Магнитный микрофлюидный концентратор и комплект оборудования для обогащения, в котором он используется
Изобретения относятся к области магнитной сепарации. Магнитный микрофлюидный концентратор использует метод подачи руды по окружности и позволяет хвостам перетекать в центральном направлении вверх. Концентратор содержит систему сортировки, состоящую из желоба (1) для подачи руды, переливного желоба (2), переливного резервуара (4), сортировочного резервуара (5) и магнитной системы (6), при этом переливной резервуар (4) размещен в верхней части сортировочного резервуара (5), желоб (1) для подачи руды размещен в верхней части переливного резервуара (4), желоб (1) для подачи руды подает рудный шлам в верхнюю часть сортировочного резервуара (5) по окружности вдоль внутренней стенки сортировочного резервуара (5) и хвосты переливаются вверх из переливного резервуара (4), размещенного по центру и расположенного в верхней половине части сортировочного резервуара (5). Изобретения обеспечивают точное разделение магнитных частиц и примесей, высокую степень повышения содержания ценного компонента при одновременном обеспечении высокой извлекаемости, уменьшения количества воды, потребляемой оборудованием с обеспечением автоматизации оборудования. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 ил.
Данная заявка испрашивает приоритет по заявке на выдачу патента Китая № 201711067728.6, поданной в патентное ведомство Китая 3 ноября 2017 г., под названием «Магнитный микрофлюидный концентратор и полный комплект оборудования для обогащения, в котором он используется», полное содержание которой включено в настоящий документ посредством ссылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к технической области магнитной сепарации и, в частности, к магнитному микрофлюидному концентратору, интеллектуальному магнитному микрофлюидному концентратору и полному комплекту оборудования для обогащения, в котором они используются, относящегося к новому интеллектуальному оборудованию для электромагнитной сепарации.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В связи с тенденцией спада на рынке железной руды в последние годы или в долгосрочной перспективе и избытком железной руды, усовершенствование процесса обогащения и снижение затрат на производство порошкообразного железорудного концентрата стали первоочередными проблемами, которые необходимо устранить для всех основных обогатительных установок.
Снижение затрат на производство порошкообразного железорудного концентрата теперь может быть достигнуто за счет использования высококачественной необработанной руды или усовершенствования процесса обогащения. Поскольку шахты в Китае, как правило, находятся в районах бедных руд, а шахт в Китае, в районах богатых руд, очень немного, для большинства обогатительных установок в Китае использование необработанных руд с высоким содержанием ценного компонента является практически невозможным, следовательно, затраты на производство порошкообразного железорудного концентрата могут быть снижены только за счет усовершенствования процесса обогащения. Процесс обогащения может быть усовершенствован посредством «большего дробления и более тонкого измельчения» или «более тонкого размалывания и большей сортировки» или тому подобного для достижения цели снижения производственных затрат.
Несмотря на то, что традиционное оборудование для магнитно-гравитационного разделения, такое как колонна для магнитной сепарации, устройство для элюирования или тому подобное, имеют значительные возможности усовершенствования, проблемы увлечения примесей и потребления воды все еще не могут быть полностью проконтролированы во время процесса сортировки. В конечном итоге, большое количество руды оказывается потерянным в хвостах при повышении содержания руды, так что многие магнитные частицы с высоким содержанием ценного компонента также вводятся в хвосты. Кроме того, поскольку сортировку осуществляют грубо и недостаточно точно, это приводит к большому расходу воды. Кроме того, подобное оборудование имеет низкий уровень автоматизации и нуждается в обслуживании и регулировке с привлечением большого количества рабочих, а также имеет такие недостатки, как высокие потери в хвостах, низкая извлекаемость, большое потребление воды и большое количество требуемой рабочей силы повышают затраты на производство порошкообразного железорудного концентрата.
Как описано выше, для усовершенствования процесса обогащения и снижения затрат на производство порошкообразного железорудного концентрата существует острая потребность в крупномасштабном оборудовании для улучшения качества с низкими потерями в хвостах, высокой степенью повышения содержания ценного компонента, высокой извлекаемостью, небольшим потреблением воды и высокой степенью автоматизации.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Для решения вышеупомянутых проблем после многократных разработок и исследований авторами настоящего изобретения были предложены магнитный микрофлюидный концентратор, интеллектуальный магнитный микрофлюидный концентратор и полный комплект оборудования для обогащения, которые используются в обогатительной установке для сортировки магнитных руд, и обладают преимуществами высокой степени повышения содержания ценного компонента, высокой извлекаемостью, высокой производительностью, низким потреблением воды, высокой автоматизацией и т. д.
В соответствии с первым техническим решением настоящего изобретения, представлен интеллектуальный магнитный микрофлюидный концентратор на основе использования технологии подачи руды по окружности и обеспечения перелива хвостов по центрувверх, при этом интеллектуальный магнитный микрофлюидный концентратор содержит систему сортировки, состоящую из желоба для подачи руды, переливного желоба, переливного резервуара, сортировочного резервуара и магнитной системы, при этом переливной резервуар размещен в верхней части сортировочного резервуара, желоб для подачи руды размещен в верхней части переливного резервуара и подает рудный шлам в верхнюю часть сортировочного резервуара по окружности вдоль внутренней стенки сортировочного резервуара, и хвосты выходят вверх из переливного резервуара, размещенного по центру и расположенного в верхней половине части сортировочного резервуара.
Нижний край переливного резервуара проходит в сортировочный резервуар; нижний край переливного резервуара находится выше, чем верхняя часть внутреннего резервуара, и он расположен в области, охватываемой магнитной системой; а нижний край переливного резервуара также может проходить от нижней части соединительной трубы к выпускному отверстию для воды в пределах расстояния, определяемого по необходимости.
Предпочтительно, одно или более внутренних отверстий для выгрузки руды расположены по окружности в верхней части переливного резервуара, одно или более внешних отверстий для выгрузки руды расположены по окружности в местоположении(ях) на стенке сортировочного резервуара, соответствующие внутреннему(им) отверстию(ям) для выгрузки руды, причем внутреннее отверстие для выгрузки руды и внешнее отверстие для выгрузки руды соединены посредством соединительной трубы.
Предпочтительно, внутреннее отверстие для выгрузки руды, внешнее отверстие для выгрузки руды и соединительная труба имеют прямоугольную форму.
Выходной патрубок для подачи руды на нижнем крае загрузочного желоба для подачи руды (т.е. выходной патрубок для подачи руды у нижнего края загрузочного желоба для подачи руды) проходит в верхнюю часть сортировочного резервуара; и выходной патрубок для подачи руды на нижнем крае желоба для подачи руды также может проходить на расстоянии от верхнего края переливного резервуара до выпускного отверстия для воды.
Предпочтительно, буферный желоб расположен внутри желоба для подачи руды, и одна или более соосно вложенных пластин, заключающих буфер, расположены на внешней периферии буферного желоба. Пластина, заключающая буфер, снабжена сквозным отверстием или не снабжена им по выбору, в соответствии с фактическими требованиями, при этом форма и размер сквозного отверстия также устанавливаются в соответствии с конкретными требованиями, а пластина, заключающая буфер, размещается по выбору.
Предпочтительно, нижняя часть буферного желоба находится на одном уровне с верхним краем переливного резервуара или погружена в переливной резервуар, или расположена выше верхнего края пластины, заключающей буфер. Верхний датчик размещен в верхней части сортировочного резервуара, нижний датчик размещен в нижнем конусе сортировочного резервуара, и во внутреннюю часть переливного резервуара вставлен зонд верхнего датчика или кабелепровод линий связи, установленный на нем. Каждый элемент из трубы для подачи воды и выходного патрубка для рудного концентрата снабжен ручным(и), электрическим(и) или пневматическим(и) клапаном(ами), и клапаны вместе с магнитной системой, панелью управления, верхним датчиком и нижним датчиком образуют интеллектуальную систему регулирования.
Более предпочтительно, как метод магнитно-флотационной сортировки, так и метод регулировки магнитно-жидкостного разделения используются для совместной сортировки. Метод магнитно-флотационной сортировки представляет собой метод сортировки, в котором магнитная группа в сортировочном резервуаре приводится к взвешенному состоянию во время движения магнитной группы, направленного вниз, под действием обратного прерывающего магнитного поля, генерируемого магнитной системой, и в то же время магнитная группа разрушается магнитным полем с высвобождением захваченной в ней пустой породы; а метод регулировки магнитно-жидкостного разделения является точным методом разделения, в котором локальный микроструйный поток генерируется вокруг магнитной группы под управлением панели управления для удара и раскрепления магнитной группы, а затем микроструйный поток осуществляет ударное воздействие для отделения магнитных частиц низкого качества в свободное состояние для того чтобы отделить их от магнитной группы.
В соответствии со вторым техническим решением настоящего изобретения, представлен полный комплект оборудования для обогащения, в котором используется любой интеллектуальный магнитный микрофлюидный концентратор, описанный выше.
В соответствии с третьим техническим решением настоящего изобретения, представлен магнитный микрофлюидный концентратор на основе использования технологии подачи руды по окружности и использования метода подачи руды по окружности и обеспечения перелива хвостов по центру, при этом магнитный микрофлюидный концентратор содержит систему сортировки, состоящую из желоба для подачи руды, переливного желоба, переливного резервуара, сортировочного резервуара и магнитной системы, при этом переливной резервуар размещен в верхней части сортировочного резервуара, желоб для подачи руды размещен в верхней части переливного резервуара и подает рудный шлам по окружности вдоль внутренней стенки сортировочного резервуара, при этом хвосты переходят в направлении вверх из переливного резервуара, размещенного по центру.
Кроме того, нижний край переливного резервуара проходит в сортировочный резервуар; нижний край переливного резервуара проходит от нижней части соединительной трубы к выпускному отверстию для воды в пределах расстояния, определяемого по необходимости.
Магнитный микрофлюидный концентратор, интеллектуальный магнитный микрофлюидный концентратор и полный комплект оборудования для обогащения, в котором они используются, раскрытые в настоящем описании, позволяют устранить недостаток, заключающийся в том, что известное оборудование для магнитной гравитационной сепарации, такое как колонна для магнитной сепарации, устройство для элюирования или тому подобное, хотя и имеет значительные возможности по улучшению содержания ценного компонента, но не может полностью контролировать захват примесей и потребляет большое количество воды в процессе сортировки. Точная сортировка достигается в настоящем изобретении за счет точного управления магнитным полем и потоком воды. Магнитные частицы и примеси могут быть отделены более эффективно и точно, что приводит к получению рудных концентратов с более высоким содержанием ценного компонента и более высокой извлекаемости. Кроме того, настоящее изобретение является высокоавтоматизированным, потребляет небольшое количество воды и может снизить затраты на обогащение для обогатительной установки. Кроме того, настоящее изобретение имеет простую конструкцию и разумно обоснованное исполнение, заполняет нишу подобного оборудования магнитной гравитационной сепарации и заслуживает широкого распространения и применения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
ФИГ. 1 представляет собой схематический вид, на котором показан принцип интеллектуального магнитного микрофлюидного концентратора, в соответствии с настоящим изобретением.
ФИГ. 2 представляет собой схематический вид в разрезе, на котором показана конструкция интеллектуального магнитного микрофлюидного концентратора, в соответствии с настоящим изобретением.
ФИГ. 3 представляет собой схематический вид, на котором показан внешний вид панели управления интеллектуального магнитного микрофлюидного концентратора, в соответствии с настоящим изобретением.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Технические решения вариантов реализации настоящего изобретения будут ясно и полностью описаны ниже со ссылкой на чертежи вариантов реализации настоящего изобретения. Очевидно, что описанные варианты реализации являются некоторыми, но не всеми вариантами реализации настоящего изобретения. Все другие варианты реализации, полученные специалистами в данной области техники в свете вариантов реализации настоящего изобретения без изобретательской деятельности, подпадают под заявленный объем настоящего изобретения. Кроме того, объем настоящего изобретения не должен быть ограничен только конкретными конструкциями или компонентами, или конкретными параметрами, описанными ниже.
В настоящем изобретении раскрыт интеллектуальный магнитный микрофлюидный концентратор, который в целом имеет систему сортировки, состоящую из желоба 1 для подачи руды, переливного желоба 2, переливного резервуара 4, сортировочного резервуара 5 и магнитной системы 6 и содержит систему управления оборудованием, которую образуют клапан 20 рудного концентрата, клапан 8 подачи воды, верхний датчик 15, нижний датчик 18, причем магнитная система 6, расположенная на внешней периферии сортировочного резервуара 5, и панель 21 управления. Рудный шлам подается по окружности, около внутренней стенки сортировочного резервуара, через желоб 1 для подачи руды в оборудование по направлению к сортировочному резервуару 5, хвосты проходят в направлении вверх от центра сортировочного резервуара 5 через переливной резервуар 4, так что происходит выгрузка хвостов. Метод магнитно-флотационной сортировки и метод регулировки магнитно-жидкостного разделения объединены и взаимодействуют для выполнения функции точной сортировки. Кроме того, влияние нестабильной подачи руды и подачи воды на месте эксплуатации на результат сортировки улучшается благодаря панели 21 управления, интеллектуально регулирующей подачу воды, выгрузку рудного концентрата и магнитное поле. Наконец, достигается точное разделение магнитных частиц и примесей, высокая степень повышения содержания ценного компонента при одновременном обеспечении высокой извлекаемости, уменьшается количество воды, расходуемой оборудованием, и автоматизация оборудования.
Интеллектуальный магнитный микрофлюидный концентратор, в соответствии с настоящим изобретением, в целом содержит систему сортировки, состоящую из желоба 1 для подачи руды, переливного желоба 2, переливного резервуара 4, сортировочного резервуара 5 и магнитной системы 6. Вода подается в оборудование через трубу 7 для подачи воды. Интеллектуальная система регулирования интеллектуального магнитного микрофлюидного концентратора состоит из магнитной системы 6, верхнего датчика 15, нижнего датчика 18, клапана 8 для подачи воды, клапана 20 для рудного концентрата и панели 21 управления. В процессе эксплуатации в настоящем изобретении рудный шлам подается из отверстия в верхней части желоба 1 для подачи руды. Сначала рудный шлам вводится в буферный желоб 10, расположенный в желобе 1 для подачи руды, и после буферирования в буферном желобе 10 рудный шлам переливается через верхний край буферного желоба 10 на периферию. Перелившийся рудный шлам проходит к периферии желоба 1 для подачи руды после прохождения через пластину 11, заключающую буфер. Затем рудный шлам подается по окружности в направлении вниз, около внутренней стенки сортировочного резервуара, вдоль направления сортировочного резервуара 5. После того, как рудный шлам был введен в сортировочный резервуар 5, происходит осаждение рудного концентрата с высоким содержанием ценного компонента вниз и, наконец, выгрузка через выпускной патрубок 19 для рудного концентрата, а хвосты переливаются в направлении вверх из переливного резервуара 4, расположенного в центре сортировочного резервуара 5. Затем хвосты последовательно проходят через внутреннее отверстие 12 для выгрузки руды, соединительную трубу 14 и внешнее отверстие 13 для выгрузки руды, чтобы произошло схождение к переливному желобу 2, и, наконец, выгружаются через трубу 3 для хвостов, установленную на стороне переливного желоба 2.
Поскольку метод поверхностной подачи руды по окружности и диспергировано используется для того чтобы заменить подачу руды трубой для подачи руды оборудования того же типа, площадь, на которую происходит подача руды, увеличивается в один или более раз по сравнению с таковой в случае, когда руда подается с помощью трубы для подачи руды. Руда при входе в указанное оборудование, более диспергирована, а расстояние между магнитными частицами больше, чем в случае, когда руда подается с помощью трубы для подачи руды. Вследствие увеличения расстояния между частицами, когда частицы рудного концентрата из рудного шлама вводятся в магнитное поле и агломерируются, примеси, такие как немагнитные частицы и слабомагнитные частицы, с трудом захватываются магнитными группами или агломератами ввиду скопления частиц. Кроме того, когда расстояние между частицами больше, действующая сила между частицами меньше, и слабомагнитные частицы с трудом притягиваются сильномагнитными частицами и тем самым захватываются в магнитные группы или агломераты. Окончательно сформированные магнитные группы или агломераты содержат меньше примесей, а образовавшийся конечный рудный концентрат имеет более высокое содержание ценного компонента, что в большей степени способствует сортировке руды и устраняет недостаток, заключающийся в том, что руды нелегко диспергировать, а рудный концентрат, вероятно, будет содержать примеси, когда руды подаются центрально с помощью трубы для подачи руды.
Кроме того, подача руды по окружности используется для замены подачи руд по центру в оборудовании того же типа. Положение подачи, при котором руда подается, расположено ближе к магнитной системе, где магнитное поле имеет более высокую и более равномерную напряженность. После ввода рудного шлама в магнитное поле, магнитные группы или агломераты, образованные агломерирующими магнитными частицами, имеют более однородный размер. Проблема решается тем, что при центральной подаче руды, точка, в которой происходит подача руды, просто расположена в области немагнитного поля, генерируемого магнитной системой, таким образом, магнитные частицы не достаточно агломерированы, магнитные группы или агломераты, образованные магнитными частицами с одинаковыми магнитными свойствами, имеют разные размеры, и, таким образом, сортировка не является точной, и рудный концентрат улучшается в незначительной степени, магнитные вещества легко теряются в хвостах и имеют низкий коэффициент извлечения.
Кроме того, в вертикальном направлении, компоновка, при которой происходит подача руды в середину сортировочного резервуара 5 на оборудовании того же типа, заменяется компоновкой для подачи рудного шлама в верхнюю часть сортировочного резервуара 5 с помощью желоба 1 для подачи руды, расположенного в верхней части сортировочного резервуара 5 в настоящем изобретении. Маршрут (расстояние) для сортировки рудного шлама сверху вниз увеличен. Процесс сортировки рудного шлама представляет собой процесс отделения внутренних полезных магнитных материалов от немагнитных примесей и слабомагнитных примесей, а процесс разделения трех веществ является достаточно длительным. Если период времени слишком короткий, они могут быть разделены не полностью, что приводит к проблеме, заключающейся в том, что конечный рудный концентрат содержит примеси и имеет низкое содержание ценного компонента. В соответствии с решением настоящего изобретения, в котором желоб 1 для подачи руды расположен в верхней части сортировочного резервуара 5, маршрут сортировки увеличивается, и, таким образом, увеличивается продолжительность сортировки, что обеспечивает достаточное время для полного отделения примесей от магнитных групп или магнитных агломератов, обеспечивая показатель сортированности и стабильность сортировки.
Кроме того, в настоящем изобретении используется техническое решение, в котором хвосты переливаются в направлении вверх и выгружаются посредством переливного резервуара 4, расположенного в центре сортировочного резервуара 5, и хвосты переливаются из верхней части переливного резервуара 4 к периферийной части. Вода внутри переливного резервуара 4 течет в направлении вверх противоположно направлению, в котором осаждаются магнитные группы или агломераты, образованные сильномагнитными частицами. Данное решение может быть реализовано для того, чтобы не только смывать немагнитные примеси или слабомагнитные примеси рудного шлама в направлении вверх, но также чтобы обеспечить возможность осаждения магнитных групп или агломератов, образованных сильномагнитными частицами, вниз с образованием конечного рудного концентрата, в результате чего, в конечном счете, выполняется функция разделения. Кроме того, переливной резервуар 4 расположен внутри сортировочного резервуара 5. При этом, переливной резервуар 4 имеет уменьшенную площадь поперечного сечения, вследствие чего скорость протекания воды в направлении вверх увеличивается, увеличивая импульсное усилие, применяемое к примесям, и устраняя недостаток, заключающийся в том, что хвосты с крупными частицами снова возвращаются в сортировочный резервуар 5 при переливании наружу, что приводит к смешиванию остатков с крупными частицами в рудный концентрат, вследствие чего снижается содержание рудного концентрата.
Кроме того, как метод магнитно-флотационной сортировки, так и метод регулировки магнитно-жидкостного разделения используются в настоящем изобретении для совместной сортировки. После того как минералы (руда) введены в сортировочный резервуар 5, пустая порода, захваченная магнитными группами, освобождается с помощью метода магнитно-флотационной сортировки, вследствие чего магнитные группы, в которых не была захвачена пустая порода, осаждаются вниз, а затем магнитные частицы с содержанием ценного компонента ниже требуемого содержания ценного компонента отделяются от магнитных групп, в которых отсутствует пустая порода, с помощью метода регулировки магнитно-жидкостного разделения, и, наконец, магнитные частицы с содержанием ценного компонента ниже требуемого содержания ценного компонента и пустая порода вводятся вместе в переливной резервуар 4 для образования хвостов и затем выгружаются, тем самым достигается эффект точного повышения содержания ценного компонента при одновременном обеспечении высокой извлекаемости и, кроме того, сортировка выполняется более точным и более экономным способом. Метод магнитно-флотационной сортировки относится к методу сортировки, в котором магнитная группа в сортировочном резервуаре 5 во время движения магнитной группы в направлении вниз приводится в подвешенное состояние под действием магнитного поля обратного действия, генерируемого магнитной системой 6, и в то же время магнитная группа разрушается разрушающим магнитным полем, с целью высвобождения захваченной в ней пустой породы.
Метод регулировки магнитно-жидкостного разделения, описанный в раскрытии настоящего изобретения, относится к методу точного разделения, в котором вокруг магнитной группы под управлением панели 21 управления создается локальный микроструйный поток для ударного воздействия на магнитную группу и ее раскрепления, а затем микроструйный поток осуществляет ударное воздействие, с тем чтобы перевести магнитные частицы низкого качества в свободное состояние и отделить их от магнитной группы. Данный метод уникален в настоящем изобретении. Он реализуется во взаимодействии с конструктивным техническим решением и решением для сортировки, используемыми в настоящем изобретении, для устранения недостатков известного оборудования, таких как неточная сортировка, низкая степень повышения содержания ценного компонента в рудном концентрате и низкая извлекаемость. Кроме того, недостаток большого потребления воды, свойственный известному оборудованию, устраняется за счет точного управления.
Далее настоящее изобретение будет подробно описано со ссылкой на сопроводительные чертежи. В целом, интеллектуальный магнитный микрофлюидный концентратор содержит систему сортировки, состоящую из желоба 1 для подачи руды, переливного желоба 2, переливного резервуара 4, сортировочного резервуара 5 и магнитной системы 6, при этом сортировочная система снабжается водой из трубы 7 для подачи воды; и его интеллектуальная система регулирования состоит из магнитной системы 6, верхнего датчика 15, нижнего датчика 18, клапана 8 для подачи воды, клапана 20 рудного концентрата и панели 21 управления.
Предпочтительно, желоб 1 для подачи руды расположен на самом верхнем конце устройства по настоящему изобретению и в верхней части переливного резервуара 4. Конец выходного патрубка у нижнего края желоба 1 для подачи руды проходит в верхнюю часть сортировочного резервуара 5. Согласно техническому решению, включающему предпочтительное положение желоба 1 для подачи руды в настоящем изобретении, выходной патрубок у нижнего края загрузочного желоба 1 для подачи руды проходит в сортировочный резервуар 5 на расстояние от верхнего края переливного резервуара 4 к выпускному отверстию 9 для воды, который включен в объем настоящего изобретения.
Предпочтительно, буферный желоб 10 расположен в желобе 1 для подачи руды, а пластина 11, заключающая буфер, расположена на внешней периферии буферного желоба 10. Кроме того, в предпочтительном варианте реализации нижняя часть буферного желоба 10 расположена на той же высоте, что и верхний край переливного резервуара 4. То, что нижняя часть буферного желоба 10 опускается внутрь переливного резервуара 4 или находится выше верхнего края переливного резервуара 4, получено на основе настоящего решения, включено в объем настоящего изобретения. Пластина 11, заключающая буфер, расположена на внешней периферии буферного желоба 10, предпочтительно, пластина 11, заключающая буфер, снабжена сквозным отверстием, а форма и количество сквозных отверстий устанавливаются в соответствии с требованиями. Отсутствие сквозных отверстий на основе настоящего решения также включено в объем настоящего изобретения.
Техническое решение по настоящему изобретению имеет свои особые преимущества, причем в техническом решении буферный желоб 10 расположен в желобе 1 для подачи руды, а пластина 11, заключающая буфер, расположена на внешней периферии буферного желоба 10. Буферный желоб 10 может быть расположен для буферизации рудного шлама, поступающего в оборудование, вследствие чего рудный шлам выходит из буферного желоба 10 методом перелива. Метод перелива может не только значительно снизить скорость потока рудного шлама, поступающего в оборудование, но также позволяет более равномерно распределять рудный шлам по окружности, так что стабильность эксплуатации оборудования может быть улучшена. Кроме того, после того, как произведены буферизация и перелив рудного шлама посредством буферного желоба 10, перетекающий рудный шлам дополнительно замедляется и равномерно распределяется посредством пластины 11, заключающей буфер, благодаря чему обеспечиваются стабильность и однородность рудного шлама, вводимого внутрь оборудования.
На основании предпочтительного технического решения желоба 1 для подачи руды по настоящему изобретению, желоб для подачи руды, в котором не выполнены буферный желоб 10 и пластина 11, заключающая буфер, или в котором выполнено множество желобов 10 и пластин 11, заключающих буфер, включены в объем настоящего изобретения. В разных местоположениях в желобе 1 для подачи руды может быть выполнена или не может быть выполнена обработка для сопротивления износу.
Переливной резервуар 4 расположен соосно в верхней половине части сортировочного резервуара 5, и в предпочтительном решении нижний край переливного резервуара 4 расположен выше верхней части внутреннего резервуара 16 и расположен в области, покрытой магнитной системой 6. На основе предпочтительного решения, нижний край переливного резервуара 4 проходит в сортировочный резервуар 5 в пределах глубины от нижнего края соединительной трубы 14 до выпускного отверстия 9 для воды, которые включены в объем настоящего изобретения.
Одно или более внутренних отверстий 12 для выгрузки руды расположены по окружности в верхней части переливного резервуара 4, одно или более внешних отверстий 13 для выгрузки руды расположены по окружности в местоположении(ях) на сортировочном резервуаре 5, соответствуя внутреннему(им) отверстию(ям) 12 для выгрузки руды, и соединительная труба 14 расположена между внутренним отверстием 12 для выгрузки руды и внешним отверстием 13 для выгрузки руды с целью осуществления соединения между ними. Форма каждого из внутреннего отверстия 12 для выгрузки руды, внешнего отверстия 13 для выгрузки руды и соединительной трубы 14, предпочтительно, представляет собой прямоугольник, но не ограничивается прямоугольником. Переливной желоб 2 расположен в верхней части внешней периферии сортировочного резервуара 5 для сбора и выгрузки хвостов, выгружаемых из внешнего отверстия 13 для выгрузки руды. Предпочтительно, желоб 1 для подачи руды, сортировочный резервуар 5, переливной резервуар 4 и переливной желоб 2 используются в настоящем изобретении для выполнения функции круговой подачи руд вдоль внутренней стенки сортировочного резервуара 5 в верхней части сортировочного резервуара 5 и обеспечения возможности перелива хвостов в направлении вверх по центру от центра сортировочного резервуара 5. Изобретение не ограничено используемым конструктивным и любым обогатительным оборудованием, использующим метод подачи руды, в котором руды подаются по окружности, и метод разгрузки хвостов, при котором хвосты переливаются в направлении вверх по центру, включен в объем настоящего изобретения.
Верхний датчик 15 расположен в верхней части сортировочного резервуара 5, а нижний датчик 18 расположен в нижнем конусе сортировочного резервуара 5. Верхний датчик 15 используется для определения параметров внутри переливного резервуара 4, следовательно, зонд верхнего датчика 15 или кабелепровод линий связи, установленный на нем, должен быть вставлен во внутреннюю часть переливного резервуара 4. Каждое из трубы 7 для подачи воды и выходного отверстия 19 для рудного концентрата снабжено клапаном, который может представлять собой ручной, электрический или пневматический регулирующий клапан или тому подобное. Клапаны вместе с магнитной системой 6, панелью 21 управления, верхним датчиком 15 и нижним датчиком 18 образуют интеллектуальную систему регулирования в настоящем изобретении. Степень открытия каждого клапана, а также интенсивность и градиент магнитного поля, генерируемого магнитной системой 6 в разных местоположениях внутри сортировочного резервуара 5, регулируются интеллектуальной системой регулирования. Таким образом реализуются метод магнитно-флотационной сортировки и метод регулировки магнитно-жидкостного разделения, а также органичное сочетание двух методов. Кроме того, интеллектуальная настройка может быть осуществлена для изменения подачи руды и подачи воды на месте эксплуатации. Кроме того, снаружи магнитной системы 6 для ее защиты расположен внешний резервуар 17.
Кроме того, в соответствии с вариантом технического решения настоящего изобретения, магнитный микрофлюидный концентратор использует метод подачи руд по окружности и обеспечения возможности перелива остатков в центре. Магнитный микрофлюидный концентратор содержит систему сортировки, состоящую из желоба 1 для подачи руды, переливного желоба 2, переливного резервуара 4, сортировочного резервуара 5 и магнитной системы 6, переливной резервуар 4 расположен в верхней части сортировочного резервуара 5, желоб 1 для подачи руды расположен в верхней части переливного резервуара 4, желоб 1 для подачи руды подает рудный шлам по окружности вдоль внутренней стенки сортировочного резервуара 5, а хвосты переливаются в направлении вверх из переливного резервуара 4, расположенного по центру. Кроме того, нижний край переливного резервуара 4 проходит в сортировочный резервуар 5; и нижний край переливного резервуара 4 проходит в диапазоне глубин от низа соединительной трубы 14 до выпускного отверстия 9 для воды, и конкретное расстояние определяется при необходимости.
В настоящем изобретении рудный шлам подается в сортировочный резервуар 5 таким образом, что руды подаются по окружности, а хвосты выгружаются из сортировочного резервуара 5 таким образом, что они переливаются в направлении вверх по центру. Вода поступает в сортировочный резервуар 5 из выпускного отверстия 9 для воды и протекает в направлении вверх, образуя противоток относительно рудного концентрата, осаждаемого вниз, с целью вымывания хвостов в направлении вверх. Используются метод магнитно-флотационной сортировки и метод регулировки магнитно-жидкостного разделения, которые взаимодействуют друг с другом для точной сортировки минералов. Наконец, достигается точное разделение магнитных частиц и примесей, и решаются проблемы, заключающиеся в том, что традиционное оборудование выполняет грубую сортировку, расходует большое количество воды, едва ли может достичь идеального качества рудного концентрата при одновременном обеспечении высокой извлекаемости, и имеет низкую степень автоматизации.
Вышеприведенное описание является лишь иллюстрацией предпочтительных конкретных вариантов реализации настоящего изобретения, но объем настоящего изобретения ими не ограничивается, и в объем настоящего изобретения должны быть включены любые изменения или альтернативы, которые легко могут быть получены специалистами в данной области техники в пределах технического объема настоящего изобретения. Специалистам в данной области техники будет понятно, что могут быть выполнены различные модификации формы и деталей без выхода за пределы сущности и объема настоящего изобретения, как определено в прилагаемой формуле изобретения.
1. Магнитный микрофлюидный концентратор на основе использования метода подачи руды по окружности и обеспечения перелива хвостов по центру вверх, содержащий систему сортировки, состоящую из желоба (1) для подачи руды, переливного желоба (2), переливного резервуара (4), сортировочного резервуара (5) и магнитной системы (6), при этом переливной резервуар (4) размещен в верхней части сортировочного резервуара (5), желоб (1) для подачи руды размещен в верхней части переливного резервуара (4) и выполнен с возможностью подачи рудного шлама в верхнюю часть сортировочного резервуара (5) по окружности вдоль внутренней стенки сортировочного резервуара (5), и при этом обеспечен выход хвостов вверх из переливного резервуара (4), размещенного по центру и расположенного в верхней половине части сортировочного резервуара (5).
2. Магнитный микрофлюидный концентратор по п. 1, в котором нижний край переливного резервуара (4) проходит в сортировочный резервуар (5) и расположен выше верхней части внутреннего резервуара (16) в области, охватываемой магнитной системой (6).
3. Магнитный микрофлюидный концентратор по п. 2, в котором нижний край переливного резервуара (4) проходит от нижней части соединительной трубы (14) к выпускному отверстию (9) для воды в пределах расстояния, определяемого по необходимости.
4. Магнитный микрофлюидный концентратор по любому из пп. 1-3, в котором одно или более внутренних отверстий (12) для выгрузки руды расположены по окружности в верхней части переливного резервуара (4), одно или более внешних отверстий (13) для выгрузки руды расположены по окружности в местоположении(ях) на стенке сортировочного резервуара (5) в соответствии с указанными одним или более внутренними отверстиями (12) для выгрузки руды, причем каждое внутреннее отверстие (12) для выгрузки руды соединено с одним соответствующим внешним отверстием (13) для выгрузки руды соединительной трубой (14).
5. Магнитный микрофлюидный концентратор по п. 4, в котором каждое из одного или более внутренних отверстий (12) для выгрузки руды, одного или более внешних отверстий (13) для выгрузки руды и соединительных труб (14) имеет прямоугольную форму.
6. Магнитный микрофлюидный концентратор по п. 1, в котором выходной патрубок для подачи руды на нижнем крае желоба (1) для подачи руды проходит в верхнюю часть сортировочного резервуара (5).
7. Магнитный микрофлюидный концентратор по п. 6, в котором выходной патрубок для подачи руды на нижнем крае желоба (1) для подачи руды проходит на расстоянии от верхнего края переливного резервуара (4) до выпускного отверстия (9) для воды.
8. Магнитный микрофлюидный концентратор по любому из пп. 1, 6 или 7, в котором внутри желоба (1) для подачи руды расположен буферный желоб (10) и одна или более пластин (11), заключающих буфер, расположены на внешней периферии буферного желоба (10), при этом указанные одна или более пластин, заключающих буфер, вложены соосно.
9. Магнитный микрофлюидный концентратор по п. 8, в котором каждая из указанных одной или более пластин (11), заключающих буфер, снабжена сквозным отверстием или не снабжена им по выбору в соответствии с фактическими требованиями, при этом форма и размер каждого сквозного отверстия установлены по необходимости, а указанные одна или более пластин (11), заключающих буфер, размещены по выбору.
10. Магнитный микрофлюидный концентратор по п. 8, в котором нижняя часть буферного желоба (10) находится на одном уровне с верхним краем переливного резервуара (4) или погружена внутрь переливного резервуара (4), или расположена выше верхнего края каждой из указанных одной или более пластин (11), заключающих буфер.
11. Магнитный микрофлюидный концентратор по п. 1, в котором верхний датчик (15) размещен в верхней части сортировочного резервуара (5), нижний датчик (18) размещен в нижнем конусе сортировочного резервуара (5), а во внутреннюю часть переливного резервуара (4) вставлен зонд верхнего датчика (15) или кабелепровод линий связи, установленный на нем.
12. Магнитный микрофлюидный концентратор по п. 1, в котором каждый элемент из трубы (7) для подачи воды и выходного патрубка (19) для рудного концентрата снабжены ручным, электрическим или пневматическим клапаном и клапаны вместе с магнитной системой (6), панелью (21) управления, верхним датчиком (15) и нижним датчиком (18) образуют интеллектуальную систему регулирования.
13. Магнитный микрофлюидный концентратор по п. 1, в котором для совместной сортировки использованы метод магнитно-флотационной сортировки и метод регулировки магнитно-жидкостного разделения, причем метод магнитно-флотационной сортировки является методом сортировки, в котором магнитная группа в сортировочном резервуаре (5) во время движения магнитной группы в направлении вниз приводится в подвешенное состояние под действием обратного магнитного поля разрушающего действия, генерируемого магнитной системой (6), при этом магнитная группа разрушается магнитным полем с высвобождением захваченной в ней пустой породы, метод регулировки магнитно-жидкостного разделения является методом точного разделения, в котором вокруг магнитной группы под управлением панели (21) управления создается локальный микроструйный поток для ударного воздействия на магнитную группу и ее раскрепления, а затем микроструйный поток осуществляет ударное воздействие, с тем чтобы перевести магнитные частицы низкого качества в свободное состояние и отделить их от магнитной группы.
14. Комплект оборудования для обогащения руды, характеризующийся тем, что он включает магнитный микрофлюидный концентратор по любому из пп. 1-13.
15. Магнитный микрофлюидный концентратор на основе использования метода подачи руды по окружности и обеспечения перелива хвостов по центру, при этом магнитный микрофлюидный концентратор содержит систему сортировки, состоящую из желоба (1) для подачи руды, переливного желоба (2), переливного резервуара (4), сортировочного резервуара (5) и магнитной системы (6), при этом переливной резервуар (4) размещен в верхней части сортировочного резервуара (5), желоб (1) для подачи руды размещен в верхней части переливного резервуара (4) и выполнен с возможностью подачи рудного шлама по окружности вдоль внутренней стенки сортировочного резервуара (5), и при этом обеспечен выход хвостов вверх из переливного резервуара (4), размещенного по центру.
16. Магнитный микрофлюидный концентратор по п. 15, в котором нижний край переливного резервуара (4) проходит в сортировочный резервуар (5) и проходит от нижней части соединительной трубы (14) к выпускному отверстию (9) для воды в пределах расстояния, определяемого по необходимости.
