Спосіб магнітної сепарації сипучих продуктів і сепаратор магнітний для його здійснення

1. Спосіб магнітної сепарації сипучих продуктів, що включає подачу продукту на поверхню немагнітного обертового барабана, всередині якого розміщена магнітна система з постійних магнітів змінної полярності у напрямку руху продукту, осадження магнітного продукту під дією магнітних сил поля і перечищення магнітного продукту на поверхні цього барабана, направлення продуктів сепарації в приймачі, який відрізняється тим, що осадження проводять під дією магнітних сил поля, створеного частиною магнітної системи, що розміщена вище горизонтальної площини, яка проходить через вісь барабана, а перечищення проводять під дією магнітних сил поля, створеного частиною магнітної системи, що розміщена нижче горизонтальної площини, при цьому частота зміни полярності магнітного поля в зоні перечищення більша за частоту зміни полярності магнітного поля в зоні осадження магнітного продукту. C2 2 UA 1 3 57571 4 тного продукту, направлення продуктів сепарації в і перечищення) різні. приймачі. Так, на першому етапі сепарації - у зоні осаОсаджені на поверхню немагнітного барабана, дження, потрібна більша ширина полюсного розщо обертається, магнітні частки виносяться бараподілу магнітної системи, яка обумовлена більшою баном з зони дії на них магнітних сил поля й пависотою шару продукту, що сепарується і необхіддають переважно під дією сил тяжіння і відцентроною довжиною шляху пробігу магнітних частинок вих сил у приймач магнітної фракції. Немагнітна ж для їх осадження на поверхню барабана. При фракція продукту, що сепарується відривається цьому частота перемагнічування продукту, що (обсипається) з поверхні барабана, що обертаєтьсепарується, повинна бути невелика. ся, в зоні перетину горизонтальної площини, що На другому етапі сепарації - у зоні перечищенпроходить через вісь барабана, з поверхнею самоня вже тонкого шару (що залишився після першого го барабана. етапу сепарації) проміжного продукту, що рухаєтьДля забезпечення такого процесу сепарації ся, потрібна магнітна система меншої ширини подосить розташувати постійні магніти уздовж повелюсного розподілу магнітної системи, яка обумоврхні барабана в секторі, що відповідає куту лена вже необхідною частотою перемагнічування продукту. сеп=90°-120° (сеп рахується від вертикальної осі, У сепараторі [2] в зоні перечищення викорисщо проходить через центр барабана). товується магнітна система така ж, як і в зоні осаАле, при сепарації (чи збагаченні) деяких сидження, що не дозволяє досягти високої ефективпучих продуктів (доломіту, вапняку, слабомагнітної ності сепарації на етапі перечищення і є недоліком магнетитової руди та ін.) частинки магнітного і несепаратора-прототипу. магнітного продукту в зоні дії магнітних сил поля, В основу винаходу поставлена задача підвиособливо на поверхні барабана злипаються між щення ефективності сепарації шляхом збільшення собою в грудки (флокули, зростки), утворюючи частоти зміни полярності магнітного поля в зоні своєрідний "проміжний" продукт процесу магнітної перечищення за рахунок зменшення відстані між сепарації таких продуктів. полюсними осями магнітів у цій зоні. Процес злипання в грудки магнітної і немагнітПоставлена задача реалізується в способі маної фракції обумовлений взаємним магнітним пригнітної сепарації сипучих продуктів, що включає тяганням у магнітному полі магнітних частинок, їх подачу продукту на поверхню немагнітного баразлипанням у грудки (флокули) і як наслідок цього бана, що обертається, всередині якого розміщена защемлення немагнітних часток між магнітними. магнітна система з постійних магнітів змінної поТакий проміжний продукт сепарації, за рахунок дії лярності, у напрямку руху продукту, осадження на нього магнітних сил поля, що осаджують, перемагнітного продукту під дією магнітних сил поля і міщується по поверхні барабана і значною своєю перечищення магнітного продукту на поверхні цьочастиною розвантажується в приймач магнітної го барабана та направлення продуктів сепарації в фракції. Тому в пристрої [1] не досягається ефекприймачі, причому перечищення роблять у магніттивна сепарація зазначених сипучих продуктів. ному полі, частота зміни полярності якого, більше Для підвищення ефективності сепарації таких частоти зміни полярності магнітного поля в зоні продуктів, процес сепарації, що реалізований у осадження. пристрої [1], доповнюється операцією перечищенПоставлена задача реалізується в способі маня проміжного продукту. гнітної сепарації сипучих продуктів, у якому швидВідомий спосіб двухстадійного процесу сепакість обертання немагнітного барабана установрації (осадження-перечистка), який реалізований у люється такої величини, при якій сумарні механічні сепараторі [2], і є найбільш близьким до запропосили, які діють на відрив немагнітної фракції пронованого способу по технічній суті та результату, і дукту перечищення більші, ніж всі альтернативні прийнятий як найближчий аналог. сили, які утримують цей продукт на поверхні немаДля здійснення операції перечищення проміжгнітного барабана. ного продукту в конструкції сепаратора [2] передПоставлена задача реалізується в сепараторі бачено розташування магнітної системи не тільки магнітному, що включає встановлений з можливісвище, але і нижче горизонтальної площини, що тю обертання немагнітний барабан, магнітну сиспроходить через вісь барабана так, що сектор ротему, розміщену всередині немагнітного барабана, зміщення однорідної магнітної системи охоплює яка складається з постійних магнітів з полярністю, кут сеп>180°. що чергується в напрямку руху продукту, при цьоПри русі грудок проміжного продукту сепарації му магнітна система сепаратора виконана неоднижче горизонтальної площини, що проходить норідною, з різною відстанню між полюсними осячерез вісь барабана відбувається перечищення ми магнітів, таким чином, що відстань між осями цього продукту, яке полягає в руйнуванні грудок у полюсів магнітів, розташованих нижче горизонтамомент їхнього перемагнічування в магнітному льної площини, що проходить через центр бараполі з полярністю, що чергується, і зпадання немабана, менше відстані між полюсними осями магнігнітної фракції під дією сили тяжіння і відцентрових тів, розташованих вище зазначеної площини. сил у приймач немагнітної фракції. При цьому Поставлена задача реалізується в сепараторі ефективність перечищення тим вище, чим більше магнітному, у якому магніти чи частина магнітів, частота перемагнічування проміжного продукту, розташованих нижче горизонтальної площини, що що досягається збільшенням частоти зміни полярпроходить через центр барабана, виконані з магніності магнітного поля. тного матеріалу з питомою магнітною енергією, Слід зазначити, що вимога до топології магнітвідмінною від питомої магнітної енергії магнітів, ного поля на етапах процесу сепарації (осадження 5 57571 6 розташованих вище зазначеної площини. перечищення. Поставлена задача реалізується в сепараторі Для реалізації способу використовують сепамагнітному, у якому магніти чи частина цих магніратор магнітний, котрий включає встановлений з тів, розташованих нижче горизонтальної площини, можливістю обертання в корпусі 1 немагнітний що проходить через центр барабана, встановлені барабан 2, на поверхні якого розміщені очисні з можливістю їх радіального переміщення. планки 3, 4, з розташованою всередині магнітною Поставлена задача реалізується в сепараторі системою 5, 6. магнітному, у якому на поверхні немагнітного баМагнітна система являє собою радіально нарабана закріплені очисні планки. магнічені постійні магніти полярності, що чергуєтьПоставлена задача реалізується в сепараторі ся, які розташовані вздовж поверхні барабана 2, як магнітному, у якому очисні планки виконані різної вище 5, так і нижче 6 горизонтальної площини 7, висоти. що проходить через вісь барабана. Підвищення ефективності сепарації в запроПри цьому, як видно з розгортки магнітної сиспонованому способі досягається інтенсифікацією теми, зображеної на Фіг.2, та частина магнітної процесу перечищення грудок магнітних і немагнітсистеми, що розташована вище горизонтальної них фракцій, що злиплися між собою, за рахунок площини має ширину полюсної відстані (полюсний значного (у кілька разів) збільшення частоти їх крок) 1, більше, ніж полюсний крок 2 тієї частини перемагнічування в магнітному полі змінної полямагнітної системи 6, що розташована нижче горирності. зонтальної площини 7(1>2). Часте перемагнічування зазначених грудок Магнітна система з полюсним кроком 1, відприводить до їх періодичного руйнування і поділу повідає дузі 190°, а з кроком 2- дузі (90°на магнітну фракцію, яка виноситься поверхнею 120°) барабана і немагнітну фракцію, що падає під дією У магнітному сепараторі передбачається присил тяжіння і відцентрових сил з поверхні барабастрій 8 подачі продукту на поверхню немагнітного на. барабана 2 і приймачі немагнітного продукту 9 і Установлення швидкості обертання немагнітмагнітного продукту 10. ного барабана, при якій сили, що діють на відрив Запропонований сепаратор магнітний забезнемагнітної фракції з поверхні барабана та виноспечує двухстадійний процес магнітної сепарації них планок, більші, ніж альтернативні сили, що сипучих продуктів і працює в такий спосіб. утримують цю фракцію на поверхні барабана і Сипучий продукт із пристрою подачі 8 подавиносних планок, забезпечує ефективне осипання ється на поверхню немагнітного барабана 2 і пенемагнітної фракції в зоні перечищення. реміщується в напрямку обертання барабана (під Застосування в запропонованому сепараторі дією сил тяжіння, сил тертя і відцентрових сил) до магнітів у зоні осадження та у зоні перечищення з горизонтальної площини 7. магнітних матеріалів з різною питомою магнітною На цьому етапі сепарації продукт, що сепаруенергією, дозволяє поліпшити процес перечищенється, рухається в зоні дії магнітної системи з біня продукту, що сепарується за рахунок оптимізальшим полюсним кроком (1). ції інтенсивності магнітного поля в зоні перечиТака магнітна система забезпечує "викидання" щення незалежно від вимоги оптимізації магнітного поліградієнтного поля на велику висоту інтенсивності магнітного поля в зоні осадження. (відповідну висоті шару продукту, що сепарується) Встановлення магнітів, розташованих нижче і малу частоту перемагнічування магнітних домігоризонтальної площини, з можливістю їхнього шок продукту в міру їх переміщення в магнітному радіального переміщення, дозволяє в запропонополі змінної полярності, тобто така магнітна сисваному пристрої перенастроювати магнітну систетема відповідає вимогам процесу осадження магму відповідно до вимог процесу перечищення різнітних домішок на поверхню барабана. Одночасно них продуктів і різних режимів. з процесом осадження магнітних домішок відбуваЗакріплення очисних планок на поверхні немається процес злипання в грудки магнітних і немаггнітного барабана забезпечує винесення поверхнітних фракцій продукту, що сепарується, і утвонею барабана магнітного і проміжного продукту в рення за рахунок цього процесу крім магнітної і зону перечищення. немагнітної фракції у вихідному продукті ще і своВиконання очисних планок різної висоти доєрідної проміжної фракції, що рухається по поверзволяє поліпшити процес перечищення продукту, хні барабана разом з магнітною фракцією. що сепарується за рахунок суто механічного руйПерший етап сепарації завершується опаданнування (розпушення) продуктів сепарації, що ням (відривом) немагнітної фракції продукту, що злиплися в грудки, планками меншої висоти. сепарується, з поверхні барабана переважно в При цьому висота менших планок вибирається зоні горизонтальної площини 7. таким чином, щоб частина магнітної фракції під Відносно тонкий шар продукту, що залишився дією магнітних сил поля могла перескакувати чета складається з магнітної і проміжної фракцій, рез них, звільняючи з защемлення немагнітний переміщується за рахунок дії магнітних сил поля продукт. та за рахунок впливу планок 4, у зону дії магнітноНа Фіг.1 зображена конструктивна схема сего поля, створеного магнітною системою з меншим паратора магнітного. полюсним кроком 2. На Фіг.2 зображена розгортка магнітної систеТака магнітна система відповідає вимозі проми сепаратора. цесу перечищення проміжної фракції продукту, що На Фіг.3 зображена магнітна система сепарасепарується, а саме: частому перемагнічуванню тора з радіальним регулюванням магнітів у зоні грудок (зростків) магнітних і немагнітних фракцій. 7 57571 8 Частота перемагнічування залежить від обося, і падінні немагнітного продукту в приймач 9, ротів барабана, ширини полюсного розподілу магвинос і падіння магнітної фракції, що залишилася, у приймач магнітної фракції 10. нітної системи 2 і може досягати величини до Використана література: 100Гц. [1]. Патент Росії №2164448, МПК В03С 1/10. Таким чином, у зоні нижче горизонтальної [2]. Справочник по обогащению руд. Москва площини 7, що проходить через вісь барабана, "Недра" 1983, стор.164-165. відбувається процес перечищення проміжної фракції, що полягає в руйнуванні грудок, які утворили Комп’ютерна верстка М. Ломалова Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601