Спосіб магнітного збагачування слабомагнітних руд та сепаратор для його здійснення

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано при магнитном обогащении слабомагнитных руд. Известен способ магнитного обогащения слабомагнитных руд, включающий подачу исходного материала в высокоградиентный магнитный сепаратор, магнитную сепарацию исходного материала с получением концентрата и хвостов, перечистки хвостов [1]. Недостатком этого способа является его низкая эффективность обогащения. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ магнитного обогащения слабомагнитных руд в высокоградиентмом магнитном сепараторе, включающий подачу исходного материала, разделение на концентрат и хвосты, подачу промывной жидкости с получением промпродукта, смыв концентрата [2]. Известен сепаратор, включающий электромагнитную систему с полюсами, ротор, установленный с возможностью вращения и разделения на матрицы с феррозаполнителями, приспособления для подвода исходного материала, соединенные с приспособлениями для подачи исходного материала, приспособления для промывки, смыва концентрата и отвода продуктов разделения. Разделение слабомагнитного материала в высокоградиентном магнитном сепараторе основано на осаждении магнитных частиц на поверхности феррозаполнителя матриц сепаратора. Последовательность осаждения частиц связана, в основном, с содержанием железа в частице. В начальный период подачи исходного материала на поверхности феррозаполнителя осаждаются свободные рудные частицы, затем сростки, которые располагаются на наружной поверхности осажденного материала и экранируют эту поверхность, в результате чего, снижается градиент магнитного поля на поверхности осаждаемого материала и ухудшаются условия разделения для подаваемого в дальнейшем исходного материала. Материал, осажденный на поверхности феррозаполнителя, наряду с рудными частицами и сростками, содержит механически захваченные нерудные частицы, расположенные в каналах и зазорах между рудными частицами. При последующей подаче исходного материала происходит дальнейшее накопление материала на поверхности феррозаполнителя. При этом рудные частицы перекрывают каналы и зазоры, что ухудшает условия удаления механически захваченных нерудных частиц при промывке. Недостатком известного способа является невысокая эффективность обогащения, обусловленная низким качеством концентрата и высокими потерями с хвостами. Низкое качество объясняется разубоживанием концентрата нерудными частицами, механически захваченными в каналы и зазоры между рудными частицами внутри объема материала, осажденного на поверхности феррозаполнителя, и сростками, неэффективно удаляемыми при существующем способе промывки. Ме ханический захват нерудных частиц и осаждение сростков приводит к экранированию поверхности феррозаполнителя, снижению градиента магнитного поля, ухудшению условий разделения и, как следствие, к высоким потерям с хвостами. В настоящем изобретении решается задача повышения эффективности магнитного обогащения за счет улучшения качества концентрата и снижения потерь с хвостами путем предварительного разделения исходного материала на потоки и подачи промывной жидкости между потоками исходного материала при соотношении объемов промывной жидкости и исходного материала 1:3 –1:7. В основу изобретения также поставлена задача усовершенствовать магнитный сепаратор путем интенсификации процесса промывки за счет промывки магнитного продукта по мере его осаждения на поверхности феррозаполнителя. Задача изобретения решается тем, что в способе магнитного обогащения слабомагнитных руд в высокоградиентном магнитном сепараторе, включающем подачу исходного материала, разделение на концентрат и хвосты, подачу промывной жидкости с получением промпродукта, смыв концентрата, согласно изобретению, перед подачей исходного материала его предварительно разделяют на потоки, между которыми осуществляют подачу промывной жидкости при соотношении объемов промывной жидкости и исходного материала 1:3-1:7. Задача изобретения решается тем, что сепаратор, включающий электромагнитную систему с полюсами, ротор, установленный с возможностью вращения и разделенный на матрицы с феррозаполнителями, приспособления для подвода исходного материала, соединенные с приспособлениями для подачи исходного материала, приспособления для промывки, смыва концентрата и отвода продуктов разделения, согласно изобретению, снабжен дополнительными приспособлениями для промывки, установленными между приспособлениями для подачи исходного материала при соотношении площадей выпускных отверстий промывки и подачи материала 1:3-1:7. В результате того, что в способе магнитного обогащения слабомагнитных руд в высокоградиентном магнитном сепараторе, включающем подачу исходного материала, разделение на концентрат и хвосты, подачу промывной жидкости с получением промпродукта, смыв концентрата, исходный материал, перед подачей предварительно разделяют на потоки, между которыми осуществляют подачу промывной жидкости при соотношении объемов промывной жидкости и исходного материала 1:3-1:7 происходит промывка материала, осажденного на поверхности феррозаполнителя перед последующей подачей. При этом с поверхности материала удаляется часть экранировавших ее сростков, в результате чего повышается градиент магнитного поля на этой поверхности и улучшаются условия сепарации последующего потока исходного материала. За счет повышения градиента магнитного поля увеличивается извлечение рудных частиц в концентрат, хвосты при этом представлены, в основном, нерудными частицами и сростками, снижается содержание железа в них. Одновременно, промывка материала, осажденного на поверхности феррозаполнителя после каждой подачи исходного материала, позволяет удалить часть механически захваченных нерудных частиц до того как каналы и зазоры будут перекрыты рудными частицами последующи х потоков исходного питания. В результате, в материале, осажденном на поверхности феррозаполнителя повышается доля рудных частиц, что повышает качество концентрата. Установка в магнитном сепараторе по длине полюса с чередованием дополнительных приспособлений для подачи, соединенных с приспособлением для подвода исходного питания, и приспособлений для промывки при соотношении площадей выпускных отверстий 1:3-1:7 обеспечивает возможность разделения исходного материала перед подачей на потоки, между которыми осуществляют подачу промывной жидкости при соотношении объемов промывной жидкости и исходного материала 1:3-1:7. Авторами экспериментально определены объемы подачи и промывки, площади выпускных отверстий приспособлений для подачи и промывки, а также определено их влияние на технологические показатели (см. таблицу). Как видно из таблицы при соотношении объемов промывной жидкости исходного материала и площадей выпускных отверстий приспособлений для подачи и промывки 1:3-1:7 эффективность обогащения максимальная. При изменении этих соотношений как в сторону уменьшений, так и в сторону увеличения, эффективность падает. По способу прототипа, где разделение исходного питания на потоки и чередование подачи и промывки отсутствует, эффективность обогащения самая низкая, На фиг. 1 приведен общий вид заявляемого сепаратора, на фиг. 2 дан вид свер ху А - фиг. 1. Сепаратор включает электромагнитную систему 1 с полюсами 2, между которыми установлен ротор 3, разделенный на матрицы с феррозаполнителями 4, приспособление 5 для подвода исходного материала, соединенное с установленными вдоль полюса приспособлениями 6 для подачи исходного материала, дополнительные приспособления для промывки 7, установленные между приспособлениями для подачи исходного материала при соотношении площадей выпускных отверстий приспособлений промывки и подачи 1:31:7, приспособления 8 для смыва концентрата, отвода хвостов 9, промпродукта 10 и концентрата 11. Сепаратор работает следующим образом. Исходный материал в виде пульпы из приспособления 5 для подвода исходного материала поступает в приспособление 6 для подачи исходного материала и подается несколькими параллельными потоками в матрицы с феррозаполнителями 4 в зоне действия магнитного поля, создаваемого электромагнитной системой 1 и полюсами 2. Немагнитные частицы проходят сквозь матрицу в приспособления 9 для отвода хвостов. Магнитные частицы осаждаются на поверхности феррозаполнителей и при вращении ротора 3 перемещаются в зоны действия приспособлений 7 для промывки, где под действием промывной жидкости из матриц выделяется промпродукт, поступающий в приспособления 10 для отвода промпродукта. При дальнейшем вращении ротора, после выхода матрицы из зоны действия магнитного поля, жидкостью, подаваемой приспособлением 8 для смыва концентрата, производится разгрузка магнитного продукта в устройство 11 для отвода концентрата. Предлагаемый способ может быть реализован в промышленных условия х. Исходный материал, в виде пульпы, разделяют на потоки, подают в матрицу высокоградиентного магнитного сепаратора в зоне действия магнитного поля и выделяют хвосты. Между потоками исходного материала в матрицу высокоградиентного магнитного сепаратора подают промывную жидкость при соотношении объемов промывной жидкости и исходного питания 1:3-1:7 и выделяют промпродукт. После выхода матрицы из зоны действия магнитного поля производят смыв концентрата. Пример. Исходный материал крупностью 55,6% класса минус 0,045 мм с массовой долей твердого 33,0% разделяли на 5 потоков, которые одновременно подавали в матрицы высокоградиентного сепаратора 3 ЭРФМ60 по длине ротора и при индукции 1,1 Тл выделяли хвосты. Между подачами исходного материала в матрицы подавали воду для промывки и выделяли промпродукт, который объединяли с хвостами. После выхода матриц из зоны полюса, материал, осажденный на поверхности феррозаполнителя, смывали водой и получали концентрат. В результате получено: концентрат - 51,9% железа общего при выходе 47,6% и извлечении 74,1 и хвосты 16,5%. Эффективность разделения (по Луйкену-Хенкоку) при этом составила 52,0%. Применение предложенного способа позволит по сравнению с прототипом на 1.6% повысить массовую долю железа в концентрате, на 3,8% снизить массовую долю железа в хвоста х, на 8,7% повысить эффективность обогащения.