Конспект лекций дисциплина Обогащение руд цветных металлов

14.1.2 Магнитные сепараторы
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.