способ сухого магнитного обогащения руд и материалов

Формула изобретения

1. Способ сухого магнитного обогащения мелкодробленных руд и материалов, включающий подачу во взвешенном состоянии исходного питания на поверхность вращающегося барабана сепаратора, разделение магнитных и немагнитных частиц под действием магнитных и центробежных сил и направление магнитного и немагнитного продуктов в приемники продуктов обогащения, отличающийся тем, что взвешенное состояние исходного материала достигают за счет его подачи в направлении вращения барабана с зазором над поверхностью барабана в рабочую зону сепарации под углом с помощью питателя, выполненного в виде параболического желоба, для упорядочения осаждения материала по магнитным свойствам и разбрасывают материал вращающимся барабаном.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что магнитный и немагнитный продукты направляют в приемники продуктов обогащения с помощью шиберного устройства.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области обогащения сильно- и слабомагнитных мелкодробленных, преимущественно железосодержащих руд и материалов, и может быть использовано в железорудной промышленности черной металлургии, а также для сухого обезжелезивания мелкозернистых сыпучих материалов различного промышленного назначения.

Известен способ сепарации магнитной и немагнитной фракций твердого сыпучего материала, в котором материал из питателя равномерно подают на ту часть вращающегося барабана, внутри которой на неподвижной раме расположены магнитные блоки. Магнитные примеси притягиваются магнитным полем, создаваемым блоками, к поверхности барабана и вращаются вместе с ним до выхода из зоны воздействия магнитного поля, после чего попадают в сборник магнитных материалов. Немагнитные примеси под действием силы тяжести с поверхности барабана падают в сборник для неметаллической фракции (см. патент РФ N 2129048, МПК B 03 C 1/10, 1997 г.).

Недостатком такого способа магнитной сепарации является неупорядоченность подаваемого в рабочую зону сепаратора исходного материала по высоте слоя и, как следствие, низкая интенсивность процесса и эффективность разделения частиц. Для обогащения материалов с повышенной (свыше 3%) влажностью и пониженной, например, как у гематито-мартитовых руд, магнитной восприимчивостью описанный способ сепарации практически не реализуем.

Известен также способ магнитной сепарации, включающий воздействие на слой материала, содержащего магнитные и слабомагнитные включения, магнитной силы, вибрации и воздушного потока (см. патент РФ N 2104798, МПК B 03 C 1/00, 1992).

Недостатком этого способа магнитной сепарации является большая энергоемкость процесса сепарации, что обусловлено необходимостью осуществления подачи потока воздуха.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является известный способ извлечения магнитных материалов из сыпучих смесей внутри камеры с кипящим слоем, создаваемым сжатым воздухом, который и выбран в качестве ближайшего аналога. В процессе кипения материал в рабочей камере разрыхляется и взвешивается, в результате чего магнитные частицы притягиваются к немагнитному барабану, внутри которого расположена магнитная система, установленному внутри рабочей камеры (см. авторское свидетельство СССР N 876169, МПК B 03 C 1/00, 1981).

Недостатками этого способа являются, низкая эффективность, связанная с неупорядоченностью подаваемого в рабочую зону сепаратора исходного материала, сложность конструкции устройства, реализующего данный способ, и большая энергоемкость процесса сепарации, что обусловлено необходимостью осуществления подачи потока воздуха, создающего кипящий слой.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении эффективности процесса магнитной сепарации, удешевлении его реализации, расширении возможности его применения для обогащения материалов с повышенной (свыше 3%) влажностью и пониженной, например, как у гематито-мартитовых руд, магнитной восприимчивостью.

Указанная задача решается за счет того, что в способе сухого магнитного обогащения мелкодробленных руд и материалов, включающем подачу во взвешенном состоянии исходного питания на поверхность вращающегося барабана сепаратора, разделение магнитных и немагнитных частиц под действием магнитных и центробежных сил и направление магнитного и немагнитного продуктов в приемники продуктов обогащения, согласно изобретению взвешенное состояние исходного материала достигают за счет его подачи в направлении вращения барабана с зазором над поверхностью барабана в рабочую зону сепарации под углом с помощью питателя, выполненного в виде параболического желоба, для упорядочения осаждения материала по магнитным свойствам и разбрасывают материал вращающимся барабаном.

Подача исходного материала во взвешенном состоянии в рабочую зону сепаратора в направлении вращения барабана с зазором над поверхностью барабана под углом с помощью питателя в виде параболического желоба обеспечивает его расслоение под действием магнитного поля, что приводит к его осаждению на поверхность барабана в виде упорядоченного слоя частиц с последовательным убыванием их магнитной восприимчивости в радиальном направлении от основания к периферии слоя и позволяет в зоне действия магнитного поля посредством вращающегося барабана разбрасывать в обратной последовательности осажденные на нем частицы.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображен фрагмент магнитного сепаратора и показана схема технологических операций, осуществляемых при реализации заявляемого способа магнитной сепарации.

На фиг. 2 приведены графики зависимости магнитной восприимчивости частиц и массовой доли железа в них от места их притяжения к поверхности барабана сепаратора.

Для реализации способа используют магнитный сепаратор, фрагмент которого изображен на фиг. 1, в состав которого входят вращающийся магнитопроницаемый барабан 1 с расположенными внутри него магнитными блоками 2, образующими рабочую зону сепарации 3, часть которой представляет собой зону упорядочения исходного материала 4, и питатель 5, через который подают исходный материала 6.

Способ осуществляется следующим образом.

В рабочую зону сепарации 3 магнитного барабана 1 подают из питателя 5 исходный материал 6 (см. фиг. 1). При этом поток исходного материала 6 подают таким образом, чтобы обеспечить взвешивание рудного слоя над поверхностью барабана 1 в начале зоны действия магнитного поля. Взвешенное состояние исходного материала 6, достигается за счет его подачи в рабочую зону сепарации 3 под углом с помощью питателя 5, выполненного в виде параболического желоба. Исходный материал 6 подают по направлению вращения магнитного барабана 1. При этом под действием магнитных сил из подвижного и взвешенного слоя на рабочую поверхность вращающегося барабана 1 сначала оседают наиболее магнитные, затем менее магнитные и немагнитные частицы. Этот процесс иллюстрируют графики зависимости магнитной восприимчивости частиц 7 и массовой доли железа в них 8 от места их притяжения к поверхности барабана 1 сепаратора (фиг. 2). Таким образом, на поверхность барабана 1, представляющую собой зону упорядочения исходного материала в слое по магнитным свойствам 4, осаждается сегрегированный и упорядоченный по величине магнитной восприимчивости рудный слой. При вращении барабана 1 на образованный рудный слой воздействуют центробежные силы, за счет чего происходит отрыв с поверхности барабана 1 частиц руды. Причем отрыв происходит в последовательности обратной порядку осаждения частиц на поверхность барабана 1. Сначала немагнитные и слабомагнитные, а затем наиболее магнитные. Образовавшийся веер сегрегированных по величине действующих на частицы магнитных сил траекторий разделяют шиберным устройством (не показано). Положение подвижного делительного шиберного устройства определяется требованиями потребителя к качеству магнитного или немагнитного продуктов.

Таким образом, дважды в одной рабочей зоне 3 сепаратора осуществляют разделение рудного потока по величине магнитной восприимчивости частиц: при загрузке на барабан 1 и сбросе с него в зоне действия магнитного поля. При загрузке руды на барабан 1 магнитные частицы преимущественно концентрируются в нижней зоне действия наиболее интенсивного по силе магнитного поля, а при разгрузке с барабана 1 под действием центробежных сил эти же частицы отделяются от поверхности последними, испытывая торможение тех же магнитных сил. Немагнитные частицы осаждаются на поверхность барабана 1 последним и, оказываясь на поверхности сепарируемого слоя, подвергаются действию больших центробежных и меньших магнитных сил. Как следствие, немагнитные частицы значительно ранее магнитных отрываются от барабана. Это способствует расширению веера сегрегации частиц и повышению качества магнитного и немагнитного продуктов.

Реализация заявляемого способа как при использовании сухой сепарации удерживанием фракции на барабане, так, и, особенно, извлечением путем отклонения траектории магнитных частиц, способствует интенсификации процесса сухой магнитной сепарации.