Сепаратор-анализатор
Владельцы патента RU 2375117:
Институт физики им. Л.В. Киренского Сибирского отделения РАН (RU)
Изобретение относится к горной промышленности, а именно к устройствам для обогащения магнетитовых руд. Сепаратор-анализатор, включает немагнитный вращающийся барабан с изменяемым числом оборотов и магнитную систему с изменяемой конфигурацией магнитного поля, расположенную внутри барабана. Сепаратора содержит питатель и приемники продуктов разделения. Магнитная система выполнена из постоянных магнитов Nd-Fe-B в виде прямоугольных параллелепипедов, к которым с двух противоположных сторон присоединены постоянные магниты с магнитными моментами, направленными в одну сторону, установленными в отдельных цилиндрах с возможностью их вращения на 180° вокруг оси и фиксацией. Технический результат заключается в повышении эффективности разделения. 2 ил.
Изобретение относится к горной промышленности, а именно к устройствам для обогащения магнетитовых руд с целью извлечения магнетита и установления принципиальной возможности получения продуктов заданного качества.
Известны сепараторы-анализаторы, являющиеся измененными аналогами промышленных сепараторов и предназначенные для испытания различных типов руд.
Их магнитные системы состоят, как правило, из постоянных магнитов или электромагнитов [В.В.Кармазин, В.И.Кармазин. Магнитные и электрические методы обогащения. - М.: «Недра», 1988.]
Недостатком этих устройств является неполнота получаемой информации об эффективности разделения сепарируемой руды из-за невозможности изменения направления магнитных моментов и величины HgradH, что влечет потери магнитного продукта с отвальными хвостами.
Известен магнитный сепаратор, включающий неподвижную радиальную многополюсную магнитную систему с пакетом магнитных пластин [А.С. №582835, кл. B03C 1/10, опубл. 05.12.77., бюл. №45].
Недостатком этого сепаратора является фиксированное положение магнитных блоков.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является магнитный сепаратор, включающий немагнитный барабан и магнитную систему, состоящую из постоянных магнитов и электромагнитов, снабженных мультивибратором, питателем и приемниками для продуктов разделения [А.с. №668706, кл. B03C 1/10, опубл. 25.06.79, бюл. №23 (прототип)].
Недостатком этого сепаратора является использование электромагнитных полей и ограничение в напряженности магнитного поля.
Техническим результатом предлагаемого устройства с изменяемыми параметрами магнитного поля является эффективное разделение различных по качеству продуктов с высокой селективностью и извлечением.
Указанный технический результат достигается тем, что в сепараторе - анализаторе, включающем немагнитный вращающийся барабан с изменяемым числом оборотов и магнитную систему с изменяемой конфигурацией магнитного поля, расположенную внутри барабана, питатель и приемники продуктов разделения, новым является то, что магнитная система выполнена из постоянных магнитов Nd-Fe-B в виде прямоугольных параллелепипедов, к которым с двух противоположных сторон присоединены постоянные магниты с магнитными моментами, направленными в одну сторону, установленными в отдельных цилиндрах с возможностью их вращения на 180° вокруг оси и фиксацией.
Что обеспечивает изменение радиальной и тангенциальной составляющей магнитного поля, величины и направления магнитных моментов и одновременного изменения шага полюсов - угла между вертикалью и радикс-векторами для получения полей с высокой индукцией и минимальными тангенциальными силами в процессе разделения путем установки магнитных моментов блоков в заданном направлении с получением на поверхности барабана магнитного поля с оптимальным значением HgradH.
На фиг.1 представлен фронтальный вид сепаратора-анализатора, на фиг.2 - вид сбоку (А-А). Вид на магнитную систему и возможные варианты компоновки магнитов изображены на фрагменте В-В.
Описываемый сепаратор укомплектован загрузочным устройством 1, вращающимся барабаном 2, с возможностью регулировки числа оборотов, внутри которого расположена магнитная система, закрепленная на отдельной подставке 3 и состоящая из (6-10) цилиндров 4 из немагнитного материала, снабженных в торцах осями 5 с возможностью их вращения вокруг оси на 180° и фиксацией. Вся система закреплена на оси 6 и опоре 3 с возможностью регулировки по высоте.
Барабан приводится во вращение с помощью двухступенчатой передачи 7, 8 через валы с подшипниковыми узлами 9 от электродвигателя 10 - с регулируемым числом оборотов. Имеется возможность изменения углов α, β, γ, δ, ε между вертикальной осью и радиус-векторами к центру цилиндров - для изменения полюсного шага магнитной системы.
Сепаратор снабжен экраном 11, удерживающим немагнитные частицы, и шиберной заслонкой 12, предназначенной для разделения потоков магнитных и немагнитных частиц.
Сепаратор работает следующим образом. Устанавливается требуемая конфигурация магнитного поля путем вращения цилиндров 4 с объединенными в них магнитами 13, 14, 15 (пример на фрагменте В-В). Обогащаемый материал через питатель 1 поступает на поверхность немагнитного барабана 2 и при его вращении транспортируется в зону действия магнитной системы. Конструкция магнитопровода выполнена с возможностью установки в цилиндрах нескольких пластин для обеспечения на поверхности барабана полей до 0,5 Тл.
Таким образом, используя различные варианты компоновки неодим-железоборсодержащих магнитных блоков с количеством магнитных пластин от 1 до 3, устанавливается необходимая и достаточная для обогащения магнетитовых руд магнитная составляющая процесса разделения при различных режимах сепарации. В созданном оптимизированном магнитном поле происходит разделение руды на две составляющие: магнитный продукт поступает в приемник 16, немагнитный продукт направляется в приемник 17. Магнитные моменты выставляются так, что магнитная фракция беспрепятственно сходит с барабана.
Заявленный сепаратор отличается от прототипа тем, что использование магнитных полей магнитов с высокой магнитной индукцией, объединенных в блоки, позволяет изменять направление магнитных моментов по ходу движения материала и выравнивает тангенциальную составляющую процесса разделения. Изменение углов α, β, γ, δ, ε для коррекции полюсного шага, изменение тангенциальной и радиальной составляющих магнитной системы, наличие подвижного шибера - все это позволяет производить настройку сепаратора для установления принципиальной возможности получения концентратов заданного качества.
Сепаратор-анализатор, включающий немагнитный вращающийся барабан с изменяемым числом оборотов и магнитную систему с изменяемой конфигурацией магнитного поля, расположенную внутри барабана, питатель и приемники продуктов разделения, отличающийся тем, что магнитная система выполнена из постоянных магнитов Nd-Fe-B в виде прямоугольных параллелепипедов, к которым с двух противоположных сторон присоединены постоянные магниты с магнитными моментами, направленными в одну сторону, установленными в отдельных цилиндрах с возможностью их вращения на 180° вокруг оси и фиксацией.
