RU2365421C1

RU2365421C1 - Magnetic separator

Info

Publication number: RU2365421C1
Application number: RU2008114626/03A
Authority: RU
Inventors: Сергей Иванович Кретов (RU); Сергей Иванович Кретов; Виктор Витальевич Кармазин (RU); Виктор Витальевич Кармазин; Иван Владимирович Палин (RU); Иван Владимирович Палин; Наталья Григорьевна Синельникова (RU); Наталья Григорьевна Синельникова; Юрий Михайлович Пожарский (RU); Юрий Михайлович Пожарский
Original assignee: ОАО "Михайловский ГОК"
Priority date: 2008-04-17
Filing date: 2008-04-17
Publication date: 2009-08-27

Abstract

FIELD: technological processes.

SUBSTANCE: invention is related to the field of magnetic separation, namely, to devices for extraction of magnetic-susceptible particles from liquid mediums, and may be used in mining, metallurgical and other industries. Magnetic separator comprises body that hosts concentrically installed non-magnet drum and magnet system on permanent magnets with alternating polarity of poles and possibility of rotation, loading and unloading devices. Drum is installed with the possibility of rotation towards magnetic system with linear speed lower or equal to speed of pulp motion in working zone of separator. The following components are rigidly fixed on internal surface of body along with direction of pulp motion - arc-shaped plate made of electret-type material, for instance, polyurethane, blade deflectors with specified gap from drum surface and induction grid from magnetic soft material, for instance, steel, installed between unloading devices for discharge of slime and concentrate.

EFFECT: increased efficiency and improved quality of produced concentrate.

2 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области магнитной сепарации, а именно к устройствам для извлечения магнитовосприимчивых частиц из жидкостных сред, и может быть использовано в горнодобывающей, металлургической и других отраслях промышленности.The invention relates to the field of magnetic separation, and in particular to devices for extracting magnetically susceptible particles from liquid media, and can be used in mining, metallurgical and other industries.

Известен магнитный сепаратор для обогащения магнитных руд и материалов, содержащий корпус, внутри которого расположен немагнитный барабан с магнитной системой, загрузочное и разгрузочные устройства, магнитные керамические пластины для снижения потери металла в хвостах, расположенные в разгрузочном устройстве [1].Known magnetic separator for the enrichment of magnetic ores and materials, containing a housing inside which is a non-magnetic drum with a magnetic system, loading and unloading devices, magnetic ceramic plates to reduce the loss of metal in the tailings located in the unloading device [1].

Недостатком этого магнитного сепаратора является захват немагнитных частиц породы и сростков в объем флокул, образующихся на барабане, без последующего разрушения последних и вывода немагнитных частиц и сростков в хвосты, что приводит к ухудшению селективности процесса сепарации и качества концентрата.The disadvantage of this magnetic separator is the capture of non-magnetic particles of rock and intergrowths into the volume of flocs formed on the drum, without subsequent destruction of the latter and the withdrawal of non-magnetic particles and intergrowths into the tails, which leads to a deterioration in the selectivity of the separation process and the quality of the concentrate.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является магнитный сепаратор, содержащий корпус, внутри которого концентрично установлены немагнитный барабан и магнитная система на постоянных магнитах с чередующейся полярностью полюсов и возможностью вращения, загрузочное и разгрузочные устройства. На внешней рабочей поверхности барабана вдоль его образующей установлены сетки из немагнитного материала с размером ячейки более размера максимального зерна обогащаемого материала и менее размера магнитных флокул вдоль их длинной оси, при этом возле сеток вертикально установлены промывные коллекторы, а на рабочей поверхности барабана - спиральная направляющая для перемещения концентрата в разгрузочное устройство [2].The closest to the invention in terms of technical nature and the achieved result is a magnetic separator comprising a housing inside which a non-magnetic drum and a permanent magnet magnetic system with alternating pole polarity and the possibility of rotation, loading and unloading devices are concentrically mounted. On the outer working surface of the drum along its generatrix, nets of non-magnetic material are installed with a mesh size larger than the maximum grain size of the material being enriched and less than the size of the magnetic flocs along their long axis, while washing collectors are vertically installed near the nets, and a spiral guide for moving the concentrate to the unloading device [2].

Этот сепаратор принят нами в качестве прототипа.This separator is accepted by us as a prototype.

Недостатками прототипа являются частичное выделение в концентрат раскрытых зерен магнетита и низкая производительность сепаратора, ограниченная пропускной способностью сеток. Кроме того, для изготовления сеток требуется немагнитный износостойкий (абразивно-стойкий) материал, что повышает стоимость сепаратора.The disadvantages of the prototype are a partial selection in the concentrate of the disclosed grains of magnetite and low separator performance, limited by the throughput of the grids. In addition, non-magnetic wear-resistant (abrasion-resistant) material is required for the manufacture of nets, which increases the cost of the separator.

Задачей предлагаемого изобретения является увеличение производительности сепаратора и улучшение качества получаемого концентрата за счет отделения раскрытых зерен магнетита от сростков и пустой породы.The objective of the invention is to increase the performance of the separator and improve the quality of the resulting concentrate by separating the open grains of magnetite from splices and gangue.

Указанный результат достигается тем, что в магнитном сепараторе, включающем корпус, внутри которого концентрично установлены немагнитный барабан и магнитная система на постоянных магнитах с чередующейся полярностью полюсов и возможностью вращения, загрузочное и разгрузочные устройства, барабан установлен с возможностью вращения навстречу магнитной системе с линейной скоростью, меньшей или равной скорости движения пульпы в рабочей зоне сепаратора, при этом на внутренней поверхности корпуса по ходу движения пульпы жестко закреплены дугообразная пластина, выполненная из материала типа электретов, например полиуретана, лопастные дефлекторы с заданным зазором от поверхности барабана и индукционная решетка из магнитомягкого материала, например стали, установленная между разгрузочными устройствами для вывода хвостов и концентрата. Кроме того, в зоне разгрузки концентрата установлен съемный орган, например «беличье колесо», с возможностью вращения навстречу движению барабана.This result is achieved by the fact that in a magnetic separator comprising a housing inside which a non-magnetic drum and a permanent magnet magnetic system are installed concentrically with alternating poles polarity and rotation, loading and unloading devices, the drum is mounted to rotate towards the magnetic system with linear speed, less than or equal to the speed of the pulp in the working area of the separator, while on the inner surface of the housing along the movement of the pulp are rigidly fixed ugoobraznaya plate made of a material such as electrets, such as polyurethane, lobed deflectors with a predetermined clearance from the drum surface and the induction array of soft magnetic material such as steel, installed between unloading devices for the withdrawal of tailings and concentrate. In addition, a removable body, such as a “squirrel wheel”, is installed in the concentrate discharge zone, with the possibility of rotation to meet the movement of the drum.

При обзоре патентной и научно-технической литературы не обнаружены технические решения, обладающие данной совокупностью признаков, позволяющие повысить эффективность сепарацииWhen reviewing the patent and scientific and technical literature, no technical solutions were found that have this set of features, allowing to increase the separation efficiency

На фиг.1 изображено центральное сечение магнитного сепаратора, на фиг.2 показан узел А на фиг.1, на фиг.3 - узел Б фиг.1, на фиг.4 - узел В фиг.1, на фиг.5 - узел Г фиг.1.Figure 1 shows the Central section of the magnetic separator, figure 2 shows the node And in figure 1, figure 3 - node B of figure 1, figure 4 - node In figure 1, figure 5 - node G figure 1.

Магнитный сепаратор включает корпус 1, внутри которого концентрично установлены немагнитный барабан 2 и магнитная система, состоящая из магнитопровода 3, на котором расположены постоянные магниты 4 с чередующейся полярностью полюсов, загрузочное устройство 5, разгрузочные устройства для вывода хвостов и концентрата соответственно 6 и 7, систему подачи воды, состоящую из двух брызгал 8 и 9. Барабан 2 установлен с возможностью вращения навстречу магнитной системе с линейной скоростью, меньшей или равной скорости движения пульпы в рабочей зоне сепаратора. На внутренней поверхности корпуса 1 по ходу движения пульпы жестко закреплены дугообразная пластина 10, выполненная из материала типа электретов, например полиуретана, лопастные дефлекторы 11 с заданным зазором от поверхности барабана 2 и индукционная решетка 12 из магнитомягкого материала, например стали. Эта решетка выполнена в виде нескольких рабочих элементов из ферромагнитного материала, например, в виде пластин, расположенных на расстоянии друг от друга, кратном шагу магнитов 4, а одно из ребер каждой из них установлено параллельно поверхности барабана 2. Индукционная решетка 12 размещена между разгрузочными устройствами 6 и 7 для вывода хвостов и концентрата. В зоне разгрузки концентрата расположен съемный орган 13, например «беличье колесо», с возможностью вращения навстречу движению барабана.The magnetic separator includes a housing 1, inside which a non-magnetic drum 2 is concentrically mounted, and a magnetic system consisting of a magnetic circuit 3, on which permanent magnets 4 are located with alternating polarities of the poles, a loading device 5, unloading devices for outputting tails and concentrate 6 and 7, respectively, a system water supply, consisting of two sprays 8 and 9. The drum 2 is mounted rotatably towards the magnetic system with a linear speed less than or equal to the speed of the pulp in the working area separator. On the inner surface of the housing 1 in the direction of the pulp movement, an arcuate plate 10 is made rigidly made of material such as electrets, for example polyurethane, blade deflectors 11 with a given clearance from the surface of the drum 2 and an induction grid 12 made of soft magnetic material, for example steel. This grate is made in the form of several working elements of ferromagnetic material, for example, in the form of plates located at a distance from each other, a multiple of the step of the magnets 4, and one of the ribs of each of them is installed parallel to the surface of the drum 2. An induction grate 12 is placed between the unloading devices 6 and 7 for the output of tails and concentrate. In the unloading zone of the concentrate there is a removable body 13, for example, “squirrel wheel”, with the possibility of rotation towards the movement of the drum.

Сепаратор работает следующим образом.The separator works as follows.

Исходный материал в виде пульпы подают на вращающийся немагнитный барабан 2. Магнитные частицы притягиваются к барабану 2, а основная масса немагнитных отбрасывается от барабана 2 центробежными силами. При этом на частицы кварца в пульпе действует дипольный момент в результате взаимодействия электрического заряда дугообразной пластины 10 и собственного заряда частиц кварца, что вызывает их перемещение от барабана 2 к дугообразной пластине 10. Магнитные частицы, притянутые к барабану 2, группируются во флокулы. Силы сопротивления среды оказывают значительное влияние на характер движения магнитных флокул. Для обеспечения режима разделения материала на магнитную и немагнитную составляющую барабан 2 необходимо вращать с линейной скоростью, меньшей или равной скорости движения пульпы в рабочей зоне сепаратора. Флокулы осуществляют вращательно-поступательное движение под воздействием бегущего магнитного поля, создаваемого магнитной системой с чередующейся полярностью полюсов и вращения барабана 2. При этом происходит их разрушение с выделением частиц породы и сростков, выводимых в хвосты, и раскрытого магнетита с образованием более богатых флокул. При прохождении пульпы через лопастные дефлекторы 11 происходит приближение удаленных магнитных частиц к барабану 2 за счет кинетической энергии струи. Для наиболее полного захвата раскрытого магнетита магнитным полем величину зазора между поверхностью барабана 2 и лопастными дефлекторами 11 выбирают с учетом величины напряженности магнитного поля в рабочей зоне сепаратора. Далее флокулы продолжают свое движение по барабану 2 и проходят через рабочие элементы индукционной решетки 12. В момент прохождения полюсов магнитной системы над ребрами рабочих элементов индукционной решетки к ним притягиваются магнитные частицы. При изменении положения постоянных магнитов 4 на флокулы воздействуют разнонаправленные магнитные силы, вызывающие их дальнейшее разрушение. Около следующего полюса магнитной системы материал перегруппировывается в новую флокулу, более богатую магнетитом, и процесс повторяется. При этом под воздействием воды, поступающей из брызгала 9, удаляются сростки магнетита с кварцем и оставшаяся часть пустой породы через разгрузочное устройство для вывода хвостов 6. Флокула, более богатая раскрытым магнетитом, за счет взаимодействия с элементами съемного органа типа «беличье колесо» 13 переходит на его поверхность и разгружается под воздействием воды, подаваемой через брызгало 8, в устройство для разгрузки концентрата 7.The source material in the form of pulp is fed to a rotating non-magnetic drum 2. Magnetic particles are attracted to the drum 2, and the bulk of the non-magnetic particles are discarded from the drum 2 by centrifugal forces. In this case, the quartz particles in the pulp are affected by the dipole moment as a result of the interaction of the electric charge of the arcuate plate 10 and the intrinsic charge of the quartz particles, which causes them to move from the drum 2 to the arcuate plate 10. The magnetic particles attracted to the drum 2 are grouped into flocs. The resistance forces of the medium have a significant effect on the nature of the movement of magnetic flocs. To ensure the separation of the material into a magnetic and non-magnetic component, the drum 2 must be rotated with a linear speed less than or equal to the speed of the pulp in the working area of the separator. Flocculi carry out rotational-translational motion under the influence of a traveling magnetic field created by a magnetic system with alternating polarity of the poles and rotation of the drum 2. In this case, they are destroyed with the release of rock particles and intergrowths discharged into the tails, and open magnetite with the formation of richer flocs. When the pulp passes through the blade deflectors 11, the remote magnetic particles approach the drum 2 due to the kinetic energy of the jet. For the most complete capture of the opened magnetite by a magnetic field, the gap between the surface of the drum 2 and the blade deflectors 11 is selected taking into account the magnitude of the magnetic field in the working area of the separator. Next, the flocs continue their movement along the drum 2 and pass through the working elements of the induction grating 12. At the moment of passage of the poles of the magnetic system above the edges of the working elements of the induction grating, magnetic particles are attracted to them. When the position of the permanent magnets 4 is changed, multidirectional magnetic forces act on the flocs, causing their further destruction. Near the next pole of the magnetic system, the material regroups into a new flocculus, richer in magnetite, and the process repeats. At the same time, under the influence of the water coming from the spray 9, the intergrowths of magnetite and quartz and the remaining part of the waste rock are removed through the discharge device for removing the tails 6. The flocculus, which is richer in open magnetite, goes over due to the interaction with the elements of a removable organ such as “squirrel wheel” 13 on its surface and is unloaded under the influence of water supplied through spray 8, into the device for unloading the concentrate 7.

Таким образом, происходит увеличение производительности сепаратора за счет интенсификации процесса разделения раскрытых зерен магнетита от сростков и частиц породы при одновременном улучшении качества концентрата. Промышленные испытания были проведены в условиях Михайловского горно-обогатительного комбината.Thus, there is an increase in separator productivity due to the intensification of the process of separation of the opened magnetite grains from intergrowths and rock particles while improving the quality of the concentrate. Industrial tests were carried out in the conditions of the Mikhailovsky mining and processing plant.

Источники информацииInformation sources

1. Патент РФ 2147937 по классу МПК⁷ B03C 1/10 от 29.09.1998, БИ №12 от 27.04.2000.1. RF patent 2147937 for IPC class ⁷ B03C 1/10 dated 09/29/1998, BI No. 12 dated 04/27/2000.

2. Патент РФ 2288039 по классу МПК⁷ B03C 1/24 от 07.02.2005, БИ №33 от 27.11.2006 (прототип).2. RF patent 2288039 for IPC class ⁷ B03C 1/24 dated 02/07/2005, BI No. 33 dated 11/27/2006 (prototype).

Claims

1. A magnetic separator comprising a housing inside which a non-magnetic drum and a permanent magnet magnetic system are arranged concentrically with alternating poles polarity and rotation, loading and unloading devices, characterized in that the drum is mounted to rotate towards the magnetic system with a linear speed of less or equal to the speed of movement of the pulp in the working area of the separator, while on the inner surface of the housing along the direction of movement of the pulp the arcuate plates are rigidly fixed a, made of a material such as electrets, for example polyurethane, paddle deflectors with a predetermined clearance from the surface of the drum and an induction grid of soft magnetic material, such as steel, installed between the discharge devices for the output of tails and concentrate.

2. The magnetic separator according to claim 1, characterized in that a removable body, for example a "squirrel wheel", is installed in the concentrate discharge zone, with the possibility of rotation towards the movement of the drum.