Спосіб магнітного збагачування слабомагнітних руд і сепаратор для його здійснення

Группа изобретений относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использована 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, перечистку хвостов [1]. Недостатком известного способа магнитного обогащения слабомагнитных руд является низкая эффективность обогащения. Это объясняется разубоживанием концентрата породными частицами, механически захваченными в объем материала, осажденного на поверхности феррозаполнителя; и сростками, имеющими сопоставимые с рудными частицами магнитные свойства и равную, при данной индукции магнитного поля, вероятность осаждения на поверхности феррозаполнителя. Эффективное удаление породных частиц и сростков невозможно без нарушения целостности объема материала, осажденного на поверхности феррозаполнителя. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа магнитного обогащения слабомагнитных руд путем повышения эффективности обогащения, что обеспечивается частичным нарушением целостности объема материала осажденного на поверхности феррозаполнителя, выделением материала, содержащего породные частицы и сростки, его перечисткой и за счет этого повышается качество суммарного концентрата. Поставленная задача решается тем, что в способе магнитного обогащения слабомагнитных руд, содержащем подачу исходного материала, две стадии магнитной сепарации с делением концентрата и хвостов, объединение концентратов двух стадий и третью стадию магнитной сепарации с выделением магнитного продукта и хвостов, согласно изобретению, во второй стадии магнитной сепарации дополнительно выделяют промпродукт при индукции 0,4-0,8 Тл и осуществляют его магнитную сепарацию с получением немагнитного и магнитного промпродуктов, при этом магнитный промпродукт объединяют с концентратом первых двух стадий в соотношении 1:3,3-1:9. Известен сепаратор для магнитного обогащения слабомагнитных р уд, включающий электромагнитную систему с полюсами; ротор установленный между ними и выполненный с тремя расположенными друг над другом горизонтальными ярусами, разделенными на матрицы с феррозаполнителем; питатели, попарно установленные на каждом ярусе, и ванны, размещенные под ярусами и выполненные с приспособлениями для разгрузки концентрата и хвостов, соединенные с питателями нижележащих ярусов [2]. Недостатком известного сепаратора для магнитного обогащения слабомагнитных руд является низкая эффективность обогащения. Это объясняется тем, что ванны сепаратора выполнены с приспособлениями для выгрузки концентрата и хвосто в, в результате чего материал, осажденный на поверхности феррозаполнителя и содержащий механически захваченные породные частицы и сростки, имеющие сопоставимые магнитные свойства с р удными частицами, поступает в приспособление для разгрузки концентрата и снижает его качество. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования сепаратора для магнитного обогащения слабомагнитных руд путем повышения эффективности удаления породных частиц и сростков, что обеспечивается наличием в ваннах приспособления для разгрузки материала, содержащего основную часть породных частиц и сростков, промпродукта, соединенного с питателем нижерасположенного яруса, что позволяет осуществить перечистку промпродукта и за счет этого повысить качество суммарного концентрата. Поставленная задача решается тем, что в сепараторе для магнитного обогащения слабомагнитных руд, включающем электромагнитную систему с полюсами; ротор, установленный между ними и выполненный с тремя расположенными друг над другом горизонтальными ярусами, разделенными на матрицы с феррозаполнителем; питатели, попарно установленные на каждом ярусе, и ванны, размещенные под ярусами и выполненные с приспособлениями для разгрузки концентрата и хвостов, соединенные с питателями нижележащих ярусов, согласно изобретению, ванна, размещенная под соседним ярусом, снабжена приспособлением для разгрузки промпродукта, образованным двумя радиальными перегородками, одна из которых составляет с осью полюса по направлению вращения ротора угол 38-450, а другая - 62-700, при этом приспособление для разгрузки промпродукта соединено с одним из питателей нижнего яруса, В результате того, что промпродукт выделяют при индукции 0,4-0,8 Тл, при которой происходит частичное нарушение целостности объема материала, осажденного на поверхности феррозаполнителя, в промпродукт переходит основная часть нерудных частиц и сростков, а также часть рудных частиц. Магнитная сепарация промпродукта позволяет выделить в немагнитный промпродукт часть нерудных частиц и сростков, в результате чего повышается качество суммарного концентрата (концентрат + магнитный продукт). Выделение промпродукта и его дальнейшая магнитная сепарация дают возможность объединять полученный в результате магнитный промпродукт с концентратом Это обеспечивает поступление в концентрат дополнительной части кондиционного продукта и в результате качество концентрата не снижается, а даже несколько повышается. По способу прототипа объединение полученного в последнем приеме сепарации промпродукта с концентратом нецелесообразно, так как промпродукт значительно снизил качество концентрата. Установка в ванне радиальных перегородок, одна из которых составляет с осью полюса угол 38-450, другая 62-700, считая от оси полюса по направлению вращения ротора обеспечивает возможность разгрузки промпродукта, выделенного в зонах снижения интенсивности магнитного потока при удалении их от оси полюса, где индукция магнитного поля составляет 0,4-0,8 Тл. Вследствие того, что устройства разгрузки промпродукта соединены с одним питающим устройством нижнего яруса, а устройства разгрузки хвостов соединены с другим шатающим устройством нижнего яруса, обеспечивается возможность раздельного обогащения хвостов и промпродукта с получением магнитного промпродукта. Авторами экспериментально определены индукция магнитного поля, при которой выделялся промпродукт, углы, образуемые с осью полюса одной и другой радиальными перегородками, ограничивающими зону разгрузки промпродукта и обеспечивающие вышеупомянутую индукцию магнитного поля и соотношение, при которых объединялись магнитный промпродукт с концентратом, а также определено их влияние на технологические показатели (см. табл.). Как видно из таблицы, при выделении промпродукта с концентратом в соотношении 1:3,3-1:9 эффективность обогащения максимальная. При изменении индукции магнитного поля и соотношения промпродукта и концентрата как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения эффективность падает. По способу прототипа, где выделение промпродукта отсутствует, эффективность обогащения самая низкая. Изобретение поясняется чертежами. На фиг. 1 дана схема предлагаемого способа; на фиг. 2 приведен общий вид заявляемого сепаратора; на фиг. 3 дан разрез А-А фиг. 2. Сепаратор включает электромагнитную систему 1 с полюсами 2, между которыми установлен ротор 3 с расположенными друг над другом тремя горизонтальными ярусами 4, разделенными на матрицы 5 с феррозаполнителем, по два питающих устройства 6 на каждом ярусе 4, ванны 7, установленные под каждым ярусом 4. В ваннах 7, установленных под верхним и средним ярусами 4, расположены устройства 8, 9 для разгрузки концентрата и хвостов, образованные перегородками. Под средним ярусом в ванне 7 также расположены устройства 10 для разгрузки промпродукта, образованные радиальными перегородками 11, 12. Перегородка 11 составляет с осью полюса 2 угол 38-450, перегородка 12 составляет с осью полюса 2 угол 62-700, считая от оси полюса 2 по направлению вращения ротора. В этой зоне, где установлено устройство 10, индукция магнитного поля составит 0,4-0,8 Тл. В ваннах 7, установленных под нижним ярусом, расположены устройства 9 для разгрузки хвостов, устройства 13 для разгрузки магнитного продукта, устройства 14, 15 для разгрузки магнитного и немагнитного промпродуктов. Сепаратор включает брызгала 16, установленные над каждым ярусом 4, раму 17. Устройства 10 для разгрузки промпродуктов соединены с одним питающим устройством 6 нижнего яруса 4, а устройства 9 для разгрузки хвостов соединены с другим питающим устройством 6 нижнего яруса 4. Исходный материал в виде пульпы через питающее устройство 6 верхнего яруса сепаратора подается в матрицы с феррозаменителем 5 в зоне действия магнитного поля, создаваемого электромагнитной системой 1 и полюсами 2. Немагнитные частицы проходят сквозь матрицу в разгрузочные устройства хвостов 9, расположенные в ваннах 7. Магнитные частицы осаждаются на поверхности феррозаполнителя и при вращении ротора 3, после выхода матриц из полюса, удаляются из матриц жидкостью, подаваемой из брызгал 16, в приемные устройства концентрата 8. Хвосты верхнего яруса из разгрузочных устройств 9 поступают в питающие устройства 6 среднего ярусаи подаются в матрицы 5 в зоне действия магнитного поля. Немагнитные частицы проходят сквозь матрицу в разгрузочные устройства хвостов 9. Магнитные частицы осаждаются на поверхности феррозаполнителя, При вращении ротора, под действием жидкости, подаваемой брызгалами 16, из матрицы выделяется вначале промпродукт, поступающий в разгрузочные устройства промпродукта 1,0, а затем концентрат, поступающий в загрузочные устройства концентрата 8. Промпродукт из двух разгрузочных устройств 10 объединяется и поступает в одно питающее устройство 6 нижнего яруса, хвосты из двух разгрузочных устройств объединяются и поступают в др угое питающее устройство 6 нижнего яруса. На нижнем ярусе сепаратора промпродукт и хвосты подвергаются магнитной сепарации раздельно с получением: из промпродукта - магнитного и немагнитного промпродукта, из хвостов - магнитного и немагнитного продуктов. Магнитный промпродукт объединяют с концентратами 2-х верхни х ярусов в соотношении 1:3,3-1:9. Предлагаемый способ и сепаратор могут быть реализованы в промышленных условиях. Пример. Исходный материал в виде пульпы с массовой долей железа 52,7% подавали в 2 питающих устройства верхнего яруса сепаратора ЗЭРФМ-60 и при индукции 0,3 Тл выделили концентрат и хвосты. Хвосты поступали в 2 питающих устройства среднего яруса, где при индукции 1,2 Тл выделяли хвосты, после выхода матриц из ротора при индукции 0,4-0,8 Тл выделяли промпродукт и получали концентрат. Промпродукт подавали в одно питающее устройство нижнего яруса, а хвосты подавали в другое питающее устройство нижнего яруса. На нижнем ярусе при индукции 1,2 Тл из промпродукта получены немагнитный промпродукт и магнитный промпродукт, который объединяли с концентратами, полученными на верхних яруса х при соответствии 1:5,2, из хвостов выделяли магнитный и немагнитный продукты. В результате получено: суммарный концентрат (концентрат + магнитный промпродукт) - 62,0% железа общего при выходе 63,6% иіизвлечение железа из него 74,8%. Эффективность разделения по Луйкену-Хенкому при этом составила 34,6% (рис. 1). Таким образом, предлагаемый способ, по сравнению с прототипом, позволяет на 0,6% повысить массовую долю железа в суммарном концентрате, на 1,8% повысить эффективность обогащения.