Сепаратор порошков высокой дисперсности

 

Использование: обогащение магнитных руд, производство ферритов, магнитодиэлектриков. Сущность изобретения: сепаратор порошков высокой дисперсности включает источники высокого и низкого напряжения постоянного тока, электроды, приспособление для дозированной подачи порошка в межэлектродную область, электромагниты на общем вращаемом основании, установленные с чередованием полюсов, электропривод и коммутатор цепей обмоток электромагнитов. Линейные электроды установлены внутри герметичного корпуса в параллельных плоскостях один над другим под углом от 0 до 10 ⁰ к плоскости горизонта в их продольном направлении. Нижний электрод профилирован со стороны межэлектродной области в продольном и поперечном направлениях по всему контуру. Магниты установлены с возможностью вращения в плоскости, параллельной плоскостям электродов. 2 ил.

I. Изобретение устройство, обеспечивающее извлечение магнитной компоненты из порошков высокой дисперсности; размер частиц от десятых мкм до ста мкм.

Область применения: обогащение собственно магнитной компонентой минерального сырья, отходов различных технологий и др.

II. Обогащение высокодисперсных порошков магнитной компонентой осуществляют только из их водных суспензий [1] Водная среда ослабляет силы адгезии (исключение силы магнитной природы), что повышает эффективность обогащения за счет частичного разрушения вторичных частиц смешанного состава [2] Основные недостатки аппаратов мокрой магнитной сепарации: большой расход пресной воды; загрязнение сбросовых вод частицами, входящими в броуновское движение; необходимость в дополнительном оборудовании для обеспечения водооборота; отчуждение земельных участков под отстойники и др.

Известны устройства, в которых предприняты попытки частично устранить эти недостатки. Так по а.с.1627255 у боковой поверхности барабана, внутри которого вращается магнитная система, вертикально располагают бесконечную металлизированную ленту, на которую подают относительно барабана высокий потенциал.

Суть замысла: магнитную компоненту захватывает магнитное поле, а немагнитные частицы осаждаются силами электрического поля на ленту.

Цель а. с. 1651963 усилить влияние электрического поля на эффективность обогащения путем увеличения его неоднородности. Здесь злектромагниты с чередующимися полюсами устанавливают на одной паре дисков, а электроды с чередующейся полярностью на другой их паре. Диски вращают вокруг горизонтальной оси в противоположных направлениях.

Как аналог, так и прототип, не обеспечивают дезинтеграции вторичных частиц. Поэтому магнитное поле увлекает и агрегаты cмешанного состава, а поляризация диэлектрических частиц и электростатическая индукция частиц электропроводных [3] приводят к втягиванию агрегатов смешанного состава в область неоднородного электрического поля.

III. В устройстве по данному изобретению магнитную сепарацию осуществляют из двухфазной системы газ твердое тело, которую создают электродинамическим псевдоожижением дисперсной системы. [4] Осциллирующие в этом режиме частицы смешанного состава твердой фазы за счет сил кулоновских взаимодействий и ударных ускорений, возникающих [4] при их соударениях с электродами, полностью дезагрегируются. Следовательно, в предложенном устройстве за счет реализации принципиально отличного процесса сепарации предшествует разрушение агрегатов.

Сущность изобретения поясняет графический материал фиг.1 и фиг.2. На первой из них приведена блок-схема сепаратора, а на фиг.2 показан основной элемент сепаратора два электродов, в межэлектродной области которых и создают двухфазную систему газ твердое тело и на участок которой накладывают градиентное магнитное поле.

IV. Блок-схема (фиг.1) включает следующие элементы сепаратора: 1 - герметичный корпус, 2 приспособление для дозированной подачи порошка с регулируемой производительностью, 3 источник высокого напряжения постоянного тока, 4 коммутатор в цепи обмоток электромагнитов, 5 низковольтный источник постоянного тока, 6 электромагниты на общем вращаемом основании, 7 емкость для сбора магнитной компоненты порошка, 8 емкость для сбора немагнитных компонент сепарируемого порошка.

На фиг.2 в продольном сечении показаны два линейных электрода 9. В верхнем из них находится канал 10 ввода порошка в межэлектродную область. В нижнем канал 11 вывода немагнитной компоненты.

Со стороны межэлектродной области верхний электрод непрофилирован; нижний профилирован по всему контуру. Плоскости электродов параллельны и в продольном направлении наклонены к плоскости горизонта на ϕ угол в пределах 0-10^oC. Электроды располагают в объеме герметичного корпуса.

V. Сепаратор работает следующим образом. От источника постоянного тока 3 подают высокое напряжение на электроды 9, что создает в межэлектродной области сильное электрическое поле. Магниты 6 на общем основании приводятся во вращение в плоскости, параллельной плоскостям электродов 9. Из приспособления для дозированной подачи порошка 2 по каналу 10 в межэлектродную область поступает порошок, который в ней электродинамически псевдоожижается, т.е. образуют двухфазную систему газ твердое тело. Осциллирующие между электродами частицы твердой фазы за счет градиента их концентрации приобретают переносную скорость V_п в направлении зон A→B→C межэлектродной области. Формирование такого потока обеспечивает профилирование поверхности нижнего электрода по всему контуру, т.е. как в продольном, так и поперечном направлениях. Скорость регулируют за счет предварительного наклона электродов в продольном направлении в пределах 0-10^oC. Конкретное значение угла определяют исходя из дисперсности и физико-химической индивидуальности твердой фазы. На участке зоны В межэлектродной области поток частиц пересекает градиентное магнитное поле, созданное теми из электромагнитов 6, на которые подан постоянный ток от источника низкого напряжения 5 коммутатором 4. Поле этих электромагнитов захватывает частицы магнитной компоненты порошка и по непрофилированной поверхности верхнего из электродов 9 со стороны межэлектродной области выводит их из зоны В в область, где электрическое поле отсутствует. Здесь данный электромагнит обесточивается коммутатором 4 и извлеченная совокупность частиц магнитной компоненты сбрасывается в сборник 7. Частицы немагнитной компоненты, осциллируя, перемещаются в зону С, в конце которой по каналу 11 сбрасываются в емкость 8. Таким образом, в рабочем режиме в межэлектродной области возникают в продольном направлении три зоны. Зона А - зона дезагрегации частиц, зона В зона собственно сепарации, зона С зона сброса нерудной компоненты.

Формула изобретения

Сепаратор порошков высокой дисперсности, включающий источники высокого и низкого напряжений постоянного тока, электроды, приспособление для дозированной подачи порошка в межэлектродную область, электромагниты на общем вращаемом основании, установленные с чередованием полюсов, электропривод и коммутатор цепей обмоток электромагнитов, отличающийся тем, что линейные электроды установлены внутри герметичного корпуса в параллельных плоскостях один над другим под углом от 0 до 10^o к плоскости горизонта в их продольном направлении, причем нижний электрод профилирован со стороны межэлектродной области в продольном и поперечном направлениях по всему контуру, а магниты установлены с возможностью вращения в плоскости, параллельной плоскостям электродов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2