Спосіб збагачення матеріалів, що містять дроблені і/або здрібнені магнітні й немагнітні компоненти

Реферат: Винахід належить до способів збагачення дроблених і/або здрібнених матеріалів, що містять магнітні й немагнітні компоненти, переважно сильно- і слабомагнітних дрібнодроблених залізовмісних руд, і може бути використаний в залізорудній промисловості, у чорній металургії. Спосіб включає подачу матеріалу вихідного живлення на поверхню обертового барабана сепаратора у зваженому стані у вигляді вертикального потоку, поділ магнітних і немагнітних частинок у магнітному, відцентровому й гравітаційному полях, досягнення зваженого стану матеріалу вихідного живлення за рахунок подачі матеріалу в робочу зону сепарації з висоти над поверхнею барабана в аеродинамічних умовах стиснутого руху частинок і придбання падаючими немагнітними частинками кінетичної енергії, достатньої для відскоку їх від поверхні барабана, за допомогою живильника у вигляді бункера з валом-перегрібачем. Згідно з винаходом, поділ магнітних і немагнітних частинок у магнітному, відцентровому й гравітаційному полях здійснюють шляхом накладення додаткового магнітного поля на матеріал вихідного живлення після переведення його у зважений стан. Технічним результатом є збільшення питомої продуктивності способу без зниження ступеня поділу магнітних і немагнітних частинок в аеродинамічних умовах стиснутого руху частинок за рахунок використання додаткового магнітного поля. UA 113245 C2 (12) UA 113245 C2 UA 113245 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до способів збагачення дроблених і/або здрібнених матеріалів, що містять магнітні й немагнітні компоненти, переважно сильно- і слабомагнітних дрібнодроблених залізовмісних руд, і може бути використане в залізорудній промисловості, у чорній металургії, а також при сухому знезалізненні дрібнозернистих дроблених і/або здрібнених сипучих матеріалів у різних галузях промисловості. Відомий спосіб сухого магнітного збагачення дрібнодроблених руд і матеріалів (див., наприклад, патент РФ № 2164448, МПК В03С1/10). Відомий спосіб включає подачу у зваженому стані вихідного живлення на поверхню обертового барабана сепаратора, поділ магнітних і немагнітних частинок під дією магнітних і відцентрових сил і направлення магнітного й немагнітного продуктів у приймачі продуктів збагачення. Зважений стан вихідного матеріалу досягають за рахунок його подачі в напрямку обертання барабана із зазором над поверхнею барабана в робочу зону сепарації під кутом за допомогою живильника, виконаного у вигляді параболічного жолоба, для впорядкування осадження матеріалу по магнітних властивостях і розкидають матеріал обертовим барабаном. Недоліком даного способу є його низька ефективність, обумовлена застосуванням для поділу магнітних і немагнітних частинок тільки магнітного й відцентрового поля, що веде до можливості захвата немагнітних частинок магнітними частинками при зіткненні потоку вихідного живлення з поверхнею обертового барабана магнітного сепаратора. Найбільш близьким до технічного рішення, що заявляється, є відомий спосіб сухого магнітного збагачення дроблених і/або здрібнених матеріалів, що містять магнітні й немагнітні компоненти (див., заявка № а201506584 від 03.07.2015), який і обраний як найближчий аналог. Даний спосіб включає подачу у зваженому стані вихідного живлення на поверхню обертового барабана сепаратора, поділ магнітних і немагнітних частинок, направлення магнітного й немагнітного продуктів у приймачі продуктів збагачення, досягнення зваженого стану вихідного матеріалу за допомогою живильника й розкидання вихідного живлення. Вихідне живлення на поверхню обертового барабана сепаратора у зваженому стані подають у вигляді вертикального потоку, зміщеного від осі барабана в напрямку його обертання. Магнітні й немагнітні частинки розділяють у магнітному, відцентровому й гравітаційному полях. Зважений стан вихідного живлення досягають за рахунок подачі матеріалу в робочу зону сепарації з висоти над поверхнею барабана, що забезпечує для заданого гранулометричного класу вихідного живлення утворення зваженого стану матеріалу в аеродинамічних умовах стиснутого руху частинок і придбання падаючими немагнітними частинками кінетичної енергії, достатньої для відскоку їх від поверхні барабана, за допомогою живильника у вигляді бункера з валомперегрібачем. Вихідне живлення розкидають за рахунок відскоку немагнітних частинок від поверхні барабана й обертання барабана. Недоліком даного способу сухого магнітного збагачення дроблених і/або здрібнених матеріалів, що містять магнітні й немагнітні компоненти, є мала питома продуктивність, обумовлена тим, що вихідне живлення на поверхню обертового барабана сепаратора у зваженому стані подають у вигляді вузького вертикального потоку. При збільшенні ширини подаваного потоку, тобто при підвищенні питомої продуктивності, різко знижується ефективність поділу магнітних і немагнітних компонентів вихідного живлення. Суттєвими ознаками найближчого аналога (прототипу), які збігаються зі способом, який заявляється, є: - подача вихідного живлення на поверхню обертового барабана сепаратора у зваженому стані у вигляді вертикального потоку, - поділ магнітних і немагнітних частинок у магнітному, відцентровому й гравітаційному полях, - досягнення зваженого стану вихідного живлення за рахунок подачі матеріалу в робочу зону сепарації з висоти над поверхнею барабана, що забезпечує для заданого гранулометричного класу вихідного живлення утворення зваженого стану матеріалу в аеродинамічних умовах стиснутого руху частинок і придбання падаючими немагнітними частинками кінетичної енергії, достатньої для відскоку їх від поверхні барабана, за допомогою живильника у вигляді бункера з валом-перегрібачем, - розкидання вихідного живлення за рахунок відскоку немагнітних частинок від поверхні барабана й обертання барабана. Суттєвими відмітними ознаками технічного рішення, що заявляється (способу збагачення матеріалів, що містять дроблені і/або здрібнені магнітні й немагнітні компоненти), які відрізняються від найближчого аналога (прототипу) є: - здійснення поділу магнітних і немагнітних частинок у магнітному, відцентровому й гравітаційному полях шляхом накладення додаткового магнітного поля на вихідне живлення після переведення його у зважений стан, 1 UA 113245 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 - накладення додаткового магнітного поля на вихідне живлення після переведення його у зважений стан, симетрично основному магнітному полю з вертикальною віссю симетрії, - накладення додаткового магнітного поля на вихідне живлення після переведення його у зважений стан, симетрично основному магнітному полю з віссю симетрії під заданим позитивним кутом до вертикалі, - накладення додаткового магнітного поля на вихідне живлення після переведення його у зважений стан, симетрично основному магнітному полю з віссю симетрії під заданим негативним кутом до вертикалі. В основу технічного рішення, що заявляється (способу збагачення матеріалів, що містять дроблені і/або здрібнені магнітні й немагнітні компоненти), поставлено задачу удосконалення способу за рахунок зменшення можливості захвата магнітних частинок немагнітними частинками при збільшенні ширини потоку вихідного живлення, після переведення його у зважений стан, що дозволить збільшити питому продуктивність способу без зниження ступеня поділу магнітних і немагнітних частинок. Очікуваним технічним результатом технічного рішення, що заявляється, є збільшення питомої продуктивності способу без зниження ступеня поділу магнітних і немагнітних частинок в аеродинамічних умовах стиснутого руху частинок за рахунок використання додаткового магнітного поля. Зазначений технічний результат досягається за рахунок того, що в способі збагачення матеріалів, який містять дроблені й/або здрібнені магнітні й немагнітні компоненти, що включає подачу вихідного живлення на поверхню обертового барабана сепаратора у зваженому стані у вигляді вертикального потоку, поділ магнітних і немагнітних частинок у магнітному, відцентровому й гравітаційному полях, досягнення зваженого стану вихідного живлення за рахунок подачі матеріалу в робочу зону сепарації з висоти над поверхнею барабана, що забезпечує для заданого гранулометричного класу вихідного живлення утворення зваженого стану матеріалу в аеродинамічних умовах стиснутого руху частинок і придбання падаючими немагнітними частинками кінетичної енергії, достатньої для відскоку їх від поверхні барабана, за допомогою живильника у вигляді бункера з валом-перегрібачем і розкидання вихідного живлення за рахунок відскоку немагнітних частинок від поверхні барабана й обертання барабана, відповідно до технічного рішення, що заявляється, - поділ магнітних і немагнітних частинок у магнітному, відцентровому й гравітаційному полях здійснюють шляхом накладення додаткового магнітного поля, - додаткове магнітне поле накладають на вихідне живлення після переведення його у зважений стан. Суть способу, що заявляється, полягає в наступному. При здійсненні поділу магнітних і немагнітних частинок у магнітному, відцентровому й гравітаційному полях шляхом накладення додаткового магнітного поля на вихідне живлення, при накладенні додаткового магнітного поля на вихідне живлення після переведення його у зважений стан забезпечується можливість збільшення ширини потоку вихідного живлення, що веде до збільшення питомої продуктивності способу без зниження ступеня поділу магнітних і немагнітних частинок в аеродинамічних умовах стиснутого руху частинок. Таким чином, сукупність істотних відмітних ознак способу, що заявляється, дозволяє досягти зазначеного вище технічного результату. Крім цього, суть способу збагачення матеріалів, що містять дроблені і/або здрібнені магнітні й немагнітні компоненти, пояснюється принциповою схемою його апаратурного оформлення, наведеною на кресленні. На кресленні зображений схематичний розріз магнітного сепаратора й показана принципова схема технологічних операцій, здійснюваних при реалізації способу, що заявляється. Для реалізації способу, що заявляється, використовують принципову схему магнітної сепарації, до складу якої входять: - основний обертовий магнітопроникний барабан 1, - розташовані усередині основного барабана 1 магнітні блоки 2, - додатковий обертовий магнітопроникний барабан 3, - розташовані усередині додаткового барабана 3 магнітні блоки 4, - живильник 5 для подачі вихідного матеріалу, - шиберні пристрої 6 основного 1 і додаткового 3 барабанів, - бункер 7 живильника 5, - камера живлення 8, - вал-перегрібач 9. 2 UA 113245 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Спосіб збагачення матеріалів, що містять дроблені і/або здрібнені магнітні й немагнітні компоненти, здійснюють у такий спосіб. На початку робочої зони сепарації, тобто в зону зіткнення вихідного матеріалу з основним обертовим магнітопроникним барабаном 1, з бункера 7 живильника 5 подають вихідний матеріал (див. креслення). При цьому потік вихідного матеріалу з бункера 7 живильника 5 подають таким чином, щоб забезпечити його зважений стан над поверхнею основного барабана 1 на початку зони дії магнітного поля. Зважений стан вихідного матеріалу досягають за рахунок його подачі в робочу зону сепарації, тобто в зону зіткнення вихідного матеріалу з основним обертовим магнітопроникним барабаном 1, з живильника 5, оснащеного валом-перегрібачем 9. При такій подачі вихідний матеріал проходить через камеру живлення 8, ударяючись об її стінки. За рахунок цього потоку забезпечують додатковий зважений стан. Таким чином, потоку матеріалу додатково створюють умови зменшеного стиснутого падіння на поверхню основного барабана 1. Крім цього, вихідне живлення подають у вигляді вертикального потоку, зміщаючи його від осі барабана 1 у напрямку його обертання. За рахунок подачі вихідного живлення із заданої для даного живлення висоти, за рахунок посилення утворення зваженого шару, а також за рахунок забезпечення можливості відскоку немагнітних частинок від поверхні основного барабана 1 забезпечують поділ магнітних і немагнітних частинок не тільки в магнітному й відцентровому, але й у гравітаційному полях. Вихідний матеріал у робочу зону сепарації подають із висоти над поверхнею основного барабана 1, що забезпечує для заданого гранулометричного класу вихідного живлення утворення зваженого стану матеріалу в аеродинамічних умовах стиснутого руху частинок і придбання падаючими немагнітними частинками кінетичної енергії, достатньої для відскоку їх від поверхні основного барабана 1. Подачу зваженого потоку частинок здійснюють за допомогою живильника 5, виконаного у вигляді бункера 7 з валом-перегрібачем 9, через камеру живлення 8. Подаване в такий спосіб вихідне живлення, переведене у зважений стан, розкидають за рахунок відскоку, забезпечуваного дією пружних і гравітаційних сил немагнітних частинок, від поверхні основного барабана 1, а також і обертання основного барабана 1. При цьому під дією магнітних сил з рухливого й зваженого шару потоку вихідного живлення на робочу поверхню обертового основного барабана 1 спочатку осідають найбільш магнітні й менш магнітні частинки, а немагнітні частинки за рахунок відскоку й обертання основного барабана 1 виводяться із зони дії магнітного поля. Таким чином, на поверхню основного барабана 1, що являє собою зону впорядкування вихідного матеріалу, осаджують упорядковані по величині магнітної сприйнятливості магнітні й менш магнітні частинки. При обертанні основного барабана 1 на немагнітні частки впливають відцентрова сила й гравітаційна сила, що забезпечує відскік немагнітних частинок. За рахунок дії відцентрової й гравітаційної сили, що забезпечує відскік немагнітних частинок, і відбувається посилення можливості відриву останніх з поверхні основного барабана 1. Під дією більших, ніж магнітні, відцентрових сил і при відскоку (за рахунок дії сил гравітації) немагнітні частинки відокремлюють від поверхні основного барабана 1. При збільшенні ширини потоку подаваного вихідного живлення відбувається захват немагнітними частинками магнітного матеріалу. Магнітний матеріал починає попадати в немагнітний продукт. Для забезпечення підвищення продуктивності способу при збереженні ступеня поділу магнітного й немагнітного продуктів поділ магнітних і немагнітних частинок у магнітному, відцентровому й гравітаційному полях здійснюють шляхом накладення додаткового магнітного поля на вихідне живлення. Додаткове магнітне поле на вихідне живлення накладають після переведення його у зважений стан. При цьому використовують додатковий обертовий магнітопроникний барабан 3 з розташованими всередині нього магнітними блоками 4. За рахунок цього магнітні частинки, захоплені при відскоку від основного барабана 1 немагнітними частинками, попадають у зону дії магнітного поля додаткового барабана 3, де й відбувається додаткове добування магнітних частинок. Потоки частинок, що утворилися (основний магнітний, додатковий магнітний і немагнітний) у вигляді концентрату (основний і додатковий магнітні потоки) і хвостів (немагнітний потік), розділяють шиберними пристроями 6. Положення рухливих ділильних шиберних пристроїв 6 визначають виходячи з вимог до якості магнітного концентрату і/або немагнітного продукту. 55 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 60 Спосіб збагачення матеріалів, що містять дроблені і/або здрібнені магнітні й немагнітні компоненти, що включає подачу матеріалу вихідного живлення на поверхню обертового барабана магнітного сепаратора у зваженому стані у вигляді вертикального потоку, поділ 3 UA 113245 C2 5 10 магнітних і немагнітних частинок у магнітному, відцентровому й гравітаційному полях, досягнення зваженого стану матеріалу вихідного живлення за рахунок подачі матеріалу в робочу зону сепарації основного магнітного поля з висоти над поверхнею барабана, що забезпечує для заданого гранулометричного класу матеріалу вихідного живлення утворення зваженого стану матеріалу в аеродинамічних умовах стиснутого руху частинок і придбання падаючими немагнітними частинками кінетичної енергії, достатньої для відскоку їх від поверхні барабана, за допомогою живильника у вигляді бункера з валом-перегрібачем, і розкидання матеріалу вихідного живлення за рахунок відскоку немагнітних частинок від поверхні барабана й обертання барабана, який відрізняється тим, що поділ магнітних і немагнітних частинок у магнітному, відцентровому й гравітаційному полях здійснюють шляхом накладення додаткового магнітного поля, при цьому додаткове магнітне поле накладають на матеріал вихідного живлення після переведення його у зважений стан. Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4