RU2490069C2 - Method of magnetic cyclone pneumatic separation - Google Patents
Method of magnetic cyclone pneumatic separation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2490069C2 RU2490069C2 RU2011136506/03A RU2011136506A RU2490069C2 RU 2490069 C2 RU2490069 C2 RU 2490069C2 RU 2011136506/03 A RU2011136506/03 A RU 2011136506/03A RU 2011136506 A RU2011136506 A RU 2011136506A RU 2490069 C2 RU2490069 C2 RU 2490069C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cyclone
- separation zone
- separation
- magnetically susceptible
- particles
- Prior art date
Links
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title claims abstract description 74
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 66
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 44
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims abstract description 14
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims abstract 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract 2
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 claims description 17
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 11
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 8
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 4
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 11
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 4
- 238000010327 methods by industry Methods 0.000 abstract 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 12
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 11
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 10
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 7
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 2
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 2
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000004992 fission Effects 0.000 description 1
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000006148 magnetic separator Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000011802 pulverized particle Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Cyclones (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам, которые реализуют роботу обогатительного оборудования, предназначенного для переработки техногенно образованного магнитовосприимчивого сырья, гранулометрический состав которого представлен мелкими, мелкодисперсными и пылевидными фракциями. Способ предназначен для обогащения преимущественно золы-уноса полученной в результате работы тепловых электростанций, которая представляет собой поликомпонентное сырье из несвязанных частиц, имеющих различную плотность и гранулометрический состав.The invention relates to methods that implement the work of processing equipment designed for processing technologically formed magnetically sensitive raw materials, the particle size distribution of which is represented by small, finely dispersed and dusty fractions. The method is intended to enrich mainly fly ash resulting from the operation of thermal power plants, which is a multicomponent raw material from unbound particles having different densities and particle sizes.
Способ реализует возможность первичного обогащения исходного сырья путем разделения его по фракционному составу, плотности и магнитной восприимчивости частиц полезного компонента.The method realizes the possibility of primary enrichment of the feedstock by dividing it by fractional composition, density and magnetic susceptibility of particles of the useful component.
Известен способ обогащения магнитовосприимчивого сырья, который предусматривает его подачу на поверхность магнитного барабанного сепаратора. В результате взаимодействия исходного сырья с магнитной системой сепаратора получают два продукта: один из которых представлен концентратом - магнитовосприимчивыми частицами, а другой - хвостами обогащения - минеральными немагнитовосприимчивыми и слабо-магнитовосприимчивыми частицами. Разделение магнитовосприимчивых частиц основывается на том, что они притягиваются к поверхности барабана и удерживаются на ней до тех пор, пока он, вращаясь, не выведет эти частицы за зону воздействия магнитной системы. За зоной воздействия магнитной системы магнитовосприичивые частицы отделяются от поверхности барабана и в качестве обогащенного продукта поступают для дальнейшей переработки (В.В. Кармазин, В.И. Кармазин "Магнитные электрические и специальные методы обогащения полезных ископаемых", Москва, Издательство Московского горного университета, 2005 г. с 490-497).A known method of enrichment of magnetically susceptible raw materials, which provides for its supply to the surface of the magnetic drum separator. As a result of the interaction of the feedstock with the magnetic system of the separator, two products are obtained: one of which is represented by concentrate — magnetically susceptible particles, and the other — by enrichment tails — mineral non-magnetically sensitive and weakly magnetically sensitive particles. The separation of magnetically susceptible particles is based on the fact that they are attracted to the surface of the drum and held on it until it rotates and removes these particles outside the zone of influence of the magnetic system. Behind the zone of influence of the magnetic system, magnetically-matched particles are separated from the surface of the drum and supplied as an enriched product for further processing (V.V. Karmazin, V.I. Karmazin "Magnetic electrical and special methods for mineral processing", Moscow, Moscow Mining University Publishing House, 2005 from 490-497).
Немагнитовоспримчивая часть исходного сырья не взаимодействует с магнитной системой сепаратора и, не задерживаясь, поступает на транспортирующий тракт для следующего складирования в хвостохранилище или отвале.The non-magnetically sensitive part of the feedstock does not interact with the magnetic system of the separator and, without stopping, enters the conveying tract for the next storage in the tailing dump or dump.
Недостатком известного способа является низкое качество обогащения золы уноса, представленной, как правило, сложным гранулометрическим составом. Фракционный состав золы-уноса определяет флокуляцию частиц при воздействии на них магнитной системы. Это приводит к тому, что магнитовосприимчивые частицы втягивают минеральные частицы в образованные флокулы и удерживают их, засоряя обогащенный продукт. Кроме того, магнитовосприимчивые частицы золы уносу, имея малый магнитный градиент, очень чувствительны к расстоянию, на котором они находятся относительно полюсов магнитной системы. Поэтому формирование плотного и высокого слоя исходного сырья приводит к неминуемым потерям полезного компонента с хвостами обогатительного процесса.The disadvantage of this method is the low quality of the enrichment of fly ash, represented, as a rule, by a complex particle size distribution. The fractional composition of fly ash determines the flocculation of particles when exposed to a magnetic system. This leads to the fact that magnetically susceptible particles draw mineral particles into the formed flocs and hold them, clogging the enriched product. In addition, magnetically susceptible particles of fly ash, having a small magnetic gradient, are very sensitive to the distance at which they are relative to the poles of the magnetic system. Therefore, the formation of a dense and high layer of feedstock leads to inevitable losses of the useful component with the tailings of the beneficiation process.
Применительно к золе уноса тепловых электростанций, известный способ характеризуется низкими технико-экономическими показателями, вызванными низкой избирательной способностью применяемых барабанных магнитных сепараторов.In relation to fly ash of thermal power plants, the known method is characterized by low technical and economic indicators caused by the low selectivity of the applied drum magnetic separators.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ магнитно-циклонной пневматической сепарации. Способ включает образование аэросмеси исходного материала, содержащего магнитовосприимчивые частицы, предание аэросмеси центробежного ускорения со спиралевидным нисходящим перемещением, ограниченным цилиндрическим телом в виде циклона, который имеет вертикальный выхлопной патрубок расположенный коаксиально, который одной торцевой частью размещенным внутри корпуса циклона в зоне разделения компонентов аэросмеси, а верхней торцевой частью расположенным с внешней стороны циклона, выделение в зоне разделения циклона с аэросмеси пылевидных частиц и удаление их восходящим воздушным потоком через выхлопной патрубок, воздействие магнитным полем на аэросмесь в зоне разделения и формирование двух потоков: один из которых представлен концентратом из магнитовосприимчивых частиц, а другой - хвостами обогащения (Патент Украины на полезную модель №33604, опубл. 25.06.2008 г. Бюл. 12, 2008 г.).The closest technical solution, selected as a prototype, is a method of magnetic cyclone pneumatic separation. The method includes the formation of an aerosol mixture of a starting material containing magnetically susceptible particles, the transmission of an aerosol mixture of centrifugal acceleration with a spiral downward movement limited by a cylindrical body in the form of a cyclone, which has a vertical exhaust pipe located coaxially, which has one end part located inside the cyclone body in the separation zone of the aerosol mixture, and the upper end part located on the outer side of the cyclone, the allocation in the zone of separation of the cyclone from aerosol mixtures particles and their removal by ascending air flow through the exhaust pipe, exposure to an aerosol in a separation zone and the formation of two streams: one of which is a concentrate of magnetically susceptible particles, and the other is enrichment tailings (Utility Model Patent No. 33604, publ. 06/25/2008 Bul. 12, 2008).
Известный способ позволяет получить три продукта обогащения, которые имеют различный гранулометрический состав, плотность и магнитную восприимчивость. Реализация способа обеспечивается за счет придания центробежного ускорения аэросмеси исходного сырья и воздействия на нее в зоне разделения пневмодинамической, магнитной и гравитационной составляющих. В зоне разделения сформированный восходящий воздушный поток обеспечивает удаление мелких и пылевидных частиц, скорость витания которых менее скорости восходящего потока. Более плотные и большие частицы удаляются в нижней части циклонной установки и используются для следующей переработки или складирования. Отделение полезного магнитовосприимчивого компонента достигается за счет его взаимодействия с магнитными системами, расположенными близ разгрузочных щелей. Проходя мимо разгрузочных щелей, магнитовосприимчивые частицы извлекают магнитными системами из потока, перемещают в приемный бункер или транспортирующий тракт для следующей переработки или складирования.The known method allows to obtain three enrichment products that have different particle size distribution, density and magnetic susceptibility. The implementation of the method is provided by imparting centrifugal acceleration of the air mixture of the feedstock and the impact on it in the separation zone of the pneumodynamic, magnetic and gravitational components. In the separation zone, the formed upward air flow removes small and dusty particles, the speed of which is less than the speed of the upward flow. Dense and larger particles are removed at the bottom of the cyclone and used for the next processing or storage. The separation of a useful magnetically susceptible component is achieved due to its interaction with magnetic systems located near discharge slots. Passing the discharge slots, magnetically susceptible particles are removed from the stream by magnetic systems, transferred to a receiving hopper or conveying tract for further processing or storage.
Недостатком известного способа является то, что для его реализации необходим отвод магнитовосприимчивых частиц с помощью магнитной системы в специальные разгрузочные щели за границы корпуса циклона. Это определяет низкие сепарационные характеристики способа, которые обусловлены порядком отбора магнитовосприимчивых частиц из потока, который движется со значительным угловым перемещением и центробежным ускорением вдоль корпуса сепаратора.The disadvantage of this method is that its implementation requires the removal of magnetically susceptible particles using a magnetic system into special discharge slots beyond the boundaries of the cyclone body. This determines the low separation characteristics of the method, which are due to the order of selection of magnetically susceptible particles from the stream, which moves with significant angular displacement and centrifugal acceleration along the separator body.
Извлечение сырья с помощью магнитной системы расположенной в непосредственной близости от разгрузочных щелей, определяет необходимость изменения вектора направления движения магнитовосприимчивых частиц в потоке под воздействием магнитного поля. Применительно к известному способу, изменение вектора движения частиц достигает величины 40-90°, что отрицательно сказывается на технико-экономических показателях обогатительного процесса.The extraction of raw materials using a magnetic system located in the immediate vicinity of the discharge slots determines the need to change the direction vector of the motion of magnetically susceptible particles in the stream under the influence of a magnetic field. In relation to the known method, a change in the particle motion vector reaches a value of 40-90 °, which negatively affects the technical and economic indicators of the enrichment process.
При реализации известного способа большую роль в повышении качественных показателей извлечения сырья играет структура, плотность и скорость потока, которые должны быть постоянно увязаны с параметрами разгрузочных щелей и конструктивными особенностями магнитной системы.When implementing the known method, a large role in improving the quality of raw materials extraction is played by the structure, density and flow rate, which must be constantly linked to the parameters of the discharge slots and the design features of the magnetic system.
Жесткая взаимосвязь между технологическими и конструктивными параметрами определяет сложность реализации обогатительного процесса при изменении физико-механических параметров исходного сырья даже в незначительном диапазоне.A rigid relationship between technological and structural parameters determines the complexity of the enrichment process when changing the physical and mechanical parameters of the feedstock, even in a small range.
Как показывают результаты исследований, увеличение толщины потока сырья, который движется внутри циклона, не только приводит к необходимости изменения геометрических параметров магнитной системы, но и увеличивает засоренность обогащенного продукта за счет того, что в общем потоке магнитовосприимчивых частиц под действием магнитного поля захватываются минеральные частицы, которые не содержат полезный компонент. Увеличение градиента магнитной системы усиливает флокуляцию магнитовосприимчивых частиц, которые в свою очередь захватывают во флокулы частицы, которые несодержат полезный компонент.As the research results show, an increase in the thickness of the feed stream that moves inside the cyclone not only leads to the need to change the geometric parameters of the magnetic system, but also increases the contamination of the enriched product due to the fact that mineral particles are captured in the total flux of magnetically susceptible particles which do not contain a useful component. An increase in the gradient of the magnetic system enhances the flocculation of magnetically susceptible particles, which in turn trap particles in the flocs that do not contain a useful component.
Уменьшение скорости центробежного потока позволяет в какой-то мере улучшить качество концентрата, но в то же время приводит к потерям полезного компонента с хвостами обогатительного процесса.A decrease in the centrifugal flow rate allows to some extent improve the quality of the concentrate, but at the same time leads to the loss of a useful component with the tailings of the enrichment process.
Кроме того, при высокой плотности и толщине потока обогащаемого сырья, которое двигается со значительной скоростью, магнитная система не в состоянии качественно извлекать магнитовосприимчивые частицы через разгрузочные щели в корпусе сепаратора.In addition, with a high density and thickness of the stream of enriched raw materials, which moves at a considerable speed, the magnetic system is not able to efficiently remove magnetically susceptible particles through discharge slots in the separator body.
Важным недостатком известного способа является то, что восходящий поток воздуха, который подается со стороны нижней части циклона, направлен под острым углом к нисходящему потоку аэросмеси исходного сырья. Это увеличивает аэродинамическое сопротивление потока, не обеспечивает обдува больших и плотных частиц и, соответственно, отделение пылевидных частиц со следующим их вынесением восходящим потоком в выхлопной патрубок. Высокое аэродинамическое сопротивление потока определяет возникновение фронтальных завихрений, которые нарушают структуру нисходящего потока, и ухудшает условия для эффективного удаления пылевидной фракции.An important disadvantage of this method is that the upward flow of air, which is supplied from the bottom of the cyclone, is directed at an acute angle to the downward flow of the aerosol mixture of the feedstock. This increases the aerodynamic drag of the flow, does not provide blowing of large and dense particles and, accordingly, the separation of the dust particles with their subsequent removal of the upward flow into the exhaust pipe. The high aerodynamic drag of the flow determines the occurrence of frontal turbulence, which violates the structure of the downward flow, and worsens the conditions for the effective removal of the dust fraction.
Задачей изобретения является усовершенствование способа магнитно-циклонной пневматической сепарации за счет формирования нисходящего потока аэросмеси исходного сырья, которому придают центробежное ускорение со следующим отделением пылевидной фракции восходящим воздушным потоком и, соответственно, нисходящем отделении магнитовосприимчивого продукта без изменения вектора его основного направления. Отделение магнитовосприимчивого продукта обеспечивается за счет дискретного воздействия на него постоянных магнитных полей, которые поочередно последовательно перемещаются вдоль зоны разделения аэросмеси на концентрат и хвосты обогащения.The objective of the invention is to improve the method of magnetic cyclone pneumatic separation due to the formation of a downward flow of the mixture of feedstock, which is given centrifugal acceleration with the next separation of the pulverulent fraction of the upward air flow and, accordingly, the downward separation of the magnetically susceptible product without changing the vector of its main direction. The separation of the magnetically susceptible product is ensured by the discrete action of constant magnetic fields on it, which alternately move sequentially along the separation zone of the air mixture into concentrate and enrichment tailings.
Реализация изобретения обеспечивает высокую эффективность обогащения сырья, представленного мелкими, мелкодисперсными и пылевидными частицами с магнитовосприимчивым полезным компонентом.The implementation of the invention provides a high efficiency of enrichment of raw materials represented by small, finely dispersed and dusty particles with magnetically sensitive useful component.
Способ позволяет эффективно перерабатывать золы уноса тепловых электростанций, обеспечивая возможность варьирования параметрами технологического процесса обогащения с учетом физико-механических свойств исходного сырья. При этом, независимо от качественных показателей обогащаемой аэросмеси, достигается минимизация потерь полезного компонента вместе удаляемыми пылевидными частицами и хвостами обогащения.The method allows to efficiently process fly ash of thermal power plants, providing the possibility of varying the parameters of the enrichment process, taking into account the physical and mechanical properties of the feedstock. At the same time, regardless of the quality indicators of the enriched air mixture, minimization of the loss of the useful component is achieved together with the dust particles and enrichment tailings removed.
Заявленный процесс обогащения техногенного сырья, представленного золами уноса тепловых электростанций, позволяет улучшить технико-экономические показатели извлечения магнитовосприимчивого продукта и получение качественного металлургического концентрата. Сопутствующие продукты, полученные при реализации способа - хвосты обогащения и пыль могут с успехом, использоваться в строительной и химической промышленностях.The claimed process for the enrichment of technogenic raw materials, represented by fly ash of thermal power plants, allows to improve the technical and economic indicators of the extraction of a magnetically susceptible product and to obtain high-quality metallurgical concentrate. Associated products obtained during the implementation of the method - tailings and dust can be successfully used in the construction and chemical industries.
Поставленная задача решается за счет того, что способ магнитно-циклонной пневматической сепарации включает образование аэросмеси исходного материала, который содержит магнитовосприимчивый частицы. Аэросмеси придают центробежное ускорение со спиралевидным нисходящим перемещением, ограниченным цилиндрическим телом в виде циклона, который имеет вертикальный выхлопной патрубок, расположенный коаксиально. Выхлопной патрубок одной торцевой частью размещают внутри корпуса циклона в зоне разделения компонентов аэросмеси. Верхнюю торцевую часть выхлопного патрубка располагают с внешней стороны циклона. В зоне разделения циклона выделяют из аэросмеси пылевидные частицы и удаляют их восходящим воздушным потоком через выхлопной патрубок. На аэросмесь в зоне разделения воздействуют магнитным полем и формируют два потока: один из которых представлен концентратом из магнитовосприимчивых частиц, а другой - хвостами обогащения.The problem is solved due to the fact that the method of magnetic cyclone pneumatic separation includes the formation of aerosol mixtures of the starting material, which contains magnetically susceptible particles. The mixtures impart centrifugal acceleration with spiral downward movement limited by a cylindrical body in the form of a cyclone, which has a vertical exhaust pipe located coaxially. The exhaust pipe with one end part is placed inside the cyclone body in the zone of separation of the components of the air mixture. The upper end part of the exhaust pipe is located on the outside of the cyclone. In the separation zone of the cyclone, pulverized particles are separated from the aerosol and removed by upward air flow through the exhaust pipe. The aerosol mixture in the separation zone is affected by a magnetic field and two flows are formed: one of which is represented by a concentrate of magnetically susceptible particles, and the other by enrichment tails.
Согласно изобретению, зону разделения циклона выполняют в виде диффузорного и конфузорного элементов сомкнутых между собой, боковые поверхности которых выполняют вогнутыми. Проекция боковой поверхности диффузорного и конфузорного элементов имеет общий радиус. Поток аэросмеси в зоне разделения подвергают воздействию постоянных магнитных полей, которые дискретно поочередно перемещают вдоль боковой поверхности диффузорного и конфузорного элементов зоны разделения. Под влиянием магнитных полей магнитовосприимчивые частицы перемещают вдоль внутренней поверхности диффузорного и конфузорного элементов зоны разделения и удаляют для складирования. Немагнитовосприимчивые частицы аэросмеси в зоне перехода диффузорной части в конфузорную перемещают в осевое пространство циклона и под действием сил гравитации перемещают на транспортирующий тракт для складирования. Аэросмесь в зоне разделения подвергают воздействию восходящего воздушного потока и выделяют из нее пылевидные частицы, которые направляют в выхлопной патрубок циклона.According to the invention, the cyclone separation zone is made in the form of diffuser and confusor elements closed together, the side surfaces of which are concave. The projection of the lateral surface of the diffuser and confuser elements has a common radius. The mixture flow in the separation zone is subjected to constant magnetic fields, which are discretely alternately moving along the side surface of the diffuser and confuser elements of the separation zone. Under the influence of magnetic fields, magnetically susceptible particles are moved along the inner surface of the diffuser and confuser elements of the separation zone and removed for storage. Non-magnetically susceptible particles of the air mixture in the transition zone of the diffuser part into the confuser part are moved to the axial space of the cyclone and, under the influence of gravitational forces, are transferred to the transporting path for storage. The aerosol mixture in the separation zone is subjected to upward air flow and dust particles are separated from it, which are sent to the exhaust pipe of the cyclone.
Для предупреждения потерь магнитовосприимчивого компонента с хвостами сепарационного процесса, в зоне разделения на границе диффузорной и конфузорной части, поток магнитовосприимчивых частиц - концентрат, перемещают через кольцевое барьерное препятствие в виде манжеты, образующую поверхность которой ориентируют под углом к вертикальной плоскости.To prevent losses of the magnetically susceptible component with the tails of the separation process, in the separation zone at the border of the diffuser and confuser part, the flow of magnetically susceptible particles - concentrate, is moved through the annular barrier in the form of a cuff, the surface of which is oriented at an angle to the vertical plane.
Для повышения сепарационных характеристик устройства и повышения качественных показателей извлечения магнитовосприимчивого компонента, аэросмесь в зоне разделения подвергают воздействию постоянных магнитных полей, которые дискретно поочередно перемещают вниз вдоль боковой поверхности диффузорного и конфузорного элементов зоны разделения под углом к вертикальной плоскости.To increase the separation characteristics of the device and improve the quality of extraction of the magnetically sensitive component, the aerosol mixture in the separation zone is subjected to constant magnetic fields, which are discretely alternately moved down along the side surface of the diffuser and confuser elements of the separation zone at an angle to the vertical plane.
Способ магнитно-циклонной пневматической сепарации реализуется следующим образом.The method of magnetic cyclone pneumatic separation is implemented as follows.
Для реализации способа в качестве технологического оборудования используется разделительный аппарат циклонного типа, который обеспечивает придание исходному потоку центробежного ускорения, за счет которого происходит сегрегация сырья по плотности и крупности.To implement the method, a cyclone-type separation apparatus is used as technological equipment, which ensures that the feed stream is subjected to centrifugal acceleration, due to which the segregation of raw materials by density and size occurs.
Конструктивные параметры циклонного аппарата должны обеспечивать заданную производительность переработки исходного техногенного сырья, преимущественно золы уноса, которое образуется в результате работы тепловых электростанций.The design parameters of the cyclone apparatus should provide a given processing capacity for the processing of the initial technogenic raw materials, mainly fly ash, which is formed as a result of the operation of thermal power plants.
Зола уноса представляет собой сыпучую несвязанную минеральную поликомпонентную массу, представленную мелкими, мелкодисперсными и пылевидными частицами, которая содержит магнитовосприимчивые частицы.Fly ash is a loose unbound mineral multicomponent mass represented by small, finely divided and dusty particles, which contains magnetically susceptible particles.
Исходное сырье с помощью, например, эжекторной установки превращают до состояния аэросмеси с заданной плотностью потока и объемного соотношения твердой и газообразной фаз. Образованную аэросмесь транспортируют по технологическому трубопроводу, сечение которого зависит от производительности перерабатывающего агрегата. Аэросмесь поступает в циклонную установку по тангенциально закрепленному патрубку и приобретает центробежное ускорение, вектор направления, движения которого направлен вниз под воздействием гравитационной составляющей. Двигаясь по спирали в нисходящем направлении, аэросмесь поступает в зону разделения циклонного аппарата. В этой зоне разделения размещена нижняя торцевая часть выхлопного патрубка, который коаксиально закреплен относительно корпуса циклонного аппарата.The feedstock is converted, for example, by an ejector installation to a state of air mixture with a given flow density and volume ratio of solid and gaseous phases. The formed aerosol mixture is transported via a technological pipeline, the cross section of which depends on the productivity of the processing unit. The aerosol mixture enters the cyclone through a tangentially fixed nozzle and acquires centrifugal acceleration, the direction vector whose motion is directed downward under the influence of the gravitational component. Moving in a spiral in a downward direction, the air mixture enters the separation zone of the cyclone apparatus. In this separation zone, the lower end part of the exhaust pipe is located, which is coaxially fixed relative to the cyclone body.
Параметры зоны деления взаимозависимы с параметрами диффузорной части циклонного аппарата, которая определяет характер разряжения возникающего за счет потока аэросмеси. Зона разряжения над потоком аэросмеси обеспечивает извлечение из нее пылевидных частиц, которые во взвешенном состоянии над потоком аэросмеси увлекаются в устье торцевой части выхлопного патрубка, установленного коаксиально относительно корпуса циклона.The parameters of the division zone are interdependent with the parameters of the diffuser part of the cyclone apparatus, which determines the nature of the discharge resulting from the flow of aerosol. The zone of rarefaction above the flow of the air mixture provides the extraction of dust particles from it, which in suspension over the flow of the air mixture are entrained at the mouth of the end part of the exhaust pipe mounted coaxially relative to the cyclone body.
Заявленный способ реализуется при выполнении зоны разделения аппарата циклонного типа в виде диффузорного и конфузорного элементов сомкнутых между собой. Конфузорные и диффузорные элементы позволяют создать дифференцированное изменение давления воздуха внутри замкнутого пространства обогатительного аппарата. При таком выполнении зоны разделения, при входе из нее потока аэросмеси создаются благоприятные условия для отделения пылевидной фракции, а также усиление процесса сегрегации компонентов аэросмеси.The claimed method is implemented when performing the separation zone of the cyclone type apparatus in the form of diffuser and confuser elements interconnected. Confusor and diffuser elements allow you to create a differentiated change in air pressure inside the confined space of the enrichment apparatus. With this implementation of the separation zone, at the entrance of the air mixture stream, favorable conditions are created for the separation of the pulverulent fraction, as well as the intensification of the process of segregation of the components of the air mixture.
Конфузорная часть зоны деления позволяет минимизировать смешивание сформированных нисходящих потоков, один из которых представляет собой хвосты обогащения, а другой - концентрат с магнитовосприимчивыми частицами.The confuser part of the fission zone allows minimizing the mixing of the formed downward flows, one of which is enrichment tailings, and the other is a concentrate with magnetically susceptible particles.
После отделения пылевидных частиц в зоне разделения происходит ярко выраженное формирование технологических потоков.After separation of the dust particles in the separation zone, a pronounced formation of process flows occurs.
Одним из технологических потоков являются хвосты обогащения которые удаляются при поступлении их в устье (горловину) между диффузорной и конфузорной частями зоны разделения. Под действием центробежных сил и гравитационной составляющей поток минеральных частиц, составляющих хвосты обогащения поступают в осевую нижнюю часть циклонного аппарата. Для сбора хвостов обогащения осевая часть циклонного аппарата может быть снабжена приемным устройством способным или накапливать продукт, или перегружать его на транспортное средство для следующего складирования.One of the technological flows is enrichment tailings that are removed when they enter the mouth (neck) between the diffuser and confuser parts of the separation zone. Under the action of centrifugal forces and the gravitational component, the flow of mineral particles constituting the tailings enters the axial lower part of the cyclone apparatus. To collect the tailings of the enrichment, the axial part of the cyclone apparatus can be equipped with a receiving device capable of either accumulating the product, or loading it onto the vehicle for the next storage.
Извлечение магнитовосприимчивых частиц аэросмеси осуществляют по мере перемещения потока вдоль поверхности диффузорной и конфузорной частей зоны разделения. Это достигается за счет того, что боковые поверхности этих частей выполняют вогнутыми, причем проекция боковой поверхности диффузорного и конфузорного элементов имеет общий радиус.The extraction of magnetically susceptible particles of the air mixture is carried out as the flow moves along the surface of the diffuser and confuser parts of the separation zone. This is achieved due to the fact that the side surfaces of these parts are concave, and the projection of the side surface of the diffuser and confuser elements has a common radius.
Это позволяет технологически эффективно подвергать поток аэросмеси в зоне разделения воздействием постоянных магнитных полей высокоградиентных постоянных магнитов. Эти магниты дискретно поочередно по кругу, ограниченному радиусом кривизны боковой поверхности диффузорного и конфузорного элементов, перемещают вдоль боковой поверхности диффузорного и конфузорного элементов зоны разделения. Для этого постоянные магниты могут быть размещены на вращающемся барабане, который имеет привод, обеспечивающий его равномерное движение с заданной угловой скоростью.This allows you to technologically efficiently expose the flow of air mixtures in the separation zone by the action of constant magnetic fields of highly gradient permanent magnets. These magnets are discretely alternately in a circle limited by the radius of curvature of the side surface of the diffuser and confuser elements, move along the side surface of the diffuser and confuser elements of the separation zone. For this, permanent magnets can be placed on a rotating drum, which has a drive, ensuring its uniform movement with a given angular velocity.
Под влиянием магнитных полей движущихся постоянных магнитов, магнитовосприимчивые частицы перемещают вдоль внутренней поверхности диффузорного и конфузорного элементов зоны разделения и удаляют для последующей переработки и получения товарного металлосодержащего концентрата. Несмотря на значительное разряжение в зоне разделения из-за высокой быстротечности процесса обогащения аэросмеси, часть пылевидной фракции может оставаться в общем потоке. Для ее удаления аэросмесь в зоне разделения подвергают воздействию восходящего воздушного потока, который взаимодействуя с нисходящим потоком аэросмеси, выделяет из нее пылевидные частицы, которые перемещаются к нижнему устью выхлопного патрубка циклона, выводят за границы аппарата и осаждаются в пылеосадительной установке.Under the influence of magnetic fields of moving permanent magnets, magnetically susceptible particles are moved along the inner surface of the diffuser and confuser elements of the separation zone and removed for subsequent processing and obtaining a commodity metal-containing concentrate. Despite a significant vacuum in the separation zone due to the high speed of the process of enrichment of the air mixture, part of the dust fraction can remain in the total flow. To remove it, the air mixture in the separation zone is subjected to an upward air flow, which, interacting with the downward flow of the air mixture, emits dust particles from it, which move to the lower mouth of the cyclone exhaust pipe, are taken out of the apparatus and deposited in a dust precipitation unit.
Дискретное воздействие магнитного поля обеспечивает высокоэффективное перемещение магнитовосприимчивых частиц вдоль зоны разделения. Однако, несмотря на то, что между магнитами расстояние может быть сведено до минимума, может наблюдаться определенная пульсация потока магнитовосприимчивых частиц. Эта пульсация может привести к тому, что незначительная часть магнитовосприимчивых частиц попадет в поток хвостов обогащения и приведет к неминуемым потерям, которые снижают технико-экономические показатели обогатительного процесса. Для предотвращения этого, в зоне разделения на границе ее диффузорной и конфузорной части (в горловине частей зоны разделения), поток магнитовосприимчивых частиц - концентрат, перемещают через кольцевое барьерное препятствие в виде манжеты, образующую поверхности которой ориентируют под углом к вертикальной плоскости. Такое применение барьерного препятствия позволяет предотвратить обратное перемещение магнитовосприимчивых частиц и, соответственно, увлечение их потоком хвостов обогащения.Discrete exposure to a magnetic field provides highly efficient movement of magnetically susceptible particles along the separation zone. However, despite the fact that the distance between the magnets can be minimized, a certain pulsation of the flux of magnetically susceptible particles can be observed. This pulsation can lead to the fact that an insignificant part of magnetically susceptible particles enters the stream of enrichment tailings and leads to inevitable losses, which reduce the technical and economic indicators of the enrichment process. To prevent this, in the separation zone at the boundary of its diffuser and confusor parts (in the neck of the parts of the separation zone), the flux of magnetically susceptible particles — a concentrate — is moved through an annular barrier in the form of a cuff, the surface of which is oriented at an angle to a vertical plane. This use of a barrier obstacle prevents the backward movement of magnetically susceptible particles and, accordingly, their entrainment by the enrichment tail stream.
Поток аэросмеси перемещается в нисходящем порядке по спирали, которая имеет определенный угол наклона. Выполненные исследования показали, что повысить сепарационные характеристики процесса и повышение качественных показателей извлечения магнитовосприимчивого компонента можно в том случае, если аэросмесь в зоне разделения подвергать воздействию постоянных магнитных полей, плоскость перемещения которых наклонена под углом к вертикальной плоскости. При этом угол наклона плоскости перемещения постоянных магнитных полей соответствует наклону образующей спирали перемещающегося центробежного потока.The flow of air mixture moves in a descending order in a spiral, which has a certain angle of inclination. The studies showed that it is possible to increase the separation characteristics of the process and increase the quality indicators of the extraction of the magnetically susceptible component if the aerosol mixture in the separation zone is exposed to constant magnetic fields, the plane of movement of which is inclined at an angle to the vertical plane. The angle of inclination of the plane of movement of constant magnetic fields corresponds to the inclination of the generatrix of the spiral of a moving centrifugal flow.
Выполненные исследования и опытно-промышленные испытания заявленного способа показали его высокую технологическую эффективность и рентабельность при обогащении техногенного сырья представленной золой уноса тепловых электростанций.The studies and pilot tests of the claimed method showed its high technological efficiency and profitability in the enrichment of industrial raw materials represented by fly ash of thermal power plants.
Claims (3)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2010014783 | 2010-12-09 | ||
| UAA201014783 | 2010-12-09 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011136506A RU2011136506A (en) | 2013-03-10 |
| RU2490069C2 true RU2490069C2 (en) | 2013-08-20 |
Family
ID=49123163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011136506/03A RU2490069C2 (en) | 2010-12-09 | 2011-09-01 | Method of magnetic cyclone pneumatic separation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2490069C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2017200577B1 (en) * | 2016-02-12 | 2017-08-17 | Cyclomag Pty Ltd | Magnetic Ore Separator |
| RU2839518C1 (en) * | 2024-10-23 | 2025-05-05 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II" | Method of processing iron-containing dust |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4085039A (en) * | 1976-05-24 | 1978-04-18 | Allen James W | Magnetic separator with helical classifying path |
| RU21032U1 (en) * | 2001-04-26 | 2001-12-20 | Воронежский государственный аграрный университет им. К.Д. Глинки | PNEUMOINDUCTION SEPARATOR |
| RU2275247C1 (en) * | 2004-12-14 | 2006-04-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный аграрный университет им. К.Д. Глинки" (ФГОУ ВПО ВГАУ им. К.Д. Глинки) | Pneumoinductive separator |
| RU2283185C1 (en) * | 2005-03-02 | 2006-09-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) | Device for cleaning gas |
| RU2325233C1 (en) * | 2006-12-11 | 2008-05-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный аграрный университет имени К.Д. Глинки" (ФГОУ ВПО ВГАУ им. К.Д. Глинки) | Pneumatic-induction separator |
| UA33604U (en) * | 2008-04-30 | 2008-06-25 | Михаил Владимирович Михайленко | Pneumatic magnetic-cyclonic separator |
-
2011
- 2011-09-01 RU RU2011136506/03A patent/RU2490069C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4085039A (en) * | 1976-05-24 | 1978-04-18 | Allen James W | Magnetic separator with helical classifying path |
| RU21032U1 (en) * | 2001-04-26 | 2001-12-20 | Воронежский государственный аграрный университет им. К.Д. Глинки | PNEUMOINDUCTION SEPARATOR |
| RU2275247C1 (en) * | 2004-12-14 | 2006-04-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный аграрный университет им. К.Д. Глинки" (ФГОУ ВПО ВГАУ им. К.Д. Глинки) | Pneumoinductive separator |
| RU2283185C1 (en) * | 2005-03-02 | 2006-09-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) | Device for cleaning gas |
| RU2325233C1 (en) * | 2006-12-11 | 2008-05-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный аграрный университет имени К.Д. Глинки" (ФГОУ ВПО ВГАУ им. К.Д. Глинки) | Pneumatic-induction separator |
| UA33604U (en) * | 2008-04-30 | 2008-06-25 | Михаил Владимирович Михайленко | Pneumatic magnetic-cyclonic separator |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2017200577B1 (en) * | 2016-02-12 | 2017-08-17 | Cyclomag Pty Ltd | Magnetic Ore Separator |
| WO2017136877A1 (en) * | 2016-02-12 | 2017-08-17 | Cyclomag Pty Ltd | Magnetic ore separator |
| RU2839518C1 (en) * | 2024-10-23 | 2025-05-05 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II" | Method of processing iron-containing dust |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2011136506A (en) | 2013-03-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20140367312A1 (en) | Apparatus and a method for sorting a particulate material | |
| GB2595545A (en) | Gravity separation apparatus and method for coarse coal slime | |
| CN205731673U (en) | A kind of multi-product cyclone | |
| JP6526665B2 (en) | Purification of metallurgical waste fine particles Advanced classification equipment and method of metallurgical waste fine particles purification | |
| CN110494223A (en) | Magnetic separation device | |
| CN203635320U (en) | Magnetic sorting pre-separator | |
| US2498832A (en) | Apparatus for classifying and separating suspended particles from gases | |
| CN213000566U (en) | Dry type fine separator | |
| US2494465A (en) | Apparatus for classifying particles | |
| RU2490069C2 (en) | Method of magnetic cyclone pneumatic separation | |
| CN104624405A (en) | High-efficiency hydrocyclone | |
| RU2376081C1 (en) | Two-commodity air-gravity classifier | |
| RU78703U1 (en) | INSTALLATION OF PNEUMATIC SEPARATION | |
| CN111589579A (en) | Dry type fine separator | |
| CN203494666U (en) | Grading-type horizontal spiral discharging centrifuge | |
| RU66235U1 (en) | CLASSIFIER DIVIDER | |
| AU2020360983B2 (en) | Device for sorting powder particles | |
| RU2167005C2 (en) | Pneumatic separator | |
| RU64107U1 (en) | CONCENTRATOR FOR SEPARATION OF PARTICLES OF SOLID BULK MATERIAL BY THEIR DENSITY | |
| RU2733354C1 (en) | Magnetic gravity separator with filtration device | |
| RU2193928C2 (en) | Gravitational method and apparatus for classifying powder materials | |
| RU2511310C1 (en) | Method of gravity concentration and device to this end | |
| RU2414969C1 (en) | Air two-product classifier | |
| RU2278745C1 (en) | Method and device for aeromechanical separation of grain materials into fractions | |
| CN204672452U (en) | A kind of micro-size fraction material centrifugal classification equipment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130902 |