CS252550B1 - Splscb magnetické) separácie látok a zariadenie na vykonávanie tohoto sposobu - Google Patents

Description

(54) Splscb magnetické) separácie látok a zariadenie na vykonávanie tohoto sposobu

Navrhovaný sposob magnetickej separácie látok je zameraný na zvýšenie účinnosti magnetickej separácie jemnomletých slabomagnetických látok a na jej urýchlenie. Jeho podstata spočívá v tom, že na separované častíce, ktoré sa privádzajú do oblasti s maximálnou magnetickou silou, sa okrem magnetickej sily posobí přídavnou silou prúdiacebo nosného média proti směru magnetickej sily pósobiacej na částice s kladnou susceptibilitou. Táto sila sa dosahuje regulovatelným priečnym odsáváním, resp. prefukovaním nosného média prierezom separačnej komory. Jej veíkosť sa volí tak, aby' jej súčet so silou pfisobiacou na částice s kladnou susceptibilitou od zrážok s ostatnými časticami bol menší ako je magnetická sPa posobiaca na ne. Tým sa docieli toho, že častíce s kladnou susceptibilitou sú odkláňané do zóny magnetického produktu, zatial' čo nemagnetické a diamagnetické částice do zóny nemagnetického produktu. Přitom středná hodnota separačných sil je podstatné vSčšia, ako v klasickom odkláňacom separátore. Tým dochádža k zvýšeniu separačného efektu i výkonu separátora.

Obr.l.

Vynález sa týká spósobu magnetickej separácie látok, najma jemnomletých surovin, ako napr. hnědého uhlia s vysokým obsahom popolovín a síry vo formě pyritu, ako aj zariadenia s magnetickým systémom s otvoreným gradientom pol'a na vykonáváme tohto spósobu a s výhodou budeného supravodivým vinutím.

Doterajší spósob magnetickej separácie jemne mletých slabomagnetických surovin s využitím supravodivých magnetických systémov s otvoreríým gradientom pol'a spočívá v tom, že pozdíž magnetického systému vytváraného napr. sústavou proti sebe polovaných supravodivých cievok, vplyvom gravitačnej sily padá vo formě plynnej suspenzle zmes separovaných častíc. Přitom částice s kladnou susceptlbilitou, v ďalšom uvádzané ako magnetické částice, sú magnetickou silou přitahované smerom k povrchu magnetického systému, zatial' čo trajektorie diamagnetiekýeh častíc zostávajú prakticky bez změny, resp. sú magnetickou silou mierne odkláňané od povrchu magnetického systému. Výhodou tohto sposobu separácie je celková jednoduchost konštrukcie, ktorá nemá žiadne otáčajúce sa, alebo pohybujúce sa časti, ani žiadnu matricu v pracovnom priestore, ako aj nízká spotřeba energie. Nevýhodou tohto spósobu je nutnost pracovat s trideným zrnom, neschopnost separovat zrna jemnejšie ako 40 ftm a nízká selektivita separácie. Nízká účinnost' rozdelenia je spósobená niekolkými faktormi. Jedným z nich je skutočnosť, že jedinou separujúcou silou je magnetická síla, ktorá naviac poměrně rýchle klesá so vzdialenosťou častíc od povrchu cievok. Táto musí pritiahnúť magnetické částice do zóny magnetického produktu na poměrně dlhej dráhe, prakticky rovnej hrúbke separačného kanálu. Ďalšou příčinou sú vzájomné zrážky vol'ne padajúcich častíc, čím dochádza k zbrzdeniu priečneho pohybu magnetických častíc smerom k zóně magnetického produktu a taktiež k posunu i diamagnetiekýeh, resp. menej magnetických častíc do tejto oblasti. Naviac v dósledku sily odporu nosného prostredia a uvedených zrážok dochádza pri volnom páde k plošnému rozptylu separovaných častíc a tým k nežiadúcemu znečišteniu produktov separácie.

Uvedené nevýhody v podstatnej miere odstraňuje spósob a zariadenie podl'a vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že na pohybujúce sa separované častíce sa pósobí přídavnou silou prúdiaceho nosného média, ktorej jedna zložka je orientovaná proti směru posobenia magnetickej sily účinkujúcej na magnetické částice. Separované částice sa privádzajú do zóny s maximálnou magnetickou jňlou. Hodnota prídavnej odkláňacej sily F_d móže byť až řádové vyššia, ako je středná hodnota magnetickej sily pósobiacej na magnetické častíce v kanáli.

Výhodou navrhovaného spósobu je, že separačné sily pósobia na všetky separované částice, ako aj zvýšenie strednej hodnoty separačných sil. Ďalšou výhodou je potlačenie negativného vplyvu zrážok na účinnost separácie a triediaci efekt v dósledku róznych měrných hmotností, najma najjemnejších separovaných častíc. Tým sa dosahuje zrýchlenie a zvýšenie separačného efektu, čo umožňuje zvýšit výkon a účinnost separátora.

Na obr. 1 je schematicky znázorněné zariadenie na magnetickú separáciu pre navrhovaný spósob separácie a na obr. 2 sú schematicky znázorněné sily pósobiace na separované částice v tomto zariadení.

Zariadenie pre magnetickú separáciu látok pozostáva z podávacej násypky 1 pevne spojenej so stěnou 2 kryostatu, v ktorom sú umiestnené supravodivé cievky 3 a 3a, obrátene polované, vytvárajúce potrebnú magnetickú silu. So stěnou 2 kryostatu je pevne spojená separačná komora 11, v ktorej sa pohybujú magnetické částice 7 a nemagnetické částice 8. Vnútorná stená 4 a vonkajšia stená 5 separačnej komory 11 v úseku magnetickej zóny 12, vytváranej děvkami 3 a 3a, sú opatřené otvormi 17. Separačná komora 11 je v spodnej časti opatřená výsypkou 9 pre magnetickú frakciu a výsypkóu 10 pre nemagnetickú frakciu. Tieto výsypky 9, 10 sú oddělené nastavitelnou přepážkou 14. K vonkajšej stene 5 separačnej komory 11 je připojená odsávacia komora 13, spojená cez odsávacie potrubie 16 a cyklón 15 na odsávač 6.

Padajúce zrná separovaného materiálu, obsahujúce magnetické částice 7 a diamagnetické částice 8, sú pri svojom páde pozdíž magnetickej zóny 12 ovplyvňované gravitačnou silou F_g, silou odporu prostredia F_p, magnetickou silou F_nim pre magnetické částice, resp. F_md pre diamagnetické částice, a přídavnou silou F_d. Táto přídavná sila sa s výhodou dosahuje tým, že nosné médium je v smere od magnetického systému regulovatelné odsávané, resp. prefukované celým prierezom separačnej komory nachádzajúcim sa v magnetickej zóně. Velkost prídavnej sily F_d sa volí tak, aby jej súčet so silou F,„ pósobiacou na magnetické častíce od zrážok s diamagnetickými časticami bol menší, ako magnetická sila F_mm pósobiaca na ne. V tomto případe teda k separácii dochádza jednak odkláňaním diamagnetických častíc do zóny nemagnetického produktu silou_F_d + F_md + F_zd a jednak odkláňaním magnetických častíc, resp. ich udržiavaním v zóně magnetického produktu celkovou rozdielovou silou F = F,_nm + + F_d + F_zm. Dochádza tu súčasne k triedeniu a k magnetickej separácii. Časť jemnej nemagnetickej frakcie prechádza do odsávacej komory 13 a móže byť zachytená cyklónom 15.

Příklad.

Výsledky dosiahnuté pri separácii vzorky hnědého uhlia o zrnitosti 0,1 až 0,5 mm, s obsahom vody 15,9 % hmot. na supravodivom magnetickom separátore s otvoreným gradientom magnetického póla vybavenom štyrmi supravodivými cievkami, ktoré vytvárajú maximálnu hodnotu redukovanej magnetickéj sily B grád B = 70 T²/m na povrchu kryostatu bez odsávania a pri roznych rýchlostiach odsávania vzduchu prierezom separačnej komory, sú uvedené v tabuíke.

Produkt

Tabulka hmot. Obsah [°/o hmot.] Výťažnosť [% hmot.] Rýchlosť výnos A^d St^d A^d St^d hořlavina priečneho [% hm.] prúdenia vzduchu [cm/s]

Podanie	100,0	15,7	7,02
Magnet, frak.	41,4	18,7	8,94
Nemag. frak.	58,6	13,6	5,67
Podanie	100,0	15,7	6,93
Magnet, frak.	19,4	24,8	14,62
Nemag. frak.	80,6	13,6	5,08
Podanie	100,0	16,6	7,00
Magnet, frak.	17,8	25,5	14,73
Nemag. frak.	82,2 100,0	14,7	5,33
Podanie	16,7	7,06
Magnet, frak.	13,4	28,6	16,72
Nemag. frak.	86,6	15,0	5,58

Z tabulky je zřejmé, že účinnosť suchej magnetickej separácie sa pri použití sposobu vynálezu zlepšuje. Výťažnosť hořlaviny v nemagnetickej frakcii separácie s narastajúcou rýchlosťou priečneho prúdenia vzduchu sa zvyšuje zo 69_;1 % hmot. až na 88,5 % hmot., obsah celkovej síry S_t ^d v magnetickej frakcii sa taktiež zvyšuje z 8,94 % hmot. až na 16,72 % hmot. a popola A^d z 18,7 % hmot. až na 28,6 % hmot. pri poměrně malom poklese výťažnosti síry S_t ^d z 52,7 pere. hmot. na 31,6 °/o hmot. a popola A^d zo

100,0	100,0	100,0
49,4	52,7	30,9	0
50,6	47,3	69,1
100,0	100,0	100,0
30,6	41,0	17,4	5,6
69,4	59,0	82,6
100,0	100,0	100,0
27,2	37,4	15,9	15,6
72,8	62,6	84,1
100,0	100,0	100,0
22,8	31,6	11,5	18,8
77,2	68,4	88,5
/o hmot.	na 22,8 %	hmot. v	magnetic-

kej frakcii.

Vynález može nájsť významné priemyselné využitie pri magnetickej separácii slabomagnetických jemne mletých surovin, najmá energetického uhlia s vysokým obsahom balastných zložiek v tepelných elektrárňach. S výhodou može byť využitý pre separáciu surovin, u ktorých je velký rozdiel v měrných hmotnostiach jednotlivých minerálnych komponent.

Claims (3)

PREDMET

1. Sposob magnetickej separácie látok vyznačujúci sa tým, že na pohybujúce sa separované častíce sa posobí silou prúdiaceho nosného média, ktorej jedna zložka je orientovaná proti směru posobenia magnetickej sily na částice s kladnou susceptibiiitou.

2. Sposob podlá bodu 1, vyznačujúci sa tým, že separované častíce sa privádzajú do zóny s maximálnou magnetickou silou.

3. Zariadenia na vykonáváme sposobu podlá bodu 1 alebo 2, pozostávajúce z magneVYNÁLEZU tického systému s otvoreným gradientom magnetického póla s podávacím a odvádzacím zariadením a separačnej komory, vyznačujúce sa tým, že vnútorná stená (4) a vonkajšia stená (5J separačnej komory (11) sú opatřené otvormi (17), v priestore magnetickej zóny (12), pričom vonkajšia stená (5) je pevne spojená s odsávacou komorou (13), ktorá je v spodnej časti opatřená odsávacím potrubím (16) spojeným cez cyklón (15) s odsávačom (6).