Результат интеллектуальной деятельности: Магнитожидкостный сепаратор для извлечения золота из минерального сырья

Изобретение относится к области разделения твердых частиц по плотности и может быть использовано в горнодобывающей, химической и других областях промышленности, в частности для эффективного выделения мелкого золота из руды и концентратов.

Известен магнитогидростатический сепаратор, включающий сепарационную камеру с магнитной жидкостью, магнитную систему, расположенную под камерой, разделительную перегородку, загрузочные и разгрузочные приспособления (см. Патент РФ №2176560, МПК⁷ В03С 1/32, опубл. 10.12.2001).

Недостатками аналога являются низкая производительность и извлечение золота в концентрат.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является магнитогравитационный сепаратор, включающий магнитную систему, в межполюсном зазоре которой установлена сепарационная камера с возможностью вибрации, заполненная магнитной жидкостью, загрузочное и разгрузочное приспособления (см. патент РФ №1719085, МПК⁷ В03С 1/30, опубл. 15.03.1992 г.).

Недостатками прототипа являются низкое извлечение золота в концентрат при переработке мелкозернистого сырья из твердых частиц с малой разницей в плотности или высоким содержанием легких и средних по плотности частиц. Это обусловлено образованием агрегатов из частиц в виде длинных прядей, за счет действия горизонтальных составляющих магнитных выталкивающих сил в объеме магнитной жидкости. Агрегаты частиц формируются вдоль силовых линий магнитного поля, то есть поперек движения потока частиц. Это замедляет движение общего потока исходного питания и препятствует высвобождению из него тяжелых частиц. В результате извлечение золота в концентрат уменьшается. Наличие горизонтально установленной пластины не решает проблему разрушения агрегатов частиц, т.к. она жестко связана с сепарационной камерой, поэтому совершает вибрационные колебания только в продольном относительно камеры направлении.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение извлечения золота в концентрат за счет снижения потерь с легкими частицами (хвостами).

Решение технической задачи достигается тем, что в магнитожидкостном сепараторе для извлечения золота из минерального сырья, включающем магнитную систему, в межполюсном зазоре которой установлена сепарационная камера с разделительной перегородкой, заполненная магнитной жидкостью, механический вибратор, загрузочное и разгрузочное приспособления, согласно изобретению сепарационная камера снабжена решеткой из немагнитных токопроводящих пластин, расположенных вертикально вдоль сепарационной камеры, и источником переменного тока, электрическая цепь которого замкнута через пластины решетки.

Данная конструкция позволит повысить извлечение золота за счет снижения потерь с легкими частицами (хвостами).

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена принципиальная схема магнитожидкостного сепаратора для извлечения золота из минерального сырья, на фиг. 2 - разрез по А-А, а также таблицей сравнительных данных результатов магнитожидкостной сепарации золотосодержащих шлихов по прототипу и предлагаемому техническому решению.

Магнитожидкостный сепаратор состоит из магнитной системы 1 (см. фиг. 1, 2), в межполюсном зазоре которого расположена сепарационная камера 2 с разделительной перегородкой 3, заполненная магнитной жидкостью 4 и снабженная механическим вибратором 5. В сепарационной камере 2 расположена решетка 6, выполненная из вертикально установленных немагнитных токопроводящих пластин, соединенных в электрическую цепь с источником переменного тока 7. Для подачи в магнитожидкостный сепаратор исходного сырья и разгрузки продуктов сепарации он снабжен бункером 8 с распределительным лотком 9 и приемниками продуктов сепарации для мелких частиц (хвостов) 10 и 11 - для тяжелых (золота).

Магнитожидкостный сепаратор для извлечения золота из минерального сырья работает следующим образом.

Сепарационную камеру 2 заполняли магнитной жидкостью 4, которая удерживалась в рабочей зоне полем магнитной системы 1. Далее включали механический вибратор 5 и источник переменного тока 7. В результате решетка 6 и сепарационная камера 2 начинали колебаться в разных направлениях относительно полюсов магнитной системы 1 с определенной частотой и амплитудой. Затем с помощью распределительного лотка 9 бункера 8 в каждую ячейку токопроводящей решетки 6 подавали питание из мелкозернистых частиц разной плотности. Равномерность подачи питания между пластинами решетки 6 обеспечивалась распределительным лотком 9 бункера 8. Частицы попадали в магнитную жидкость 4 между пластинами решетки 6 и под действием выталкивающих сил, образованных гравитационным и магнитным полями в объеме жидкости, распределялись по высоте ее слоя. Легкие частицы (хвосты) концентрировались в верхних слоях магнитной жидкости 4, а тяжелые (золото) опускались на дно сепарационной камеры 2.

Одновременно с разделением по высоте слоя магнитной жидкости частицы за счет наклона магнитной системы 1 и сепарационной камеры 2 под углом α, а также за счет вибрации продвигались вдоль сепарационной камеры 2, в конце которой с помощью разделительной перегородки 3 легкие частицы (хвосты) самотеком разгружались в приемник 10, а тяжелые (золото) - в приемник 11.

За счет разделения слоя магнитной жидкости 4 по ширине рабочей зоны на множество узких каналов уменьшалась сила взаимодействия (прилипания) частиц в горизонтальном направлении, поскольку длина и прочность образующихся агрегатов из частиц уменьшалась пропорционально количеству узких каналов. Токопроводящие пластины решетки 6 при прохождении через них тока от источника питания 7 в объеме магнитной жидкости подвергали вибрации вибратором 5 в направлении магнитного потока для полного разрушения агрегатов и предотвращения их образования.

Испытание предлагаемого устройства проводили на опытно-промышленной модели МЖ-сепаратора, созданной на базе постоянных магнитов из сплава редкоземельных металлов «неодим-железо-бор». Магнитная система сепаратора имела межполюсный зазор шириной от 3 до 10 см и длиной 300 см. Испытания проводили на золотосодержащих концентратах (шлихах) промышленной добычи золота из россыпей.

Как следует из результатов заявленного магнитожидкостного сепаратора (см. табл.), его показатели существенно выше показателей прототипа. Извлечение золота из шлихов в концентраты равного качества на магнитожидкостном сепараторе предложенной конструкции на 10-14% выше.

Использование предлагаемого магнитожидкостного сепаратора для извлечения золота из минерального сырья позволит по сравнению с прототипом повысить извлечение золота за счет снижения потерь с легкими частицами (хвостами).

Результаты магнитожидкостной сепарации золотосодержащих шлихов