Спосіб розділення компонентів в рідких потоках

Способ разделения компонентов в жидких потоках, включающий придание смеси компонентов поступательного движения, действие на смесь магнитным полем, разделение смеси на компоненты и отвод раздельных потоков в отдельные емкости, отличающийс я тем, что воздействие на смесь магнитным полем осуществляют при градиенте индукции поля, направленном перпендикулярно скорости потока, при этом отвод разделенных потоков производят в плоскости, перпендикулярной градиенту индукции магнитного поля, в соотношении, пропорциональном концентрации разделяемых компонентов. С > Изобретение относится к горнорудной промышленности, металлургии, преимущественно к способам обогащения и рафинирования сплавов. Известен способ, который включает в себя пропускание пульпы (воды с измельченными частицами руды) через три, один над другим расположенных, ротора-барабана, в которых размещены кассеты из ферромагнитных пластин, в зазоры между которыми поступает пульпа. В зоне действия магнитного поля магнитные частицы притягиваются к пластинам на роторе, а при выходе на зоны действия электромагнитного поля смываются водой. Этот процесс повторяется на всех трех барабанах, так что пульпа, выходящая из сепаратора, почти не содержит металла. К недостаткам способа относится невозможность разделения компонент в жидких металлах, имеющих высокую температуру плавления. Настоящее изобретение решает задачу разделения компонент при высоких температурах в жидких металлах. Достигается это тем, что потоку смеси компонент сообщают поступательное движение в неоднородном магнитном поле с dB перпендикулярградиентом индукции dZ' . ным скорости перемещения потока. Согласно предлагаемому способу жидкой смеси компонент сообщают поступательное движение, затем создают силы, действующие на компоненты смеси, приводящие к их разделению. Для этого поток смеси пропускают через неоднородное поле с градиентом индукции —. Под действием этого градиента на компоненты смеси дей со ел О 6785 ствукп силы, которые сообщают им ускоре ние: _______ V~ а= // • М dB dZ' 3 \к\ RT /Ко М dEJ dZ -±Т где R - 8,31 • 103 Дж/кмоль -К;[4О = 4 • 10~7 г/м; Т (Знак плюс для случая к > 0, минус - абсолютная температура, К; М - молярная 5 к < 0). Чем больше ускорение, тем эффекмасса, кг/моль, к- удельная магнитная тивнее происходит разделение компонент. восприимчивость компонента, м /кг. Кроме того, так как АС может быть положительПод действием этих сил происходит ной и отрицательной, то ускорения, действуразделение компонентов в направлении dB 10 ющие на компоненты, могут быть направлены градиента индукции магнитного поля —. в противоположные стороны, что также Компоненты, имеющие большее значение усиливает эффект разделения. При таком удельной магнитной восприимчивости, способе разделения можно разделять комсильнее втягиваются в неоднородное магпоненты с одинаковой плоскостью, важно, нитное поле, образуя слой толщиной, про- 15 чтобы отличались к. Например, если Fe при порциональной концентрации его в смеси; Т=1510°С, /с = 4-10'7м3/кг; затем располагается слой с меньшей толщиdZ ной к, пропорциональной его коррекции в 41 = М = 56 кг/кмоль. смеси и т. д. На выходе из неоднородного магнитного поля расслоенный поток смеси 7 3 разделяют в плоскости, перпендикулярной в У_3,4-10~ -8,31 Ю -1510 dB градиенту —, в соотношении, пропорцио- 20 нальном содержанию компонент в смеси. 10 = 12,56-10"7-56 Предложенный способ поясняется схе3 2 у для =4,6-10 м/с ; S при Т = 1510°С А С = -6,1 - 1 0 -9м..3 ^/кг; мой, где 1 - разливочный ковш; 2 - лоток; 41 = 10 т/м; М = 32 кг/кмоль 3 - кольцевой магнит, охватывающий лоток; dZ 4 - разделительная перегородка; 5 - ковшнакопитель. 25 Способ осуществляется следующим образом. V 3-6,1 •10"9-8,31-103-1510 1П Смесь компонентов из разливочного а = і------------------------- z-------------- • і и = ковша 1 льют в лоток 2, скорость течения жидкого металла регулируется наклоном 30 лотка 2; лоток помещают в неоднородное 12,56-10 7-32 2 магнитное поле с градиентом индукции = -760 м/с ; dB л-9.,3 создаваемое кольцевым электромаг«с для FeS2npnT=1510°C, к = 0,6-10"у м*7кг; dZ' нитом или магнитом постоянного тока 3, —- = 10 т/м; М = 120 кг/кмоль. dZ градиент индукции которого направлен перпендикулярно скорости потока. Разделение Уз-об- "9-8,31-103-1510 компонентов происходит в неоднородном а= 10 1-------- 7г магнитном поле, а на выходе из него разде"7 40 I 12,56-10"7-1 ление осуществляется разделительной =122 м/с2 перегородкой 4, расположенной вдоль скорости течения жидкого металла перпендикуЕсли в жидком металле содержится 80% лярно градиенту индукции магнитного поля Fe и 20% FeS2, то поток жидкого металла —-, так что соотношение расхода потоков 45 разделяют на два плоскостью, перпендикуdZ лярной градиенту индукции —, причем Gi, G2 - пропорционально соотношению соотношение расхода потоков пропорконцентрации и компонентов Сі, Сг. ционально соотношению концентрации Gi/G2...=Ci/C2... компонентов GFe/GFese = 0,8/0,2. В зоне В неоднородном магнитном поле на наибольшего градиента соберется компоразличные компоненты в зависимости от их нент Ре. а с противоположной - компонент удельной магнитной восприимчивости дейFeS2. ствует сила, которая сообщает им ускореКак видно из примера, ускорения компоние, рассчитываемое по формуле 55 нентов, созданные неоднородным магнит ным полем, во много раз превосходят ускорение свободного падения д, что приводит к надежному разделению и ускорению процесса. 6785 5 Упорядник А. Мочалов Замовлення 644 Техред М.Моргентал і — Коректор А. Обручар Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, КиТв-53, Львівська пл., 8 Виробничо-видавничий комбінат "Патент", м. Ужгород, вул.Гагаріна, 101