О применение высокоградиентных магнитных систем

Вид материала

Решение

Подобный материал:

• Перелік публікацій кафедри “прилади” за 2007 рік, 65.46kb.
• Задачи: Объяснить причины возникновения магнитных бурь Узнать о последствиях магнитных, 131.32kb.
• Методика и техника реологических исследований магнитных жидкостей в электрическом, 230.2kb.
• Длагаются новые технологии автоматизированного восстановления данных при повреждении, 30.2kb.
• Магнитное поле в вакууме, 56.29kb.
• Темы фамилия применение геоинформационных технологий в создании муниципальных информационных, 37.02kb.
• Первоначальные сведения о магнетизме, 53.52kb.
• Методы, алгоритмы и программы повышения надежности хранения информации на магнитных, 215.12kb.
• Е. Л. Апарин заместитель генерального директора ООО «нпф «раско», 242.61kb.
• Удк 538. 221 Влияние размерности магнитных неоднородностей на стохастические свойства, 14.77kb.

О применение высокоградиентных магнитных систем

на основе магнитов NdFeB

для сепарации слабомагнитных материалов.

(доклад на 6-й специализированной выставке-форуме в г.Кривом Роге 27-29.09.2006.)

к.т.н. Ю.Г.Путилов.

(в сокращении).

Процессы магнитного обогащения, основанные на различии магнитных свойств разделяемых компонентов (веществ) находят широкое применение во многих отраслях промышленности (горнообогатительные предприятия черной, цветной металлургии, редких и редкоземельных металлов, предприятия стройиндустрии, пищевой, химической промышленности, предприятия для утилизации промышленного, бытового и строительного мусора и т.д.).

Известно, что барабанные сепараторы, получившие широкое распространение, делятся на две категории:

• сепараторы с низкой напряженностью магнитного поля ( до 0,2 Тл), применяются в основном для обогащения сильномагнитных руд (величена магнитной восприимчивости   3  10 ^–3 см³/г), при влажном или сухом производственном процессе.
  
• сепараторы с высокой напряженностью магнитного поля ( 0,2 – 1,7 Тл), используемые для обогащения слабомагнитных материалов ( величена  = ( 600 –10) 10^-6 см³/г).
  

Следует отметить, что вопросы обогащения сильномагнитных материалов в настоящее время решаются довольно успешно, с применением для этих целей барабанных сепараторов выпускаемых многими предприятиями Украины и России: ООО "Продэкология" , Украина; ООО «Эрга» (Калуга); ЭМК (Москва) и др.

Решение же проблемы обогащения слабомагнитных материалов до сих пор проблематично, т.к. в СНГ до настоящего времени не налажен массовый выпуск высокоградиентных сепараторов.

Магнитное обогащение материалов происходит только в неоднородных полях (т.е. полях, когда величина Н в разных точках различна по величине и направлению).

Следовательно при конструировании магнитных сепараторов необходимо уметь рассчитывать и изготавливать такие магнитные системы (МС), которые генерируют сильные поля, действующие на слабомагнитные частицы максимально возможных напряженностей и градиентов поля.

На наш взгляд, самым лучшим и эффективным высокоградиентным барабанным сепаратором является сепаратор типа «Permos», разработанный в 80-е годы прошлого столетия в США и Германии и выпускаемый тремя западными компаниями: в Китае (разработан Чаншанским НИИ горного дела и металлурги) , В США (« Эрайз») и Германии («КНД Humbоld Wedag АG). В СНГ аналогичный сепаратор выпускается в ООО фирме «Экспромаг» (г. Днепродзержинск, Украина) совместно С ООО «Эрга» (г. Калуга, Россия).

Получить высокое значение коэффициента неоднородности поля в таких конструкциях Мс невозможно. Кроме того величина шага должна быть минимальной.

Для високоградиентного сепаратора типа «Permos» была разработана совершенно новая магнитная конфигурация МС, которая по сравнению с обычными МС:

• требует меньше магнитного материала;
  
• генерирует очень равномерное магнитное поле, с высоким значением его градиента.
  

Данная МС не включает в себя большие магнитные блоки, намагниченные радиально по очереди внутрь или наружу, как в обычной МС, а представляет множество малых магнитных блоков, направление намагничивания которых изменяется с небольшим шагом.

С увеличением числа магнитных блоков отклонение напряженности магнитного поля Н значительно ниже , хотя среднее значение измеренной магнитной интенсивности намного выше, чем для обычной МС.

С увеличением количества магнитных блоков отклонение поля по линии поверхности барабана также снижается и отрицательные тангенциальные силы минимизированы. Оптимально, коммерческий сепаратор «Permos», МС состоит из по разному намагниченных постоянных магнитов Nd-Fe-B, охватывающих угол 120 – 90⁰ общей окружности барабана сепаратора.

Эта конструкция позволяет получить около 0,7 Тл на поверхности барабана и 0,3 ТЛ на расстоянии 10мм от поверхности барабана с минимальной величиной тангенциальных сил.

Специальная ориентация намагниченных блоков обеспечивает максимальное использование энергии магнитов, вывод за пределы барабана ( в рабочую зону) максимального магнитного потока, а также подбор конфигурации магнитного поля для эффективного разделения конкретного минерального сырья. Магнитное поле в сепараторе «Permos» - объемно-градиентное. Сепараторы выпускаются в двух исполнения : для сухого обогащения и для мокрого.

Основная область применения высокоинтенсивных, высокоградиентных аппаратов типа «Permos» - обогащение тонкоизмельченных слабомагнитных железных руд, ильменитовых руд и пляжных песков, выделение железных загрязнителей из тонкоизмельченных промышленных минералов (например для осветления каолина, Аl₂O₃ · 2SiO₂ · 2H₂O).

Данный сепаратор был успешно испытан для отделения пирхотита от промышленных продуктов флотации, для очистки промышленных минералов и образцов, для обогащения мартитовых железных руд, в том числе для производства суперконцентрата при производстве окатышей из Венесуэльской мартитовой руды содержащей только 0,27 % магнитного эквивалента.

Концентрат с содержанием 58,0 железа в питателе дообогащался, по мокрой схеме, до содержания 68,8 % Fe и менее 3,5 % SiO₂ .

При разделении мартитовых руд Бразилии, Венесуэлы и др. стран получена производительность по твердому веществу - до 40 т/час на 1м ширины барабана и объемная производительность до 160 м³/час, также на 1 м ширины питателя.

Хорошие результаты получены при выделении железосодержащих включений из шламов производства оптических стекол (после шлифовки).

Промышленные испытания сепаратора «Permos» на маргацевой руде шахты Доулан (Китай) показали хорошие результаты.

Наши исследования на марганцевых шламах (шламохранилища им. Максимова) в г. Марганце показали, что после магнитной сепарации по сухой схеме был получен концентрат с содержанием Мn 40% ( в исходном питателе ~ 17,0%).

Таким образом, проведенный анализ публикаций и результаты собственных промышленных испытаний показали, что на сегодня, сепараторы с МС типа "Permos" на РЗМ-магнитах NdFeB, для слабомагнитных материалов, эффективнее всех других МС.

На сегодня, ООО фирма «Экспромаг» (г.Днепродзержинск), и НПФ "Эрга"(г.Калуга, Россия) успешно освоили расчет и изготовление магнитных систем такого типа.