Магниттік гравитациялық сепаратор

«Магниттік-гравитациялық сепаратор» дегенді естігенде, көпшілігінің ойына келетін бірінші нәрсе - магниттік жүйе және гравитациялық кестенің қандай да бір түрі. Бірақ іс жүзінде, әсіресе кен байытуда бұл көбінесе тұйыққа тіреледі. Терминнің өзі кейде жаңылыстырады, бұл екі белгілі принципті біріктіру жеткілікті және құрылғы жұмыс істейді деген әсер қалдырады. Шындық әлдеқайда капризді. Мен бір темір рудасының диірменінде классикалық барабанды магниттік сепаратор ұсақтағанда тым көп магнетит қалдырған кезде, ал джиггерді қосу шығындарды одан сайын нашарлататын белгілі қалдықтарды кездестірмейінше, мен тепе-теңдік кілт деп ойладым. Содан кейін біз күштердің параллельді емес, шын мәнінде бірлескен әрекеті идеясын тереңірек зерттеуге тура келді.

Идеядан аппараттық құралға дейін: негізгі қиындық қайда жатыр

Жұмыс істейтін аппаратты құрудағы негізгі мәселе магнит өрісін тудыру немесе гравитациялық бөлу үшін діріл жасау емес. Мәселе олардың бір жұмыс аймағында синхрондалуында. Магниттік күш өріс градиентімен анықталған траектория бойымен бөлшекті тартуға бейім, ал тартылыс күші (жиі дірілмен немесе су ағынымен біріктірілген) тығыздыққа сәйкес оны тұндыруға немесе итермелеуге бейім. Егер бұл процестер аппарат ішінде уақыт немесе кеңістікте бөлінген болса, сіз олардың барлық дәстүрлі кемшіліктерімен бір денеде екі кезеңді аласыз. Бөлшек бір уақытта соққыға ұшырауы керек және оның траекториясы осы күштердің векторлық қосындысымен анықталады. Бұл мүлде басқа геометрия мен басқару жүйесін қажет етеді.

Біз жеті жыл бұрын ұсақ қалдықтарда сынаған бір прототипі есімде. Дизайнерлер көлбеу діріл науасын жасады, оның астына ауыспалы градиентпен электромагниттер жүйесін орналастырды. Магнетит бөлшектері «ауыр?» деген идея болды. магниттік күш гематит немесе лейкоксен сияқты магнитті емес ауыр минералдарға қарағанда діріл мен су ағынына басқаша жауап береді. Қағазда әдемі. Іс жүзінде діріл агрегаттарды бұзды, сонымен бірге магниттік оқшаулауды тұрақсыздандырып, хаотикалық «шу?» бөлуде. Мен өрістерді жай ғана қабаттастыру жеткіліксіз екенін мойындауым керек еді.

Бұл жерде айта кететін жайт, кейбір өндірушілер, әсіресе байыту жабдығымен ұзақ уақыт айналысатындар мәселеге жүйелі түрде қарайды. Міне, мысалы, LONJI корпорациясы (https://www.ljmagnet.ru). Егер сіз олардың портфолиосын зерттесеңіз, олардың дайын құрамдас бөліктерден құрылғыларды құрастырып қана қоймайтынын көруге болады. Олардың көзқарасы, техникалық ескертпелер мен кейбір жағдайларды ескере отырып, нақты шикізат үшін процестің физикасын терең зерттеуге негізделген. 1993 жылы құрылған және тау-кен жабдықтарын жасау бойынша ірі кәсіпорынға айналған Shenyang Longji Scientific Electromagnetic Co., Ltd. инженерлер жеке блоктарда емес, өрістегі бөлшектің күрделі мінез-құлқы туралы ойлайтын тәжірибеге ие. Олардың Фушундағы өндірістік базасы және жоғары білімі бар мамандардың жоғары пайызы бар мұндай стандартты емес әзірлемелерге мүмкіндік беретін шығар, мұнда жылдық өнім мыңдаған жабдық бірлігімен өлшенеді, бірақ баптау да мүмкін.

Жағдайды зерттеу: ұсақ шлам және тиімділікті іздеу

Неғұрлым табысты тәжірибе дымқыл магниттік сепарациядан кейін жұқа шламды (минус 100 микрон) өңдеумен байланысты. Мұндағы мақсат темірдің алынуын арттыру және сонымен бірге концентраттағы кремний диоксиді мөлшерін азайту болды. Стандартты әдістер - флотация немесе жоғары индукциямен қайталанатын магнитті бөлу - буындардың қатты бітелуіне байланысты не қымбат, не тиімсіз болды. Біз схеманы қай жерде қолданып көруді шештікмагнитті-гравитациялық сепараторнегізгі емес, әрлеу аппараты ретінде жұмыс істеді.

Біз целлюлоза біркелкі төмендейтін градиентпен көлденең магнит өрісінде орналасқан көлбеу жазықтыққа жұқа қабатта берілетін қондырғыны қолдандық. Бұл ретте жазықтыққа белгілі бір жиілік пен амплитуданың басқарылатын тербелістері қолданылды. Мәселе мынада, магниттік бөлшектер «жабысып» қалғандай болды ма? ұшаққа, бірақ діріл оларды микро қозғалыстарды жасауға мәжбүр етті, ал бос жыныстармен ауыр және үлкен өсінділер бірдей діріл мен әлсіз су ағынының әсерінен төменірек жылдамырақ қозғалды. Бұл таза магниттік сепараторда концентратқа айналатын ірі өсінділердің кейбірін кесіп тастауға мүмкіндік берді.

Нәтижелер революциялық емес, экономикалық тұрғыдан маңызды болды: қалпына келтіру 2-3 пайыздық тармаққа өсті, ал соңғы концентраттағы темір мөлшері шамамен 1,5% жақсарды. Негізгі қорытынды, мұндай тапсырмалар үшін параметрлер - діріл жиілігі, көлбеу бұрышы, пульпа ағынының тығыздығы және магнит өрісінің конфигурациясы - шикізаттың әрбір түрі үшін дерлік эмпирикалық түрде таңдалатынын түсіну болды. Әмбебап параметрлер жоқ. Кейде тазалыққа жету үшін магниттік өнімнің бір бөлігін құрбан ету қажет болды. Бұл әрқашан ымыраға келу.

Жабдық және оның ?сипаты?

Жабдық туралы айтатын болсақ, нарық әртүрлі дизайнды ұсынатынын айтпау мүмкін емес. Импульсті магнит өрісі бар құрылғылар, ал басқалары тұрақты магнит пен орталықтан тепкіш күштің қосындысы бар құрылғылар бар. Бірақ, менің байқауларым бойынша, өндірістік жағдайларда ең тұрақты жұмыс істейтіндер магниттік жүйе мен гравитациялық модуль (дірілдеу үстелі, концентрация үстелі, спиральді сепаратор) бірге орнатылып қана қоймай, олардың жұмысын үйлестіретін жалпы басқару жүйесі бар. Мысалы, электромагниттердегі ток күшінің өзгеруі діріл фазасына байланысты болуы мүмкін.

Күрделі шешімдер контекстінде тағы да негізгі ойыншылардың тәжірибесі қызықты. LONGI корпорациясының веб-сайтында олардың магниттік бөлудегі әзірлемелері көбінесе басқа процестермен бірге жүретінін көруге болады. Осындай тарихы бар (1993 жылдан бері жұмыс істейді) және ауқымды (ауданы 140 000 м2, 1200-ден астам жұмысшы) кәсіпорын үшін мұндай гибридті технологияларды әзірлеу үшін өзінің ғылыми-зерттеу базасының болуы қисынды. Олардың тау-кен жабдықтарын шығаратын ірі өндірушілердің бірі ретіндегі ұстанымы стандартты жабдық жеңе алмайтын тұтынушылардың стандартты емес мәселелерін шешу қажеттілігін білдіреді. Кіріспемагнитті-гравитациялық сепаратор— материалды терең түсінуді талап ететін осындай стандартты емес шешімдер аймағынан ғана.

Брошюраларда сирек жазылатын маңызды нюанс - бұл қызмет. Жүйелерді біріктіру күрделілікті арттырады. Уақыт өте келе діріл магниттік жүйелердің бекітпелерін әлсіретуі мүмкін және жиірек тексеруді қажет етеді. Гидравликалық бөлік, егер жоғары ағын жасау үшін бар болса, ұсақ шламмен бітеліп қалады. Сондықтан дизайнның сенімділігі мен техникалық қызмет көрсетуі бірінші орынға шығады. Құрылғы жоспарлы техникалық қызмет көрсету үшін жарты уақыт бос тұрса, 95% әдемі зертханалық тиімділік өшеді.

Ол қашан ақталды, қай кезде олай емес?

Тәжірибеге сүйене отырып, негізгі тауашалармагнитті-гравитациялық сепаратор— бұл дәстүрлі әдістер тиімділік жағынан үстіртке жететін немесе тым қымбатқа түсетін күрделі, ұсақ дисперсті немесе қатты бітеліп қалған бұйымдарды әрлеу. Мысалы, ескі қалдық қоймаларынан бағалы компоненттерді қосымша алу, электронды сынықтарды өңдеу, күрделі сирек металл кендерін бөлу.

Алайда, ірі көлемдегі негізгі өңдеу операциялары үшін, айталық, нақты анықталған шикізаты бар темір рудасы зауытында, негізгі блок ретінде мұндай аппаратты енгізу көбінесе экономикалық тұрғыдан мүмкін емес. Күрделі шығындар тым жоғары, орнату тым ерекше және өнімділікті арттыру күрделілікке тұрарлық емес. Мұнда бұл панацея емес, технологты оңтайландыру құралы.

Сондай-ақ бізде шынын айтқанда сәтсіз жоба болды - сульфидті концентраттардан ұсақ алтын алу үшін осындай сепараторды пайдалану әрекеті. Магниттік компонент пирротитті жоюы керек, ал гравитациялық компонент алтынды концентраттауы керек еді. Одан нәтиже шықпады. Алтын, әсіресе жұқа алтын, болжамсыз әрекет етті, көбінесе қоспалардың салдарынан магниттік өнімге түседі немесе жай жоғалып кетеді. Мұндай материал басқа, анағұрлым алтын таңдау әдістерін қажет ететінін түсінгеннен кейін жобадан бас тартылды. Бұл құнды сабақ болды: аппарат сиқырлы қара жәшік емес, оның тиімділігі бөлінетін материалдардың физикалық қасиеттерімен қатаң шектелетін құрал.

Болашаққа көзқарас: әлеует және шектеулер

Бұл технология қайда кетуі мүмкін? Менің ойымша, бұл интеллектуалды басқару жүйелері. Егер сенсорлар кірістегі целлюлозаның құрамын нақты уақыт режимінде талдаса және магнит өрісі мен діріл параметрлерін жылдам реттесе, сапалы секіріс туралы айтуға болады. Әзірше, бұл негізінен белгілі бір «төлқұжат» үшін қолмен орнату. шикізат материалдары.

Тағы бір вектор - шағын кәсіпорындар үшін немесе кен орындарында сынақтан өткізу үшін миниатюризация және модульдік. Зертханаға тонна материалды тасымалдаудың орнына жылжымалы кешенді әкелу оңайырақ. Мұнда, айтпақшы, күрделі жабдықтың шағын партияларын жасауға қабілетті икемді өндірістік желілері бар өндірушілер сұранысқа ие болуы мүмкін.

Сайып келгенде,магнитті-гравитациялық сепаратормамандандырылған, тауашалық шешім болып қала береді. Оның күші басқа әдістер сәтсіз болатын нақты, күрделі байыту мәселелерін шешуде жатыр. Оның осал тұсы – жан-жақтылықтың жоқтығы және тюнердің шеберлігіне жоғары тәуелділігі. Бұл барлық жағдайларда қарапайым шешім іздейтін адамға емес, оның целлюлозасында не болып жатқанын жақсы түсінетін технологқа арналған құрал. Және бұл, бәлкім, оның негізгі мәні - ол іргелі процестерді алмастырмайды, бірақ шын мәнінде қажет болған жерде оларды толықтырады, бұл материалды терең білуді және мұқият теңшеуге дайын болуды талап етеді.