Сепаратор для збагачення магнітних руд “сус”

Корисна модель відноситься до гірничо-переробної промисловості і може бути використана для ефективного збагачення різних типів магнітних і залізовмісних магнетитових руд. Корисна модель може бути використана для збагачення рудної сировини на різних стадіях збагачувального процесу в залежності від необхідних якісних характеристик одержуваного продукту - концентрату, що є проміжним продуктом у застосовуваній технологічній схемі чи готовою сировиною для металургійної промисловості. Відома конструкція сепаратора для збагачення магнітних руд, що включає живильник вихідного живлення, барабан з магнітною системою, який обертається, та пристрої подальшого розподілу матеріалу на продукти збагачення (Справочник по обогащению руд. Основные процессы. - Изд. 2-е. - М. Недра, 1983. С.164-165). Недоліком пристрою є те, що при збагаченні можливо затискання немагнітних часток та їх механічне занесення в магнітний продукт, що знижує його якість. Крім того, великі шматки магнітного матеріалу можуть розвантажуватися в породний бункер при переваженні гравітаційних та відцентрових сил над магнітними, що призводить до втрати їх з "хвостами". Недоліком відомого способу є те, що при збагаченні використовується магнітне поле з незначною глибиною впливу, що знижує показники витягу і продуктивність переробки вихідного потоку рудної пульпи на концентрат і хвости збагачення. Найбільш близьким технічним рішенням, обраним як прототип, є сепаратор для збагачення магнітних руд, що включає живильник пульпи, поверхню поділу, що обертається навколо власної осі, розташовану усередині її магнітну систему, ділильні пристрої, приймачі продуктів збагачення - концентрату і хвостів збагачення (Патент України на винахід №37834, опубл.15.05.01, Бюл. №4, 2001p.). Недоліком відомої конструкції є те, що потік пульпи незначний по площі, тому що поверхня поділу виконана у вигляді циліндра. Магнітна система відомого сепаратора обмежена вузьким сектором, тому частки пульпи, що переміщаються по поверхні поділу, знаходяться короткий період часу в зоні впливу магнітного поля. Конструкція сепаратора не дозволяє оперативно змінювати параметри, що прямо визначають одержання якісних характеристик збагаченого продукту. До них відносяться: ширина і глибина зони ефективного впливу магнітного поля на частки пульпи, взаємне координатне положення потоку пульпи і магнітної системи. Задачею корисної моделі є удосконалення конструкції сепаратора для збагачення магнітних руд за рахунок утворення поверхні поділу у формі сфери, усередині якої знаходиться рухлива з можливістю фіксації положення напівсферична магнітна система. Це дозволяє підвищити продуктивність сепаратора, поліпшити якісні характеристики проміжного чи кінцевого продукту для металургійної промисловості. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що сепаратор для збагачення магнітних руд містить живильник пульпи, що обертається навколо власної осі поверхні поділу, розташовану усередині її магнітну систему, пристрої відділення концентрату від хвостів збагачення, приймачі продуктів збагачення. Відповідно до корисної моделі, устя вихідного патрубка живильника розташовано над верхньою частиною поверхні поділу, виконаної у вигляді сфери, усередині якої розташована магнітна система у вигляді півсфери, коаксіальна поверхні поділу, при цьому, магнітна система виконана з можливістю обертання на валу і фіксації положення щодо поверхні поділу, у нижній частині якої розташовані пристрої віддалення концентрату від хвостів збагачення, а також приймачі продуктів збагачення. Заявлена корисна модель ілюструється схемами, де на фіг.1 представлений бічний розріз сепаратора; на фіг.2 - фронтальний розріз сепаратора. Сепаратор, що заявляється, містить поворотний живильник 1, зв'язаний з розподільним патрубком 2, по якому на сферичну поверхню поділу 3 надходить пульпа. Усередині коаксіально поверхні поділу на валу розташована магнітна система 4, виконана у вигляді півсфери з можливістю переміщення на валу і фіксації положення. Утворююча поверхні поділу обертається на валу 5. Віддалення немагнітного матеріалу здійснюється за допомогою відтинаючої заслінки 6, що розташована нижче центра обертання сферичної поверхні поділу 3. Крайова частина відтинаючої заслінки 6 суміжна поверхні поділу 3 і знаходиться стосовно неї на заданій відстані. Відтинаюча заслінка 6 направляє немагнітні частки в хвостовий жолоб 7. Для остаточного віддалення немагнітного матеріалу від магнітного служить відхиляючий жолоб 8. Магнітні частки надходять у концентратний жолоб 9, що знаходиться за зоною дії магнітної системи 4. Для огородження концентратного жолоба 9 від улучення немагнітних часток з боку зони протитоку пульпи служить розділова заслінка 10. Очищення розділової поверхні 3 від магнітних часток здійснюється під дією сил гравітації і водою, що надходить під тиском по трубопроводах 11 у форсунки 12. Сепаратор, що заявляється, працює таким чином. Рудна пульпа щільністю 1300-1400кг/м3 надходить з поворотного живильника 1 по розподільному патрубку 2 на полюс (верхню частину) сферичної поверхні поділу 3 і рівномірно розподіляється по усій верхній частині сфери. Під дією поля півсфери магнітної системи 4, яка коаксіально розташована на валу під обичайкою поверхні поділу 3, мінеральні частки з більш високою питомою магнітною сприйнятливістю притягаються до поверхні поділу 3 і формують на її поверхні шар збагаченого магнітного матеріалу. Одночасно з подачею пульпи здійснюється рівномірне обертання сферичної оболонки поверхні поділу 3, яка переміщуючись навколо своєї осі на валу 5, транспортує збагачений шар магнітовміщуючого матеріалу убік відтинаючої заслінки 6. Відтинаюча заслінка 6 розташована нижче центра обертання сферичної поверхні поділу 3, а її крайова частина, суміжна з поверхнею поділу 3, знаходиться до неї на заданій відстані, обумовленій товщиною формованого збагаченого магнітовміщуючого шару. Це дозволяє безперешкодно пропустити збагачений шар у нижню частину сфери 3, а пульпу, що містить в основному мінерали порожньої породи, під дією сил гравітації і відцентрового прискорення направити безпосередньо на тіло відтинаючої заслінки 6 і під дією кінетичної енергії потоку - у хвостовий жолоб 7. Збагачений магнітовміщуючий матеріал, утримуваний на сферичній обичайці полем магнітної системи 4, піддається повторному збагаченню за рахунок того, що між відтинаючою заслінкою 6 і відхиляючим жолобом 8 на частки руди впливають максимальна складова сил гравітації і відцентрового прискорення. При цьому зона між відтинаючою заслінкою 6 і відхиляючим жолобом 8 є граничною по впливу поля магнітної системи 4. У цій зоні відбувається остаточний поділ матеріалу по збагачуваності (магнітній сприйнятливості): слабомагнітні частки віддаляються в хвостовий жолоб 7, а сильномагнітні частки надходять у концентратний жолоб 9. Концентратний жолоб 9 знаходиться за зоною дії магнітної системи 4, тому магнітовміщуючі частки під дією сил гравітації відокремлюються від сферичної поверхні 3 і з концентратного жолоба 9 транспортуються для подальшої переробки. Остаточне очищення поверхні поділу 3 до розділової заслінки 10 здійснюються за допомогою води, що надходить по тиском по трубопроводах 11 у форсунки 12. Тому що подача пульпи здійснюється на верхню зону сферичної поверхні поділу 3, то частина пульпи стікає по поверхні поділу в напрямку руху, а частина - у напрямку протилежному руху (у зону протитоку). У зоні протитоку відбувається взаємодія магнітних часток з поверхнею поділу 3. У цій зоні утримуються частки найбільшою магнітною сприйнятливістю, тому що їм приходиться переборювати зустрічно-спрямований тиск потоку пульпи, що змиває частки з поверхні поділу 3. У зоні протитоку магнітні частки притягаються до поверхні поділу до рівня розділової заслінки 10. При цьому частки пульпи з порожньою породою переміщаються в хвостовий жолоб 8 для наступного транспортування в хвостосховище, а сильномагнітні частки переміщаються разом зі сферою поверхні поділу 3 і піддаються дозбагаченню в зоні між відтинаючою заслінкою 6 і відхиляючим жолобом 8, а потім надходять у концентратний жолоб 9. На цьому цикл збагачення завершується. При безупинному обертанні сфери зі швидкістю рівної 12об/хв цикл збагачення на сепараторі стає безупинним. При збільшенні (чи зменшенні) вмісту магнітного заліза в руді в конструкції сепаратора можливе регулювання оборотів за рахунок варіометра, розташованого на приводі. При збільшенні вмісту магнітних мінералів у руді швидкість сепаратора збільшується і при необхідності може бути збільшена до 24про/хв. При зниженні змісту корисного компонента - швидкість обертання сфери може бути знижена до 12про/хв. Це дозволяє в широкому діапазоні оптимізувати режим збагачення в умовах, що характеризуються змінами якості вихідної руди і її фізикомеханічними властивостями. Напівсферична форма магнітної багатополюсної системи, яка коаксіальна сфері поверхні поділу у верхньої півсфери, у сполученні з верхньою подачеювихідного живлення залізовмісної пульпи забезпечує й рівномірне розтікання в меридіональному напрямку зі зменшенням товщини шару до екваторіальної частини розділової поверхні сфери і, отже, до посилення процесів поділу по питомій вазі і сегрегаційних процесах у самому шарі, що закріпився. Наявність спрямованого нагору магнітного поля, не обмеженого жолобом, як це мається в барабанних сепараторах, дозволяє в конструкції нового сепаратора використовувати силу магнітного впливу на всю його висоту - 150-200мм. Конструкція сепаратора дозволяє застосовувати поліградиентне магнітне поле за рахунок установки магнітів різних конструкцій і взаємних полюсних орієнтацій. Дослідження запропонованої конструкції магнітного сепаратора показали, що його експлуатаційні характеристики дозволяють одержати високоякісний концентрат стосовно до різних руд, що містять корисні компоненти, які володіють як слабомагнітними так і сильномагнітними властивостями. Конструкція сферичного робочого органа і напівсферичної магнітної системи знижує витрату дорогої нержавіючої сталі на 40-50%. Розташування магнітної системи нового сепаратора зверху, а ділильних пристроїв і приймачів продуктів збагачення - концентрату і хвостів збагачення в нижній частині сфери поверхні поділу дозволяє прийомні жолоби і ванни виготовляти зі звичайної сталі (Ст.5), що зменшує витрату нержавіючої сталі на 50%. У порівнянні з відомими конструкціями заявлений сепаратор дозволяє забезпечити винос приводів і виконавчих механізмів сфери поверхні поділу і півсфери магнітної системи за межі робочого органа і впливу агресивного середовища, що збільшує їхній термін служби і поліпшує умови обслуговування. У барабанних сепараторах існуючих конструкцій привід розташований усередині робочого органа. Очікувана собівартість виготовлення нового сепаратора зі сферичною системою поділу і розміщенням магнітної системи у верхній сфері обертання складає 30-35% від вартості традиційних барабанних сепараторів.