[go: up one dir, main page]

RU2380163C1 - Gravitational electromagnetic separator - Google Patents

Gravitational electromagnetic separator Download PDF

Info

Publication number
RU2380163C1
RU2380163C1 RU2008138478/03A RU2008138478A RU2380163C1 RU 2380163 C1 RU2380163 C1 RU 2380163C1 RU 2008138478/03 A RU2008138478/03 A RU 2008138478/03A RU 2008138478 A RU2008138478 A RU 2008138478A RU 2380163 C1 RU2380163 C1 RU 2380163C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
deck
particles
electromagnetic
rotation
electromagnetic system
Prior art date
Application number
RU2008138478/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вадим Борисович Кусков (RU)
Вадим Борисович Кусков
Александр Георгиевич Цай (RU)
Александр Георгиевич Цай
Евгений Евгеньевич Андреев (RU)
Евгений Евгеньевич Андреев
Яна Вадимовна Кускова (RU)
Яна Вадимовна Кускова
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)"
Priority to RU2008138478/03A priority Critical patent/RU2380163C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2380163C1 publication Critical patent/RU2380163C1/en

Links

Landscapes

  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

FIELD: technological processes.
SUBSTANCE: invention is related to the field of minerals concentration and may be used to increase extraction of fine dense minerals. Gravitational electromagnetic separator comprises flexible deck with corrugations, tray for reception of power supply and flushing water, driving mechanism of table, receivers for products of separation, electromagnetic system. Deck is arranged in the form of circle, which is separated into two and more sectors, every of which has circular corrugations with progressively rising height from centre to deck periphery. Deck is equipped with high frequency step motor, which provides for its continuous rotation and supply of negative ripples for shift of particles in direction, which is opposite to its rotation. Electromagnetic system in the form of three-phase module inductor of traveling magnetic field is installed over deck surface.
EFFECT: improved extraction of particles of finest materials, and also increased specific conductivity.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано для повышения извлечения мелких плотных минералов.The invention relates to the field of mineral processing and can be used to increase the extraction of small dense minerals.

Известен аппарат - концентрационный стол, который имеет трапециевидные или ромбические деки, вдоль которых крепятся узкие рейки - рифли, высота которых уменьшается в направлении к торцевой части деки стола. Также стол имеет опорное устройство с механизмом регулирования поперечного наклона деки, приводной механизм (Шохин В.Н., Лопатин А.Г. Гравитационные методы обогащения, стр.197. М., Недра, 1993).A known apparatus is a concentration table, which has trapezoidal or rhombic decks along which narrow slats are attached - corrugations, the height of which decreases towards the end of the table deck. Also, the table has a support device with a mechanism for regulating the transverse inclination of the deck, a drive mechanism (Shokhin V.N., Lopatin A.G. Gravity methods of enrichment, p.197. M., Nedra, 1993).

Недостатки стола в низкой удельной производительности, трудности обогащения мелких частиц, а также низкой эффективности разделения при обогащении частиц с небольшим различием по плотности.The disadvantages of the table are low specific productivity, difficulties in the enrichment of small particles, as well as low separation efficiency in the enrichment of particles with a small difference in density.

Известен магнитогидродинамический сепаратор. Данное устройство включает корпус, цилиндрическую систему, на поверхности которой по винтовой линии расположены постоянные магниты, установленную с возможностью вращения внутри магнитоинертной трубы, на внешней поверхности которой выполнена направляющая для перемещения магнитной фракции смеси к узлу разгрузки, патрубки подачи разделяемой смеси и отвода немагнитной фракции, отличающиеся тем, что сепаратор снабжен установленной в корпусе пульсационной камерой с патрубком подачи импульсов, магнитная система установлена с уклоном относительно корпуса, а узел разгрузки выполнен в виде усеченного конуса с ребрами, расположенными вдоль образующей конуса со стороны разгрузочного отверстия (заявка на изобретение РФ №9910232/03, кл. В03С 1/30, опубл. 27.10.2000).Known magnetohydrodynamic separator. This device includes a housing, a cylindrical system, on the surface of which there are permanent magnets on a helix, mounted for rotation inside a magneto-inert pipe, on the outer surface of which a guide is made to move the magnetic fraction of the mixture to the unloading unit, the nozzle for supplying the shared mixture and the removal of the non-magnetic fraction, characterized in that the separator is equipped with a pulsation chamber installed in the housing with a pulse supply pipe, the magnetic system is installed with a slope of respect to the housing, and the discharge unit is formed as a truncated cone with ribs arranged along the generatrix of the cone from the discharge opening (application for invention RF №9910232 / 03, cl. V03S 1/30, publ. 27.10.2000).

Недостатками устройства являются сложность конструкции, высокий износ движущихся частей, а также низкое извлечение плотных мелких частиц.The disadvantages of the device are the design complexity, high wear of moving parts, as well as low extraction of dense small particles.

Известно устройство, принятое за прототип, в котором исходное питание подается в зону разделения, подвергается воздействию виброфлокулярной ферромагнитной средой, гармоническими механическими колебаниями в горизонтальном направлении, разделению продуктов по магнитной восприимчивости и плотности, причем пондеромоторная составляющая бегущего поля ферромагнитной среды направлена против действия силы тяжести, а вращательная составляющая - в направлении разгрузки удельно-легкого и ферромагнитного продукта (а.с. СССР №1026829А, 07.07.1983, B03C 1/04).A device is known, taken as a prototype, in which the initial power is supplied to the separation zone, is exposed to vibroflocular ferromagnetic medium, harmonic mechanical vibrations in the horizontal direction, the separation of products according to magnetic susceptibility and density, and the ponderomotive component of the traveling field of the ferromagnetic medium is directed against gravity, and the rotational component - in the direction of discharge of the specific light and ferromagnetic product (AS USSR No. 1026829A, 07/07/1983, B03C 1/0 four).

Основными недостатками устройства являются недостаточно высокое извлечение самых мелких минералов, невысокая удельная производительность и сложность конструкции.The main disadvantages of the device are insufficiently high extraction of the smallest minerals, low specific productivity and design complexity.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение извлечения частиц, особенно мелких, увеличение удельной производительности и упрощение конструкции сепаратора.The technical result of the invention is to increase the extraction of particles, especially small ones, increase the specific productivity and simplify the design of the separator.

Технический результат достигается тем, что в гравиэлектромагнитном сепараторе, содержащем подвижную деку с нарифлениями, лоток для приема питания и смывной воды, приводной механизм стола, приемники для продуктов разделения, электромагнитную систему, согласно изобретению дека выполнена в виде круга, который разделен на два и более секторов, каждый из которых имеет круговые нарифления с прогрессивно возрастающей высотой от центра к периферии деки, оснащенной высокочастотным шаговым двигателем, обеспечивающим ее непрерывное вращение и подачу противоимпульсов для сдвига частиц в направлении, противоположном ее вращению, над поверхностью которой расположен трехфазный модульный индуктор бегущего магнитного поля.The technical result is achieved by the fact that in a gravielectromagnetic separator containing a movable deck with curls, a tray for receiving power and flushing water, a table drive mechanism, receivers for separation products, an electromagnetic system, according to the invention, the deck is made in the form of a circle that is divided into two or more sectors, each of which has circular arrays with a progressively increasing height from the center to the periphery of the deck, equipped with a high-frequency stepper motor, ensuring its continuous rotation and the supply of counterpulses for the shift of particles in the direction opposite to its rotation, above the surface of which there is a three-phase modular traveling magnetic field inductor.

Заявляемое устройство поясняется чертежом, на котором изображен вид аппарата сверху. Сепаратор имеет сливной порог для разгрузки концентрата (1); сливной порог для разгрузки хвостов (2) и сливной порог для разгрузки промпродукта (3). Также аппарат имеет круглую вращающуюся деку (4) с нарифлениями (5). Питание на поверхность деки подается из распределительного бункера (6). Над поверхностью деки расположены трехфазные модульные индукторы (7).The inventive device is illustrated in the drawing, which shows a top view of the apparatus. The separator has a drain threshold for unloading the concentrate (1); drain threshold for unloading tails (2) and drain threshold for unloading industrial product (3). Also, the device has a round rotating deck (4) with arifances (5). Power to the deck surface is supplied from the distribution hopper (6). Three-phase modular inductors are located above the deck surface (7).

Количество угловых секторов деки стола может быть произвольным. Количество сливных порогов также может быть разным и зависит от конечной задачи получения различных по составу конечных продуктов сепарации. Как правило, их 3. В частности, опытный образец спроектирован на три вида выходных продуктов: концентрат, промпродукт и хвосты.The number of angular sectors of the table deck can be arbitrary. The number of drain thresholds can also be different and depends on the ultimate task of obtaining different composition of the final separation products. As a rule, there are 3 of them. In particular, the prototype is designed for three types of output products: concentrate, industrial product and tails.

«Жесткость» вибрации стола обеспечивается высокочастотным шаговым двигателем, который обеспечивает непрерывное вращение стола в заданном направлении, давая при этом кинетическую энергию твердым частицам, а также центробежную силу для принудительного движения пульпы от центра к периферии. С заранее заданной частотой и скважностью на привод подаются противоимпульсы для сдвига частиц в направлении, противоположном вращению; таким образом, воспроизводится работа традиционного стола с механической кулисой, но при существенно большей крутизне фронтов противосил.The "rigidity" of the table vibration is provided by a high-frequency stepper motor, which provides continuous rotation of the table in a given direction, while giving kinetic energy to solid particles, as well as centrifugal force for forced movement of the pulp from the center to the periphery. With a predetermined frequency and duty cycle, counter pulses are applied to the drive to shift the particles in the opposite direction to rotation; in this way, the work of the traditional table with the mechanical wings is reproduced, but with significantly greater steepness of the fronts, the counterforce.

Также на заявляемом столе наблюдается удлинение траектории и соответствующего времени осаждения плотных фракций в постели стола в π раз при неизменной площади концентрационного стола (в сравнении с традиционным аппаратом). Центробежная сила, возникающая при вращении стола, во-первых, повышает его производительность, во-вторых, позволяет обогащать более мелкие частицы, чем на прототипе. Удельная производительность стола также повышается из-за большего количества рифлей, приходящихся на единицу его поверхности (у прототипа значительная часть поверхности не имеет рифлей и, следовательно, не участвует в процессе разделения).Also on the claimed table there is an extension of the trajectory and the corresponding time of deposition of dense fractions in the bed of the table by π times with a constant area of the concentration table (in comparison with the traditional apparatus). Centrifugal force arising from the rotation of the table, firstly, increases its productivity, and secondly, allows you to enrich smaller particles than on the prototype. The specific productivity of the table also increases due to the greater number of corrugations per unit of its surface (in the prototype, a significant part of the surface does not have corrugations and, therefore, does not participate in the separation process).

При установке неподвижного линейного индуктора (одного или нескольких) в локальной радиально направленной зоне обеспечивается электромагнитная активизация пондеромоторных сил над всей сепарируемой поверхностью (при этом не обязательна коммутация электромагнитного поля, так как при круговом проходе поверхности пульпы под зоной электромагнитного поля фактически будет бегущая волна рыхления постели стола). Индуктор позволяет создать на поверхности стола особую разделительную - виброфлокулярную среду (магнитные частицы для ее создания или содержатся в руде, или добавляются в исходное питание), которая обладает высокой плотностью и характеризуется низкими значениями коэффициента сопротивления движению в среде и градиентной силы, являющейся причиной взаимного засорения концентрата и хвостов. В момент столкновения с виброфлокулой энергия частицы гасится, и она опускается на дно. Удельно-тяжелые частицы (в том числе весьма мелкие и с низким коэффициентом сферичности) под действием гравитационной силы проходят сквозь селективно взвешенный слой, преодолевая Архимедову силу. Удельно-легкие частицы, столкнувшиеся с виброфлокулой из магнетитовых зерен, не могут преодолеть действие Архимедовой силы, подхватываются и перемещаются потоком дальше.When installing a stationary linear inductor (one or several) in a local radially directed zone, electromagnetic activation of the ponderomotive forces over the entire separated surface is ensured (in this case, switching of the electromagnetic field is not necessary, since with a circular passage of the pulp surface under the electromagnetic field there will actually be a traveling wave of bed loosening table). The inductor allows you to create a special separation medium on the table surface - vibroflocular medium (the magnetic particles for its creation are either contained in the ore or added to the feed), which has a high density and is characterized by low values of the coefficient of resistance to movement in the medium and the gradient force, which causes mutual clogging concentrate and tails. At the moment of collision with the vibroflocula, the particle energy is extinguished, and it sinks to the bottom. Particularly heavy particles (including very small ones and with a low coefficient of sphericity) under the influence of gravitational force pass through a selectively weighted layer, overcoming the Archimedean force. Specific light particles that collide with a vibroflocula of magnetite grains cannot overcome the action of the Archimedean force, are picked up and moved further by the flow.

Стол работает следующим образом: исходное питание из распределительных секторов вымывается на поверхность стола (количество воды меняется в зависимости от крупности и плотности обогащаемого материала). На частицу, находящуюся на поверхности стола, действует сила тяжести, сила гидродинамического давления потока воды, центробежная сила, сила инерции (возникающая из-за ассиметричности движения деки), сила трения. Кроме того, под воздействием бегущего магнитного поля на его поверхности возникают виброфлокулы. Под воздействием этих факторов происходит расслоение частиц в соответствии с их плотностью и крупностью, затем частицы попадают в соответствующие сборники.The table works as follows: the source food from the distribution sectors is washed to the surface of the table (the amount of water varies depending on the size and density of the material being enriched). A particle located on the table surface is affected by gravity, hydrodynamic pressure of the water flow, centrifugal force, inertia (arising due to the asymmetric motion of the deck), and friction. In addition, under the influence of a traveling magnetic field on its surface there are vibro-floccula. Under the influence of these factors, the particles are stratified in accordance with their density and particle size, then the particles fall into the respective collectors.

Данный стол позволяет обогащать более мелкие частицы, чем прототип, из-за наличия центробежной составляющей и более эффективной работы индуктора, соответственно растет извлечение плотных минералов. Также стол имеет большую удельную производительность, т.к. он имеет больше рифлей на единицу поверхности, кроме того, под действием центробежной силы разделение частиц происходит быстрее. Кроме того, в прототипе площадь поля гравитационного осаждения и транспортировки твердой фазы должна быть на 70-80% перекрыта бегущим трехфазным магнитным полем, что заставляет устанавливать весьма массивный и энергоемкий индуктор, который к тому же имеет низкую технологичность, весьма высокую сложность изготовления индуктора и практически нулевую ремонтопригодность. Эти недостатки отсутствуют в заявляемой конструкции.This table allows you to enrich smaller particles than the prototype, due to the presence of a centrifugal component and more efficient operation of the inductor, accordingly, the extraction of dense minerals increases. Also, the table has a large specific productivity, because it has more grooves per unit surface, in addition, under the action of centrifugal force, the separation of particles occurs faster. In addition, in the prototype, the area of the field of gravitational deposition and transportation of the solid phase should be 70-80% blocked by a traveling three-phase magnetic field, which makes it necessary to install a very massive and energy-intensive inductor, which also has low manufacturability, very high complexity of manufacturing the inductor and practically zero maintainability. These disadvantages are absent in the claimed design.

Например, заявляемое изобретение проверялось на искусственной смеси из вольфрама (2%), кварца (85%) и магнетита (13%), крупность материала составляла - 0,071 мм. При этом были получены следующие результаты: выход плотного продукта - 14,6%, промежуточного - 15,1%, легкого - 70,3%. Содержание вольфрама в плотном продукте - 12,4%, в промежуточном - 1,1%, в легком - 0,05%. Извлечение в плотный продукт - 90%, в промежуточный - 8,3%, в легкий - 1,7%.For example, the claimed invention was tested on an artificial mixture of tungsten (2%), quartz (85%) and magnetite (13%), the fineness of the material was 0.071 mm. The following results were obtained: yield of a dense product - 14.6%, intermediate - 15.1%, light - 70.3%. The tungsten content in the dense product is 12.4%, in the intermediate - 1.1%, in the light - 0.05%. Extraction in a dense product - 90%, in an intermediate - 8.3%, in a light - 1.7%.

Для сравнения на такой же смеси на прототипе были получены следующие результаты: выход плотного продукта - 17,3%, промежуточного - 19,6%, легкого - 63,1%. Содержание вольфрама в плотном продукте - 9,8%, в промежуточном - 1,8%, в легком - 0,23%. Извлечение в плотный продукт - 77,3%, в промежуточный - 16,1%, в легкий - 6,6%.For comparison, on the same mixture on the prototype the following results were obtained: the yield of a dense product - 17.3%, intermediate - 19.6%, light - 63.1%. The tungsten content in the dense product is 9.8%, in the intermediate - 1.8%, in the light - 0.23%. Extraction into a dense product - 77.3%, into an intermediate - 16.1%, into a light - 6.6%.

Производительность прототипа составляла 17 кг·ч/м2 поверхности стола, а у заявляемого аппарата 26 кг·ч/м2.The performance of the prototype was 17 kg · h / m 2 the surface of the table, and the inventive apparatus 26 kg · h / m 2 .

Claims (1)

Гравиэлектромагнитный сепаратор, содержащий подвижную деку с нарифлениями, лоток для приема питания и смывной воды, приводной механизм стола, приемники для продуктов разделения, электромагнитную систему, отличающийся тем, что дека выполнена в виде круга, который разделен на два и более секторов, каждый из которых имеет круговые нарифления с прогрессивно возрастающей высотой от центра к периферии деки, оснащенной высокочастотным шаговым двигателем, обеспечивающим ее непрерывное вращение и подачу противоимпульсов для сдвига частиц в направлении, противоположном ее вращению, над поверхностью которой расположена электромагнитная система в виде трехфазного модульного индуктора бегущего магнитного поля. Gravio-electromagnetic separator containing a movable deck with arrivals, a tray for receiving power and flushing water, a table drive mechanism, receivers for separation products, an electromagnetic system, characterized in that the deck is made in the form of a circle that is divided into two or more sectors, each of which has circular arrays with a progressively increasing height from the center to the periphery of the deck, equipped with a high-frequency stepper motor, providing its continuous rotation and the supply of counter-pulses for moving particles in on systematic way opposite to its rotation, which is located above the surface of the electromagnetic system in the form of a modular three-phase inductor of the running magnetic field.
RU2008138478/03A 2008-09-26 2008-09-26 Gravitational electromagnetic separator RU2380163C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008138478/03A RU2380163C1 (en) 2008-09-26 2008-09-26 Gravitational electromagnetic separator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008138478/03A RU2380163C1 (en) 2008-09-26 2008-09-26 Gravitational electromagnetic separator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2380163C1 true RU2380163C1 (en) 2010-01-27

Family

ID=42122014

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008138478/03A RU2380163C1 (en) 2008-09-26 2008-09-26 Gravitational electromagnetic separator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2380163C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114534902A (en) * 2022-02-09 2022-05-27 格林美(武汉)城市矿山产业集团有限公司 Vortex force round surface shaking table

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114534902A (en) * 2022-02-09 2022-05-27 格林美(武汉)城市矿山产业集团有限公司 Vortex force round surface shaking table
CN114534902B (en) * 2022-02-09 2023-12-22 格林美(武汉)城市矿山产业集团有限公司 Vortex force circular-surface shaking table

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11198134B2 (en) System and method for separating materials using stirring motion, stratification, and vertical motion
US9010538B2 (en) Apparatus and method for magnetic separation
CA3105291C (en) Gravity separation apparatus and method for coarse coal slime
KR102024574B1 (en) Slant type magnetic separator
CN102711998A (en) Magnetic roller type separating device
RU2380163C1 (en) Gravitational electromagnetic separator
CN110935553A (en) Circular disc type ore separator and ore separation method
CN102626671B (en) Magnetic field ore dressing method and ore dressing equipment
CN206240618U (en) A kind of multistage gradient magnetic system wet type bevel-type weak magnetic separator
RU2359759C1 (en) Magneto-gravitatinal separator
CN201632324U (en) Attractive permanent magnet sorting tower device
CN101823021B (en) Permanent magnet opening gradient sorting device
US20220048042A1 (en) Material feed process and assembly for a rotary magnetic separator
RU2365421C1 (en) Magnetic separator
CN201644218U (en) Conical traveling wave electromagnetic concentrator
RU2229343C2 (en) Method of magnetic separation of loose products and separator for realization of this method
CN204544413U (en) Archimedes spiral disk type magnetic separation equipment
WO2017136877A1 (en) Magnetic ore separator
RU142419U1 (en) MAGNETIC-GRAVITATIONAL-CENTRIFUGAL HUB
SU1143467A1 (en) Magnetic separator
CN101786043A (en) Tapered travelling-wave electromagnetic wave concentrator
CN204746568U (en) Sieve formula accuse tail magnet separator
RU2146561C1 (en) Magnetic separator
RU2350395C1 (en) Magnetic centrifugal separator
SE434016B (en) MAGNETIC SEPARATOR FOR SEPARATION OF SOLID MAGNETIC PARTICLES FROM A SLIP

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100927