Ресурсы железной руды в нашей стране богаты запасами и разнообразием, но много бедных руд, мало богатых, а также руды с мелкозернистой структурой. Лишь немногие руды пригодны для непосредственного использования. Большое количество руды требует переработки перед применением. В течение длительного времени обогащение отобранных руд становилось все более сложным, коэффициент обогащения увеличивался, технологический процесс и оборудование становились все более сложными, особенно наблюдалась тенденция к росту затрат на измельчение. В настоящее время перерабатывающие предприятия, как правило, применяют такие меры, как увеличение дробления и уменьшение измельчения, а также предварительный отбор и утилизация отходов перед измельчением, что позволило достичь замечательных результатов.
В целом, сухое бросокПредварительное измельчение более выгодно в следующих ситуациях:онс:
(1) ВрайоныВ районах с ограниченными водными ресурсами невозможно гарантировать наличие воды для разработки месторождений, что снижает эффективность методов мокрой сепарации минералов. Поэтому в таких районах в первую очередь будут рассматриваться методы сухой предварительной сортировки.
(2) Необходимо уменьшить объем хвостохранилища и снизить давление в хвостохранилище. Приоритет будет отдан сухой предварительной сортировке и утилизации отходов.
(3) Сухое выбрасывание крупнозернистой руды более целесообразно, чем разделение водой.
(4) Сухое бросок обычно делится на несколько этапов:
Сухое измельчение крупнозернистых продуктов с максимальным размером частиц 400 мкм.～125 мм, Сухая полировка продуктов средней степени измельчения с максимальным размером частиц 100-50 мм, Тонкое измельчение и сухая полировка с максимальным размером частиц 25 мм.～5 мм. Помимо сухой полировки измельченных продуктов с помощью валковых мельниц высокого давления, которые в настоящее время широко используются, конструкция выбранного оборудования отличается.
Оборудование для сухой сепарации материалов с максимальным размером частиц 20 мм и более.
Для сухой полировки руды с максимальным размером частиц 20 мм и более в настоящее время наиболее широко используется магнитный сепаратор для сухих сыпучих материалов с постоянными магнитами серии CTDG.
Сухие магнитные сепараторы с постоянными магнитами широко используются в металлургических шахтах и других отраслях промышленности для удовлетворения потребностей крупных, средних и малых рудников. Они применяются для предварительной сортировки материалов с максимальным размером частиц не более 500 мм после дробления на магнитосепарационной установке. Это позволяет восстанавливать геологическое качество отвальной породы, экономить энергию и снижать потребление, а также увеличивать производительность перерабатывающего завода; используются в забоях для извлечения магнетитовой руды из отвальной породы с целью повышения коэффициента использования рудных ресурсов; используются для извлечения металлического железа из сталеплавильного шлака; используются при утилизации отходов для сортировки полезных металлов.
Сухой магнитный сепаратор с постоянными магнитами в основном использует магнитную силу для разделения. Руда равномерно подается на ленту и транспортируется в зону сортировки на верхней части магнитного барабана с постоянной скоростью. Под действием магнитной силы сильномагнитные минералы адсорбируются на поверхности ленты магнитного барабана, перемещаются к нижней части барабана, отрываются от магнитного поля и под действием силы тяжести падают в резервуар с концентратом. Отвальная порода и слабомагнитная руда не притягиваются магнитной силой и сохраняют свою инерцию. Они отбрасываются плашмя перед разделительной перегородкой и падают в хвостохранилище.
С точки зрения конструкции, магнитный сепаратор для сухих сыпучих материалов с постоянными магнитами в основном включает в себя приводной двигатель, упругую штифтовую муфту, приводной редуктор, поперечную муфту, узел магнитного барабана и редуктор регулировки магнитного поля.
Технические аспекты конструкции
(1) Для сухого выбрасывания крупнодисперсных продуктов с максимальным размером частиц 400-125 мм. Из-за большого размера руды лента после грубого дробления транспортирует большой объем, и верхняя часть ленточного конвейера попадает в зону сортировки барабана. Для достижения рационального эффекта удаления отходов и снижения содержания магнитного железа в отходах, магнитный барабан на этом этапе должен иметь большую глубину проникновения магнита, чтобы можно было улавливать крупные частицы руды. Основные технические особенности конструкции продукта на этом этапе: ① Чем больше диаметр валков, тем лучше, обычно до 1400 мм или 1500 мм. ② Ширина ленты должна быть как можно больше. Максимальная проектная ширина выбранной в настоящее время ленты составляет 3000 мм; лента должна быть как можно длиннее в прямом участке возле головки барабана, чтобы слой материала, поступающий в зону сортировки, был тоньше. ③ Большая глубина проникновения магнита. Рассмотрим в качестве примера сортировку рудных частиц с максимальным размером 300-400 мм. Как правило, интенсивность магнитного поля на расстоянии 150-200 мм от поверхности барабана (от зоны всасывания до поверхности барабана) превышает 64 кА/м, как показано на рисунке 1. 1. ④ Зазор между разделительной пластиной и барабаном составляет более 400 мм и регулируется. ⑤ Рабочая скорость барабана регулируется, а регулировка угла магнитного склонения и регулировка распределительного устройства позволяют оптимизировать показатель сортировки.
Рисунок 1. Карта магнитного поля.
Таблица 1. Напряженность магнитного поля на определенном расстоянии от магнитного стола, кА/м.
Из таблицы 1 видно, что напряженность магнитного поля на расстоянии 200 мм от поверхности магнитной системы составляет 81,2 кА/м, а напряженность магнитного поля на расстоянии 400 мм от поверхности магнитной системы составляет 21,3 кА/м.
(2) Для сухой полировки продуктов среднего помола с максимальным размером частиц 100-50 мм, в связи с более мелким размером частиц и более тонким слоем материала, параметры конструкции и выбор сухого грубого помола могут быть соответствующим образом скорректированы:①Диаметр барабана обычно составляет 1000, 1200, 1400 мм.②Обычно ширина ленты составляет 1400, 1600, 1800, 2000 мм; лента максимально длинная на прямом участке у головки барабана, чтобы слой материала, поступающий в зону сортировки, был тоньше.③Большая глубина проникновения магнитного поля. В качестве примера рассмотрим сортировку частиц руды с максимальным размером 100 мм. Обычно напряженность магнитного поля на расстоянии 100-50 мм от поверхности барабана, от зоны всасывания до поверхности барабана, превышает 64 кА/м, как показано на рисунке 2 и в таблице 2.④Зазор между разделительной пластиной и барабаном составляет более 100 мм и регулируется.⑤Скорость вращения барабана регулируется, а регулировка угла магнитного склонения и настройка распределительного устройства позволяют оптимизировать показатель сортировки.
Рисунок 2. Карта облака магнитного поля.
Таблица 2. Напряженность магнитного поля на определенном расстоянии от магнитного стола, кА/м.
Из таблицы 2 видно, что напряженность магнитного поля на расстоянии 100 мм от поверхности магнитной системы составляет 105 кА/м, а напряженность магнитного поля на расстоянии 200 мм от поверхности магнитной системы составляет 30,1 кА/м.
(3) Для сухой полировки мелкодисперсных продуктов с максимальным размером частиц 25-5 мм при проектировании и выборе можно выбрать меньший диаметр барабана и меньшую глубину проникновения магнита, что здесь обсуждаться не будет.
Сушильное оборудование для материалов с максимальным размером частиц менее 20 мм.
- Пульсирующий сухой магнитный сепаратор серии MCTF
Пульсирующий сухой магнитный сепаратор серии MCTF представляет собой оборудование для магнитной сепарации средней напряженности поля. Он подходит для мягких руд, таких как песчаник, песчаная руда, речной песок, морской песок и т. д., или для измельченной порошкообразной тощей руды с размером частиц 20 мкм.～0 мм. Концентрация магнитных минералов и сухая предварительная селекция мелкодисперсных продуктов магнетита.
1.2 Принцип работы
Принцип работы пульсирующего сухого магнитного сепаратора серии MCTF показан на рисунке 3.
Рисунок 3. Схема принципа работы пульсирующего сухого магнитного сепаратора типа MCTF.
Используя принцип притяжения магнитных материалов постоянными магнитами, внутри барабана устанавливается полукруглая магнитная система с более сильным магнитным полем, через которую протекают материалы. Когда материал проходит через магнитное поле, частицы магнитных минералов захватываются сильной магнитной силой и адсорбируются на поверхности полукруглой магнитной системы. Когда частицы магнитных минералов перемещаются вращающимся барабаном в нижнюю немагнитную зону, они падают к выходному отверстию концентрата и выгружаются под действием силы тяжести. Немагнитная руда или руда с более низким содержанием железа может свободно протекать через магнитное поле к выходному отверстию хвостов под действием силы тяжести и центробежной силы.
С точки зрения конструкции, пульсирующий сухой магниторазделитель типа MCTF включает в себя в основном устройство регулировки магнитной системы, барабанный узел, верхнюю оболочку, пылезащитный кожух, раму, передающее устройство и распределительное устройство.
Технические аспекты конструкции
Основные технические особенности конструкции включают: ①Обычно используются валы диаметром 800, 1000 и 1200 мм; конструкция основана на принципе, что чем мельче размер частиц, тем меньше диаметр, а чем крупнее размер частиц, тем больше диаметр барабана. ②Длина барабана обычно контролируется в пределах 3000 мм. Если барабан слишком длинный, ткань будет неоднородной по длине, что повлияет на эффективность сортировки. ③По мере уменьшения размера частиц материала глубина проникновения магнита в барабан уменьшается; количество магнитных полюсов увеличивается, что способствует многократному обороту материала и обеспечивает отделение очищенных отходов. Когда толщина слоя материала составляет 30 мм, расстояние от поверхности барабана составляет 30 мм. Интенсивность магнитного поля на этом расстоянии составляет 64 кА/м (см. рисунок 4 и таблицу 3). ④ Зазор между разделительной пластиной и барабаном составляет более 20 мм и регулируется. ⑤ Для обеспечения равномерного распределения по длине барабана оборудование должно быть оснащено вспомогательным оборудованием, таким как желоб, вибрационный питатель, спиральный или звездообразный распределитель. ⑥ Для обеспечения стабильного показателя сортировки можно установить дозирующее устройство для количественной подачи материала. ⑦ Рабочая скорость барабана регулируется, а регулировка угла магнитного склонения и регулировка устройства распределения материала позволяют оптимизировать показатель сортировки. Место применения пульсирующего сухого магнитного сепаратора MCTF с вибрационным питателем показано на рисунке 5.
Рисунок 4. Карта облака магнитного поля.
Таблица 3. Напряженность магнитного поля на определенном расстоянии от магнитного стола, кА/м.
Из таблицы 3 видно, что напряженность магнитного поля на расстоянии 30 мм от поверхности магнитной системы составляет 139 кА/м, а напряженность магнитного поля на расстоянии 100 мм от поверхности магнитной системы составляет 13,8 кА/м.
Рисунок 5. Место применения пульсирующего сухого магнитного сепаратора MCTF с вибрационным питателем.
2. Двухбарабанный пульсирующий сухой магнитный сепаратор серии MCTF
2.1 Принцип работы грубой шлифовальной машины
Оборудование подает руду через подающее устройство. После сортировки руды первым барабаном сначала отбирается часть концентрата. Отходы первого барабана поступают во второй барабан для очистки, и очищенный концентрат и первый концентрат смешиваются, образуя конечный концентрат. Очищенные отходы являются конечными отходами. Принцип работы одного из барабанов предварительной очистки показан на рисунке 6.
2.2 Принцип работы одной черновой и одной тонкой шлифовальной машинки
Оборудование подает руду через подающее устройство. После сортировки руды первым барабаном часть отходов сначала отбрасывается. Концентрат первого барабана поступает во второй барабан для сортировки, и концентрат, полученный после сортировки на втором барабане, является конечным концентратом. Отходы второй обогатительной фабрики объединяются с конечными отходами. Принцип работы одного чернового и одного тонкого барабана показан на рисунке 7.
Рис. 7. Иллюстрация принципа работы черновой и чистовой обработки.
Технические аспекты конструкции
Технические характеристики двухбарабанного пульсирующего сухого магнитного сепаратора серии 2MCTF: ①Основной принцип конструкции аналогичен пульсирующему сухому магнитному сепаратору серии MCTF. ②Напряженность магнитного поля второй трубки выше, чем первой, когда первая трубка имеет грубую структуру и выполняется первый проход; напряженность магнитного поля второй трубки ниже, чем первой, когда первая трубка имеет грубую структуру, а вторая – тонкую. Место применения двухбарабанного пульсирующего сухого магнитного сепаратора серии 2MCTF, оснащенного звездообразным подающим устройством и автоматическим дозирующим устройством, показано на рисунке 8.
Рисунок 8. Место применения двухбарабанного пульсирующего сухого магнитного сепаратора 2MCTF, оснащенного звездообразным подающим устройством и автоматическим дозирующим устройством.
Трехбарабанный пульсирующий сухой магнитный сепаратор серии 3.3MCTF
3.1 Принцип работы: один черновой и два сквозных прохода
Оборудование подает руду через подающее устройство, руда сортируется первым барабаном, и сначала извлекается часть концентрата. Отходы первого барабана поступают во второй барабан для очистки, отходы второго барабана — в третий барабан для очистки, а отходы третьего барабана — в конечный концентрат. Концентраты первого, второго и третьего барабанов объединяются в конечный концентрат. Принцип работы одного чернового и двух очистных барабанов показан на рисунке 9.
Рисунок 9. Схема принципа работы одного чернового и двух подметальных устройств.
Оборудование подает руду через подающее устройство. После сортировки руды на первом барабане концентрат поступает на второй барабан для дальнейшего разделения, концентрат со второго барабана поступает на сортировочный третий барабан, и концентрат с третьего барабана является конечным концентратом. Отходы второго и третьего барабанов объединяются в конечные отходы. Принцип работы одного грубого и двух мелких барабанов показан на рисунке 10.
Рисунок 10. Схема принципа работы одного чернового и двух чистовых станков.
Технические аспекты конструкции
Технические характеристики трехроликового пульсирующего сухого магнитного сепаратора серии 3MCTF: ①Основной принцип конструкции аналогичен пульсирующему сухому магнитному сепаратору серии MCTF. ②Напряженность магнитного поля второй и третьей трубок увеличивается в порядке одного грубого и двух поперечных вращений; напряженность магнитного поля второй и третьей трубок уменьшается в порядке одного грубого и двух тонких вращений. Место применения трехбарабанного пульсирующего сухого магнитного сепаратора серии 3MCTF показано на рисунке 11.
Рисунок 11. Место применения трехбарабанового пульсирующего сухого магнитного сепаратора 3MCTF.
4. Сухой магнитный сепаратор с постоянными магнитами и вращающимся магнитным полем серии CTGY
Принцип работы сухого магнитного сепаратора с вращающимся магнитным полем и постоянными магнитами серии CTGY показан на рисунке 12.
Рисунок 12. Принцип работы сухого магнитного сепаратора с постоянными магнитами и вращающимся магнитным полем серии CTGY.
Предварительный селектор вращающегося магнитного поля с постоянными магнитами серии CTGY [3] использует комбинированную магнитную систему, посредством двух комплектов механического механизма передачи, реализует обратное вращение магнитной системы и барабана, что приводит к быстрому изменению полярности, благодаря чему магнитный материал может быть отделен на большом расстоянии. Среда более полно отделена от немагнитных и слабомагнитных материалов.
Материал поступает на конвейерную ленту через загрузочное отверстие над подающим устройством, и конвейерная лента движется под действием разделительного двигателя, а вращающееся магнитное поле вращается в противоположном направлении под действием двигателя (относительно ленты). После того, как материал попадает в магнитное поле с помощью конвейерной ленты, магнитный материал плотно адсорбируется на ленте и подвергается сильному магнитному перемешиванию, что приводит к его вращению и подпрыгиванию, а также к «сжатию» немагнитного материала к верхнему слою под действием силы тяжести и центробежной силы, быстро попадая в немагнитный контейнер. Магнитное вещество адсорбируется на ленте и продолжает двигаться под барабаном. Покинув магнитное поле, оно под действием силы тяжести и центробежной силы попадает в магнитный контейнер, обеспечивая эффективное разделение магнитного и немагнитного веществ.
Технические аспекты конструкции
Базовая конструкция сухого магнитного сепаратора с постоянными магнитами и вращающимся магнитным полем серии CTGY включает в себя раму, подающий бункер, барабан, бункер для отходов, бункер для концентрата, систему магнитной передачи, систему передачи барабана и т. д.
Технические характеристики сухого магнитного сепаратора с постоянными магнитами и вращающимся магнитным полем серии CTGY: ① Конструкция магнитной системы использует концентрическую вращающуюся магнитную систему, угол обмотки магнита составляет 360°, окружное направление чередуется в соответствии с полярностью NSN, и используется уникальная технология концентрации магнита. Между магнитными группами добавлены клиновидные магнитные блоки из NdFeB, что увеличивает силу барабана более чем в 1,5 раза, а количество магнитных полюсов одновременно удваивается, что увеличивает количество вращений в процессе сортировки материала и позволяет эффективно удалять слабые магнитные вещества и смешанные пустые породы в минералах. В качестве источника магнитного поля используется высокоэффективный, высококоэрцитивный, высокотемпературный и термостойкий редкоземельный неодим-железо-бор, а пластины магнитных полюсов изготовлены из высокопроницаемого материала — электротехнического чистого железа DT3, что значительно повышает магнитную проницаемость. Сердечник минимизирует потери магнитного поля, а напряженность магнитного поля на поверхности магнитного цилиндра эффективно повышается, что улучшает коэффициент извлечения ферромагнитных материалов.② Барабанная магнитная система имеет раздельное частотное преобразование и регулирование скорости. Для управления скоростью вращения барабана и магнитной системы используются два редукторных двигателя, которые управляются двумя инверторами. Скорость вращения двигателя можно изменять, регулируя частоту вращения. Изменяя скорость вращения барабана и скорость вращения магнитной системы, можно контролировать количество перекатываний минеральных частиц.③ Роликовый вал с постоянными магнитами изготовлен из стекловолоконного армированного пластика на основе эпоксидной смолы, что предотвращает нагрев валов и увеличивает мощность двигателя за счет эффекта вихревых токов.
5. Подвесной магнитный сепаратор серии CXFG
5.1 Основная структура и принцип работы
Подвесной магнитный сепаратор серии CXFG в основном состоит из подающего бункера, устройства распределения противороликов, основного ленточного конвейера, вспомогательного ленточного конвейера, магнитной системы, устройства распределения, устройства остановки, бункера для концентрата, бункера для отходов, рамы и системы передачи.
Принцип сортировки в подвесном магнитном сепараторе серии CXFG заключается в использовании роликового механизма для равномерной подачи материала на поверхность вспомогательной ленточной ленты. Магнитная система на основной ленточной ленте расположена в верхней части материала для отделения сильномагнитных минералов. Материал захватывается и направляется в бункер концентрата. Когда слабомагнитные материалы проходят через головку вспомогательного ленточного конвейера, они притягиваются к поверхности барабана магнитной системой, расположенной внутри барабана, и после отделения от магнитного поля при вращении барабана попадают в бункер концентрата. Немагнитные минералы под действием инерционной силы движения и силы тяжести отбрасываются в бункер отходов, что и обеспечивает сортировку. Принцип работы подвесного магнитного сепаратора серии CXFG показан на рисунке 13.
Рисунок 13. Принцип работы подвесного магнитного сепаратора серии CXFG.
Технические аспекты конструкции
Технические особенности магнитного сепаратора серии CXFG: ① Использование противороликовой ткани обеспечивает не только равномерность обработки и слоистой структуры материала, но и позволяет перехватывать и способствовать дроблению крупнозернистой руды. Между двумя парами роликов имеется определенный зазор. Пара зацепляющихся шестерен приводится в движение синхронно и реверсивно через двигатель с постоянной частотой вращения. Пользователь может регулировать скорость вращения пары роликов в зависимости от производительности, регулируя количество обрабатываемой руды. ② Основной ленточный конвейер для разделения использует открытую плоскую магнитную систему с чередующимся расположением нескольких магнитных полюсов. Плоская магнитная система имеет большую площадь разделения и длительное время намагничивания, что создает больше возможностей для адсорбции магнитной руды. Поскольку магнитная система расположена в верхней части руды, магнитное железо в зоне сортировки находится во взвешенном и рыхлом состоянии, мономеры адсорбируются, отсутствует явление включения, и эффективность повышения качества значительно выше, чем в случае изогнутой магнитной системы. Магнитные минералы движутся вдоль магнитных полюсов и проходят через плоскую магнитную систему. Магнитные минералы автоматически многократно переворачиваются. Частота переворачиваний высока, а время переворачивания велико, что способствует повышению качества магнитных минералов. В плоской магнитной системе используется продуманная и рациональная магнитная разница, и минералы всегда находятся под действием многополярных магнитных полюсов, что эффективно отделяет пустую породу и немагнитные минералы, обеспечивая полное извлечение, повышение качества концентрата и уменьшение хвостового потока. ③Вспомогательный ленточный конвейер в основном используется для транспортировки минералов, а головка имеет конструкцию магнитного барабана для отделения мелких частиц. Ролик имеет канавочную конструкцию для предотвращения отклонения ленты.
Вышеупомянутая серия продукции, производимая компанией Shandong Huate Magnetoelectric Technology Co., Ltd., подходит для разделения минералов с различным размером частиц. В основе продукции лежит разработка конструкции, отвечающей требованиям различных показателей сортировки, и она успешно применяется на многих горнодобывающих предприятиях, где играет положительную роль в экономии энергии, снижении потребления и повышении эффективности.
Для повышения эффективности производства горнодобывающим предприятиям следует выбирать оборудование для магнитной сепарации, соответствующее условиям их собственной деятельности, с учетом характера руды и технологических особенностей.
Производители оборудования должны постоянно совершенствовать и улучшать характеристики своей продукции в соответствии с производственными требованиями горнодобывающих предприятий, решать проблемы, возникающие в процессе эксплуатации, выпускать продукцию, более подходящую для промышленного применения, и содействовать технологическому развитию оборудования для магнитной сепарации.
Дата публикации: 17 марта 2021 г.