SU1722587A1 - Лабораторный магнитный сепаратор - Google Patents

Abstract

Использование: разделение минералов по магнитным свойствам. Сущность изобретени : на вертикальном полом валу 5 закреплена немагнитна  обойма 3. На ее поверхности закреплены магниты 4 чередующейс  пол рности. Они расположены ра- диально. Над магнитной системой расположена неподвижна  сепарационна  камера 1. На ее конической поверхности закреплены под углом к образующей конуса немаг- нитные направл ющие 2. Камера 1 установлена с возможностью вертикального перемещени . Вал 5 вращаетс  от двигател  6. Над камерой расположен конический распределитель питани  7. Он выполнен из немагнитного материала и обращен вершиной вверх. Немагнитный отра- жатель питани  8 выполнен в виде усеченного конуса, обращенного вверх большим основанием. Под валом 5 установлен приемник магнитной фракции. Под нижним торцом камеры 1 расположен приемник немагнитной фракции. 3 ил.

Description

Изобретение, относитс  к обогащению железных руд и может быть использовано дл  разделени  магнитных минералов -по магнитным свойствам, т.е. дл  селективного разделени  и обогащени  минерального сырь .

Известные магнитные сепараторы, содержащие рабочую камеру и систему движущихс  посто нных магнитов или электромагнитов, .раздел ют магнитное сырье на магнитную и немагнитную компоненты .

Недостатком сепараторов такого типа  вл етс  отсутствие возможности селективного разделени  магнитной фракции на отдельные компоненты.

Наиболее близким по техническому принципу действи  к предлагаемому сепаратору  вл етс  лабораторный магнитный сепаратор периодического действи , включающий в себ  магнитную систему, состо щую из магнитов с полюсами чередующейс  пол рности, радиально размещенными по периферии плоской обоймы, закрепленной на валу, соединенном с электродвигателем, и размещенную на столе сепарационную камеру .

Недостатком такого сепаратора  вл етс  его низка  производительность, обусловленна  периодичностью действи .

Цель изобретени  - повышение производительности сепаратора путем непрерывности его работы.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известном лабораторном магнитном сепараторе , содержащем магнитную систему с полюсами чередующейс  пол рности, радиально размещенными по поверхности обоймы , закрепленной на вертикальном валу, соединенном с электродвигателем, и сепарационную камеру в виде усеченного конуса , установленную с зазором и соосно с

XI

NX Ю (Л 00

XI

магнитной системой, при этом зазор выполнен регулируемым, сепаратор снабжен направл ющими пластинами, установленными в верхней части сепарационной камеры перпендикул рно ее поверхности и под углом к образующим конуса, и выполненными из немагнитного материала, конусным немагнитным распределителем питани , установленным над камерой вершиной вверх, и немагнитным отражателем питани  в виде усеченного конуса, обращенного вверх большим основанием, и установленного под распределителем, обойма выполнена в виде усеченного конуса, поверхность которого параллельна поверхности камеры, а вал выполнен полым, при этом камера установлена с возможностью вертикального перемещени .

На фиг.1 изображен предлагаемый лабораторный магнитный сепаратор, общий вид; на фиг,2 - магнитна  система, вид сверху; на фиг.З - сепарационна  камера, вид сверху.

Магнитный сепаратор содержит сепа- рационную камеру 1, на которой установлены направл ющие пластины 2, обойму магнитной системы 3, на наружной поверхности которой расположены посто нные магниты 4. Магнитна  система закреплена на валу 5 и приводитс  во вращение электродвигателем 6, вал выполнены полым. Над сепарационной камерой находитс  конусный распределитель 7 питани , у основани  которого укреплен отражатель 8. Контейнер 9 дл  магнитной фракции установлен под полым валом. Устройство содержит контейнер 10 дл  немагнитной фракции и подъемное устройство 11, обеспечивающее вертикальное перемещение сепарационной камеры относительно магнитной системы .

Магнитна  система (фиг.2) представл ет собой усеченный конус, на наружной поверхности которого закреплены рэдиально расположенные посто нные магниты чередующейс  пол рности.

Сепаратор работает следующим образом .

Подлежащий разделению материал в виде порошка с размером частиц 0-100 мкм с помощью контейнера-воронки, конусного распределител  7 питани  и отражател  8 попадает на боковую поверхность конусообразной сепарационной камеры в область В(фиг,2) Немагнитные частицы под действием силы т жести скатываютс  с наклонной поверхности сепарационной камеры в приемник 10. Магнитные частицы под действием знакопеременного бегущего магнитного пол , возникшего в результате вращени  магнитной системы электродвигателем, начинают перемещатьс  навстречу движущимс  магнитам в результате вращени 

вокруг своих горизонтальных осей по спиральной траектории к центру сепарационнойкамерыи ,стрем сь сконцентрироватьс  в области Б (фиг.З). Дл  того, чтобы магнитные частицы из области Б продолжали движение к центру и через отверстие в валу попадали в контейнер 9, на боковой поверхности сепарационной камеры вертикально закреплены направл ющие пластины 2, расположенные

под углом к радиусу и выполненные из немагнитного материала. Эти пластины заставл ют магнитные частицы двигатьс  по поверхности конуса внутрь полого вала вплоть до отрыва и падени  в приемник 9.

Конусный распределитель 7 питани 

снабжен отражателем 8, который служит дл  того, чтобы вещество, подлежащее сепарации , не попало в область А (фиг.2) сепарационной камеры. Наиболее эффективно разделение вещества происходит, когда область В расположена на рассто нии , равном 1 /3 длины магнита от его нижнего конца.

Изменение рассто ни  между сепарационной камерой и магнитной системой с помощью подъемного устройства 11 приводит к изменению напр женности и градиента магнитного пол  на поверхности сепарационной камеры. При минимальном

зазоре между сепарационной камерой и магнитной системой величина магнитного пол , и его градиент на поверхности сепарационной камеры принимают максимальные значени , сепаратор извлекает из породы

все магнитные вещества вплоть до самых слабомагнитных. При большом зазоре извлекаютс  только сильномагнитные минералы .

Таким образом, измен   рассто ние между сепарационной камерой и магнитной системой и производ  каждый раз сепарацию , из породы можно извлечь вещество с определенными магнитными свойствами или провести разделение магнитной фракции на отдельные компоненты. Аналогичный результат можно получить, если посто нные магниты заменить на электромагниты , а величину пол  регулировать силой тока в обмотках. Однако такой способ

удобен только в стационарных услови х при наличии источников электрической энергии. В полевых геологических услови х наиболее подходит первый вариант, тем более, что вращение магнитной системы при этом

заменить на ручное не представл ет особой сложности.

Пример. На внешней поверхности немагнитного усеченного конуса с диаметром основани  210 мм и углом наклона 40° закреплены радиально восемь посто нных магнитов пр моугольной формы (15x15x80) мм3. Магниты имеют одинаковую длину, наружные торцы их расположены на окружности одного радиуса. Посто нные магниты намагничены в плоскости, перпендикул рной боковой поверхности конуса. Соседние магниты имеют противоположную пол рность . Посто нные магниты изготовлены из бариевых ферритовых пластин. Максималь- на  напр женность магнитного пол  в месте расположени  раздел емого вещества составл ет 1,6.105 А/м.

Электродвигатель приводит во вращение магнитную систему с частотой 5-10 об/с. Угол наклона сепарационной камеры, равный 40°,  вл етс  оптимальным, т.е. при уменьшении этого угла немагнитные частицы удерживаютс  на поверхности конуса и не скатываютс  в приемник 10, что снижает производительность сепаратора. При увеличении этого угла снижаетс  извлекательна  способность сепаратора слабомагнитных ми- нералов. Чем больше угол наклона конуса . магнитной системы, тем должна быть больше напр женность магнитного пол  в области . сепарируемого вещества дл  извлечени  слабомагнитных фракций.

Дл  избежани  потерь на токи Фуко сепарационна  камера выполнена из не- магнитного непровод щего материала - оргстекла . Направл ющие пластины выполнены из листовой меди толщиной 0,2 мм и высотой 5 мм и расположены под углом

15 к радиусу сепарационной камеры.

Дл  проверки эффективности работы сепаратора была изготовлена искусственно смесь - магнетит, пирротин, речной песок с соотношением масс 1:1:1. При зазоре-10 мм между сепарзционной камерой и магнитной системой из смеси был извлечен магнетит в количестве 99,8 г, что составл ет 99,8% магнетита , содержащегос  в смеси. Врем  сепарации 120 с. Оставшийс  продукт после первой сепарации был подвергнут вторич- ной сепарации при зазоре 5 мм между сепарационной камерой и магнитной системой. Через 90 с из смеси было извлечено 99,7 г пирротина, т.е. 99,7% исходного продукта.

При вторичном опыте в качестве естест- венных образцов был использован порошок минерального продукта Михайловского месторождени  окисленных кварцитов -с размером частиц 0,01-0,1 мм. Сепараци  проводилась при различных зазорах между

5 10 15

20 5 0

5

0

5 0

5

сепарационной камерой и магнитной системой . Это позволило определить наиболее слабомагнитную фазу, которую сепаратор конкретного исполнени  может извлечь из породы.

Опыты показали, что если намагниченность насыщени  (ls) меньше 0,4 А м2/кг в поле 8-10 5 А/м, то такое вещество сепаратор конкретного исполнени  извлекать не может. Дл  того, чтобы извлечь вещество с U, меньшей 0,4 А м /кг. необходимо посто нные бариевые ферритовые магниты заменить на самарий-кобальтовые или электромагниты, создающие пол  большей напр женности.

Таким образом, предлагаема  конструкци  магнитного сепаратора позвол ет увеличить его производительность в результате непрерывного действи . Кроме того, предлагаемый сепаратор сохран ет и лучшие свойства прототипа - разбивание фло- кул при вращении магнитных частиц и очищение материала от немагнитных примесей .

Предлагаемый магнитный сепаратор может найти широкое применение в научно- исследовательских лаборатори х, в геологических парти х при экспресс-анализе минералов. Использование указанного принципа разделени  или обогащени  минералов в промышленных сепараторах позвол ет увеличить -эффективность процессов обогащени , что, в свою очередь, приводит к сниженчю себестоимости про- мпродукта.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Лабораторный магнитный сепаратор, включающий магнитную систему с полюсами чередующейс  пол рности, радиально размещенными на поверхности обоймы, закрепленной на вертикальном валу, соединенном с электродвигателем, и сепарационную камеру в виде усеченного конуса, установленную с зазором относительно магнитной системы и соосно с ней, отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности сепаратора путем обеспечени  непрерывности его работы, он снабжен направл ющими пластинами , установленными в верхней части сепарационной камеры перпендикул рно к ее поверхности и под углом к образующим конуса, и выполненными из немагнитного материала, конусным немагнитным распределителем питани , установленным над камерой вершиной вверх,и немагнитным отражателем питани  в виде усеченного конуса , обращенного вверх большим основанием и установленного под

   распределителем, обойма выполнена в виде полней полым, при этом камера установле- усеченного конуса, поверхность которого на с возможностью вертикального переме- параллельна поверхности камеры, а вал вы- щени .

   Фиг.з