Železove rude v naši državi so bogate z rezervami in vrstami, vendar je veliko pustih rud, malo bogatih rud in drobnozrnatih. Malo je rud, ki jih je mogoče neposredno uporabiti. Pred uporabo je treba predelati veliko količino rud. Že dolgo je bilo bogatenje izbranih rud vse težje, razmerje bogatenja je postajalo vedno večje, postopek in oprema pa vse bolj zapletena, zlasti stroški mletja pa so se povečevali. Trenutno predelovalni obrati običajno sprejemajo ukrepe, kot so večje drobljenje in manj mletja ter predhodna izbira in odstranjevanje odpadkov pred mletjem, kar je privedlo do izjemnih rezultatov.
Na splošno velja, da je suho metanje bPred mletjem je ugodnejše v naslednjih situacijahna:
(1) VobmočjaKjer so vodni viri omejeni, ni mogoče zagotoviti vode za razvoj rudarjenja, zato izvedljivost mokrega ločevanja mineralov ni visoka. Zato bodo na teh območjih najprej obravnavane suhe metode predselekcije.
(2) Zmanjšati je treba količino jalovinske brozge in tlak v jaloviščih. Prednost bo dana suhemu predselekcijskemu postopku in odstranjevanju odpadkov.
(3) Suho metanje rude z velikimi delci je bolj izvedljivo kot ločevanje z vodo.
(4) Suho metanje je običajno razdeljeno na več faz:
Suho metanje grobo zdrobljenih izdelkov z največjo velikostjo delcev 400～125 mm, Suho poliranje srednje zdrobljenih izdelkov z največjo velikostjo delcev 100–50 mm, Fino drobljenje in suho poliranje z največjo velikostjo delcev 25～5 mm, poleg suhega poliranja zdrobljenih izdelkov z visokotlačnimi valjčnimi mlini, ki se trenutno pogosto uporabljajo, je struktura izbrane opreme drugačna.
Oprema za suho ločevanje materialov z največjo velikostjo delcev 20 mm ali več
Za suho poliranje rude z največjo velikostjo delcev 20 mm ali več je trenutno najpogosteje uporabljen suhi magnetni separator s trajnimi magneti serije CTDG.
Permanentni magnetni separatorji za suhi razsuti tovor se pogosto uporabljajo v metalurških rudnikih in drugih industrijah za zadovoljevanje potreb velikih, srednjih in majhnih rudnikov. Uporabljajo se za predhodno izbiro materialov z največjo velikostjo delcev, ki ne presega 500 mm po drobljenju v magnetni separacijski napravi. Za obnovitev geološkega stanja jalovine lahko prihranijo energijo in zmanjšajo porabo ter povečajo predelovalno zmogljivost predelovalnega obrata. Uporabljajo se v odkopu za pridobivanje magnetitne rude iz jalovine za izboljšanje stopnje izkoriščenosti rudnih virov; uporabljajo se za pridobivanje kovinskega železa iz jeklene žlindre; uporabljajo se pri odstranjevanju odpadkov za sortiranje uporabnih kovin.
Magnetni separator za suhi razsuti material s trajnim magnetom za ločevanje uporablja predvsem magnetno silo. Ruda se enakomerno dovaja na trak in s konstantno hitrostjo prevaža do območja za sortiranje na zgornjem delu magnetnega bobna. Pod delovanjem magnetne sile se močni magnetni minerali adsorbirajo na površino traku magnetnega bobna, stečejo v spodnji del bobna, kjer se odlepijo od magnetnega polja in zaradi gravitacije padejo v rezervoar za koncentrat. Jalovinska kamnina in šibko magnetna ruda ne moreta biti privlačni z magnetno silo in ohraniti svoje vztrajnosti. Vržejo se ravno pred pregrado in padajo v jalovino.
S strukturnega vidika magnetni separator s permanentnim magnetom za suhi razsuti tovor vključuje predvsem pogonski motor, elastično zatič sklopke, pogonski reduktor, križno drsno sklopko, sklop magnetnega bobna in magnetni nastavitveni reduktor.
Strukturno tehnične točke
(1) Za suho metanje grobo zdrobljenih izdelkov z največjo velikostjo delcev 400–125 mm. Zaradi velike velikosti rude trak po grobem drobljenju prenese veliko količino, zgornji del tračnega transporterja pa vstopi v območje sortiranja bobna. Da bi dosegli razumen učinek odstranjevanja odpadkov in zmanjšali vsebnost magnetnega železa v jalovini, mora imeti magnetni boben na tej stopnji večjo globino magnetnega prodiranja, da se lahko zajamejo veliki delci rude. Glavne tehnične točke strukture izdelka na tej stopnji: ① Večji kot je premer valja, tem bolje, običajno do 1400 mm ali 1500 mm. ② Širina traku je čim širša. Največja konstrukcijska širina trenutno izbranega traku je 3000 mm; trak je čim daljši v ravnem delu blizu glave bobna, tako da se plast materiala, ki vstopa v območje sortiranja, stanjša. ③ Večja globina magnetnega prodiranja. Vzemimo za primer sortiranje delcev rude z največjo velikostjo delcev 300–400 mm. Na splošno je intenzivnost magnetnega polja na razdalji 150–200 mm od površine bobna, od sesalnega območja bobna do površine bobna, večja od 64 kA/m, kot je prikazano na sliki 1. 1.④Razdalja med delilno ploščo in bobnom je večja od 400 mm in je nastavljiva. ⑤Delovna hitrost bobna je nastavljiva, nastavitev kota magnetne deklinacije in nastavitev distribucijske naprave pa zagotavljata optimalen indeks sortiranja.
Slika 1 Zemljevid oblakov magnetnega polja
Tabela 1 Intenzivnost magnetnega polja na določeni razdalji od magnetne mize kA/m
Iz tabele 1 je razvidno, da je jakost magnetnega polja na razdalji 200 mm od površine magnetnega sistema 81,2 kA/m, jakost magnetnega polja na razdalji 400 mm od površine magnetnega sistema pa 21,3 kA/m.
(2) Za suho poliranje srednje zdrobljenih izdelkov z največjo velikostjo delcev 100–50 mm je mogoče zaradi finejše velikosti delcev in tanjše plasti materiala ustrezno prilagoditi parametre zasnove in izbiro suhega grobega drobljenja:①Premer bobna je običajno 1000, 1200, 1400 mm.2Običajna širina traku je 1400, 1600, 1800, 2000 mm; trak je v ravnem delu blizu vrha bobna čim daljši, tako da se plast materiala, ki vstopa v območje sortiranja, stanjša.3Večja globina magnetnega prodiranja, na primer pri sortiranju delcev rude z največjo velikostjo delcev 100 mm, je običajno jakost magnetnega polja na razdalji 100–50 mm od površine bobna, od sesalnega območja bobna do površine bobna, večja od 64 kA/m, kot je prikazano na sliki 2 in v tabeli 2.4Razdalja med delilno ploščo in bobnom je večja od 100 mm in je nastavljiva.⑤Delovna hitrost bobna je nastavljiva, nastavitev kota magnetne deklinacije in nastavitev razdelilne naprave pa omogočata optimalen indeks sortiranja.
Slika 2 Zemljevid oblakov magnetnega polja
Tabela 2 Intenzivnost magnetnega polja na določeni razdalji od magnetne mize kA/m
Iz tabele 2 je razvidno, da je jakost magnetnega polja na razdalji 100 mm od površine magnetnega sistema 105 kA/m, jakost magnetnega polja na razdalji 200 mm od površine magnetnega sistema pa 30,1 kA/m.
(3) Za suho poliranje fino razdeljenih izdelkov z največjo velikostjo delcev 25–5 mm se lahko pri načrtovanju in izbiri izbere manjši premer bobna in manjša globina magnetnega prodiranja, o čemer tukaj ne bomo razpravljali.
Sušilna oprema za materiale z največjo velikostjo delcev manjšo od 20 mm.
- Pulzirajoči suhi magnetni separator serije MCTF
Pulzirajoči suhi magnetni separator serije MCTF je oprema za magnetno ločevanje s srednjo jakostjo polja. Primeren je za mehke rude, kot so peščenjakova ruda, peščena ruda, rečni pesek, morski pesek itd., ali zdrobljena praškasta pusta ruda z velikostjo delcev 20.～0 mm. Koncentriranje magnetnih mineralov in suha predizbor fino zdrobljenih magnetitnih produktov.
1.2 Načelo delovanja
Načelo delovanja pulzirajočega suhega magnetnega separatorja serije MCTF je prikazano na sliki 3.
Slika 3 Shematski diagram načela delovanja pulzirajočega suhega magnetnega separatorja tipa MCTF
Z uporabo načela, da lahko trajni magneti privlačijo magnetne materiale, je v bobnu, skozi katerega tečejo materiali, nameščen polkrožni magnetni sistem z večjim magnetnim poljem. Ko material teče skozi magnetno polje, močna magnetna sila ujame magnetne mineralne delce in jih adsorbira na površini polkrožnega magnetnega sistema. Ko vrteči se boben prenese magnetne mineralne delce v spodnje nemagnetno območje, padejo na izhod za koncentrat in se pod vplivom gravitacije izpraznijo. Nemagnetna ruda ali ruda z nižjo vsebnostjo železa lahko pod vplivom gravitacije in centrifugalne sile prosto teče skozi magnetno polje do izhoda za jalovino.
S strukturnega vidika pulzirajoči suhi magnetni separator tipa MCTF vključuje predvsem napravo za nastavitev magnetnega sistema, bobenski sklop, zgornji del, pokrov za prah, okvir, prenosno napravo in distribucijsko napravo.
Strukturno tehnične točke
Glavne tehnične točke konstrukcije vključujejo: ①Običajno uporabljeni premeri valjev so 800, 1000 in 1200 mm; zasnova sledi načelu, da manjši premer ustreza manjši velikosti delcev, večji premer pa ustreza večji velikosti delcev. ②Dolžina bobna je običajno omejena na 3000 mm. Če je boben predolg, tkanina ne bo enakomerna po dolžini, kar bo vplivalo na učinek sortiranja. ③Ko se velikost delcev materiala zmanjšuje, se globina magnetnega prodiranja bobna zmanjšuje; število magnetnih polov se povečuje, kar spodbuja večkratno obračanje materiala in ločevanje rafiniranih ostankov materiala; Ko je debelina plasti materiala 30 mm, je razdalja od površine bobna 30. Intenzivnost magnetnega polja pri mm je 64 kA/m, glej sliko 4 in tabelo 3. ④Razdalja med delilno ploščo in bobnom je večja od 20 mm in je nastavljiva. ⑤Da se zagotovi enakomerna porazdelitev po dolžini bobna, mora biti oprema opremljena s pomožno opremo, kot so žleb, vibracijski podajalnik, spiralni razdelilnik ali zvezdasti razdelilnik. ⑥Za stabilen indeks sortiranja je lahko opremljen z napravo za doziranje podajanja, ki omogoča kvantitativno doziranje. ⑦Delovna hitrost bobna je nastavljiva, nastavitev kota magnetne deklinacije in nastavitev naprave za porazdelitev materiala pa zagotavljata optimalen indeks sortiranja. Mesto uporabe pulzirajočega suhega magnetnega separatorja MCTF z vibracijskim podajalnikom je prikazano na sliki 5.
Slika 4 Zemljevid oblakov magnetnega polja
Tabela 3 Intenzivnost magnetnega polja na določeni razdalji od magnetne mize kA/m
Iz tabele 3 je razvidno, da je jakost magnetnega polja na razdalji 30 mm od površine magnetnega sistema 139 kA/m, jakost magnetnega polja na razdalji 100 mm od površine magnetnega sistema pa 13,8 kA/m.
Slika 5 Mesto uporabe pulzirajočega suhega magnetnega separatorja MCTF z vibracijskim podajalnikom
2. Dvobobenski pulzirajoči suhi magnetni separator serije MCTF
2.1 Načelo delovanja grobega pometanja
Oprema vstopi v rudo skozi dovajalno napravo. Ko prvi boben sortira rudo, se najprej odstrani del koncentrata. Jalovina iz prvega bobna vstopi v drugi boben za pometanje, kjer se koncentrat za pometanje in prvi koncentrat zmešata, da nastane končni koncentrat. Jalovina, ki se prečisti, je končna jalovina. Načelo delovanja enega grobega pometanja je prikazano na sliki 6.
2.2 Načelo delovanja enega grobega in enega finega rezanja
Oprema vstopi v rudo skozi dovajalno napravo. Ko prvi boben sortira rudo, se del jalovine najprej zavrže. Koncentrat iz prvega bobna vstopi v drugi boben za selekcijo, koncentrat za sortiranje drugega bobna pa je končni koncentrat. Jalovina drugega prehranjevanja se združi v končno jalovino. Načelo delovanja enega grobega in enega finega drobljenja je prikazano na sliki 7.
Slika 7 Ilustracija principa delovanja grobega in finega brušenja
Strukturno tehnične točke
Tehnične značilnosti pulzirajočega suhega magnetnega separatorja z dvojnim bobnom serije 2MCTF:①Osnovno načelo zasnove je enako kot pri pulzirajočem suhem magnetnem separatorju serije MCTF.②Jakost magnetnega polja druge cevi je večja od jakosti magnetnega polja prve cevi, ko je prva groba in prva zamahljiva; jakost magnetnega polja druge cevi je manjša od jakosti prve cevi, ko je prva groba in druga fina. Mesto uporabe pulzirajočega suhega magnetnega separatorja z dvojnim bobnom 2MCTF, opremljenega z zvezdasto dozirno napravo in avtomatsko dozirno napravo, je prikazano na sliki 8.
Slika 8 Mesto uporabe pulzirajočega suhega magnetnega separatorja z dvojnim bobnom 2MCTF, opremljenega z zvezdasto dozirno napravo in avtomatsko dozirno napravo.
Tri-bobenski pulzirajoči suhi magnetni separator serije 3.3MCTF
3.1 Načelo delovanja enega grobega in dveh zamahov
Oprema vstopi v rudo skozi dovajalno napravo, ruda se sortira v prvem bobnu, del koncentrata pa se najprej odvzame. Jalovina iz prvega bobna vstopi v drugi boben za pometanje, jalovina iz drugega bobna vstopi v tretji boben za pometanje in jalovina iz tretjega bobna. Za končno jalovino se koncentrati iz prvega, drugega in tretjega soda združijo v končni koncentrat. Načelo delovanja enega grobega in dveh pometanj je prikazano na sliki 9.
Slika 9 Shematski diagram načela delovanja enega grobega in dveh pometanj
Oprema vstopi v rudo skozi dovajalno napravo. Ko rudo sortira prvi boben, koncentrat vstopi v drugi boben za nadaljnje ločevanje, koncentrat iz drugega bobna vstopi v tretji boben za sortiranje, koncentrat iz tretjega bobna pa je končni koncentrat. Jalovina iz drugega in tretjega bobna se združi v končno jalovino. Načelo delovanja enega grobega in dveh finih bobnov je prikazano na sliki 10.
Slika 10 Shematski diagram načela delovanja enega grobega in dveh finih
Strukturno tehnične točke
Tehnične značilnosti trivaljnega pulzirajočega suhega magnetnega separatorja serije 3MCTF: ①Osnovno načelo zasnove je enako kot pri pulzirajočem suhem magnetnem separatorju serije MCTF. ②Intenzivnost magnetnega polja druge in tretje cevi se povečuje za en grob in dva zamaha; intenzivnost magnetnega polja druge in tretje cevi se zmanjšuje za en grob in dva fina zamaha. Mesto uporabe tribobnenskega pulzirajočega suhega magnetnega separatorja serije 3MCTF je prikazano na sliki 11.
Slika 11 Mesto uporabe tribobenskega pulzirajočega suhega magnetnega separatorja 3MCTF
4. Suhi magnetni separator s trajnim magnetnim vrtljivim magnetnim poljem serije CTGY
Načelo delovanja suhega magnetnega separatorja z vrtečim se magnetnim poljem in trajnim magnetom serije CTGY je prikazano na sliki 12.
Slika 12 Načelo delovanja suhega magnetnega separatorja s trajnim magnetom in vrtljivim magnetnim poljem serije CTGY.
Predselektor vrtečega se magnetnega polja s trajnim magnetom serije CTGY [3] uporablja kompozitni magnetni sistem, ki prek dveh sklopov mehanskih prenosnih mehanizmov omogoča obratno vrtenje magnetnega sistema in bobna ter hitro spreminjanje polarnosti, kar omogoča ločevanje magnetnih materialov na dolge razdalje. Medij je tako popolnoma ločen od nemagnetnih in šibko magnetnih materialov.
Material pada na transportni trak skozi dovodno odprtino nad dovodno napravo, transportni trak pa se premika pod delovanjem ločevalnega motorja, vrteče se magnetno polje pa se pod delovanjem motorja (glede na trak) vrti v nasprotni smeri. Ko transportni trak pripelje material v magnetno polje, se magnetni material tesno adsorbira na trak in je izpostavljen močnemu magnetnemu mešanju, kar povzroči obračanje in poskakovanje ter "stiskanje" nemagnetnega materiala v zgornjo plast materiala pod delovanjem gravitacije in centrifugalne sile. Hitro vstopi v nemagnetno škatlo. Magnetna snov se adsorbira na trak in nadaljuje s tekom pod bobnom. Ko zapusti magnetno polje, pod delovanjem gravitacije in centrifugalne sile vstopi v magnetno škatlo, da se doseže učinkovito ločevanje magnetne in nemagnetne snovi.
Strukturno tehnične točke
Osnovna struktura suhega magnetnega separatorja z vrtljivim magnetnim poljem serije CTGY vključuje okvir, dovodno škatlo, boben, škatlo za jalovino, škatlo za koncentrat, magnetni prenosni sistem, bobenski prenosni sistem itd.
Tehnične značilnosti suhega magnetnega separatorja z vrtljivim magnetnim poljem serije CTGY: ① Zasnova magnetnega sistema uporablja koncentrični vrtljivi magnetni sistem, kot magnetnega ovijanja je 360°, obodna smer je izmenično razporejena glede na polarnost NSN in uporabljena je edinstvena tehnologija magnetne koncentracije. Med magnetnimi skupinami so dodane klinaste magnetne skupine NdFeB, da se moč bobna poveča za več kot 1,5-krat, število magnetnih polov pa se hkrati podvoji, kar poveča število prevračanj med postopkom sortiranja materiala in lahko učinkovito odstrani šibke magnetne snovi in mešane jalovine v mineralih. Kot magnetni vir se uporablja visokozmogljiv, visoko koercitiven, visokotemperaturni in visokotemperaturno odporen redkozemeljski neodim železo bor, magnetne plošče pa so izdelane iz visoko prepustnega materiala DT3 električnega čistega železa, kar močno izboljša prepustnost. Jedro gredi zmanjša izgubo magnetnega polja, močno magnetno polje na površini magnetnega valja pa se učinkovito izboljša, kar izboljša hitrost predelave feromagnetnih materialov.②Frekvenčno pretvorjen in hitrostno reguliran sistem bobna se izvaja ločeno. Za nadzor hitrosti bobna oziroma vrtenja magnetnega sistema sta izbrana dva gonilna motorja, oba gonilna motorja pa krmilita dva pretvornika. Hitrost motorja je mogoče spreminjati s prilagajanjem frekvence motorja po želji. S spreminjanjem hitrosti vrtenja bobna in hitrosti vrtenja magnetnega sistema se nadzoruje število vrtenja mineralnih delcev.③Valj s trajnim magnetom je izdelan iz plastike, ojačane s steklenimi vlakni, iz epoksidne smole, kar preprečuje segrevanje valja in povečuje moč motorja zaradi učinka vrtinčnih tokov.
5. Viseči magnetni separator serije CXFG
5.1 Glavna struktura in načelo delovanja
Magnetni separator serije CXFG je sestavljen predvsem iz dovodne škatle, porazdelitvene naprave s protivaljniki, glavnega tračnega transporterja, pomožnega tračnega transporterja, magnetnega sistema, porazdelitvene naprave, zaporne naprave, škatle za koncentrat, škatle za jalovino, okvirja in sestave prenosnega sistema.
Načelo sortiranja visečega magnetnega separatorja serije CXFG temelji na uporabi valjčnega mehanizma za enakomerno dovajanje materiala na površino tekočega traku pomožnega tračnega transporterja. Magnetni sistem na glavnem tračnem transporterju se nahaja na zgornjem delu materiala in ločuje močne magnetne minerale. Ti se poberejo in pošljejo v zabojnik za koncentrat. Ko šibko magnetni materiali prehajajo skozi glavo pomožnega tračnega transporterja, jih magnetni sistem v bobnu absorbira na površini bobna in po ločitvi od magnetnega polja med vrtenjem bobna padejo v zabojnik za koncentrat. Nemagnetni minerali se pod delovanjem vztrajne sile gibanja in gravitacije vržejo v zabojnik za jalovino, da se doseže namen sortiranja. Načelo delovanja visečega magnetnega separatorja serije CXFG je prikazano na sliki 13.
Slika 13 Načelo delovanja magnetnega separatorja serije CXFG
Strukturno tehnične točke
Tehnične značilnosti magnetnega separatorja serije CXFG:①Uporaba tkanine s protivaljnim sistemom ne zagotavlja le enakomernosti predelovalne zmogljivosti in plasti materiala, temveč lahko tudi prestreže in pomaga pri drobljenju velikozrnate rude. Med paroma valjev je določena reža. Par prepletajočih se zobnikov se sinhrono in vzvratno vrti s pomočjo motorja s konstantno frekvenco. Uporabnik lahko prilagodi hitrost para valjev glede na izhod, da prilagodi količino rude.②Glavni ločevalni tračni transporter uporablja odprt ravninski magnetni sistem z več izmenično razporejenimi magnetnimi poli. Ravninski magnetni sistem ima dolgo ločevalno območje in dolg čas magnetizacije, kar ustvarja več možnosti adsorpcije magnetne rude. Ker se magnetni sistem nahaja na zgornjem delu rude, je magnetno železo v območju sortiranja v suspendiranem in rahlem stanju, monomer se adsorbira, ni vključevanja, učinkovitost izboljšanja kakovosti pa je veliko večja kot pri ukrivljenem magnetnem sistemu. Magnetni minerali se premikajo vzdolž magnetnih polov in prehajajo skozi ravninski magnetni sistem. Magnetni minerali se večkrat samodejno obračajo. Frekvenca obračanja je velika in čas obračanja dolg, kar je koristno za izboljšanje kakovosti magnetnih mineralov. V planarnem magnetnem sistemu ima zasnova pametno in razumno magnetno razliko, minerali pa so vedno pod vplivom večpolarnih magnetnih polov, kar učinkovito ločuje jalovino in nemagnetne minerale, s čimer se doseže popoln izkoristek, izboljša kakovost koncentrata in zmanjša sled.③Pomožni tračni transporter se uporablja predvsem za transport mineralov, glava pa ima strukturo magnetnega bobna za ločevanje majhnih delcev. Valj ima utorno strukturo, da prepreči odstopanje traku.
Zgoraj omenjena serija izdelkov, ki jih proizvaja Shandong Huate Magnetoelectric Technology Co., Ltd., je primerna za ločevanje mineralov različnih velikosti delcev. Osredotočena je na zasnovo strukture izdelka, da bi izpolnila zahteve različnih indeksov sortiranja, in se uspešno uporablja. V mnogih rudarskih podjetjih je pozitivno vplivala na varčevanje z energijo, zmanjšanje porabe in izboljšanje učinkovitosti.
Rudarska podjetja bi morala izbrati opremo za magnetno ločevanje, ki je primerna za njihove poslovne pogoje, glede na naravo rude in tehnološke pogoje, da bi izboljšala učinkovitost proizvodnje.
Proizvajalci opreme bi morali nenehno izboljševati in izpopolnjevati delovanje svojih izdelkov v skladu s proizvodnimi zahtevami rudarskih podjetij, reševati nekatere težave pri dejanski uporabi, proizvajati izdelke, primernejše za industrijsko uporabo, in spodbujati tehnološki razvoj opreme za magnetno ločevanje.
Čas objave: 17. marec 2021