Магнитогидростатический сепаратор

 

СО!ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) 0!) (51)4 В 03 С 1/О

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

А Сф /

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А BT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3598902/22-03 (22) 28.02.83 (46) 23.09.86. Вюл. 1-",- 35 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт вторичных цветных металлов (72) Н.Д. Кравченко, А.В. Дубинин, К.П. Козловский и В.А. 10дин (53) 621.928.83(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 671848, кл. В 03 С 3/02, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

В 997816, кл. В 03 С 1/38, !98!. (54)(57) МАГНИТОГ!»ДРОСТАТИЧЕСКИЙ СЕПАРАТОР, включающий электромагнитную систему с полюсными наконечниками, гиперболического профиля, камеру с ферромагнитной жидкостью, размещенную в межполюсном зазоре, ограничитель нижнего уровня жидкости в виде пластины с прямолинейным и наклонным участками и загрузочное и разгрузочное приспособления, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса сепарации за счет предварительного формирования потока исходного материала, сепаратор снабжен формирователем потока, состоящим из решетки, установленной перед полюсными наконечниками, делителя потока, выполненного в виде V-ооразной пластины, острие которой направлено в сторону решетки, и установленной между решеткой и полюсными нако- Е нечниками, и пластин, установленных за полюсными наконечниками с образованием лабиринтного канала.

1258488

Изобретение относится к магнитному обогащению и может быть использовано в горно-рудной отрасли народного хозяйства.

Известен магнитогидростатический сепаратор, включающий электромагнитную систему с полюсньпчи наконечниками гиперболического профиля, камеру с магнитной жидкостью, размещенную в межполюсном зазоре, загрузочное и разгрузочное приспособления jl)

Недостатком указанного сепаратора являются большие потери ферромагнитной жидкости при ее регенерации.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является магнитогидростатический сепаратор, включающий электромагнитную систему с полюсными наконечниками гиперболического профиля„ камеру с ферромагнитной жидкостью, размещенную в межполюсном зазоре, ограничитель нижнего уровня жидкости в виде пластины с прямолинейным и наклонным участками и загрузочное и разгрузочное приспособления (2) .

Недостатком известного сепаратора являются большие потери регенерируемой жидкости.

Цель изобретения — повышение эффективности процесса сепарации за счет предварительного формирования потока исходного материала.

Поставленная цель достигается тем, что магнитогидростатический сепаратор, включающий электромагнитную систему с полюсными наконечниками гинерболического профиля, камеру с ферромагнитной жидкостью, размещенную в межполюсном зазоре, ограничитель нижнего уровня жидкости в виде пластины с прямолинейным и наклонным участками, и загрузочное и разгрузочное приспособления снабжен формирователем потока, состоящим из решетки, установле пюй перед полюс ными н аконечннками, делителя потока, выполненного в виде U-образной пластины, острие которой направлено в сторону решетки„ и установленной между решеткой и полюсными наконечниками, и пластин, установленных за полюсными наконечниками с образованием лабиринтного к акала.

На фиг. 1 показан предлагаемый сепаратор, продольный разрез; на фиг. 2— то же, вид сверху.

Магнитогидростатический сепаратор состоит из электромагнита с полюсными наконечниками 1, камеры 2, расположенной в межполюсном зазоре. Полюсные наконечники 1 гиперболического профиля установлены основаниями вверх и выполнены расширяющимися по ходу перемещения регенерируемой эмульсии ферромагнитной жидкости в воде или водных растворах ПАВ с углом между сходящимися боковыми гранями 2,5-4 .

Камера 2 снабжена ограничителем нижнего уровня жидкости и расположенным в ней формирователем потока в зоне загрузки и зоне регенерации. Ограничитель нижнего уровня жидкости состоит из прямолинейного участка 3, расположенного ниже полюсных наконечников, и наклонных участков 4 и 5, расположенных за их пределами, причем форма ограничителя подобна форме нижней свободной поверхности ферромагнитной жидкости, висящей в межполюсном зазоре. формирователь потока состоит из вертикальной решетки 6, делителя потока, представляющего собой две пластины — верхнюю 7 и нижнюю 8, установленные под углом одна к другой так, что их общее ребро обращено к решетке 6, и изогнутой пластины 9.

Пластины 7 и 8 делителя крепятся на кронштейне 10. Регулировка положения делителя потока производится вертикальными тягами 11 и 12 с резьбой в верхней части. Тяги 11 и 12 соединены на осях 13 и 14 с кронштейном 10. При этом положение тяг ll и 12 фиксируется гайками 15 относительно подвижного вдоль камеры 2 основания 16, которое крепится к камере 2 болтами 17. Делитель потока эмульсии расположен в верхней части межполюсного зазора сразу после решетки 6, погруженной в эмульсию.

М Ьризонтальной части формирователя потока .через него пропущен сливной патрубок 18, соединенный герметично. Это обеспечивается зажимом уплотнителя 19 гайкой 20, навинчиваемой на резьбовой патрубок 21, установленный в горизонтальной части формирователя потока, причем патрубок 18 расположен на выходе из межполюсного зазора и снабжен клапаном в виде поплавка 22 с ферромагнитной вставкой 23, верхнее положение которой ограничивается немагнитной цепочкой 24, закрепленной в патрубке 18 . За пре)258488 делами полюсных наконечников в камере 2 вслед за наклонным участком 5 формирователя потока установлен предохранитсльная перегородка 25 над дном с зазором 26 для прохода осветленной воды. Торцовая вертикальная стенка камеры 2 снабжена сливным порогом 27, регулируемым по высоте известными способами, и сливным патрубком 28. В камере размещается слой 29 10

ФМИ.

Сепаратор работает следующим образом.

Включают электромагнит. В камеру 2 заливают ферромагнитную жидкость на 15 основе керосина. За счет выполнения полюсных наконечников 1 расширяющимися по ходу движения регенерируемой эмульсии ферромагнитной жидкости в воде и установки их частями, округ- 20 лепными по экспоненте, вверх создается горизонтальный градиент напряженности магнитного поля, увеличивающийся от загрузочной части камеры 2 к разгрузочной, т.е ° по ходу движения 25 эмульсии, и вертикальный градиент на— пряженности магнитного поля, увеличивающийся снизу вверх в межполюсном зазоре, вследствие чего свободная поверхность ферромагнитной жидкости прищб .данной конструкции полюсных наконеч;ников принимает сложную форму, сечение которой показано на фиг. 1.

Над местом установки сливного патрубка 18 образуется "мешок" ферромагнитной жидкости. Заполнение камеры 2 ферромагнитной жидкостью 29 производится до тех пор, пока она под действием силы тяжести не начнет вытекать через сливной патрубок 18. ПоплачО вок 22 с ферромагнитной вставкой под действием магнитных сил переходит в крайнее верхнее положение, так как градиент напряженности направлен вверх. Затем камеру 2 заполняют водой или водным раствором ПАВ до перелива через сливной порог 27, причем ограничитель нижнего уровня жидкости, герметично соединенный с камерой 2, дает возможность заполнять ее водой или водным раствором ПАВ и пропускать эмульсию по свободной поверхности ФКК. Сепаратор подготовлен к работе, при этом созданы благоприятные условия извлечения ФКК из водной эмульсии.

В загрузочную часть камеры 2 подат эмульсию ферромагнитной жидкости в воде или водном растворе

ПАВ, получаемую в результате отмывки продуктов магнитогидростатической сепарации от ферромагнитной жидкости.

С помощью решетки 6, которая является дополнительным сопротивлением, гасится,скорость подаваемой эмульсии.

Делителем потока регулируется обте-: кание слоя 29 ФИН эмульсией. С помощью изогнутой пластины с участками 3, 4 и 9 формируется поток эмульсии, проходящей под слоем ФИК. Поступая в камеру 2, эмульсия посредством наклонного участка 4 формирователя потока обтекает нижнюю наклонную поверхность слоя 29 ФКК, обусловленную конфигурацией полюсных наконечников 1, и верхнюю горизонтальную ее поверхность. При обтекании свободной поверхности ЫИ потоком эмульсии из нее капельки и пленка отмытой ферромагнитной жидкости втягиваются в слой ферромагнитной жидкости, висящей в магнитном поле. Очищенная вода или водный раствор ПАВ проходит между пластиной 9 ограничителя и перегородкой 25 через зазор 26 и сливается через сливной порог 27.

Зффективная регенерация отмытой ферромагнитной жидкости из водной эмульсии обеспечивается за счет совпадения направлений движения эмульсии и горизонтального градиента напряженности магнитного поля, когда по мере уменьшения содержания отмытой ферромагнитной жидкости в эмульсии усио ливается магнитное поле. При извлечении ферромагнитной жидкости из . эмульсии происходит накопление ее в слое 29 ФМЖ, избыток ферромагнитной жидкости не удерживается в магнитном поле и сливается через сливной патрубок 18, чем обеспечивается непрерывная разгрузка ферромагнитной жидкости из камеры 12.

При прохождении эмульсии по камере 2 на поверхности воды образуется керосиновая пленка. Для предотвращения попадания ее в сливную воду предусмотрена перегородка 25, которая не дает ей уйти в слив и обеспечивает отбор воды в слив из среднего слоя потока.

При включенном электромагните поплавок 22 с ферромагнитной вставкой втянут в более сильное магнитное поле и находится в верхнем положении, не перекрывая отверстия сливного пат12584

Составитель E. Панкова

Редактор В. Петраш Техред N.Моргентал Корректор В. сутяга

Заказ 5058/8 Тираж 5!4 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/S

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

S рубка 18. При аварийном отключении электроэнергии исчезает маг нитное поле, поплавок 22 опускается и перекрывает отверстие сливного патрубка 18, препятствуя опорожнению камеры 2, при-5 причем ферромагнитная жидкость, уловленная магнитным полем, плотностью более 1000 кг/м будет находиться в з замкнутом объеме, образованном изогнутой пластиной 9 и боковыми стенка- !О ми камеры 2, тем самым препятствуя смешиванию эмульсии с извлеченной ферромагнитной жидкостью.

При обратном включении электромагнита ферромагнитная жидкость втя- l5 гивается в межполюсный зазор и сего = ратор вновь готов к работе. Кроме того, воэможность возвратно-поступательного перемещения сливного патрубка !8 по вертикали обеспечивает выбор его оптимального положения в слое 6НЕ. и равномерный выпуск ФМЖ из зазора.

Таким образом, снабжение сепаратора формирователем потока позволяет повысить эффективность процесса сепарации и добиться более полного извлечения ФМЖ из геренерируемой смеси.