Спосіб мокрої високоградієнтної магнітної сепарації тонкозернистих магнетитових руд і пристрій для його здійснення

1 Спосіб мокрої високоградієнтної магнітної сепарації тонкозернистих магнетитових руд, що включає створення в зазорах між вертикальними феромагнітними пластинами, що мають на своїх поверхнях виступи і жолобки, спрямованого перпендикулярно пластинам магнітного поля, подачу на ці пластини матеріалу, що збагачується, у вигляді пульпи, ВІДВІД пульпи, що витікає з зазорів між пластинами, у немагнітний продукт сепарації, припинення подачі пульпи, припинення дії магнітного поля, подачу на пластини змивної води, ВІДВІД змивної води, що витікає з зазорів між пластинами, у магнітний продукт сепарації, який відрізняється тим, що магнітне поле в зазорах між пластинами створюють з напруженістю менше 30кА/м, а подачу матеріалу, що збагачується, здійснюють у КІЛЬКОСТІ менше 1,2кг на 1м2 бічної поверхні пла стини 2 Спосіб по п 1 , який відрізняється тим, що в операції одержання кінцевого концентрату високої якості магнітне поле в зазорах між пластинами створюють з напруженістю менше 8кА/м 3 Спосіб по п 1, який відрізняється тим, що подачу матеріалу, який збагачується, на пластини здійснюють із продуктивністю менше 0,12кг/с на 1 м довжини зазору між пластинами по горизонталі 4 Спосіб по п 1, який відрізняється тим, що подачу пульпи здійснюють з об'ємною продуктивністю менше 2,5м3/год на 1 м довжини зазору між пластинами по горизонталі 5 Пристрій для мокрої високоградієнтної магнітної сепарації тонкозернистих магнетитових руд, що складається із виконаної з постійних магнітів магнітної системи, пакета, який знаходиться між полюсами магнітної системи, вертикальних феромагнітних пластин, що розташовані із зазором відносно одна одної і мають на своїх бокових поверхнях виступи і жолобки, живильника, пристроїв для подачі змивної води, прийому магнітного і немагнітного продуктів сепарації, який відрізняється тим, що товщина металу пластин менше 1 мм 6 Пристрій по п 5, який відрізняється тим, що зазори між пластинами мають ширину більше 5мм О 1 Ю Винахід відноситься до галузі мокрого магнітного збагачення тонкозернистих магнетитових і інших сильномагнитних руд і матеріалів, зокрема, у гірничорудній промисловості Відомий спосіб мокрого магнітного збагачення тонкозернистих магнетитових руд, який включає подачу пульпи матеріалу, що збагачується, під обертовий горизонтальний гладкостінний барабан з немагнітного матеріалу, де, за допомогою відкритої магнітної системи з постійних магнітів, що знаходяться усередині барабана, створюється магнітне поле напруженістю більш 100ка/м, градієнт якого менш 3000кА/м2 і спрямований убік поверхні барабана, притягання магнітних часток під дією магнітної сили до поверхні барабана і винос їх з пульпи, що рухається під поверхнею обертового барабана в магнітний продукт, видалення немагнітних часток, що не простягнулися до барабана, потоком пульпи в немагнітний продукт сепарації [1] Притягання часток магнетиту до поверхні барабана здійснюється під дією магнітної сили, що описується рівнянням [1] F = хцНдгН, де % - магнітна сприйнятливість частки, ц, - магнітна проникність середовища, у якій відбувається збагачення, Н - напруженість магнітного поля, gr градієнт напруженості цього поля З формули видно, що одну і ту ж магнітну силу можна створювати при різних комбінаціях величини напруженості і градієнта напруженості магнітного поля Недолік способу полягає в тім, що магнітну силу, кратну 5 15д, де g - прискорення сили тяжіння, необхідну для притягання магнітних часток ю 57157 компенсації значних енергетичних витрат на створення сильного магнітного поля Наприклад, при 2 збагаченні окислених залізних руд на 1м боковій поверхні пластини протягом одного циклу подають більш 10кг магнітній фракції, що підлягає виносу в магнітний продукт сепарації У противному випадку робота сепаратора була б не рентабельна Недолік способу полягає в тім, що притягання рудних зерен до виступів пластин здійснюється без фізично обґрунтованої верхньої межі напруженості магнітного поля Тому, при збагаченні цим способом тонкозернистого магнетиту, буде створюватися така напруженість, що забезпечить його повний витяг при максимальному навантаженні пластин магнітним продуктом, але це приведе до Зазначений спосіб реалізується в сепараторі утворення великих флокул і защемленню в них [1], що складається з горизонтального гладкостінвеликої КІЛЬКОСТІ зерен кварцу і бідних зростків і, як ного з можливістю обертання барабана, виконанонаслідок, до зниження якості магнітного продукту го з немагнітного матеріалу, усередині якого розташована відкрита магнітна система з постійних Спосіб великоградіентної магнітної сепарації магнітів, і пристроїв для подачі живлення, прийому слабомагнітних тонкозернистих матеріалів реалімагнітного і немагнітного продуктів поділу зується в пристрої [2], який складається з магнітної системи, що знаходиться між полюсами магнітної Недолік сепаратора полягає в тім, що відкрита системи, пакета вертикальних розташованих із магнітна система з постійних магнітів у сполученні зазором відносно одна одної феромагнітних пласз гладкостінним барабаном з немагнітного матерітин, що мають на своїй поверхні виступи і жолобалу не може створити градієнт магнітного поля ки, живильника, пристроїв для прийому магнітного більший, ніж зазначено в описі способу Це змушує і немагнітного продуктів сепарації Недоліком пристворювати напруженість магнітного поля величистрою є відсутність по фізичному ЗМІСТІ верхньої ною 100кА/м і більш, що є достатньо, щоб гаранмежі товщини металу пластин Для забезпечення тувати притягання рудних зерен до поверхні баратвердості пластин у дуже сильних магнітних полях бана з відстані не менш 40мм при швидкості течи роторних магнітних сепараторів, призначених для пульпи порядку 1м/с, збагачення слабомагнітних руд, пластини прихоНайбільш близьким аналогом винаходу, що диться виготовляти товщиною 4мм і більш При заявляється, є спосіб [2] велико-градієнтної магнінастільки великій товщині метала значна частина тної сепарації тонкозернистих слабомагнітних мамагнітного потоку замикається не через повітряний теріалів, що полягає втім, що в зазорах між вертизазор між пластинами, а іде через верхній і нижній кальними феромагнітними пластинами, що мають торці пластин і губиться у виді потоків розсіюванна своїй поверхні виступи і жолобки, створюють ня Через це індукція магнітного поля в зазорах перпендикулярно пластинам магнітне поле, подаміж пластинами буде неоднакова Вона буде значють на ці пластини пульпу збагачуваного матеріано більше в зазорах, що розташовані ближче до лу, відводять пульпу, що витікає з зазорів між плаполюсних наконечників магнітної системи, і менше стинами, у немагнітний продукт сепарації, припив середніх зазорах матриці няють подавати пульпу, припиняють створювати магнітне поле, подають на пластини змивну воду, В основу винаходу поставлена задача розронаправляють змивну воду, що витікає з зазорів між бити спосіб мокрої магнітної сепарації тонкозернипластинами, у магнітний продукт сепарації стих магнетитових руд при як можна меншої їх флокуляції для зменшення захоплення зерен кваДаний спосіб призначений для збагачення рцу і бідних зростків Щоб звести флокуляцію до тонкозернистих слабомагнітних руд Тому, для мінімуму необхідно зерна магнетиту витягати в найбільш повного витягання всіх тонких слабомагмагнітний продукт при мінімально можливій нанітних зерен, необхідно мати як можна велику мапруженості магнітного поля, створюючи необхідну гнітну силу Однак, резерв збільшення напруженомагнітну силу за рахунок максимально досяжного сті магнітного поля в сучасних промислових магніградієнта тних системах уже вичерпаний Тому в зазорі між пластинами створюють реально доступну напруРішення поставленої задачі досягається тим, женість магнітного поля, а необхідна магнітна сила що в способі мокрої високоградієнтної магнітної досягається шляхом збільшення градієнта напрусепарації тонкозернистих слабомагнітних матеріаженості Технічно високий градієнт створюється лів, що включає створення в зазорах між вертикаконцентрацією магнітного поля на виступах пласльними феромагнітними пластинами, що мають на тин 3 викладеного випливає, що в способі немає своїх поверхнях виступи і жолобки, спрямованого фізично обґрунтованої верхньої межі напруженості перпендикулярно пластинам магнітного поля, помагнітного полю Спосіб реалізується виходячи з дачу на ці пластини матеріалу, що збагачується, у того, що чим більше напруженість, тим вище витяг виді пульпи, ВІДВІД пульпи, що витікає з зазорів між тонких слабомагнітних зерен Відсутність верхньої пластинами, у немагнітний продукт сепарації, примежі напруженості магнітного поля дозволяє також пинення подачі пульпи, припинення дії магнітного утримувати на пластині шар магнітного продукту поля, подачу на пластини змивної води, ВІДВІД великої товщини Цим досягається велика продукзмивної води, що витікає з зазорів між пластинами, тивність сепаратора по магнітному продукті для у магнітний продукт сепарації, магнітне поле в задо поверхні барабана, створюють за рахунок комбінації найбільшої напруженості магнітного поля, досяжної для феррітобарієвих магнітів, і низького градієнта цього поля Важлива особливість тонкозернистого магнетиту полягає в тім, що при напруженості вище 5 -ь 8кА/м усі його часточки починають поєднуватися у флокули При напруженості понад 30кА/м уся маса магнетиту має структуру у виді флокул, що торкаються одна одної Тому, при вході пульпи в зону сепарації з напруженістю магнітного поля близько 100кА/м, магнетит лавинообразно флокулює Усередині великих флокул защемляються частки кварцу і бідні зростки, що знижує якість магнітного продукту 57157 зорах між пластинами створюють з напруженістю нювати процес сепарації витягаючи тільки рудні менш 30кА/м, а подачу матеріалу, що збагачуєтьзерна практично без утворення флокул, а, отже, і 2 ся, здійснюють у КІЛЬКОСТІ менш 1,2кг на 1м бокобез захоплення нерудних зерен і зростків вий поверхні пластини Якщо подачу на пластини матеріалу, що збаВ операції одержання кінцевого концентрату гачується, здійснювати з продуктивністю більш високої якості магнітне поле в зазорах між пласти0,12кг/с на 1м довжини зазору між пластинами по нами створюють з напруженістю менш 8кА/м горизонталі, то товщина його шару, що рухається в зазорі, буде настільки великою, що буде відбуПодачу матеріалу, що збагачується, на пласватися захоплення і притиснення до пластини нетини здійснюють із продуктивністю менш 0,12кг/с рудних зерен і бідних зростків потоком зерен магна 1м довжини зазору між пластинами по горизоннетиту, що притягається, навіть без його флокуляталі ції Подачу пульпи здійснюють з об'ємною продук3 тивністю менш 2,5м /год на 1м довжини зазору Подачу пульпи необхідно здійснювати з об'ємміж пластинами по горизонталі ною продуктивністю менш 2,5м \год на 1м довжини зазору між пластинами по горизонталі У протиРішення поставленої задачі досягається також вному випадку будуть формуватися досить бурхтим, що в пристрої для сепарації тонкозернистих ливі її потоки, що змивають уже притягнуті до пламатеріалів, який включає магнітну систему, викостин зерна магнетиту нану з постійних магнітів, пакета, що знаходиться між полюсами магнітної системи, вертикальних Необхідність виготовлення пластин з металу феромагнітних пластин, які розташовані із зазором товщиною менш 1мм полягає в наступному Магнівідносно один одного і мають на своїх бокових тне поле орієнтоване перпендикулярно поверхням поверхнях виступи і жолобки, живильника, припластин і повинне переходити від пластини до строїв для подачі змивної води, прийому магнітнопластини по зазорах між ними Однак частина його го і немагнітного продуктів сепарації, товщина мезамикається не через зазори, а виходить через талу пластин менш 1 мм верхні торці пластин за межі пакета і замикається з пластини на пластину у виді потоків розсіювання Зазори між пластинами мають ширину більш поза зазорами між пластинами, тобто поза зонами 5мм сепарації Чим більше товщина пластин, тим більПри магнітному збагаченні тонкозернистого ше ці потоки розсіювання, Це приведе до великого магнетиту утворяться флокули, що захоплюють розходження напруженості поля в середніх зазозерна кварцу, що знижує якість магнітного продукрах і в зазорах, що розташовані ближче до полюсту Чим менше розмір флокул, тим менше захопних наконечників магнітної системи Це особливо лення кварцу У зв'язку з цим, за задумом винахоістотно при тієї низької напруженості поля, на виду, для зменшення розміру флокул зерна магнетикористанні якої заснований метод сепарації, що ту необхідно витягати в магнітний продукт при мізаявляється німально можливій напруженості магнітного поля Для цього в зазорі між пластинами за допомогою При установці пластин із зазором більш 5мм виступів створюють великий градієнт магнітного усувається можливість перекриття цих зазорів поля Це дозволяє необхідну для витягання зерен магнітним продуктом, магнетиту і дрібних флокул магнітну силу створюЗ викладеного випливає, що використання вати при низькій напруженості магнітного поля В ознак способу і пристрою, що заявляються, дозвоопераціях, де магнітний продукт є проміжним, а ляє здійснювати сепарацію тонкозернистого магголовним є виділення відвальних хвостів без утранетиту при мінімальному флокулоутворенні для ти магнетиту, сепарація може здійснюватися при зменшення захоплення зерен кварцу і зростків напруженості до 30кА/м При такій напруженості Пропонований спосіб магнітної сепарації тонвідбувається утворення флокул середніх розмірів, козернистої магнетитової руди був реалізований але в потоці пульпи вони хитливі, відбувається на лабораторному магнітному сепараторі Він їхнє безупинне перегрупування з утратою нерудскладається з магнітної системи і встановлених них зерен Це забезпечує підвищення якості магніміж и полюсами двох вертикальних феромагнітних тного продукту в порівнянні з іншими методами пластин Пластини виготовлені з магнітної сталі магнітного збагачення магнетитових руд товщиною 0,5мм Висота пластин 250мм, зазор між пластинами 5мм Напруженість магнітного Подачу матеріалу що збагачується, необхідно поля в зазорах між пластинами була менш 15кА/м здійснювати в КІЛЬКОСТІ менш 1,2кг на 1м2 бокової Матеріал, що збагачувався, направлявся в зазор поверхні пластини, тому що в противному випадку між пластинами з продуктивністю, яка задовольтовщина шару магнітного продукту буде занадто няла умовам винаходу Магнітна фракція притягавеликою для його утримання на поверхні пластилася до виступів пластин, а немагнітна фракція по ни Справа в тім, що чим більше градієнт і менше жолобкам виносилася пульпою з зазору Після напруженість магнітного поля, тим менше відстань припинення подачі живлення пластини витягалися від гребеня виступу, на якому може бути утримана з міжполюсного зазору і вироблявся змив з них частка магнетиту під дією магнітної сили магнітного продукту під дією змивної води Тонкозернистий магнетит після здрібнювання до величини менш 50 мікрон утворює невеликі Збагачувалось живлення третьої стадії магнітфлокули навіть без магнітного поля При напруженої сепарації залізної руди Ингулецкого ГОКа (пісності понад 5 -ь 8кА/м ці флокули починають помітки дешламатора), що здійснюється на серійних но збільшуватися Тому для одержання високоякібарабанних сепараторах ПБМ 90/250 Зміст заліза сного кінцевого концентрату напруженість поля не в живленні і магнітному продукті цієї стадії складаповинна перевищувати 8кА/м Це дозволить здійсло 54,97%, зміст заліза в кінцевому магнітному 57157 8 продукті й в хвостах фабрики - 63,9% і 143% ВІДпластинами створюють магнітне поле Після цього ПОВІДНО в зазори між пластинами подають пульт матеріалу, що збагачується Магнітні зерна притягаються У лабораторних умовах по способу, що заявдо виступів, а немагнітні продовжують рватися ляється, пульпа подавалася в зазор між пласти3 разом з пульпою Пульпу, що витікає з зазорів, нами з продуктивністю 1,7м /г, а збагачуваний мазбирають у немагнітний продукт сепарації Після теріал - із продуктивністю 0,08кг/с на один метр припинення подачі пульпи і и витікання з зазорів довжини зазору по горизонталі При цьому подача припиняють дію магнітного поля Після цього поматеріалу, що збагачувався, здійснювалася в КІЛЬ2 дають змивну воду і змивають магнітні зерна з КОСТІ 0,8кг на 1м бокової поверхні пластини пластин у магнітний продукт сепарації У проміжУ дві стадії збагачення отримано магнітний ках між закінченням подачі пульпи і початком попродукт зі змістом заліза 67% і відвальні хвости зі дачі змивної води при необхідності здійснюють змістом заліза 14,6% Другий прийом полягав у промивання магнітної фракції що притягнута до перечищенні магнітного продукту першого прийовиступів пластин му сепарації Отриманий результат свідчить про те, що зменшення напруженості магнітного поля При виконанні сепаратора в роторному варіапри збільшенні його градієнта дозволяє підвищити нті чергування подачі пульпи і змивної води відбуякість магнітною продукту в порівнянні і якістю, вається за рахунок переміщення пластин обертоодержуваним на барабанних магнітних сепаратовим ротором від живильника до пристрою для порах дачі змивної води Сепаратор може мати кілька ярусів ротора, розташованих на одному валу КоНа фіг представлена схема магнітного сепажен нижченаведений ярус служить для перечиратора щення одного з продуктів сепарації розміщеного Сепаратор (фіг) маг магнітну систему 1 між вище ярусу полюсними наконечниками якої вертикально з зазором 2 відносно один одного установлені фероЗастосування пропонованого способу мокрої магнітні пластини 3 Над пластинами розміщений великоградієнтної магнітної сепарації тонкозерниживильник 4 і пристосування 5 для подачі змивної стих магнетитових руд і пристрою для його здійсводи Під пластинами знаходиться приймач 6 для нення дозволяє підвищити якість магнітного провідводу продуктів поділу дукту Пластини мають на своїх поверхнях виступи Сепаратор може виготовлятися серійно з вита жолобки 7, що, у залежності від властивостей користанням стандартного устаткування збагачуваної магнетитової руди і мети збагачення, ДЖЕРЕЛА ІНФОРМАЦІЇ можуть бути трикутного, прямокутного чи будь1 Деркач В Г Спеціальні методи збагачення кориякою іншого профілю, можуть бути вертикальними сних копалин М Надра, 1966 чи похилими 2 SU 1015911, СРСР, МКИВОЗС 1/30 Магнітний сепаратор для збагачення слабомагнітних руд / Сепаратор може бути в касетним виконанні В Н Потураев, А М Туркеніч, Р С Улубабов і ш циклічної дії або у роторному виконанні безперер07 05 83Бюл №17 вної дії Сепаратор працює таким чином У зазорах між б Комп'ютерна верстка Е Гапоненко Підписано до друку 05 07 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна