RU2748911C1 - Method of extracting magnetic fraction from suspension flow and device for implementation thereof - Google Patents
Method of extracting magnetic fraction from suspension flow and device for implementation thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2748911C1 RU2748911C1 RU2019140339A RU2019140339A RU2748911C1 RU 2748911 C1 RU2748911 C1 RU 2748911C1 RU 2019140339 A RU2019140339 A RU 2019140339A RU 2019140339 A RU2019140339 A RU 2019140339A RU 2748911 C1 RU2748911 C1 RU 2748911C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnetic
- suspension
- hydrocyclone
- fraction
- concentrate
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03B—SEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
- B03B5/00—Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating
- B03B5/28—Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating by sink-float separation
- B03B5/30—Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating by sink-float separation using heavy liquids or suspensions
- B03B5/32—Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating by sink-float separation using heavy liquids or suspensions using centrifugal force
- B03B5/34—Applications of hydrocyclones
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C1/00—Magnetic separation
- B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
Landscapes
- Centrifugal Separators (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности, к способам и устройствам магнитной сепарации.The invention relates to the field of mineral processing, in particular, to methods and devices for magnetic separation.
Известны аппараты для непрерывного извлечения магнитной фракции из минеральной суспензии магнитных и немагнитных частиц, представляющие собой гидроциклон, снабженный магнитной системой, включающий в себя: цилиндроконический корпус, питающий патрубок, расположенный по касательной к цилиндрической части корпуса; сливной патрубок, расположенный по вертикальной оси частично в цилиндрической части корпуса и закрепленный на его крышке; песковую насадку; магнитную систему, размещенную на конической или цилиндрической части корпуса внутри или снаружи. [А.С. СССР №1535633 М. Кл. В03С 1/00 от 25.04.88 г.]Known devices for continuous extraction of the magnetic fraction from the mineral suspension of magnetic and non-magnetic particles, which are a hydrocyclone equipped with a magnetic system, including: a cylindrical-conical body, a supply pipe located tangentially to the cylindrical part of the body; a drain pipe located along the vertical axis partially in the cylindrical part of the body and fixed to its cover; sand nozzle; magnetic system located on the conical or cylindrical part of the body, inside or outside. [A.S. USSR No. 1535633 M. Cl. В03С 1/00 of 04/25/88]
Недостатком данного устройства является совместное извлечение крупных минеральных немагнитных частиц и магнитной фракции, т.е. магнитная фракция извлекается с крупной немагнитной, что снижает качество концентрата.The disadvantage of this device is the joint extraction of large non-magnetic mineral particles and magnetic fraction, i.e. the magnetic fraction is extracted from the coarse non-magnetic fraction, which reduces the quality of the concentrate.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство, в котором магнитная система расположена снаружи на конической части гидроциклона и разгрузка магнитной фракции в соответствии со способом разделения осуществляется через песковую насадку [А.С. СССР №522857 М. Кл. В03С 1/00: В03В 5/34 от 28.02.1972 г. (прототип)].The closest in technical essence and the achieved result is a device in which the magnetic system is located outside on the conical part of the hydrocyclone and the unloading of the magnetic fraction in accordance with the separation method is carried out through a sand nozzle [A.S. USSR No. 522857 M. Cl. В03С 1/00: В03В 5/34 dated 02.28.1972 (prototype)].
Недостатком этого устройства и реализуемого им способа извлечения магнитной фракции из вращающегося потока суспензии является некачественное разделение полидисперсных суспензий минералов, состоящих из частиц различной крупности, вследствие неполного противопоставления векторов магнитной и центробежной сил в зоне разделения, которое заключается в том, что сонаправленное под различным углом действие векторов магнитной и центробежной сил приводит к тому, что в магнитный продукт попадают под действием центробежной силы все относительно крупные и тяжелые немагнитные минеральные частицы, загрязняя магнитную фракцию.The disadvantage of this device and the method it implements for extracting the magnetic fraction from the rotating flow of the suspension is the poor-quality separation of polydisperse suspensions of minerals, consisting of particles of different sizes, due to the incomplete opposition of the vectors of magnetic and centrifugal forces in the separation zone, which consists in the fact that the action co-directed at different angles vectors of magnetic and centrifugal forces leads to the fact that under the action of centrifugal force all relatively large and heavy non-magnetic mineral particles enter the magnetic product, contaminating the magnetic fraction.
Технической задачей изобретения является повышение селективности выделения магнитных минералов из полидисперсных суспензий при высокой удельной производительности процесса.The technical objective of the invention is to increase the selectivity of the separation of magnetic minerals from polydisperse suspensions at a high specific productivity of the process.
Указанная цель достигается тем, что изменяют направления действия магнитных и центробежных сил на взаимно противоположные и размещают над вращающимся потоком суспензии магнитную систему, создающую переменное магнитное поле таким образом, чтобы линии магнитного поля пересекали вращающийся поток суспензии. Градиент переменного магнитного поля внутри корпуса гидроциклона направляют противоположно направлению суммы векторов центробежной силы и силы гравитации и перенаправляют выход магнитной фракции (продукта) через сливной патрубок с помощью отверстий для разгрузки концентрата.This goal is achieved by changing the directions of action of the magnetic and centrifugal forces to mutually opposite and placing a magnetic system above the rotating flow of the suspension, creating an alternating magnetic field so that the lines of the magnetic field intersect the rotating flow of the suspension. The gradient of the alternating magnetic field inside the hydrocyclone body is directed opposite to the direction of the sum of the vectors of the centrifugal force and the gravitational force, and the outlet of the magnetic fraction (product) is redirected through the drain pipe using the openings for unloading the concentrate.
Возможность корректировки режима работы магнитного гидроциклона осуществляется сливным патрубком, снабженным устройством для регулировки общей площади разгрузочных отверстий, например, внутренней вставкой с щелевыми разрезами, перемещением которой изменяется площадь перекрытия отверстий.The possibility of adjusting the operating mode of the magnetic hydrocyclone is carried out by a drain pipe equipped with a device for adjusting the total area of the unloading holes, for example, an internal insert with slotted cuts, the movement of which changes the overlapping area of the holes.
Технический результат заключается в повышении качества магнитного продукта (концентрата) при сохранении высокой удельной производительности процесса магнитной сепарации в гидроциклоне и достигается тем, что в способе магнитной сепарации, включающем подачу полидисперсной суспензии, содержащей магнитный материал, в верхнюю цилиндрическую часть магнитного гидроциклона, отделение магнитного материала (продукта) в потоке суспензии от немагнитного осуществляют в верхней разделительной цилиндрической части гидроциклона под действием магнитных сил, центробежной силы и силы гравитации, разгрузку осуществляют благодаря разнице давления суспензии во внутреннем объеме гидроциклона и сливном патрубке осветленной частью суспензии через разгрузочные отверстия в сливном патрубке, а отвод немагнитной фракции (продукта) осуществляют через песковую насадку под действием центробежных сил.The technical result consists in improving the quality of the magnetic product (concentrate) while maintaining a high specific productivity of the magnetic separation process in the hydrocyclone and is achieved by the fact that in the magnetic separation method, which includes feeding a polydisperse suspension containing magnetic material into the upper cylindrical part of the magnetic hydrocyclone, separating magnetic material (product) in the flow of a suspension from a non-magnetic one is carried out in the upper separating cylindrical part of the hydrocyclone under the action of magnetic forces, centrifugal force and gravitational force, unloading is carried out due to the difference in the pressure of the suspension in the internal volume of the hydrocyclone and the drain pipe with the clarified part of the suspension through the discharge holes in the drain pipe, the removal of the non-magnetic fraction (product) is carried out through the sand packing under the action of centrifugal forces.
Технический результат достигается также тем, что магнитный гидроциклон снабжен магнитной системой, расположенной сверху на крышке гидроциклона, выполненной в виде электромагнитной системы с магнитным сердечником (например в виде соленоида) или без него, либо из постоянных магнитов (цель-экономия электроэнергии), расположенной соосно над вращающимся потоком суспензии таким образом, чтобы линии магнитного поля пересекали вращающийся поток суспензии, а также сливным патрубком с разгрузочными отверстиями, расположенными под крышкой гидроциклона для вывода магнитного продукта из цилиндрической части корпуса.The technical result is also achieved by the fact that the magnetic hydrocyclone is equipped with a magnetic system located on top of the hydrocyclone cover, made in the form of an electromagnetic system with a magnetic core (for example, in the form of a solenoid) or without it, or from permanent magnets (the goal is to save electricity), located coaxially above the rotating flow of the suspension in such a way that the lines of the magnetic field intersect the rotating flow of the suspension, as well as a drain pipe with discharge holes located under the hydrocyclone cover to remove the magnetic product from the cylindrical part of the body.
Техническая сущность заключается:The technical essence is:
- в том, что при заданном расположении магнитной системы относительно вращающегося потока пульпы, вектор магнитной силы противоположен вектору центробежной силы, как и соответствующие градиенты этих сил. Таким образом обеспечивается наиболее полное разделение магнитной и немагнитной фракций;- in the fact that for a given location of the magnetic system relative to the rotating pulp flow, the magnetic force vector is opposite to the centrifugal force vector, as well as the corresponding gradients of these forces. Thus, the most complete separation of magnetic and non-magnetic fractions is ensured;
- в том, что использование переменного магнитного поля обеспечивает большую подвижность суспензии, селективность разделения и предотвращает забивку разгрузочных отверстий флокулами магнитного продукта;- the fact that the use of an alternating magnetic field provides a greater mobility of the suspension, selectivity of separation and prevents clogging of the discharge holes with floccules of the magnetic product;
- в том, что использование отверстий в сливном патрубке для разгрузки (удаления) магнитных частиц из разделительного пространства циклона, обеспечивает высокую производительность процесса и селективность извлечения магнитного материала в концентрат;- the fact that the use of holes in the drain pipe for unloading (removing) magnetic particles from the separation space of the cyclone provides a high productivity of the process and selectivity of extracting magnetic material into the concentrate;
- в том, что применение высокоскоростного потока осветленной части суспензии для удаления из гидроциклона магнитных частиц обеспечивает ускоренный их вынос из разделительного пространства, исключая забивку разделительного пространства.- the fact that the use of a high-speed flow of the clarified part of the suspension to remove magnetic particles from the hydrocyclone ensures their accelerated removal from the separation space, eliminating the clogging of the separation space.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан магнитный гидроциклон в разрезе и вид сверху, на фиг. 2 изображено направление действия магнитной и центробежной сил в гидроциклоне и направление движения частиц суспензии;The essence of the invention is illustrated by drawings, where FIG. 1 shows a cross-sectional and top view of a magnetic hydrocyclone; FIG. 2 shows the direction of action of the magnetic and centrifugal forces in the hydrocyclone and the direction of movement of the suspension particles;
Устройство состоит из корпуса магнитного гидроциклона - 1, сливного патрубка - 2, снабженного разгрузочными отверстиями - 3, магнитной системы - 4, входного патрубка - 5, песковой насадки - 6.The device consists of a magnetic hydrocyclone body - 1, a drain pipe - 2, equipped with discharge holes - 3, a magnetic system - 4, an inlet pipe - 5, a sand nozzle - 6.
Способ реализуется следующим образом.The method is implemented as follows.
Суспензию готовят путем смешивания предварительно измельченного железосодержащего продукта с водой в соотношении от 1/10 до 3/10 и подают грунтовым насосом в гидроциклон, приводящее ее во вращательное движение. Сверху на это устройство соосно накладывают переменное магнитное поле таким образом, чтобы линии магнитного поля пересекали вращающийся поток суспензии. Взаимодействие вращающегося потока суспензии и магнитного поля приводит к увеличению концентрации магнитных частиц в приосевой области потока и немагнитных на его периферии. Отвод магнитной фракции осуществляют вдоль оси вращающегося потока суспензии через слив магнитного гидроциклона, совпадающей с осью симметрии магнитной системы, а немагнитную фракцию отводят в противоположную (например, через песковую насадку).The suspension is prepared by mixing the pre-crushed iron-containing product with water in a ratio of 1/10 to 3/10 and fed by a dredge pump to a hydrocyclone, which sets it in rotary motion. From above, an alternating magnetic field is coaxially applied to this device so that the magnetic field lines intersect the rotating flow of the suspension. The interaction of the rotating suspension flow and the magnetic field leads to an increase in the concentration of magnetic particles in the paraxial region of the flow and nonmagnetic ones at its periphery. The removal of the magnetic fraction is carried out along the axis of the rotating flow of the suspension through the discharge of the magnetic hydrocyclone, which coincides with the axis of symmetry of the magnetic system, and the non-magnetic fraction is removed in the opposite direction (for example, through a sand packing).
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
Суспензия поступает в цилиндрическую часть корпуса магнитного гидроциклона - 1 через входной патрубок - 5 и попадает в зону действия магнитных и центробежных сил в разделительном пространстве, приобретая вращательное движение. Под действием магнитной силы магнитные частицы концентрируются вблизи магнитной системы под крышкой гидроциклона вокруг сливного патрубка - 2, вытесняя немагнитные частицы, которые под действием центробежной силы отбрасываются к стенкам гидроциклона и затем перемещаются в коническую часть гидроциклона, где удаляются через песковую насадку - 6. Магнитные частицы под действием градиента магнитного поля стремятся к геометрическому центру магнитного поля и под действием разницы давления потоков суспензии в цилиндрической части гидроциклона и в сливном патрубке выносятся через разгрузочные отверстия - 3 в сливном патрубке потоком осветленной в гидроциклоне частью суспензии. The suspension enters the cylindrical part of the magnetic hydrocyclone body - 1 through the inlet pipe - 5 and enters the zone of action of magnetic and centrifugal forces in the separation space, acquiring a rotational motion. Under the action of a magnetic force, magnetic particles are concentrated near the magnetic system under the hydrocyclone cover around the drain pipe - 2, displacing non-magnetic particles, which, under the action of centrifugal force, are thrown to the walls of the hydrocyclone and then move into the conical part of the hydrocyclone, where they are removed through a sand nozzle - 6. Magnetic particles under the influence of the magnetic field gradient, they tend to the geometric center of the magnetic field and under the influence of the pressure difference between the flows of the suspension in the cylindrical part of the hydrocyclone and in the discharge nozzle, they are carried out through the discharge holes - 3 in the discharge nozzle by the flow of the part of the suspension clarified in the hydrocyclone.
Пример 1Example 1
Модель устройства, представляющая собой магнитный гидроциклон с внутренним диаметром 29 мм и сливным патрубком диаметром 10 мм, испытывалась в лабораторных условиях на искусственной смеси магнетита и кварца в соотношении, соответствующем содержанию Fe 43,98% и 18% твердого при крупности 70% класса -0,04 мм. Верхняя граница крупности составляла 0,12 мм.The model of the device, which is a magnetic hydrocyclone with an inner diameter of 29 mm and a drain pipe with a diameter of 10 mm, was tested in laboratory conditions on an artificial mixture of magnetite and quartz in a ratio corresponding to the Fe content of 43.98% and 18% solid at a particle size of 70% of class -0 , 04 mm. The upper size limit was 0.12 mm.
Пульпа подавалась через входной патрубок при помощи шламового насоса, имеющего производительность 800 л/час. Магнитная система питалась переменным током через автотрансформатор, обеспечивая непосредственно под крышкой гидроциклона в центре магнитную индукцию 0,35 Тл. В результате было получено два продукта: концентрат с содержанием 54.7% Fe и хвосты с содержанием 25.96% Fe. Извлечение железа в концентрат составило 81,0%, производительность по твердому 144 кг/час. При проведении аналогичного опыта на устройстве, согласно а.с. СССР №522857, получен концентрат с меньшим содержанием железа - 48,7%.The slurry was fed through the inlet pipe using a slurry pump with a capacity of 800 l / h. The magnetic system was powered by alternating current through an autotransformer, providing a magnetic induction of 0.35 T directly under the hydrocyclone cover in the center. As a result, two products were obtained: a concentrate with a content of 54.7% Fe and tailings with a content of 25.96% Fe. The extraction of iron into the concentrate was 81.0%, the solid productivity was 144 kg / h. When conducting a similar experiment on the device, according to and.with. USSR No. 522857, a concentrate with a lower iron content - 48.7% was obtained.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019140339A RU2748911C1 (en) | 2019-12-09 | 2019-12-09 | Method of extracting magnetic fraction from suspension flow and device for implementation thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019140339A RU2748911C1 (en) | 2019-12-09 | 2019-12-09 | Method of extracting magnetic fraction from suspension flow and device for implementation thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2748911C1 true RU2748911C1 (en) | 2021-06-01 |
Family
ID=76301347
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019140339A RU2748911C1 (en) | 2019-12-09 | 2019-12-09 | Method of extracting magnetic fraction from suspension flow and device for implementation thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2748911C1 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU700208A1 (en) * | 1978-05-05 | 1979-11-30 | Ждановский металлургический институт | Cyclone washer |
SU759143A1 (en) * | 1978-11-27 | 1980-08-30 | Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский И Проектный Институт Механической Обработки Полезных Ископаемых | Hydraulic cyclone |
SU952338A1 (en) * | 1980-07-21 | 1982-08-23 | Московский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Химического Машиностроения | Apparatus for separating non-uniform media |
SU1018717A1 (en) * | 1982-01-28 | 1983-05-23 | Ждановский металлургический институт | Cyclone |
SU1247089A1 (en) * | 1985-02-14 | 1986-07-30 | Ивано-Франковский Институт Нефти И Газа | Magnetic hydrocyclone |
UA85261U (en) * | 2013-06-10 | 2013-11-11 | Керченский Государственный Морской Технологический Университет | Magnetic hydrocyclone |
RU176159U1 (en) * | 2017-03-06 | 2018-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Керченский государственный морской технологический университет" | Magnetic hydrocyclone |
-
2019
- 2019-12-09 RU RU2019140339A patent/RU2748911C1/en active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU700208A1 (en) * | 1978-05-05 | 1979-11-30 | Ждановский металлургический институт | Cyclone washer |
SU759143A1 (en) * | 1978-11-27 | 1980-08-30 | Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский И Проектный Институт Механической Обработки Полезных Ископаемых | Hydraulic cyclone |
SU952338A1 (en) * | 1980-07-21 | 1982-08-23 | Московский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Химического Машиностроения | Apparatus for separating non-uniform media |
SU1018717A1 (en) * | 1982-01-28 | 1983-05-23 | Ждановский металлургический институт | Cyclone |
SU1247089A1 (en) * | 1985-02-14 | 1986-07-30 | Ивано-Франковский Институт Нефти И Газа | Magnetic hydrocyclone |
UA85261U (en) * | 2013-06-10 | 2013-11-11 | Керченский Государственный Морской Технологический Университет | Magnetic hydrocyclone |
RU176159U1 (en) * | 2017-03-06 | 2018-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Керченский государственный морской технологический университет" | Magnetic hydrocyclone |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8715506B2 (en) | Apparatus and method for density separator for drilling fluid | |
US8790443B2 (en) | Method and system for processing an iron ore tailings byproduct | |
US3754713A (en) | Separation of magnetizable particles | |
CN106914337B (en) | Three-product magnetic separation column | |
AU588660B2 (en) | Magnetic separators | |
AU643892B2 (en) | A separation method and apparatus therefor | |
AU1606483A (en) | Magnetohydrostatic Centrifuge | |
AU2010283945A1 (en) | Magnetic roller type separating device | |
WO2015128486A1 (en) | Dense media separation method | |
US5868255A (en) | Alternating current magnetic separator | |
RU2748911C1 (en) | Method of extracting magnetic fraction from suspension flow and device for implementation thereof | |
CN109794353B (en) | Three-product radial magnetic field magnetic cyclone for magnetite separation and classification | |
US20220048042A1 (en) | Material feed process and assembly for a rotary magnetic separator | |
US2522556A (en) | Magnetic separator | |
CA3144756A1 (en) | Method for the beneficiation of iron ore streams | |
US4316542A (en) | Electromagnetic separator | |
RU201727U1 (en) | MAGNETIC SEPARATOR | |
CN107649289B (en) | A kind of concentrate type multistage electromagnetic field screening machine | |
RU2430785C1 (en) | Method of separating mineral products into magnetic and nonmagnetic particles | |
FI67496C (en) | ELECTROMAGNETIC SEPARATOR | |
CN107552231B (en) | A kind of electromagnetic field screening machine | |
RU2164448C1 (en) | Method of dry magnetic separation of ores and materials | |
RU2255812C1 (en) | Universal magnetic separator | |
Wasmuth | The New Medium–Intensity Drum–Type Permanent Magnetic Separator Permos and its Practical Applications for the Processing of Industrial Minerals and Martitic Iron Ores | |
RU2014110312A (en) | METHOD FOR COMPREHENSIVE PROCESSING OF Sludge from metallurgical and ore-dressing enterprises |