Роликовые магнитные сепараторы (РСТ) применяются для сухого обогащения сыпучих материалов, когда необходимо удалить слабомагнитные минералы или очистить сырье от слабомагнитных примесей.

Традиционные роликовые сепараторы обладают высокой напряженностью магнитного поля в зоне контакта материала с роликом. Магнитные зерна притягиваются к поверхности ролика, удерживаются на нем и уносятся из зоны сепарации в магнитный продукт.

Однако при работе с сильными магнитными системами возникает проблема снятия магнитного продукта. Частицы, привлеченные к ролику, могут удерживаться слишком сильно, что затрудняет своевременное отделение от рабочей поверхности.

Проблема механического съёма магнитного продукта

В обычных роликовых сепараторах магнитный продукт снимается механически или выводится из зоны действия магнитного поля за счет вращения ролика.

При увеличении индукции магнитного поля сила притяжения магнитных зерен к ролику возрастает. Это повышает извлечение слабомагнитных частиц, но одновременно усложняет их разгрузку.

Механический съём магнитного продукта имеет несколько недостатков: износ рабочих поверхностей, потребность в точной регулировке зазоров, нестабильность разгрузки и возможное загрязнение продуктов при изменении свойств материала.

Поэтому для роликовых сепараторов с сильным магнитным полем целесообразно другой принцип съёма магнитной фракции — не механический, а электрический.

Идея электрического съёма

В сепараторе РСТ магнитный продукт снимается с ролика электрическим полем.

Материал подается на рабочий ролик с мощными неизменными магнитами. Немагнитные зерна не удерживаются магнитным полем и сходят с ролика по обычной траектории. Слабомагнитные зерна притягиваются к ролику и удерживаются на его поверхности.

В зоне выгрузки на эти зерна действует электрическое поле. Под его влиянием магнитные частицы отрываются от поверхности ролика и переходят в магнитный продукт.

Такой принцип позволяет объединить сильное магнитное поле для извлечения слабомагнитных частиц и надежную разгрузку магнитной фракции без сложной механического съёма.

Конструктивная схема РСТ

Роликовый сепаратор РСТ состоит из рабочего ролика с постоянными сильными магнитами, узла подачи материала, электродной системы для съёма магнитного продукта, приемников продуктов разделения и системы регулирования режимов работы.

Исходный материал подаётся тонким слоем на поверхность ролика. В зоне действия магнитного поля слабомагнитные частицы притягиваются к ролику, а немагнитные частицы отделяются по инерционной траектории.

В зоне разгрузки магнитной фракции размещается электродная система. Она создает электрическое поле, которое действует на удерживаемые на поверхности ролика зерна и способствует их отрыву от рабочей поверхности.

После этого магнитная фракция поступает в свой приемник, а немагнитная – в приемник немагнитного продукта.

Работа в сильном магнитном поле

Главное преимущество РСТ состоит в возможности использовать сильное магнитное поле для извлечения слабомагнитных минералов.

Чем выше индукция магнитного поля на поверхности ролика, тем более эффективно удерживаются зерна с низкой магнитной восприимчивостью. Это важно при доводке минеральных концентратов, очистке кварцевых песков, разделении минеральных песков и извлечении слабомагнитных примесей из сыпучих материалов.

Однако самое сильное поле создает проблему разгрузки магнитного продукта. Без дополнительного воздействия частицы могут слишком крепко удерживаться на роликовой поверхности.

Электрический съём позволяет решить эту проблему без снижения магнитной интенсивности рабочей зоны.

Преимущества электрического съёма

Электрический съём магнитного продукта имеет несколько технологических и конструктивных преимуществ.

Во-первых, оно позволяет применять сильные магнитные системы без ухудшения разгрузки магнитной фракции.

Во-вторых, уменьшается потребность в механическом контакте с рабочей поверхностью ролика. Это снижает износ и повышает стабильность работы сепаратора.

В-третьих, электрическое поле дает возможность более точно управлять моментом отрыва магнитных зерен от ролика. Это улучшает распределение продуктов и уменьшает их взаимное загрязнение.

В четвертых, конструкция становится более пригодной для работы с абразивными сухими материалами, где механические скребки, щетки или другие узлы съёма быстро изнашиваются.

Ключевая идея РСТ: сильное магнитное поле используется для извлечения слабомагнитных частиц, а электрическое поле – для управляемого съёма магнитного продукта с ролика.

Область применения РСТ

Роликовый сепаратор РСТ может применяться для сухой магнитной сепарации зернистых и сыпучих материалов, в которых компоненты отличаются магнитной восприимчивостью.

Основная область применения – доводка минеральных концентратов и очистка нерудного сырья от слабомагнитных примесей.

Сепаратор может быть полезен там, где обычные барабанные или роликовые сепараторы не обеспечивают достаточной селективности, а применение сильного магнитного поля усугубляется проблемой снятия магнитного продукта.

Особенно актуально применение РСТ для сухих материалов, где нежелательно использование воды, реагентов или мокрых схем переработки.

Материалы, для которых может применяться сепаратор

РСТ может использоваться для работы с разными видами минерального и техногенного сырья.

Типовые направления применения:

кварцевые пески – очистка от слабомагнитных железосодержащих примесей;

полевошпатовое и пегматитовое сырье – снижение содержания железа и темноцветных минералов;

титан-цирконовые пески – доводка промежуточных продуктов и разделение минеральных фракций;

цирконовые концентраты – очистка от слабомагнитных примесей;

техногенное сырье — извлечение или очистка компонентов с различной магнитной восприимчивостью.

Технологические задачи

В технологических схемах РСТ может делать несколько задач.

Первая задача – извлечение слабомагнитных минералов из сухого зернистого материала. Для этого используется мощное магнитное поле на поверхности ролика.

Вторая задача доводка концентратов после предварительных операций обогащения. В этом случае сепаратор работает как аппарат тонкой очистки или перечистки.

Третья задача повышение качества товарного продукта путем удаления нежелательных примесей, ухудшающих химические или минералогические показатели концентрата.

Четвертая задача разделение промежуточных продуктов, в которых ценные и породные минералы обладают близкими физическими свойствами, но отличаются по магнитной восприимчивости.

Преимущества для производства

Для производства применения РСТ имеет практическое значение в тех случаях, когда необходимо повысить качество сухого продукта без перехода к мокрой схеме обогащения.

Сепаратор позволяет работать с сильным магнитным полем и при этом обеспечивать управляемую разгрузку магнитной фракции.

Это важно для технологических схем, где следует извлекать слабомагнитные примеси с небольшой разницей магнитной восприимчивости, но при этом не допустить потерь основного продукта или взаимного загрязнения фракций.

Электрический съём магнитного продукта снижает зависимость процесса от механических скребков, щеток или других контактных узлов. Это увеличивает стабильность работы сепаратора при переработке абразивных материалов.

Связь с современным оборудованием МГТ

Принципы, описанные в статье, напрямую связаны с роликовыми магнитными сепараторами РСТ, применяемыми для сухой сепарации слабомагнитных минералов и доводки концентратов.

РСТ целесообразно рассматривать не как универсальный аппарат для любого материала, а как специализированное оборудование для задач, где требуется сильное магнитное поле, тонкое разделение зернистого сухого материала и стабильный съём магнитной фракции.

Практический выбор режима работы сепаратора должен базироваться на лабораторных испытаниях конкретного сырья: его крупности, минеральном составе, магнитной восприимчивости к компонентам, влажности и требованиям к конечному продукту.

Выводы

Роликовый сепаратор с сильными постоянными магнитами и электрическим съёмом магнитного продукта является специализированным аппаратом для сухой сепарации слабомагнитных материалов.

Его основная идея состоит в сочетании двух факторов: сильного магнитного поля для извлечения слабомагнитных частиц и электрического поля для управляемого съёма магнитного продукта с ролика.

Такой подход позволяет повысить интенсивность магнитного поля без ухудшения разгрузки магнитной фракции.

Отказ от обычной механического съёма уменьшает износ рабочих узлов, повышает стабильность процесса и расширяет возможности сухого магнитного обогащения абразивных сыпучих материалов.

РСТ может применяться для доводки минеральных концентратов, очистки кварцевых песков, пегматитового и полевошпатового сырья, титано-цирконовых песков, цирконовых и гранатовых концентратов, а также техногенного сырья.

Источник

Подготовлено по материалам статьи:

Туркенич А. М. Роликовый сепаратор на мощных магнитах с электрическим съёмом магнитного продукта.

Материалы НПФ «Магнитные и гидравлические технологии».