4.4 Краткое описание сепаратора вспбм-90/100 с вращающейся магнитной системой, предназначенного для стадиального выделения исходной высококачественных магнетитовых концентратов

Задачей полупромышленных испытаний экспериментального образца сепаратора ВСПБМ – 90/100 на обогатительной фабрике ОАО Лебединский ГОК является определение его оптимальных конструктивно-технологических параметров в режиме стадиального выделения магнетитовых продуктов, по содержанию железа близких к концентратам, для выдачи технического задания на проектирование опытно-промышленного образца такого сепаратора. Такими параметрами являются числа оборотов рабочих органов, напряженность магнитного поля, содержание твердого в питании и удельная производительность сепаратора.

Сепаратор ВСПБМ – 90/100 (экспериментальный образец) предназначен для мокрого магнитного обогащения измельченных, сильномагнитных руд с возможностью селективного выделения раскрытых зерен ферромагнитных минералов и получения высококачественных концентратов.

Рисунок - 4.11– Внешний вид сепаратора ВСПБМ – 90/100, установленного на обогатительной фабрике ОАО «Лебединский ГОК»

Параметрами режима работы сепаратора ВСПБМ 90/100 являются:

- скорость вращения барабана сепаратора;

- скорость вращения магнитной системы сепаратора, вращающейся навстречу барабану сепаратора;

- удельная производительность сепаратора;

- содержание твердого в питании.

Для реализации испытаний двух первых параметров необходимы частотные регуляторы оборотов двигателей приводов барабана и магнитной системы, остальные параметры регулируются стандартными технологическими приемами (задвижки, брызгала и т.д.)

Техническая характеристика сепаратора ВСПБМ – 90/100:

1. Размеры: DxL = 900х1000 мм;

2. Шаг полюсов: 38 мм;

3. Количество полюсов: N = πD/s= 3.14·880/38 = 74,4 ≈ 72 штуки.

4. Диапазон регулировки скорости барабана: 0 – 2 м/сек или 0 – 42 об/мин

5. Диапазон регулировки скорости магнитной системы: 0 – 10 м/сек или 0 -210 об/мин;

6. Сечение рабочего пространства S = b ^x h = 960 ^x 50 = 4800мм = 0,048м²;

7. Производительность: объемная: Q = v ^x s = 2 ^х 0,048 ^х 360 = 345,6м³/час, что при плотности пульпы 20% твердого соответствует ≈ 80 т/час;

8. Магниты Nd-Fe-B, элементарная пластинка ВхНхL = 4х25х96(48)мм;

9. Полюса содержат две пластинки по высоте (8мм) и 50 по длине, причем возможен вариант чередования двух и одной пластинки по высоте, но в этом случае вместо одной пластинки снизу подкладывается полоса из мягкого железа, длиною 960мм.

10. Сепаратор снабжен дефлекторами и индукционными решетками для перечистки хвостов и концентрата;

11. Для съема концентрата применена индукционная «щетка» типа «Беличье колесо» ø150мм с прутьями 4-5мм при шаге 6мм; n_max = 250 об/мин

12. Сепаратор снабжен двумя брызгалами для съема (щелевое) и для перечистки концентрата (душевое).

Ниже приведен схематический разрез сепаратора ВСПБМ 90/100

(рисунок 4.12).

Рис.4.12 – Схематический разрез сепаратора ВСПБМ 90/100 и силовые режимы, действующие в различных четвертях рабочей зоны:

1 – питатель; 2 – подающий лоток; 3 – магнитная система; 4 – лопастные дефлекторы; 5 – ванна; 6 – приемный лоток для хвостов; 7 - барабан; 8 – индукционная решетка; 9 – нижнее перечистное брызгало; 10 – съемный элемент типа «беличье колесо»; 11 – приемный лоток для концентрата; 12 – приемный бункер для концентрата; 13 – верхнее смывное брызгало; 14 – система подачи воды; 15 – шибер для регулировки количества воды в ванне; 16 – бункер для приема хвостов

Устройство и принцип действия сепаратора:

При проектировании сепаратора ВСПБМ 90/100 было принято решение

максимально использовать рабочую зону аппарата. Вследствие чего вся рабочая зона условно разделилась на 4 четверти.

Сепаратор работает следующим образом. Исходный материал в виде пульпы подают на вращающийся немагнитный барабан 2. Магнитные частицы притягиваются к барабану 2, а основная масса немагнитных - отбрасывается от барабана 2 центробежными силами. При этом на частицы кварца в пульпе действует дипольный момент в результате взаимодействия электрического заряда дугообразной пластины 10 и собственного заряда частиц кварца, что вызывает их перемещение от барабана 2 к дугообразной пластине 10. Магнитные частицы, притянутые к барабану 2, группируются во флокулы. Силы сопротивления среды оказывают значительное влияние на характер движения магнитных флокул. Для обеспечения режима разделения материала на магнитную и немагнитную составляющую барабан 2 необходимо вращать с линейной скоростью, меньшей или равной скорости движения пульпы в рабочей зоне сепаратора. Флокулы осуществляют вращательно-поступательное движение под воздействием бегущего магнитного поля, создаваемого магнитной системой с чередующейся полярностью полюсов и вращения барабана 2. При этом происходит их разрушение с выделением частиц породы и сростков, выводимых в хвосты, и раскрытого магнетита с образованием более богатых флокул. При прохождении пульпы через лопастные дефлекторы 11 происходит приближение удаленных магнитных частиц к барабану 2 за счет кинетической энергии струи. Для наиболее полного захвата раскрытого магнетита магнитным полем величину зазора между поверхностью барабана 2 и лопастными дефлекторами 11 выбирают с учетом величины напряженности магнитного поля в рабочей зоне сепаратора. Далее флокулы продолжают свое движение по барабану 2 и проходят через рабочие элементы индукционной решетки 12. В момент прохождения полюсов магнитной системы над ребрами рабочих элементов индукционной решетки к ним притягиваются магнитные частицы. При изменении положения постоянных магнитов 4 на флокулы воздействуют разнонаправленные магнитные силы, вызывающие их дальнейшее разрушение. Около следующего полюса магнитной системы материал перегруппировывается в новую флокулу более богатую магнетитом и процесс повторяется. При этом под воздействием воды, поступающей из брызгала 9, удаляются сростки магнетита с кварцем и оставшаяся часть пустой породы через разгрузочное устройство для вывода хвостов 6. Флокула, более богатая раскрытым магнетитом, за счет взаимодействия с элементами съемного органа типа «беличье колесо» 13, переходит на его поверхность и разгружается под воздействием воды, подаваемой через брызгало 8, в устройство для разгрузки концентрата 7.