Магнитные сепараторы для обогащения полезных ископаемых
Магни́тное обогаще́ние поле́зных ископа́емых (англ. magnetic separation, magnetic concentration of minerals; нем. magnetische Aufbereitung f der Bodenschätze) — обогащение полезных ископаемых, основывающееся на действии неоднородного магнитного поля на минеральные частички с разной магнитной восприимчивостью и коэрцитивной силой.
Магнитным способом, используя магнитные сепараторы, обогащают железные, титановые, вольфрамовые и другие руды.
История[править | править код]
Первый патент на способ магнитного обогащения полезных ископаемых (железной руды) был получен в Англии в 1792 году на имя Вильяма Фулартона. Промышленная реализация магнитного способа обогащения, главным образом для железняка, началась в конце XIX столетия. В Швеции Венстрем и Таге Мортзелл предложили сухой барабанный сепаратор с изменяемой полярностью. Аналогичный магнитный сепаратор был создан в Италии Пальмером в 1854 году. Широкое применение магниттной сепарации железняка началось в Швеции в начале XX столетия и было связано с разработкой Грендалем технологии барабанной сепарации для мокрого магнитного обогащения в 1906 году.
Классификация процессов магнитного обогащения[править | править код]
Схема разделения изотопов урана с помощью мощного магнитного поля. На движущиеся в магнитном поле ядра атомов действует сила Лоренца: эта сила одинакова как для урана-235, так и для урана-238, но более тяжёлые ядра атомов урана-238 обладают бо́льшей инерцией, и поэтому движутся во внешнем потоке
По областям применения различают подготовительные, основные (собственно магнитное разделение) и вспомогательные процессы магнитного обогащения.
Подготовительные процессы:
- улавливание металлолома,
- намагничивание и размагничивание,
- магнитная агрегация.
Вспомогательные процессы:
- сгущение и обезвоживание,
- измельчение в магнитном поле.
В зависимости от величины магнитной восприимчивости материала магнитная сепарация разделяется на слабомагнитную и сильномагнитную, в зависимости от среды, в которой проводится разделение, — на мокрую и сухую.
По принципу использования магнитного поля процессы магнитного обогащения разделяют на прямые и комбинированные (непрямые). К прямым принадлежат процессы разделения в слабых и сильных полях, регенерации суспензий, извлечения металлолома, магнитного пылеулавливания, термомагнитной и динамической агрегации.
Непрямые процессы:
- магнитогидростатическая (МГС),
- магнитогидродинамическая (МГД) сепарация,
- сгущение материалов, которые предварительно прошли магнитную флокуляцию, сепарацию полезных компонентов, локализованных на магнитных носителях.
Основы магнитного обогащения[править | править код]
Крупность обогащаемой руды — до 150 мм. Для увеличения контрастности магнитных свойств разделяемой смеси используют термообработку.
При магнитном обогащении на минеральное зерно в неоднородном магнитном поле действует магнитная сила , которая определяется формулой:
где
— удельная магнитная восприимчивость, ;
— магнитная сила поля, .
На результаты магнитной сепарации существенно влияет разница между удельными магнитными восприимчивостями и разделяемых зёрен, неоднородность поля сепаратора по величине магнитной силы и крупность частиц обогащаемого материала.
Отношение магнитных восприимчивостей разделяемых при обогащении рудных и нерудных зёрен называется коэффициентом селективности магнитного обогащения.
Для успешного разделения минералов в магнитных сепараторах необходимо, чтобы величина коэффициента селективности магнитного обогащения была не меньше 3 — 5.
Соответственно классификации процессов магнитного обогащения различаются и аппараты, в которых происходят эти процессы:
- магнитные сепараторы,
- дешламаторы,
- магнитогидростатические сепараторы,
- магнитогидродинамические сепараторы,
- электродинамические сепараторы,
- железоотделители,
- металлоразделители,
- устрройства для размагничивания и намагничивания материалов.
Разделение минеральных частиц по магнитным свойствам может осуществлятья в трёх режимах:
- режим отклонения магнитных частичек характеризуется повышенной производительностью, но сниженой эффективностью процесса;
- режим удержания магнитных частичек характеризуется высоким извлечением магнитного компонента;
- режим извлечения магнитных частичек характеризуется высоким качеством магнитного продукта, но снижением его извлечения.
Современные магнитные сепараторы имеют эффективность разделения и производительность в 5-10 раз бо́льшую, чем образцы середины XX столетия. В сравнении с другими методами себестоимость магнитной сепарации для кусковых сильномагнитных материалов самая низкая, для мелкодисперсных — вторая после самого дешёвого метода винтовой сепарации. Производительность сепараторов для кусковых руд достигает 500 т/час, для тонкоизмельчённых сильномагнитных — 200 т/час, слабомагнитных — 40 т/час.
Перспективность магнитного обогащения обуславливается непрерывным интенсивным развитием технологии производства магнитных материалов и техники сильных магнитных полей, параметры которых постоянно улучшаются, а себестоимость обогащения снижается.
См. также[править | править код]
- Магнитная сепарация
- Разделение изотопов
- Электрическая сепарация
Литература[править | править код]
- [www.mining-enc.ru/m/magnitnaya-separaciya/ Магнитная сепарация] (статья) // Горная энциклопедия. Тома 1—5, М.: Советская энциклопедия, 1984—1991
- Малая горная энциклопедия. В 3 т. = Мала гірнича енциклопедія / (На укр. яз.). Под ред. В. С. Белецкого. — Донецк: Донбасс, 2004. — ISBN 966-7804-14-3.
Некоторые внешние ссылки в этой статье ведут на сайты, занесённые в спам-лист. Эти сайты могут нарушать авторские права, быть признаны неавторитетными источниками или по другим причинам быть запрещены в Википедии. Редакторам следует заменить такие ссылки ссылками на соответствующие правилам сайты или библиографическими ссылками на печатные источники либо удалить их (возможно, вместе с подтверждаемым ими содержимым). Список проблемных доменов |
Главным признаком классификации магнитных и электромагнитных сепараторов является напряженность магнитного поля Я, равная:
- • для сильномагнитных руд — 1000— 1500 Э (80— 120 кА/м);
- • для слабомагнитных руд — 10 000—20 000 Э (800— 1600 кА/м). Магнитные сепараторы состоят из следующих частей: питателя;
магнитной или электромагнитной системы, создающей поле в рабочем пространстве; устройства для раздельного приема магнитной и немагнитной фракций; устройства для транспортирования материала в рабочем пространстве.
В зависимости от конструкций устройства для перемещения материала относительно магнитной системы различают сепараторы барабанные, валковые, роторные, ленточные и т.д. Сепараторы бывают:
- • барабанные для сухой сепарации (БС);
- • барабанные для мокрой сепарации сильномагнитных руд (БМ);
- • валковые для мокрой сепарации слабомагнитных руд (ВМ);
- • роторные для мокрой сепарации слабомагнитных руд (РМ);
- • дисковые для сухой сепарации руд (ДС) и т.д.
В зависимости от направления движения продуктов сепараторы подразделяются на прямоточные, противоточные и полупротивоточ- ные.
Машиностроительные заводы выпускают магнитные сепараторы двух типов: П — с постоянными магнитами, Э — электромагнитные.
Так, кусковые и зернистые фракции минералов, которые не слипаются и не пылят, разделяют в сухих сепараторах с верхней и боковой подачей типа ПБС (сухой, барабанный, с постоянными магнитами), ПБСЦ (сухой, барабанный, центробежный с постоянными магнитами).
Для мелкозернистых и илистых материалов применяют сепараторы, работающие мокрым способом (М). Применяют сепараторы с циркуляционной нагрузкой или частичной, прямоточные или противоточные: ПБМП — барабанный, мокрый, противоточный с постоянными магнитами; ПБМПП — полупротивоточный; ПБМППЦ —с частичной циркуляцией.
Сепараторы типа ПБС и ПБМ устанавливают на обогатительных фабриках, перерабатывающих магнетитовые руды; сепараторы ЭВС — на гравитационных фабриках для магнитной регенерации тяжелых суспензий, для обогащения марганцевых, хромовых, титано-цирко- новых и других руд. Сепараторы ЭРМ (электромагнитные, роликовые, мокрые) — для обогащения окисленных кварцитов.
Общий вид сепаратора ПБМ-ПП-90/250 показан на рис. 4.5. Этот сепаратор работает следующим образом. Исходный продукт через загрузочные и распределительные коробки попадает в рабочую зону сепаратора. Немагнитная фракция разгружается через хвостовую щель и патрубки. Магнитный продукт выводится в приемную коробку, откуда часть концентрата поступает обратно в ванну, а другая часть разгружается в концентрационный желоб. Для смыва концентрата через брызгало подается вода. Наличие циркуляции продукта обеспечивает получение более чистых концентратов.
Электромагнитный барабанный сепаратор ЭБС (рис. 4.6) имеет электромагнитную систему с полюсами в виде стальных секторов, полярность которых чередуется вдоль оси барабана. Между секторами расположены катушки с обмотками. Магнитные частицы притягиваются к поверхности барабана вблизи полюсов электромагнитной системы, выносятся в область ослабленного магнитного поля в нижней части барабана и разгружаются. Немагнитные фракции не реагируют на магнитное поле и, отделяясь от барабана, попадают в хвостовой отсек.
Рис. 4.5. Общий вид мокрого магнитного сепаратора ПБМ-ПП-90/250:
7 — загрузочная коробка;2 — ванна; 3 — барабан с магнитной системой и приводом: 4 — боызгало
Рис. 4.6. Магнитный сепаратор для сухого обогащения типа ЭБС:
7 — корпус; 2 — питатель; 3 — барабан с электромагнитной системой
Электромагнитные валковые сепараторы (ЭВС) предназначены для сухого обогащения слабо- и среднемагнитных руд. В них поле в рабочем пространстве между ротором и полюсами электромагнитной системы создается путем индукции. Так, сепаратор 4ЭВС-36/100 (рис. 4.7) применяется для сухой сепарации редкометалльных и других слабомагнитных руд.
Производительность сепаратора ПБМ можно определить по формуле [5]
где п — число барабанов; L — длина барабана, м; q — удельная нагрузка, т/(ч-м).
Удельная производительность и удельная нагрузка барабанных магнитных сепараторов представлены в табл. 4.1 и табл. 4.2.
Рис. 4.7. Электромагнитный сепаратор типа ЭВС:
7 и 2 — нижняя и верхняя электромагнитные системы; 3 — корпус; 4 — питатель; 5 — валки; 6 — смотровое окно; 7 — разгрузочное устройство
Таблица 4.1
Допустимая удельная производительность барабанных магнитных сепараторов со слабым полем для мокрого магнитного обогащения,
т/(ч*м)
С0,% | с,, % | С2,% | Ванны D, мм | |||||
прямоточная | противоточная | полупротиво- точная | ||||||
900 | 1200 | 900 | 1200 | 900 | 1200 | |||
Слив стержневой мельницы | ||||||||
10-15 | 50 | 40-60 | 70-85 | 90-110 | — | — | — | — |
15-25 | 50 | 40-60 | 55-65 | 70-80 | — | — | — | — |
15-25 | 50 | 80-90 | 65-75 | 80-90 | — | — | — | — |
Слив шаровой мельницы, работающей в замкнутом цикле с гидроциклоном | ||||||||
25-40 | 50 | 80-90 | 60-70 | 80-90 | 70-85 | 90-110 | — | — |
Слив классификатора и гидроциклона и пески дешламатора | ||||||||
50-60 | 50 | 40-60 | 40-50 | — | 50-55 | — | — | — |
50-60 | 50 | 80-90 | 50-55 | — | 60-70 | — | — | — |
60-70 | 30 | 80-90 | — | — | — | — | 30-35 | 40-45 |
60-70 | 20 | 80-90 | — | — | — | — | 15-25 | 20-30 |
75-85 | 30 | 80-90 | — | — | — | — | 20-30 | 25-40 |
75-85 | 20 | 80-90 | — | — | — | — | 15-20 | 20-25 |
94-96 | 30 | 80-90 | — | — | — | — | 12-15 | 15-20 |
С0,% | С,,% | с2,% | Ванны D, мм | |||||
прямоточная | противоточная | полупротиво- точная | ||||||
900 | 1200 | 900 | 1200 | 900 | 1200 | |||
94-96 | 20 | 80-90 | — | — | — | — | 8-12 | 10-15 |
Примечание: С0 — содержание класса —0,074 м; Cj — содержание твердого; С7 — содержание магнитной фракции | ||||||||
Таблица 4.2
Удельные нагрузки на головные валки сепараторов для слабомагнитных руд
Руда | Способ обогащения | Крупность, мм | Удельная нагузка сепаратора, т/(ч • м) | |
мокрого | сухого | |||
Мытые марганцевые руды и промпродукты | Мокрый | 3-0 | 2-2,5 | — |
Бурожелезняковые руды | Сухой |
о | — | 3,0 |
Стекольные пески, абразивные пегматиты | -II- | 2(1)—0 | — | 1,5-2,5 |
Тоже | -II- | 0,16-0 | — | 1,0 |
Титано-циркониевые черновые концентраты | -II- | Пески | — | 1,0 |
Производительность сепараторов для сухого обогащения сильномагнитных руд определяют по формуле К.А. Разумова [4]:
где п — число барабанов для основной сепарации; L—длина барабана, м; v — скорость перемещения слоя материала, принимаемая равной 1 м/с; 5 — плотность руды, т/м3; d]nd2 — наименьший и наибольший диаметры зерен руды в питании соответственно, определяют исходя из условий изодинамичности зерен (при поступлении неклассифицированного материала принимается dfj = 0,0 W2), мм; а — эмпирический коэффициент, зависящий от крупности материала; b — коэффициент, зависящий от соотношения между числом барабанов для перечистки хвостов и числом основных барабанов.
Следовательно, сепараторы для сухой сепарации руды рассчитывают по теоретической формуле производительности, скорректированной эмпирическими коэффициентами. Значения коэффициентов awb приведены в табл. 4.3.
Значение коэффициентов а при v= 1 м/с и Ь
Крупность питания, мм | 10-0 | 20-0 | 30-0 | от 40-0 до 60-0 | 10-5 | 20-6 | 30-6 | от 40—6 до 60-60 |
Значение а | 2,5 | 1,5 | 1,1 | 1,0 | 1,2 | 0,75 | 0,65 | 0,6 |
Отношение числа перечистных барабанов к числу основных барабанов | 0:1 | 1:2 | 1:1 | 1:2 | ||||
Значение b | 1,0 | 1,25 | 1,5 | 1,5 | ||||
Характеристики магнитных сепараторов приведены в табл. 4.4.
МАГНИТНЫЕ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ОБОГАЩЕНИЯ
ЛЕКЦИЯ № 9
Магнитная сепарация – способ обогащения полезных ископаемых, основанный на различии в магнитных свойствах разделяемых компонентов, в неоднородном постоянном или переменном магнитном поле.
Первые сведения об использовании магнитной сепарации для обогащения железных руд появились в 18 в. В промышленности магнитная сепарация впервые применена в Швеции в 1892 г. В России первый магнитный сепаратор изготовлен в 1911 г. и использован на Урале для обогащения магнетитовой руды. Магнитную сепарацию для крупновкрапленных слабомагнитных руд начали применять в 40-х гг., а тонковкрапленных – в 70-х гг. 20 в.
Магнитная сепарация является основным методом обогащения железных и марганцевых руд. Магнитная сепарация позволяет производить высокосортные концентраты с содержанием железа до 68 %, марганца до 43%, извлечение магнитных продуктов в концентрат превышает 90 %.
Магнитная сепарация применяется также для руд цветных и редких металлов, горно-химического и нерудного сырья, а также доводочных операций после гравитационного обогащения, а также для удаления металлических и железосодержащих примесей из материалов (каолиновые глины, формовочные пески и др.).
Сущность метода заключается в воздействии на частицы руды магнитной и механических сил, в результате которых частицы с отличающимися магнитными свойствами приобретают различные траектории движения.
Это позволяет магнитные частицы исходной руды концентрировать в отдельный магнитный продукт (чаще всего концентрат), а немагнитные – в немагнитную фракцию (отходы).
Магнитная сепарация подразделяется:
– в зависимости от величины магнитной восприимчивости материала на слабомагнитную и сильномагнитную;
– от среды, в которой производится разделение, на мокрую и сухую.
Физический механизм разделения магнитной сепарацией состоит в следующем.
Минеральные зерна, которые обладают более высокой магнитной восприимчивостью, притягиваются к полюсам магнитной системы и перемещаются в приемные устройства для магнитных продуктов.
Немагнитные или слабомагнитные зерна потоком выносятся в приемные устройства для немагнитных продуктов.
В практике обогащения магнитная сепарация производится преимущественно в неоднородных постоянных магнитных полях, которые создаются в рабочей зонемагнитных сепараторах.
Основные конструктивные элементы сепараторов:
– магнитная система,
– питатель,
– ванна (при мокром обогащении),
– транспортирующее устройство (барабаны, валки, роторы),
– желоба и течки разделяемых продуктов,
– привод и рама.
По типу транспортирующего органа сепараторы классифицируются на:
1. Барабанные.
2. Валковые.
3. Ленточные.
4. Дисковые.
5. Роторные.
При сухом обогащении на барабанных сепараторах (рис. 9.1) руда (крупнее 3 мм) загружается в верхнюю часть барабана, внутри которого расположена неподвижная магнитная система
Магнитные частицы притягиваются к поверхности барабана и выносятся им в приемник для магнитного продукта.
Немагнитные или слабомагнитные частицы ссыпаются с барабана в течки и направляются на перечистную сепарацию.
При мокром обогащении (рис. 9.2) измельченная руда в виде пульпы поступает под барабан.
В рабочей зоне магнитные частицы притягиваются к барабану и выносятся из сепаратора в сборник. Магнитный продукт с барабанов снимается щеткою или скребком.
Немагнитные частицы разгружаются под действием собственного веса в нижней части ванны.
Преимущественное распространение для обогащения сильномагнитных материалов получили барабанные сепараторы; для слабомагнитных – валковые и роторные.
План лекции
1. Сепараторы для сильномагнитных руд
2. Сепараторы для слабомагнитных руд
3. Полиградиентные сепараторы
Аппараты, в которых производят магнитное обогащение, называются магнитными сепараторами. В зависимости от магнитных систем различают сепараторы электромагнитные и с постоянным магнитом. Обозначают их соответственно буквами Э и П. Сепараторы для сухого и мокрого обогащения обозначают соответственно буквами С и М.
По конструкции рабочего органа сепараторы подразделяют на барабанные (Б), валковые (В), дисковые (Д), роликовые (Р) и др. В зависимости от направления движения исходного питания и рабочего органа сепаратора различают:
прямоточные (направление движения материала совпадает с направлением движения рабочего органа),
противоточные (П) (направление движения их противоположено),
полупротивоточные (ПП) (направление движения комбинированное).
Цифры, стоящие перед буквами, обозначают число барабанов, Валков или дисков. Цифры, стоящие после букв, – диаметр и длину рабочего органа сепаратора (ПБМ-ПП-90/250 – барабанный сепаратор с постоянным магнитом с полупротивоточной подачей питания для мокрого обогащения с барабаном диаметром 900 и длиной 2500 мм).
Сепараторы для сильномагнитных руд со слабым магнитным полем
При мокром обогащении крупность материала не должна превышать 6 мм. В настоящее время в практике мокрого магнитного обогащения сильномагнитных руд используются в основном барабанные сепараторы типа ПБМ, имеющие многополюсную систему из постоянных магнитов (рис. 14.3)
Рис. 14.3. Барабанный сепаратор ПБМ-90/250 для мокрого обогащения руд: а — с прямоточной ванной; б — с противоточной ванной; в — с полупротиво-точной ванной
Сепараторы для мокрого обогащения сильномагнитных руд ПБМ-90/250 (209В-СЭ) Н = 88 кА/м, Q =130-180 т/час.
Представляет из себя тонкостенный цилиндр с двумя герметическими крышками по бокам. Магнитная система состоит из феррито-бариевых постоянных магнитов. Применяется для обогащения коренных и россыпных месторождений крупностью 5-0 и 0,25-0,05 мм.
Сепаратор имеет барабан 1 с шестиполюсной магнитной системой 2, изготовленной из постоянных магнитов (сплав ЮНДК-24), ванну 4, загрузочную коробку 5, переливную коробку для смывной воды 3. Внешняя поверхность барабана покрыта резиной.
Привод сепаратора смонтирован внутри барабана, что облегчает замену последнего и увеличивает длительность его эксплуатации.
Сепаратор ПБМ-90/250 выпускается в трех исполнениях: с прямоточной, противоточной и полупротивоточной ваннами.
Работает сепаратор следующим образом. Пульпа подается под вращающийся барабан и перемещается через рабочую зону по криволинейной траектории. Магнитные минералы в зоне действия магнитной системы притягиваются к барабану и выносятся в концентратное отделение ванны. В месте разгрузки концентрат с барабана смывается водой.
Немагнитные минералы, пройдя через рабочую зону, разгружаются в хвостовое отделение ванны. Вывод продуктов из сепаратора осуществляется через выпускные отверстия с насадками, диаметр которых выбирается в зависимости от крупности питания и производительности сепаратора. Напряженность магнитного поля на поверхности барабана этих сепараторов составляет 90—100 кА/м, на расстоянии 50 мм от поверхности барабана — 40—50 кА/м, производительность сепаратора зависит от типа ванны, свойств сырья и достигает 40—200 т/ч.
На обогатительных фабриках широко применяются прямоточные барабанные сепараторы 167А-СЭ, противоточные сепараторы 26-СБ и полупротивоточные сепараторы 167ПП-СЭ (с барабанами диаметром 600 мм и длиной 1500 мм), а также сепараторы ПБМ-4ПА и ПБМ-4ППА (с барабанами диаметром 800 мм и длиной 2500 мм).
Сухое магнитное обогащение.Для сухого обогащения сильномагнитных руд крупностью до 50 мм с целью выделения отвальных хвостов применяют одно-, трех- и четырехбарабанные сепараторы с магнитными системами с постоянными магнитами (типа ПБС и ПБСЦ — с центробежной разгрузкой) и электромагнитами (типа ЭБС), питающимися постоянным током.
Для сухой сепарации мелкого сильномагнитного материала применяются сепараторы типа ПБСЦ-63/50 (20СБ-СЭ) (рис. 14.4).
Рис. 14.4. Барабанный сепаратор ПБСЦ-63/50 для сухого обогащения руд
Обечайка барабана 3 сепаратора выполнена из немагнитной нержавеющей стали толщиной 1,2—2 мм, постоянные магниты неподвижной магнитной системы 4 изготовлены из сплава ЮНДК-24. Полярность полюсов чередуется по периметру барабана. Полюса установлены с шагом 50 мм. Напряженность магнитного поля у поверхности барабана составляет: против середины полюсов— 115—125 кА/м, против зазора между полюсами— 84—92кА/м.
Сепаратор работает следующим образом. Исходная руда из бункера 1 с помощью вибролотка 2 с приводом 7 подается в верхнюю часть барабана. Магнитная фракция притягивается к поверхности барабана и разгружается в бункер 5 для магнитного продукта в тот момент, когда участок барабана выходит из зоны действия магнитной системы. Немагнитная фракция транспортируется барабаном и разгружается в бункер для немагнитного продукта. Все узлы сепаратора крепятся на раме 6.
Быстроходный режим вращения барабана (300 мин-1) при малом шаге полюсов магнитной системы создает бегущее магнитное поле, частота которого равна 90 Гц. При этом происходит разрушение прядей и флокул из магнитных частиц и отделение свободных рудных зерен от сростков.
В настоящее время разработаны сепараторы ПБСЦ-63/100 и ПБСЦ-63/200, аналогичные по конструкции сепаратору ПБСЦ-63/50, но имеющие большую длину барабана.
Сепараторы с сильным магнитным полем
Мокрое магнитное обогащение.Верхний предел крупности руды и материала, обогащаемого магнитным мокрым или сухим способом, 6 мм. В сепараторах применяются электромагнитные системы напряженностью поля 40—144 кА/м. Этот процесс осуществляется в основном на валковых сепараторах различных конструкций, работающих в режиме извлечения магнитных минералов (нижнее питание).
На (рис. 14.5) показана принципиальная конструкция мокрого валкового сепаратора с параллельно работающими двумя валками, расположенными на одном уровне по обеим сторонам магнитной системы.
Рис. 14.5. Электромагнитный валковый сепаратор для слабомагнитных руд: / — бункер для руды; 2 — лоток; 3 — обмотка электромагнита; 4 — валок; 5 — полюсные наконечники; 6 — кожух; 7 — опорная рама; 8 — приемник для немагнитного продукта; 9 — приемник для магнитного продукта
Двухвалковый электромагнитный сепаратор 2ЭВМ-30/100 (ЭРМ-1) (рис. 14.5) состоит из двух валков 4, четырех полюсных наконечников 5, двух сердечников с обмотками возбуждения 3, загрузочного устройства 1, правой и левой приемных ванн 8 и 9.
Исходный продукт из бункера 1 по лотку 2 вместе с водой подается в зазор между валком 4 и полюсным наконечником 5 магнитной системы. Зерна сильномагнитных минералов под действием магнитных сил притягиваются к поверхности вращающихся валков, а затем смываются водой в приемник 9 для магнитного продукта. Немагнитные зерна под действием сил тяжести через щелевидные зазоры в полюсных наконечниках разгружаются в приемник 8 для немагнитного продукта.
Наиболее перспективными и современными для мокрого магнитного обогащения слабомагнитных руд являются сепараторы 4ЭВМ-38/250, совмещающие основную и перечистную операции.
Сухое магнитное обогащение.Для сухого обогащения редкометалльных и других слабомагнитных руд применяются сепараторы типа: 2ЭВС-36/100, ЭВС-36/100, 2ЭДС-60/40. Для извлечения железистых примесей из стекольного, керамического и абразивного сырья применяются сепараторы типа 6ЭВС-В-10/80, 2ЭВС-15/80, ЭВС-В-15/80 и некоторые другие.
Валковые сепараторы для сухого обогащения выпускаются в двух исполнениях — с нижним и верхним питанием.
Сепаратор 4ЭВС-36/100 (ЭРС-6) (рис. 14.6) успешно применяется для сухой сепарации редкометалльных и других слабомагнитных руд. Сепаратор имеет четыре комбинированных валка 1, две независимых электромагнитных системы — верхнюю и нижнюю, каждая из которых включает два сердечника 4 с катушками возбуждения 3 и четыре полюсных наконечника 2. Катушки верхней и нижней электромагнитных систем соединяются таким образом, что протекающий по ним ток имеет одно направление.
Исходный материал из питателя распределяется по лоткам в рабочие зоны верхнего каскада сепаратора. Магнитные частицы притягиваются к зубьям валков и выносятся в секции для магнитной фракции. Немагнитная фракция проходит через щели в полюсных наконечниках верхнего каскада и поступает на пере-чистную операцию, которая осуществляется в рабочих зонах нижнего каскада сепаратора. Магнитные фракции обоих каскадов сепаратора объединяются.
Рис. 14.6. Сепаратор 4ЭВС-36/100:
1 — валок; 2 — полюсные наконечники; 3 — катушки возбуждения; 4 — сердечники; 5 — питатель; 6 — приемные ванны для магнитной и немагнитной фракций
Особые трудности при обогащении вызывают разделение слабомагнитных, тонкоизмельченных руд, для разделения таких частиц необходимо увеличить магнитную силу рабочей зоны сепаратора. Для этой цели используют полиградиентные сепараторы (рис. 14.7). В них заложен принцип протекания потока пульпы через слой ферромагнитных тел, во много раз усиливающих gradH.
В качестве полиградиентной среды используют материалы с высокой магнитной проницаемостью. Применяются для обогащения руды < 0,1 мм, слабомагнитных минералов (для окисленных железных руд и для обезжелезивания различных материалов).
Рис. 14.7 Полиградиентный сепаратор