Способ феррогидростатической сепарации

 

СПОСОБ ФЕРРОГИДРОСТАТИЧЕС-. КОЙ СЕПАРАЦИИ, вклюЧ|аю1аий квазиутяжеление ферромагнитной жидкости, размещенной в камере, расположенной между полюсньми наконечниками магнит. ной системы, подачу исходного матег риала в камеру и. выгрузку продуктов сепарации, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса сепарации путем мак симального снижения эффективной вязкости ферромагнитной жидкости и последующей стабилизации ее параметров , ферромагнитную.жидкость перед сепарацией нагревают до 50-60°С, а в процессе сепарации периодически подогревают жидкость до указанной температуры.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(59 В 03 С 1 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

)

Я1»

» (БИЬАиь.» -:

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3550115/22-03 (22) 25. 11.82 (46) 07. 07. 84. Бюл. и 25 (72) В.С. Крохмаль, Р.Д. Смолкин, t0.Ì. Гарин, Jl.Э. Бертина, E.Ï.Æèðîâ, Г.И.Мороз, Ю.A. Филиппов,А.С.Черников и К.C . Юдина (53) 621.928.89(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 553333339977, кл. В 03 С 1/24, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

М 862986, кл. В 03 С 1/00, 1977 (прототип) .

ЯУ„„ДАДЮ А (54)(57) СПОСОБ ФЕРРОГИДРОСТАТИЧЕС-, КОИ СЕПАРАЦИИ, включающий кваэиутяжеленне ферромагнитной жидкости, размещенной в камере, расположенной между полюсными наконечниками магнит: ной системы, подачу исходного мате-. риала в камеру к выгрузку продуктов сепарации, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса сепарации путем максимального снижения эффективной вязкости ферромагнитной жидкости и последующей стабилизации ее параметров, ферромагнитную .жидкость перед сепарацией нагревают до 50-60 С, а в процессе сепарации периодически подогревают жидкость до укаэанной g температуры.

1101ЗО (Изобретение.относится к горной промышленности, в частности к технологии обогащения полезных ископаемых по плотности, и может быть использовано в технологических процессах, связанных с разделением смесей, а 5 включающих немагнитные цветные металлы.

Известен способ магнитной сепа рации в бегущем магнитном поле, при котором производят нагрев исходной 10

:.пульпы (1)

Недостатком этого способа явля:.ется невозможность его использования при разделении по плотности.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ феррогидростатйческой сепарации, включающий создание квазиутяжеления ферромагнитной жидкости, размещенной в камере, расположенной .между полюсными наконечниками магнитной системы, подачу исходного .материала в камеру и выгрузку. продуктов сепара25

Однако иэвестный способ феррогидростатической сепарации не позволяет улучшить .чистоту .разделения исходного материала, так как при нем не меняются физические свойства ферромагнитной жидкости, обеспечивает30 ся только удержание ферромагнитной жидкости в тех случаях, когда вели.— чина силы магнитного поля в межполюсном зазоре феррогидростатического ceIIаратора для этих целей недостаточ-35 на. Это обусловлено тем, что основ-, ным фактором, определяющим чистоту и скорЬсть разделения частиц исходного. материала, является вязкость .ферромагнитной .жидкости, величина g0 которой (при .неизменной .температуре) в .магнитном поле возрастает.

Это увеличение вязкости ферромагнитной жидкости в магнитном поле, в основном, связано с более жесткой ориентацией частиц магнетита, входящих в коллоидный раствор таких жидкостей, приготовленных на керосиновой основе. Поэтому в магнитном поле у таких жидкостей наблюдается как бы увеличение вязкости, которую, в отличии от обычной вязкости, принято называть эффективной.

Известный способ феррогидростати,ческой сепарации не обеспечивает уменЬшения вязкости ферромагнитной жидкости, а следовательно, и высоко- *

;,качественного и быстрого расслоения исходного материала, т.е. эффективность процесса сепарации у этого способа низкая.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса сепарации путец максимального снижения эффективной. вязкости ферромагнитной жидкости и 65.последующей термостабилизацяи ее параметров.

Укаэанная цель достигается тем, что согласно способу феррогидростатической сепарации, включающему квазиутяжеление ферромагнитной жидкости, размещенной в камере,расположенной между IIQJIIocHblMH наконечниками магнитной системы, подачу исходного материала в камеру и выгрузки продуктов сепарации, ферромагнитную жидкость перед сепарацией нагревают до 50-бО С, а в процессе сепарации периодически подогревают жидкость до указанной температуры. . Нагрев ферромагнитной жидкости позволяет существенно снизить вязкость жидкости, а последующая термостабилизация позволяет закрепить но-, вые свойства ферромагнитной жидкости и вести процесс в условиях, когда основные параметры ферромагнитной жидкости (вязкость, намагниченность, плотность), влияющие на процесс разделения, остаются неизменными в течение всего технологи-. ческого процесса, связанного,с раз-, делением исходного материала.

Предлагаемый способ феррогидро" статической сепарации, осуществляется следующим образом.

В камеру, находящуюся в межполюсном зазоре магнитной системы феррогидростатического сепаратора, пред-. назначенного для .разделения немаг- . нитной зернистой смеси, снабженную электронагревателем и контактным термометром, заливается ферромагнитная жидкость и нагревается до необходимой температуры. Затем жидкость термостабилизируется, т.е. температура.в каждой точке во всем объеме, феррожидкости поддерживается,стабильной на протяжении всего. процесса. сепарации за счет периодического ее подогрева до определенной температуры. Это позволяет исключить колеба- . ния различных параметров ферромаг- . нитной жидкости и стабилизировать (сделать постоянным) все параметры (Физическую плотность, намагниченность, вязкость), характеризующие ее состояние, и, следовательно, вести весь процесс деления при стационарном (не меняющемся во времени, стабильном) состоянии феррожидкости.

При этом благодаря тому, что при незначительном изменении при 60 С (по сравнению с первоначальными значениями) таких величин, как физическая плотность и намагниченность, и при значительном уменьшении (по сравнению с первоначальными) численного значения вязкости (в 1,5 -3,5 раза) феррожидкости, условия для разделения немагнитных материалов стают оптимальными. Стабильность температуры поддерживается с помощью контакт1101304

Р ного термометра, который включает . . получив сигнал от контактного термо(или выключает) электронагреватели метра, включает нагреватель и темпепри изменении температуры. После то- Ратура ферромагнитной жидкости подго, как жидкость нагревается до не- нимается до заданного значения обходимой температуры, через обмот- (50 60 C) ° ки электромагнита феррогидростати- 5 B таком процессе температура ческого сепаратора пропускается ток, Ферромагнитной жидкости в различных в феррожидкости создается необходи- точках рабочей зоны будет различной, мое утяжеление, в камеру засыпается но неизменной с течением времени, а сепарируемый материал. Крупность само поле температур будет стационарзернистой смеси находится в интерва- 10 ным, не меняющимся во времени. ле 0,4-0,9 мм. Разница в плотносТакое поле легко поддерживать тях сепарируемых частиц состаляет стационарным, поддерживая постоян0,15.г/см. ной температуру только в одной точВ качестве ферромагнитной жид- ке. Эту температуру можно контроликости используют жидкости на основе 15 ровать с помощью контактного термокеросина. метра, а поддерживать постоянной с

Экспериментальное изучение зави- помощью нагревателя с прерывателем. симости вязкости и намагниченности Значение температуры в остальных насыщения ферромагнитных жидкостей . точках будет отличным от температуна основе керосина различной плот- Ры в контРольной точке, но все они ности (в диапазоне 0,82-1,3 г/см) от .20 не будут меняться с течением времетемпературы (диапазон изменения тем- ни. Сам режим такого нагрева будет ператур 18-60 С) показывает, что повторно-кратковременным. при температурах выше 60 С для не- Контроль качества деления осукоторых ферромагнитных жидкостей, ществляется каждый раз в жидкости изготавливаемых из разных марок ке- 25 Клеричи. Из таблицы можно сделать росина, может наблюдаться нарушение наиболее важный вывод о необходимосструктуры жидкости и.поэтому темпе- ти (до сепарации исходного материаратура 60 C является предельной, ла) нагрева жидкости до 50-60 С. ю полу ения устой установлено, нагревать жидкость не- 30 нологических показателей пРоцесса целесообразно. При изменении темпе-. жиДкость необхоДимо после нагРева ратуры от 18 до 6роС вязкость фер- термостабилизировать, т.е. поддеррожидкости уменьшается в зависимосживать тепловой процесс стационар-. ти от ее плотности в 1,5-3,5 раза, ным, не меняющимся во времени. Это в то время как уменьшение намагни- 35 ченности не превышает 3% а физиI ческой плотности 2% при достижении

Поддержание после нагрева постопредельной температуры 60 С, янной температуры обеспечивает,по-.. стоянство вязкости,.намагниченнос-..

В таблице приведены результаты ти и плотности .ф ости .ферромагнитной .жид-. экспериментов для жидкостей с различ-40 кости а след в ной плотностью. а следовательно, и показа- . телей разделения исходного мате иа,При температуре свыше 60ОС вести ла. одного материаобогащение .в феррожидкости нецелесо- . Таким б образно.из-за резкого снижения эф- .. нитной жидкост аким образом, нагрев ферромаг» фективности о жидкости на основе керосина процесса сепарации, вы- 45 перед сепарацией о 50«60О званного на ением.

Руш .структуры ферро- улучшает качество деления и эффекжидкости, приводящей в дальнейшем .. тивность процесса сепарации. к ее коагуляции и даже распаду. Те

I мостабил р- Таким образом,использование предления изация всего процесса аз ер д - лагаемого способа феррогидростатичеся исходного материала и реализ - 50 кой ляется путе у- 50 ко сепарации обеспечивает по сравнеем нагрева ферромагнитной нию е ю с существенными способами возможрежиме. повторно-.кратковременном ность. получения более чистых к он,центратов или продуктов разделения. .На практике это осуществляется ости у р зд ленияу достижение более высокой производипутем нагрева жидкости до определен- 55 тельности с -и при одних и тех же исходотключением п ной температуры нагревателем а затем ных последнего от источника ческих результатов в

I данных; стабильность технологиеских р зультатов в течение всего а е ., процесса деления, а также возможВ случае понижения температ ры ферромагнитной жидкости, прерыватель

У .,ность резкого увеличения эффективнос.ь| . ти процесса сепарации.

1101304

Физическая .плот-... ность Ферромагниту ной жидкости,г/см

Засоренность,а, ° В

Примечание легкой

Фракции тяжелой

Фракции

Ю Ю «

Ю «Ю

1 . 1

0,835

10-0,2

7,8

23 то же

0,6

° I

0,27

0,2

О.О, 15! !.

«

0,858

23 Деление не происходит

То же

0,8

0,6

50

0,8

О

Составитель Е.Папкова

Редактор A,Øàíäîð ТекредЛ. Иикеш Корректор Г. Решетняк

i Ю ЮЮЮЮ ЮМЮ « «

Заказ .4699/7 ..: Тираж .535 . .... . ... . Подписное ..

ВЫИИПИ.Государственного комитета СССР,по.делам изобретений и открытий

113035! Иосква!.В-35!,Рау!аская наб., д.4/5

ЮЮ л " ..Филиал .ППП .!.!Патент!., г.ужгород! .Ул.Проектная,4

Температура жидкости

ОС

Жидкость не термостабилизировалась, Ее температура менялась от 22 до 44 С.Жидкость в каждом отдельном случае термостабилизировалась после достижения определенной температуры

Жидкость после достижения указанной температуры термостабилизировалась