книги из ГПНТБ / Алейников, Н. А. Структурирование ферромагнитных суспензий

минералов. Для регулирования высоты концентрированного слоя в сепараторе на выпускной трубе установлена задвижка. Под дей­ ствием восходящих потоков, создаваемых избытком воды, нерудные минералы, а также их сростки с ферромагнитными минералами выносятся в верхнюю часть аппарата и в виде слива через прием­ ную коробку выводятся из сепаратора.

А- А

Рис. 3.7. Электромагнитный сепаратор с цен­ тральным питающим устройством.

Отличительной особенностью второй конструкции электро­ магнитного сепаратора является отсутствие блока импеллера, на месте которого смонтировано -питающее устройство (рис. 3.7). Устройство состоит из немагнитной неподвижной вертикальной трубы 1, оканчивающейся тангенциально направленными патруб­ ками 2, которые устанавливаются горизонтально в области элек­ тромагнитной катушки.

40

Установка питающего устройства в центральной части сепара­ тора позволяет направить исходную суспензию непосредственно в зону повышенной напряженности магнитного поля, уменьшить турбулентные потоки суспензии в аппарате и тем самым улучшить условия для селективного разделения минералов. Электромаг­ нитный сепаратор импеллерного типа предназначен для разде­ ления грубодисперсных магнетитовых суспензий, а сепаратор с центральным питающим устройством — для тонкодисперсных суспензий.

§ 3. ПРОМ Ы Ш ЛЕНН Ы Е ИСПЫ ТАНИЯ ЭЛЕКТРОМ АГНИТНЫ Х СЕПАРАТОРОВ 3

В период промышленных испытаний электромагнитных сепа­ раторов определялись их производительность и селективность разделения в зависимости от напряженности магнитного поля, плотности исходной суспензии, интенсивности перемешивания водной и водовоздушной суспензии. В качестве исходных продук­ тов использовались черновые и готовый магнетитовые концентраты Оленегорской фабрики, отличающиеся между собой как по со­ держанию железа, так и по гранулометрическому составу

(табл. 3.1)

Производительность сепаратора диаметром 1000 мм в зависи­ мости от режима работы составляла 20—35 т/час. Процесс раз­ деления при включении электромагнитной системы устанавли­ вался за 1—2 мин. и сохранял высокую стабильность при ко­ лебании объемной производительности в пределах +15% . При не­ прерывном режиме работы сепаратора показатели разделения за­ висят не только от напряженности магнитного поля и интенсив­ ности перемешивания, но и от скорости удаления немагнитного продукта, т. е. от скорости восходящих потоков в аппарате. Увели­ чение объема поступающей суспензии в аппарате приводит к увели­ чению скорости восходящего потока слива, с которым удаляются частицы немагнитных минералов. При этом скорость восходящего потока может оказаться выше суммы сил гравитационной и маг­ нитной составляющих, что может привести к выносу в слив ферро­ магнитных частиц.

Для концентрата магнитной перечистки при увеличении ско­ рости восходящего потока слива от 0.6 до 1.6—2.0 см/сек. содер­ жание железа повышается на 0.9% при извлечении 96.5—98.3%. Для грубоизмельченного концентрата основной магнитной сепа­ рации в полях напряженностью 110—200 э прирост содержания железа увеличивается с 3.3—3.8 до 5.0—5.5% при повышении ско­ рости восходящего потока от 1.2 до 2.5—3.4 см/сек. (табл. 3.4).

3 В промышленных испытаниях и освоении процесса принимали участие И. М. Зеленова, В. Ф. Сладкович, В. И. Титов, В. П. Калинин, Л. М. Сладкович, А. Н. Микляева, А. Н. Томилова и А. А. Гамалинскнй, которым авторы выражают благодарность.

41

Положительное влияние на процесс селективного разделения в электромагнитном сепараторе оказывает подача воды снизу в аппарат. При расходах свежей воды 2—7 м3/час. наблюдается прирост качества концентрата за счет отмывки из ферромагнит­ ного концентрированного слоя нерудных минералов (табл. 3.5). Дальнейшее увеличение расхода промывочной воды при одновре­ менной работе импеллера приводит к размыванию концентриро­ ванного ферромагнитного слоя. Из табл. 3.6 видно, что с умень­ шением содержания твердого в обогащенном концентрате от 65.0 до 36.2% прирост содержания железа в нем понижается с 2.1 до 0.6%. Это объясняется тем, что при снижении концентрации маг­ нетита в подвижном ферромагнитном слое дополнительное разде-

Таблица 3.6

Показатели разделения концентрата магнитной перечистки в зависимости от плотности обогащенного концентрата (напряженность поля 160 э)

43

ление минералов по удельным весам не происходит и немагнитные частицы распределяются между продуктами разделения пропор­ ционально объемам жидкой фазы.

При условии поддержания ферромагнитного слоя с содержа­ нием 60—70% твердого электромагнитный сепаратор может эф­ фективно работать на исходных суспензиях с широким диапазо-

а,Е,%

Рис. 3.8. Показатели разделения концентрата основной магнитной сепарации (14% класса —0.074 мм) в зависимости от напряженности магнитного поля (скорость вра­ щения импеллера 150 об./мин., скорость восходящего потока

слива 1.8—2.0 см/сек.).

J — извлечение ж елеза; 2 — содерж а­ ние ж елеза в концентрате; з — содер­ ж ание твердого в концентрате; 4 —

эффективность разделения.

ном плотности: от 3—5 до 35% твердого. Из суспензии повышенной плотности (более 35% твердого) хотя и образуется в аппарате ферромагнитный слой с необходимыми свойствами, но обновле­ ние его происходит настолько быстро, что дополнительное разде­ ление в ферромагнитном слое минералов по удельным весам не успевает завершиться. При этом получается концентрат, загряз­ ненный немагнитными минералами.

Необходимая напряженность магнитного поля для селектив­ ного разделения в электромагнитном сепараторе зависит от гра­ нулометрического состава обогащаемого материала и интенсив­

44

ности перемешивания суспензии. Эффективность разделения с уменьшением размера частиц смещается в область больших зна­ чений напряженности магнитного поля. Для концентрата основ­

ГД

тивность разделения повышается с увеличением напряженности поля до 50 э, но по абсолютному значению остается ниже, чем в случае механического перемеши­ вания.

Повышение интенсивности перемешивания свыше оптималь­ ного значения приводит к увеличению потерь железа со сливом

45

сепаратор диаметром 1000 мм имеет в два раза больше производи­ тельность, чем сепараторы типа 167 А-СЭ, и за один прием обес­ печивает повышение качества концентрата, равное достигаемому при двух-, трехкратной перечистке на сепараторах 167 А-СЭ.

В магнетитовом концентрате Оленегорской фабрики, несмотря на высокое содержание железа (65—66%), находится около 10% свободных нерудных минералов и бедных по содержанию железа

1.5—гі.8% при извлечении 98.7—99.1%. Увеличение скорости восходящего потока до 1.6 см/сек. способствует повышению со­ держания железа в концентрате на 1.9%, но потери железа со сли­ вом увеличиваются (табл. 3.8).

При работе импеллера в сепараторе создаются значительные циркуляционные потоки, которые выносят тонкие частицы магне­ тита из зоны действия магнитного поля. В сепараторе с централь­ ным питающим устройством (рис. 3.7) эти потоки значительно уменьшены и тем самым создаются лучшие гидродинамические

4S

4 Н. А. Алейников, П. А. Усачев, П. И. Зеленов

Таблица 3.9

Сравнительные показатели разделения магнетитового нцентрата на сепараторах электромагнитном и 209 ПП-ПЦ-СЭ