Сепаратор для мокрого магнітного збагачення тонкозернистих магнетитових руд

Сепаратор для мокрого магнітного збагачення тонкозернистих магнетитових руд, який містить магнітну систему, елементи якої набрані з постійних магнітів, розміщених між полюсами магнітної системи пакетів вертикальних феромагнітних пластин, що розташовані з зазором відносно одна одної та мають на своїх поверхнях виступи та жолобки, пристроїв для подачі живлення, змивної води, прийому магнітного і немагнітного продуктів сепарації, який відрізняється тим, що товщина елементів магнітної системи збільшується в напрямку зверху вниз Винахід відноситься до області мокрого магнітного збагачення тонкозернистих магнетитових та інших сильномагнітних руд і матеріалів, зокрема, в гірничорудній промисловості Відомо сепаратор [1] для магнітного збагачення магнетитових руд, що складається з горизонтального рівностінного з можливістю обертання барабана, виконаного з немагнітного матеріалу, всередині якого розміщена відкрита магнітна система з постійних магнитів, приладів для подачі живлення, прийому магнітного та немагнітного продуктів розділення Принцип дії сепаратора полягає в наступному Пульпа матеріалу, який збагачується, подається під барабан За допомогою відкритої магнітної системи з постійних магнітів, що заходиться всередині барабана, створюється магнітне поле напруженістю більш 100кА/м, градієнт якого менш 3000кА/м2 і спрямований в сторону поверхні барабана Магнітні частки під дією магнітної сили притягуються до поверхні барабана та виносяться з пульпи в магнітний продукт поверхнею барабана, що обертається Частки, що не притягнулись до барабану, вилучаються потоком пульпи в немагнітний продукт сепарації збагачення, Н - напруженість магнітного поля, grH - градієнт напруженості цього поля З формули видно, що одну і ту ж магнітну силу можна створювати при різноманітних комбінаціях величини напруженості та градієнту напруженості магнітного поля Недолік сепаратора полягає в тому, що магнітну силу кратну 5 - 15д, де g - прискорення сили тяжіння, необхідну для притягання магнітних часток до поверхні барабана, створюють за рахунок комбінації найбільшої напруженості магнітного поля, досяжної для феррітобарієвих магнітів, і низького градієнту цього поля Відкрита магнітна система з постійних магнітів у поєднанні з рівностінним барабаном з немагнітного матеріалу не може створити градієнт магнітного поля більший, ніж вказано в описі способу Це примушує створювати напруженість магнітного поля величиною 100кА/м і більш, що є достатньою, щоб при швидкості течи пульпи порядку 1м/с гарантувати притяжіння рудних зерен до поверхні барабана і відстані не менше 40мм Притягання часток магнетита до поверхні барабана здійснюється під дією магнітної сили, що описується рівнянням [1] де з - магнітна сприйнятливість частки, ц, с магнітна проникність середи, в якій відбувається Важлива особливість тонкозернистого магнетита полягає в тому, що при напруженості вище 5кА/м всі його частки об'єднуються во флокули При напруженості понад 25кА/м вся маса магнетита має структуру у вигляді притиснутих одна до одної флокул Тому, при вході пульпи в зону сепарації з напруженістю магнітного поля порядку 100кА/м, магнетит моментально флокулє Всередині цих великих флокул защимлюються частки кварца та бідні сростки, що знижує якість магнітно О і со 1^ го ю 53737 го продукту Прототипом сепаратора, що замовляється, є високоградієнтний магнітний сепаратор [2], що складається з магнітної системи, встановлених між полюсами магнітної системи пакетів вертикальних феромагнітних пластин, розташованих з зазором відносно одна одної, які мають на своїй поверхні виступи та жолобки, пристроїв для подачі живлення, змивної води, прийому магнітного та немагнітного продуктів сепарації Принцип дії прототипу полягає в наступному В зазорах між вертикальними феромагнітними пластинами, створюють перпендикулярно пластинам магнітне поле, подають на ці пластини пульпу, відводять пульпу, що витікає з зазорів між пластинами, в немагнітний продукт сепарації, припиняють подавати пульпу, припиняють створювати магнітне поле, подають на пластини змивну воду, направляють змивну воду, що витікає з зазорів між пластинами, в магнітний продукт сепарації Даний сепаратор призначений для збагачення тонкозернистих слабомагнітних руд Для найбільш повного вилучення всіх тонких слабомагнітних зерен необхідно мати якомога більшу магнітну силу на можливо більшій довжині зони сепарації Однак, резерв збільшення напруженості магнітного поля в сучасних промислових магнітних системах вже вичерпаний Тому по всій висоті зазора між пластинами створюють реально доступну напруженість магнітного поля, а необхідна магнітна сила досягається шляхом збільшення градієнту напруженості Технічно високий градієнт створюється концентрацією магнітного поля на виступах пластин 3 викладеного витікає, що в дії сепаратора немає фізично обгрунтованого розподілу напруженості магнітного поля вдовж напрямку руху пульпи Тому магнітна система сепаратора задовольняє принципу, що чим більше напруженість поля вдовж всієї довжини руху пульпи, тим вище вилучення тонких слабомагнітних зерен до магнітного продукту Недолік прототипу полягає в тому, що притяжіння до виступів пластин всіх рудних зерен, незалежно від їхньої магнітної сприйнятливості, здійснюється при тій самій напруженості магнітного поля вздовж всієї довжини руху пульпи Тому, при збагаченні тонкозернистого магнетіта, буде створюватися така напруженість яка забезпечить його скоріший витяг, але це призведе до утворення великих флокул і защімленню в них великої КІЛЬКОСТІ зерен кварца та бідних сростків і, як слідство, до зниження якості магнітного продукту В основу винаходу поставлена задача розробити пристрій для мокрого магнітного збагачення тонкозернистих магнетітових руд при якомога меншій їхній флокуляції для зменшення захвату зерен кварцу та бідних сростків Щоб звести флокуляцію до мінімуму необхідно зерна кожного вузького класу магнітної сприйнятливості витягати в магнітний продукт при мінімально можливій для цього класу напруженості магнітного поля створюючи необхідну магнітну силу за рахунок максимально можливого градієнту магнітного поля Рішення поставленої задачі досягається завдяки тому, що в приладі для сепарації тонкозернистих матеріалів, який складається з магнітної системи, елементи якої набрані з постійних магнітів, розміщених між полюсами магнітної системи пакетів вертикальних феромагнітних пластин, що розташовані з зазором відносно одна одної та мають на своїх поверхнях виступи та жолобки, пристроїв для подачі живлення, змивної води, прийому магнітного та немагнітного продуктів сепарації, товщина елементів магнітної системи збільшується в напрямку зверху вниз Причинно-наслідковий зв'язок між ознаками винаходу та результатом, що досягається, полягає в наступному При магнітному збагаченні тонкозернистого магнетіта утворюються флокули Вони захоплюють зерна кварца, що знижує якість магнітного продукту Чим менше розмір флокул, тим менш захоплення кварца Зерна магнетіта в руді завжди мають великий діапазон магнітної сприйнятливості В зв'язку з цим, по задуму винаходу, для зменшення розмірів флокул необхідно зерна будьякого вузького класу магнітної сприйнятливості вилучати в магнітний продукт при мінімально можливій для цього класу напруженості магнітного поля Для цього по всій висоті зазору між пластинами за допомогою виступів створюють максимальний градієнт магнітного поля, а напруженість поля створюють перемінною, зростаючою зверху вниз Завдяки цьому кожне зерно або флокула магнетіта з даною магнітною сприйнятливістю переміщується по зазору зверху вниз в полі із зростаючою напруженістю і будуть притягнуті до виступів пластин як тільки досягнуть того місця, де напруженість магнітного поля вже достатня для створення необхідної магнітної сили, Збільшення товщини блоків постійних магнітів в напрямку зверху вниз дозволяє збільшувати також зверху вниз напруженість магнітного поля в зазорах між феромагнітними пластинами З викладеного витікає, що використання ознаки приладу, що заявляється, дозволяє здійснювати сепарацію тонкоподрібненого магнетіта при мінімальному флокулоутворенні для зменшення захвату зерен кварца Принцип дії пропонуємого пристрою для магнітної сепарації тонкоподрібненої магнетітової руди, було перевірено на лабораторному магнітному сепараторі Він складається з магнітної системи та встановлених між и полюсами двох вертикальних феромагнітних пластин Жолобки еліптичного профілю розміщені на пластинах з кроком 5мм Висота пластин 250мм, зазор між пластинами 5мм Напруженість магнітного поля зростала зверху вниз Матеріал, що збагачувався, спрямовувався в зазор між пластинами Магнітна фракція притягалася до виступів пластин, а немагнітна фракція по жолобках виносилася пульпою з зазора Після припинення подачі живлення пластини витягалися з міжполюсного зазора після чого з них під дією змивної води змивався магнітний продукт Збагачувалось живлення останньої стадії магнітної сепарації залізної руди Ингулецького ГОКА, що здійснюється на барабанних сепараторах ПБМ 120/300 Вміст заліза в живленні складало 62,4% В два прийоми сепарації отримано магнітний продукт із вмістом заліза 66,9% при вилученні заліза 92,1% Отриманий результат свідчить про те, що 53737 зменшення напруженості магнітного поля при збільшенні його градієнту дозволяє підвищити якість магнітного продукту в порівнянні з одержуваним з цього ж живлення на барабанних магнітних сепараторах(63,9%) На фігурі представлена схема магнітного сепаратора Сепаратор складається з елементів 1 магнітої системи, між полюсними наконечниками якої вертикально з зазором 2 відносно одна одної встановлені феромагнітні пластини 3 Над пластинами розміщений пристрій для подачі живлення 4 та пристрій 5 для подачі змивної води Під пластинами знаходиться приймальник 6 для відведення продуктів збагачення Сепаратор працює слідуючим чином В зазорах між пластинами створюють магнітне поле Після ЦЬОГО В зазори між пластинами подають пульпу матеріалу, що збагачується Магнітні зерна притягуються до виступів, а немагнітні продовжують рухатися разом з пульпою Пульпу, що витікає з зазорів, збирають в немагнітний продукт сепарації Після припинення подачі пульпи та витікання її з зазорів припиняють дію магнітного поля Після цього подають змивну воду і змивають магнітні зерна з пластин в магнітний продукт сепарації В проміжках між закінченням подачі пульпи та початком подачі змивної води при необхідності виконують промивання притягнутої до виступів пластин магнітної фракції При виконанні сепаратора в роторному варіанті чергування подачі пульпи та змивної води відбувається за рахунок переміщення ротором пластин з зони подачі пульпи в зону подачі змивної води Ротор сепаратора може мати декілька ярусів, розташованих на одному валу Кожний нижче розташований ярус служить для перечистки одного з продукт сепарації вищерозташованного яруса Застосування приладу, що заявляється, для сепарації тонкозернистих магнетітових руд, дозволяє підвищити якість магнітного продукту Це особливо важливо в останній стадії збагачення, де застосування барабанних сепараторів малоефективно із-за утворення великих флокул Сепаратор може вироблятися серійно з використанням стандартного обладнання Джерела інформації 1 Деркач В Г Спеціальні методи збагачення корисних копалин - М Надра, 1966 2 SU 1022740 А, СРСР, МКИВОЗС 1/30 Електромагнітний сепаратор /Н Ф Егоров, Ю И Азбель, Ю А Воліковташ 0412 81 Фіг. ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24