RU2159681C2

RU2159681C2 - Magnetic separator

Info

Publication number: RU2159681C2
Application number: RU99101232A
Authority: RU
Inventors: И.Ю. Русаков; В.В. Скрипников; В.Н. Лялин
Original assignee: Сибирский химический комбинат
Priority date: 1999-01-19
Filing date: 1999-01-19
Publication date: 2000-11-27

Abstract

FIELD: separation of mineral resources, extraction of ferromagnetic components and separation of multicomponent pulps and suspensions. SUBSTANCE: the separator has a body accommodating an inclined pulsation chamber with a pipe connection for feeding of pulses; a magnetic system in the form of a ferromagnetic base with permanent magnets on the surface secured in a helix. The magnetic system is installed for rotation inside the magnetoinert pipe (10), whose surface has a guide for movement of the magnetic fraction-longitudinal grooves. The unloading unit is made in the form of a truncated cone installed on the upper end of the magnetoinert pipe and secured by a bracket on the body. The cone has ribs located along the cone generating line on the side of the unloading hole in the bracket. EFFECT: enhanced efficiency of separation of multicomponent pulps and suspensions due to a more complete catching of magnetic particles by travelling magnetic field, simplified manufacture, servicing and operation. 3 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к аппаратам для разделения магнитной и немагнитной фракций и может использоваться при обогащении полезных ископаемых, а также при извлечении ферромагнитных компонентов из многокомпонентных пульп и суспензий. The invention relates to apparatus for separating magnetic and non-magnetic fractions and can be used in mineral processing, as well as in the extraction of ferromagnetic components from multicomponent pulps and suspensions.

Известен магнитный сепаратор по А.С. СССР N194677, B 03 C 1/30, 1967 г., содержащий корпус в виде цилиндроконической ванны, цилиндрическую магнитную систему с постоянными магнитами, установленную снаружи цилиндрической части с возможностью вращения. Внутри цилиндрической части ванны установлен вращающийся немагнитный барабан. Для разгрузки магнитной фракции предусмотрен вращающийся индукционный диск. Исходный материал через патрубок поступает на распределительный конус, с которого перемещается в цилиндрическую часть ванны. Known magnetic separator according to A.S. USSR N194677, B 03 C 1/30, 1967, comprising a housing in the form of a cylindrical bathtub, a cylindrical magnetic system with permanent magnets mounted rotatably outside the cylindrical part. A rotating non-magnetic drum is installed inside the cylindrical part of the bath. A rotating induction disk is provided for unloading the magnetic fraction. The source material through the pipe enters the distribution cone, from which it moves into the cylindrical part of the bath.

Сепарация исходного материала осуществляется в водной среде за счет разрушения магнитных прядей "бегущим" магнитным полем, создаваемым постоянными магнитами, расположенными по винтовой линии. Магнитные частицы под действием "бегущего" магнитного поля поднимаются по вращающемуся магнитоинертному цилиндрическому барабану к разгрузочному диску, отрываясь от которого, выводятся через патрубок. The separation of the source material is carried out in an aqueous medium due to the destruction of the magnetic strands by a “running” magnetic field created by permanent magnets located along a helical line. Magnetic particles under the action of a "running" magnetic field rise along a rotating magnetically inert cylindrical drum to the unloading disk, detached from which, are discharged through the pipe.

Этот сепаратор не обеспечивает полного извлечения магнитной фракции из смеси, что обусловлено конструктивным выполнением ванны, создающим условия для образования застойных зон. При этом большинство элементов и узлов сепаратора выполнены вращающимися, что значительно усложняет его конструкцию и снижает надежность работы. This separator does not provide complete extraction of the magnetic fraction from the mixture, which is due to the design of the bath, creating conditions for the formation of stagnant zones. Moreover, most of the elements and components of the separator are made rotating, which greatly complicates its design and reduces the reliability.

Наиболее близким к предлагаемому сепаратору является устройство для транспортирования намагничивающихся предметов с одновременным отделением их от жидкой среды, А.С. СССР N426704, B 03 C 1/06, 1974 г. - прототип. Closest to the proposed separator is a device for transporting magnetizable objects while simultaneously separating them from a liquid medium, A.S. USSR N426704, B 03 C 1/06, 1974 - prototype.

Устройство содержит корпус, установленный с уклоном к горизонтали. Внутри корпуса с зазором установлена магнитоинертная труба, в которой с возможностью вращения размещен вал с постоянными магнитами на его поверхности, закрепленными по винтовой линии. На наружной поверхности трубы расположена магнитоинертная направляющая для перемещения магнитной стружки, выполненная также по винтовой линии, но с углом подъема, противоположным углу подъема винтовой линии расположения магнитов. На одном конце (нижнем) корпус имеет приемник смеси, на противоположном конце в днище корпуса выполнено отверстие для слива немагнитной жидкости, отделенной от стружки. Узел разгрузки магнитной фракции (стружки) выполнен в виде стружкосбрасывателя и соединен с направляющей для перемещения магнитной стружки. The device comprises a housing mounted with a slope to the horizontal. A magneto-inert pipe is installed inside the housing with a gap, in which a shaft with permanent magnets is mounted on its surface, mounted on a helical line, with the possibility of rotation. On the outer surface of the pipe there is a magnetic inert guide for moving the magnetic chips, also made along a helical line, but with an elevation angle opposite to the elevation angle of the helix of the magnet arrangement. At one end (lower), the housing has a mixture receiver, at the opposite end, a hole is made in the bottom of the housing for draining a non-magnetic fluid separated from the chips. The unit for unloading the magnetic fraction (chips) is made in the form of a chip ejector and is connected to a guide for moving the magnetic chips.

Стружка из смеси смазочно-охлаждающей жидкости притягивается к наружной поверхности магнитоинертной трубы и при вращении магнитов перемещается вместе с ними по винтовой линии вдоль магнитоинертной направляющей в зону стружкосбрасывателя. Очищенная от стружки жидкость вытекает через отверстие в корпусе. Chips from the mixture of cutting fluid are attracted to the outer surface of the magnetic inert pipe and when the magnets rotate, they are moved along with them along a helical line along the magnetic inert guide to the chip discharge zone. Chipped liquid flows out through an opening in the housing.

В результате размещения магнитной системы в магнитоинертной трубе и исключения ее вращения, а также исключения вращения деталей разгрузочного узла, описанное устройство конструктивно проще и надежнее, чем приведенный аналог. As a result of placing the magnetic system in the magneto-inert pipe and excluding its rotation, as well as eliminating the rotation of the parts of the discharge unit, the described device is structurally simpler and more reliable than the above analogue.

Однако использование этого устройства для разделения многокомпонентных пульп и суспензий невозможно. Это обусловлено наличием застойной зоны в нижней части корпуса в результате расположения корпуса устройства с уклоном к горизонту и отсутствия патрубка для вывода немагнитной твердой фракции. Кроме того, конструктивное выполнение устройства предполагает незначительный объем перерабатываемой смеси. However, the use of this device for the separation of multicomponent pulps and suspensions is not possible. This is due to the presence of a stagnant zone in the lower part of the housing as a result of the location of the device body with a slope to the horizon and the absence of a nozzle for outputting a non-magnetic solid fraction. In addition, the structural design of the device involves a small amount of recyclable mixture.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в исключении перечисленных недостатков устройства-прототипа. The problem to which the invention is directed, is to eliminate the listed disadvantages of the prototype device.

Поставленная задача решается тем, что магнитный сепаратор, включающий корпус, цилиндрическую систему, постоянные магниты, расположенные по винтовой линии на поверхности цилиндрической системы, установленной с уклоном с возможностью вращения внутри цилиндрической магнитоинертной трубы, на внешней поверхности которой выполнена направляющая для перемещения магнитной фракции к узлу разгрузки, патрубки подачи разделяемой смеси и отвода немагнитиой фракции, снабжен установленной в корпусе пульсационной камерой с патрубком подачи импульсов, магнитная система установлена с уклоном, а узел разгрузки магнитной фракции смеси выполнен в виде установленного на верхнем конце магнитоинертной трубы и закрепленного кронштейном на корпусе усеченного конуса с ребрами, расположенными вдоль образующей конуса со стороны разгрузочного отверстия в кронштейне, дно корпуса выполнено с уклоном (3-5)^o в сторону патрубка отвода немагнитного осадка, а перед патрубком отвода осветленной немагнитной фракции закреплен отбойный щиток.The problem is solved in that the magnetic separator, comprising a housing, a cylindrical system, permanent magnets located along a helix on the surface of a cylindrical system installed with a slope with the possibility of rotation inside a cylindrical magnetic inert pipe, on the outer surface of which a guide is made to move the magnetic fraction to the node unloading, nozzles for supplying a shared mixture and removal of a non-magnetic fraction, is equipped with a pulsation chamber installed in the housing with a pulse nozzle owls, the magnetic system is installed with a slope, and the unloading unit of the magnetic fraction of the mixture is made in the form of a truncated cone mounted on the upper end of the magneto-inert pipe and mounted with an arm on the case with ribs located along the generatrix of the cone from the side of the discharge hole in the bracket, the bottom of the body is made with a slope ( 3-5) ^o in the direction of the outlet pipe for non-magnetic sediment, and a baffle plate is fixed in front of the outlet pipe for the clarified non-magnetic fraction.

На фиг. 1 изображен продольный разрез сепаратора; на фиг.2 - поперечный разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - выносной элемент Б на фиг.2; на фиг.4 - выносной элемент В на фиг.1 - узел разгрузки; на фиг.5 - сечение Г-Г на фиг. 1. In FIG. 1 shows a longitudinal section through a separator; figure 2 is a cross section aa in figure 1; figure 3 - remote element B in figure 2; figure 4 - remote element In figure 1 - site unloading; in Fig.5 is a section GG in Fig. 1.

Сепаратор содержит корпус 1 с патрубками: 2 - подачи разделяемой смеси, 3 - отвода осветленного раствора и 4 - отвода немагнитного осадка. Внутри корпуса 1 расположена пульсационная камера 5 с патрубком 6 подачи импульсов сжатого воздуха и магнитная система 7, выполненная в виде ферромагнитного цилиндрического основания 8, на поверхности которого по винтовой линии закреплены постоянные магниты 9. Магнитная система 7 размещена внутри, соосно и с минимальным зазором магнитоинертной трубы 10, на поверхности которой выполнены направляющие - продольные пазы 11. Труба 10 в корпусе 1 установлена так, что ее верхний конец установлен выше уровня разделяемой смеси. Магнитная система 7 нижним концом установлена в подшипнике 12, а верхним соединена с приводом 13. В корпусе 1 перед патрубком 3 отвода осветленного раствора закреплен отбойный щиток 14. Узел разгрузки 15 магнитной фракции выполнен в виде усеченного конуса 16 с ребрами 17, установленного на верхнем конце трубы 10, соединенного со стороны большого основания с кольцом 18 и закрепленного кронштейном 19 на корпусе 1. Ребра 17 конуса 16 расположены вдоль образующей конуса со стороны разгрузочного отверстия 20 для магнитной фракции, выполненного в кронштейне 19. The separator contains a housing 1 with nozzles: 2 - supply shared mixture, 3 - drain clarified solution and 4 - drain non-magnetic sediment. Inside the housing 1, there is a pulsation chamber 5 with a nozzle 6 for supplying pulses of compressed air and a magnetic system 7 made in the form of a ferromagnetic cylindrical base 8, on the surface of which permanent magnets are fixed along a helical line 9. The magnetic system 7 is placed inside, coaxially and with a minimum magneto-inert gap pipe 10, on the surface of which the guides are made — longitudinal grooves 11. The pipe 10 in the housing 1 is installed so that its upper end is installed above the level of the mixture to be separated. The magnetic system 7 has a lower end mounted in the bearing 12 and a top connected to the drive 13. In the housing 1, a baffle plate 14 is fixed in front of the clarified solution outlet pipe 14. The unloading unit 15 of the magnetic fraction is made in the form of a truncated cone 16 with ribs 17 mounted on the upper end pipes 10 connected from the side of the large base to the ring 18 and fixed by the bracket 19 on the housing 1. The ribs 17 of the cone 16 are located along the generatrix of the cone from the side of the discharge hole 20 for the magnetic fraction made in the bracket 1 nine.

Сепаратор работает следующим образом. The separator works as follows.

В корпус 1 через патрубок 2 подают исходную разделяемую смесь (водная суспензия частиц ферромагнитного материала с немагнитной порошкообразной составляющей), а через патрубок 6 в пульсационную камеру 5 - импульсы сжатого воздуха. Для вращения магнитной системы 7 включают привод 13. Под воздействием импульсов разделяемая смесь постоянно перемешивается. При этом твердые частицы магнитной и немагнитной фракций находятся во взвешенном состоянии. Постоянные магниты 9 расположены по спирали на вращающемся основании 8 и создают "бегущее" магнитное поле. Под воздействием этого поля магнитные частицы притягиваются к магнитоинертной трубе 10 и по ее направляющим - продольным пазам 11 - перемещаются к узлу разгрузки 15 магнитной фракции. На гладкой поверхности конуса 16 магнитные частицы вращаются вместе с магнитным полем до ребер 17, а затем, перемещаясь вдоль ребер 17, отдаляются от воздействия магнитного поля. У большего основания конуса 16 магнитное поле отсутствует и магнитные частицы, находясь напротив отверстия 20 в кронштейне 19, падают в приемный бункер. An initial separable mixture (an aqueous suspension of particles of a ferromagnetic material with a non-magnetic powder component) is fed into the housing 1 through the nozzle 2, and pulses of compressed air through the nozzle 6 into the pulsation chamber 5. To rotate the magnetic system 7 include a drive 13. Under the influence of pulses, the separated mixture is constantly mixed. In this case, solid particles of magnetic and non-magnetic fractions are in suspension. Permanent magnets 9 are arranged in a spiral on a rotating base 8 and create a "running" magnetic field. Under the influence of this field, magnetic particles are attracted to the magneto-inert pipe 10 and along its guides - longitudinal grooves 11 - are moved to the unloading unit 15 of the magnetic fraction. On the smooth surface of the cone 16, the magnetic particles rotate together with the magnetic field to the ribs 17, and then, moving along the ribs 17, move away from the magnetic field. At the larger base of the cone 16, there is no magnetic field and magnetic particles, being opposite the hole 20 in the bracket 19, fall into the receiving hopper.

Твердые немагнитные частицы водной смеси за счет наклона дна корпуса 1 (3 - 5)^o перемещаются в зону отстоя, где оседают на дно и отводятся из сепаратора через патрубок 4.Solid non-magnetic particles of the water mixture due to the inclination of the bottom of the housing 1 (3 - 5) ^o move to the sludge zone, where they settle to the bottom and are removed from the separator through the pipe 4.

Осветленная жидкая фракция отводится из корпуса 1 через патрубок 3. Отбойный щиток 14 позволяет более полно осветлять разделяемую смесь от немагнитной фракции. The clarified liquid fraction is discharged from the housing 1 through the nozzle 3. The baffle plate 14 allows you to more fully clarify the shared mixture from the non-magnetic fraction.

Подачу исходного раствора проводят исходя из условия сохранения постоянного уровня разделяемой смеси в сепараторе. The supply of the initial solution is carried out proceeding from the condition of maintaining a constant level of the mixture to be separated in the separator.

Предложенный сепаратор позволяет повысить эффективность разделения магнитных и немагнитных частиц из многокомпонентных пульп и суспензий за счет интенсивного перемешивания, увеличения времени нахождения разделяемой смеси в зоне действия магнитного поля и, таким образом, более полного улавливания и отвода магнитных частиц. The proposed separator allows to increase the efficiency of separation of magnetic and non-magnetic particles from multicomponent pulps and suspensions due to intensive mixing, increasing the residence time of the separated mixture in the magnetic field and, thus, more complete capture and removal of magnetic particles.

Предложенный магнитный сепаратор прост в изготовлении, обслуживании и эксплуатации. The proposed magnetic separator is easy to manufacture, maintain and operate.

Claims

1. A magnetic separator comprising a housing, permanent magnets located along a helix on the surface of a cylindrical system mounted with a slope with the possibility of rotation inside a magneto-inert pipe, on the outer surface of which a guide is made to move the magnetic fraction of the mixture to the unloading unit, the nozzle for supplying the shared mixture and a non-magnetic fraction discharge, characterized in that the separator is equipped with a pulsation chamber installed in the housing with a pulse supply pipe, the magnetic system is installed with vagina relative to the housing, and the magnetic fraction discharge node mixture is made as a set at the upper end of the pipe and magnitoinertnoy bracket fixed on the body, a truncated cone, with ribs arranged along the generatrix of the cone from the discharge opening in the bracket.

2. The separator according to claim 1, characterized in that the bottom of the body is made with a slope of 3 - 5 ^o in the direction of the pipe outlet of non-magnetic sediment.

3. The separator according to claim 1 or 2, characterized in that a baffle plate is fixed in the housing in front of the outlet pipe of the clarified non-magnetic fraction.