UA106632C2 - Спосіб сортування сипкої речовини - Google Patents

Abstract

Спосіб сортування сипкої речовини включає формування вільного моношарового первинного струменя сипкої речовини, який протікає по початковій першій траєкторії в газовому середовищі, і накладання незмінного в часі магнітного поля достатньої інтенсивності на моношаровий первинний струмінь, який протікає газовому середовищі, для впливу на траєкторію принаймні деяких частинок в первинному струмені для поділу початкової траєкторії на ряд траєкторій руху частинок. Частинки потім сортуються і/або збираються на основі їх траєкторій руху.

Description

Використовуваний тут термін "фізичний склад" відноситься до властивостей, таких як одна або більша кількість наступних ознак: морфологія, мікроструктура і/або мінералогічний, хімічний або елементний склад речовини, які характеризують речовину і дозволяють категоризувати речовину разом або за різними категоріями, а фізичний склад оцінюється тут стосовно цих властивостей.

Використовуваний тут термін "моношар" в контексті сипкої речовини стосується шару частинок, який має глибину або товщину в одну частинку.

В широкому розумінні, винахід надає спосіб сортування сипкої речовини, у якому: накладають магнітне поле на моношар частинок речовини, який вільно рухається крізь газове середовище, і дозволяють рухомим частинкам відхилятися у відповідь на дію магнітного поля для створення ряду траєкторій руху частинок, при цьому траєкторії вказують фізичний склад частинок, таким чином дозволяючи сортування частинок на основі їх траєкторій.

Винахід також надає спосіб сортування сипкої речовини, у якому: створюють вільний моношаровий струмінь первинної сипкої речовини, яка рухається по початковій першій траєкторії в газовому середовищі; накладають незмінне в часі магнітне поле достатньої інтенсивності на моношаровий первинний струмінь, який протікає в газовому середовищі, для впливу на траєкторію принаймні деяких частинок в первинному струмені для одержання з першої траєкторії ряду траєкторій частинок; і, сортують частинки на основі їх траєкторій.

Спосіб може включати формування з сипкої речовини моношарового первинного струменя частинок.

Спосіб може включати горизонтальну подачу моношару частинок в газове середовище.

В альтернативному варіанті виконання, спосіб може включати подачу вгору моношару частинок в газове середовище.

В ще іншому варіанті виконання, спосіб може включати накладання магнітного поля на частинки у вільно падаючому моношарі. Моношар може розташовуватися радіально навколо вісі.

Спосіб може включати сушіння сипкої речовини перед накладанням магнітного поля на моношар.

Іншим придатним газоподібним середовищем є повітря.

Спосіб може включати, перед подачею сипкого матеріалу, поділ сипкого матеріалу на дві або більше фракцій, які мають різні розміри частинок, при цьому спосіб застосовується окремо для кожної фракції.

Спосіб може включати збирання частинок, які мають спеціальну траєкторію або набір траєкторій, і транспортування зібраних частинок для подальшої обробки або маніпулювання зібраними частинками, якщо це вимагається.

Подальша обробка може включати, у вигляді прикладу, розділення за розміром. Маніпулювання може включати, у вигляді прикладу, транспортування частинок до споживача.

Сипка речовина може бути однією або більшою кількістю речовин, вибраних серед парамагнітної, феромагнітної і діамагнітної речовини. Однак, варіанти виконання винаходу базуються на застосуванні незмінного в часі магнітного поля тільки достатньої інтенсивності для впливу на траєкторії вільного простору принаймні деяких частинок в моношарі. Зрозуміло, що магнітне поле може не спричиняти зміну траєкторії руху кожної частинки в моношарі.

Головним чином, моношаровий первинний струмінь частинок може мати будь-яку форму, яка дозволяє накладання на частинки магнітного поля і дозволяє одержувати відгук частинок на магнітне поле, яка дозволяє розділення рухомих частинок на різні нижні по ходу технологічного процесу траєкторії і, таким чином, сортування частинок на нижні по ходу технологічного процесу траєкторії.

Єдина траєкторія або ряд траєкторій можуть формувати струмінь частинок. Передбачається, що вільнорухомий моношаровий первинний струмінь буде ділитися на неперервні траєкторії. Однак, в залежності від природи сипкої речовини, наприклад, якщо речовина містить частинки з чітко визначеними і широко поширеними магнітними властивостями замість безперервного поділу на траєкторії може формуватися ряд дискретних груп траєкторій, подібних до окремих струменів частинок.

Характеристики, такі як інтенсивність і тривалість дії магнітного поля, можуть вибиратися в разі потреби із збереженням заданого фізичного складу речовини. Там, де магнітне поле генерується електромагнітом, інтенсивність поля може регулюватися електронними засобами шляхом зміни струму, який протікає крізь електромагніт. Інтенсивність поля, яке діє на моношар, може також регулюватися або для електромагніту або постійного магніту шляхом зміни відстані (тобто, повітряного зазору) між магнітом і моношаром.

Матеріали можуть бути будь-якими матеріалами, які по різному реагують на магнітні поля так, що можливе розділення матеріалів на основі магнітної сприйнятливості і, тому, типу матеріалу, як, наприклад, на основі складів матеріалів.

Наприклад, матеріали можуть бути сипкими гранульними матеріалами, такими як залізна руда.

Частинки залізної руди можуть бути частинками видобутої з шахти залізної руди.

Винахід також надає спосіб сортування частинок сипкої видобутої з шахти залізної руди, у якому: формують вільний моношаровий первинний струмінь частинок залізної руди, які рухаються в газовому середовищі вздовж початкової траєкторії; накладають незмінне магнітне поле достатньої інтенсивності на моношаровий первинний струмінь сипкої речовини, коли він перебуває в газовому середовищі, для впливу на траєкторію руху принаймні деяких частинок в первинному струмені для поділу початкової траєкторії на ряд траєкторій руху частинок; і, сортують частинки на основі їх траєкторій.

Спосіб може включати формування з сипкої маси частинок залізної руди принаймні одного моношарового первинного струменя частинок залізної руди і у якому вільний моношаровий первинний струмінь формують з принаймні одного моношару.

Формування з сипкої маси принаймні одного моношару може включати поділ сипкої маси на дві або більшу кількість сипких фракцій частинок залізної руди, які мають різні розміри частинок, і при цьому вільний моношаровий первинний струмінь формують з вибраної сипкої фракції частинок залізної руди.

Спосіб може включати надання сипкої маси, яка має розмір частинок в інтервалі від ї мм до 100

ММ.

Сипка маса може ділитися, наприклад, на фракції з розміром частинок 2 мм - 6 мм, 6 мм - 32 мм і 32 мм - 80 мм.

Альтернативно, вільний моношаровий первинний струмінь сипкої речовини може формуватися з фракції, яка має відношення середнього максимального розміру частинок до середнього мінімального розміру частинок, яке становить 2:1-471, при цьому середній максимальний розмір частинок становить два - чотири середні мінімальні розміри частинок.

В подальшій альтернативі, вільний моношаровий первинний струмінь сипкої речовини може формуватися з фракції яка має відношення середнього максимального розміру частинок до середнього мінімального розміру частинок, що становить 2:1-371, при цьому середній максимальний розмір частинок становить два - три середні мінімальні розміри частинок.

Інтенсивність магнітного поля може знаходитися в інтервалі 1 Тесла - 10 Тесла.

Спосіб може включати надання частинкам у вільному моношарі швидкості 1 м/с - 15 м/с при русі крізь магнітне поле.

Спосіб може включати надання механізму для регулювання інтенсивності магнітного поля, придатний до зміни інтенсивності магнітного поля, яке діє на частинки.

Руда може видобуватися з шахти будь-яким придатним способом та обладнанням. Наприклад, руда може добуватися бурінням отворів і підриванням породи за допомогою вибухівки з одержанням блоків руди з рудної шахти і транспортуванням видобутої руди з шахти вагонетками і/або конвеєрами.

У вигляді подальшого прикладу, руда може добуватися кар'єрними комбайнами, які рухаються по дну шахти, і транспортуватися з шахти вагонетками і/або конвеєрами.

Представлений винахід також надає установку для сортування сипкого матеріалу, яка містить: пристрій, придатний до формування моношару частинок з сипкої маси частинок; і, сортувальний пристрій, придатний до накладання незмінного в часі магнітного поля на моношаровий первинний струмінь частинок речовини, який вільно рухається в газовому середовищі, так, щоб впливати магнітним полем на рух принаймні деяких частинок для створення ряду траєкторій руху частинок, при цьому траєкторії вказують фізичний склад частинок.

Представлений винахід також надає установку для сортування частинок видобутої залізної руди, який містить: пристрій, придатний для формування моношару частинок з сипкої маси частинок; і, сортувальний пристрій, придатний для накладання незмінного в часі магнітного поля на моношаровий первинний струмінь частинок, який вільно рухається в газовому середовищі, так, щоб впливати магнітним полем на рух принаймні деяких частинок для створення ряду траєкторій руху частинок, при цьому траєкторії вказують фізичний склад частинок.

Установка може містити засоби для формування з первинного струменя сипкої речовини рухомого моношарового первинного струменя частинок, які сортуються в сортувальному пристрою, і засоби для подачі моношарового первинного струменя сипкої речовини до сортувального пристрою, у якому накладається магнітне поле.

Установка може містити один або більшу кількість пристроїв для збирання частинок, таких як подавальні жолоби, бункери, які придатні до встановлення для збирання частинок однієї траєкторії або ряду траєкторій. Тобто, наприклад, можуть передбачатися і встановлюватися три бункера для збирання частинок, які рухаються по першій, другій і, відповідно, третій траєкторії. У цьому випадку, пристрій ділить моношар частинок на три різні партії, де кожна партія містить частинки одного і того ж або подібного фізичного складу, але частинки в різних партіях мають різний фізичний склад.

Установка може містити сушильний пристрій для сушіння первинних частинок перед накладанням магнітного поля на первинний струмінь частинок.

Установка може містити подавальний пристрій, такий як конвеєрна стрічка або радіальний подавальний засіб, який накладає магнітне поле на моношар і який може керуватися для регулювання швидкості подачі моношару ії, таким чином, швидкості сортування.

Установка може додатково містити циклонний сепаратор, придатний до поділу на фракції на основі розміру сипкої маси частинок на окремі фракції певного розміру частинок, і при цьому одну з фракцій використовують для формування моношару частинок.

Винахід також надає спосіб добування руди, у якому: добувають руду для одержання частинок руди; ділять на фракції видобуту руду на основі розміру частинок для формування двох або більшої кількості фракцій; формують моношаровий первинний струмінь з однієї з фракцій частинок руди; формують з моношарового первинного струменя сипкої речовини вільний моношаровий первинний струмінь частинок руди, які рухаються в газовому середовищі вільного простору по початковій першій траєкторії; накладають незмінне в часі магнітне поле достатньої інтенсивності на моношаровий первинний струмінь, коли він протікає в газовому середовищі вільного простору, для впливу на траєкторію руху принаймні деяких частинок у первинному струмені для поділу початкової траєкторії на ряд траєкторій руху частинок; і, сортують частинки на основі їх траєкторій.

Короткий Опис Креслень

Представлений винахід описується далі у вигляді прикладу з посиланням тільки на супровідні креслення, на яких:

Фігура 1 зображає блок-схему варіанта виконання представленого способу і установки для сортування сипкого матеріалу;

Фігура 2 зображає схему, яка показує один варіант виконання способу і установки для сортування частинок залізної руди у відповідності з представленим винаходом;

Фігура З зображає спосіб добування руди, який включає варіант виконання представленого способу і установки; і,

Фігура 4 зображає графік, який показує експериментальні результати застосування варіантів виконання винаходу для сортування первинного струменя частинок залізної руди.

Детальний Опис Переважних Варіантів Виконання

Фігура 1 зображає блок-схему варіанта виконання способу 10 і відповідної установки, яка використовує спосіб для сортування сипкої речовини. Цей проілюстрований варіант виконання способу 10 зображений як два всеохоплюючі процеси або етапи, а саме: процес або етап 12 накладання магнітного поля на моношар частинок, які вільно рухаються в газовому середовищі, тобто у вільному або відкритому просторі, і процес або етап 14 надання можливості рухомим частинкам відхилятися у відповідь на магнітне поле для створення ряду траєкторій руху частинок так, що частинки можуть сортуватися і/або збиратися на основі різних траєкторій. Внаслідок цього з'являється ряд траєкторій, які вказують різний фізичний склад частинок, що підсилює диференціальні впливи магнітного поля на рух таких частинок.

Як буде зрозуміло для фахівця у цій галузі, траєкторія об'єкту є головним чином доріжкою, яка проходиться таким об'єктом, який рухається в повітрі під дією таких факторів як початкова швидкість, опір вітру і сила тяжіння. Відповідно, в поточній схемі, траєкторія частинок головним чином визначається швидкістю, з якою частинки вводяться у вільний простір, кутом, під яким вони входять у вільний простір (відносно горизонталі), дія магнітного поля на відповідні частинки, опір вітру і сила тяжіння. Як буде пояснюватися детальніше нижче, дія магнітного поля на кожну частинку залежить від магнітної сприйнятливості такої частинки, як визначено фізичним складом частинки.

Етап або процес 12 включає три субпроцеси 12а, 1265 і 12с. Процес 12а є початковим процесом, який надає або формує моношаровий струмінь частинок. Як описано нижче, це може бути способом, наприклад, пропускання сипкого матеріалу крізь робочу машину або пристрій, такий як вібруючий подавальний пристрій, і потім до конвеєрної стрічки для одержання моношарового первинного струменя сипкої речовини. В цьому контексті, моношар представлений як розподіл частинок по поверхні, де більшість частинок розташовані одна поруч з іншою на поверхні і жодна (або дуже мало) не розташована зверху на інших частинках.

На етапі 125 цей моношаровий первинний струмінь сипкої речовини викидається або, інакше, подається з протіканням вздовж початкової траєкторії у газовому середовищі вільного простору.

Газове середовище у більшості випадків є повітрям. Типово, цей вільний простір оточений деяким чином будівлею, корпусом або подібною конструкцією. Наприклад, моношаровий первинний струмінь частинок подається по траєкторії за допомогою конвеєра у великий вільний простір всередині будівлі або подібного. Тепер це створює вільнорухомий моношар сипкої речовини. Вирази "вільнотекучий", "вільнорухомий" або "вільний" по відношенню до сипкої речовини означають, що речовина здатна рухатися без обмеження або перешкоди, яка може іншим чином з'являтися, наприклад шляхом контакту з поверхнею, такою як конвеєрна стрічка або стінки конічного сепаратора.

В одному прикладі, розміри вільного простору можуть бути такими, що відстань між точкою, у якій моношар частинок подається або викидується у вільний простір, та точкою збирання частинок після накладання на них магнітного поля, становить більше ніж 1 м і переважно становить 5 м - 25 м. Окрім того, відстань по висоті між точкою, у якій частинки подаються у вільний простір, і точкою, у якій вони збираються, становить 0 м - 30 м. Як таке, вважається, що в одному прикладі дія магнітного поля на деякі частинки, тобто, сила притягання, може бути такою, що певні частинки можуть відхилятися вгору, дозволяючи збиратися на або поблизу тієї ж висоти, на якій вони подаються у вільний простір.

Згідно з вищенаведеним прикладом, слід розуміти, що вільний простір типово обмежується всередині придатної будівлі. Однією причиною для цього є надання можливості придатного контролю пилу шляхом оточення вільного простору в будівлі і тому подібному.

Тепер, коли моношар вільно рухається у вільному просторі, на етапі 12 с на вільнорухомі частинки накладається магнітне поле. Магнітне поле буде мати різний вплив на траєкторію рухомих частинок.

Зміна впливу може полягати у відхиленні напряму руху частинок до магніту, у відхиленні руху частинок від магніту або у не відхилянні від траєкторії. Припускаючи, що моношар частинок містить частинки, які мають принаймні два різні фізичні склади, що підсилюють різні магнітні сприйнятливості, під дією магнітного поля буде формуватися ряд траєкторій руху частинок. Це дозволяє на етапі 14 сортувати частинки на основі їх траєкторій і, таким чином, їх фізичного складу.

Головним чином при видобуванні вигідно з точки зору максимізації прибутку відокремлювати частинки низької якості від цільових частинок високої якості. В контексті видобування залізної руди, частинка низької якості є частинкою з великою пропорцією незалізовмісних матеріалів, таких як оксид алюмінію, діоксид кремнію і фосфор. Частинка високої якості є частинкою з більше ніж 55 мас.95 Ееє. В первинному струмені частинок добутої залізної руди буде присутній спектр частинок відходів, частинок низької якості і частинок високої якості. Відділяючи відходи від частинок низької якості і частинок високої якості, можна підвищувати загальну середню якість руди, видобутої з блоку/тераси шахти. Варіанти виконання представленого винаходу полегшують таке розділення частинок різної якості.

Фігура 2 зображає в дуже загальному сенсі варіант виконання сортувальної установки 20, придатної до сортування сипкої речовини, такої як частинки видобутої залізної руди, у відповідності зі способом 10.

Моношаровий первинний струмінь 22 частинок видобутої залізної руди, який містить різні типи частинок, включаючи частинки, які мають різні фізичні склади, подається на конвеєрній стрічці 24 в напрямі стрілки Х на фігурі і викидається з кінця 26 конвеєрної стрічки 24 у вільний простір для створення моношарового первинного струменя частинок, які вільно рухаються по початковій траєкторії в повітрі при цьому початкова траєкторія первинного струменя піддає частинки дії магнітного поля, яке генерується генератором 28 магнітного поля.

Моношаровий первинний струмінь частинок є вільнорухомим струменем частинок в повітрі, завдяки чому частинки не мають або мають мінімальний контакт з іншими частинками або поверхнями обладнання, або конструкціями, коли вони рухаються в магнітному полі і, тому, мають максимальну свободу для дії на них магнітного поля.

Магнітне поле вибирається так, щоб мати достатню інтенсивність для відхиляння принаймні деяких частинок в рухомому первинному струмені частинок в залежності від магнітних сприйнятливостей матеріалів частинок так, щоб частинки формували ряд траєкторій. У цьому прикладі ряд траєкторій теоретично ділиться на ряд з трьох струменів частинок Зба, ЗОБ і З0с, де кожен струмінь включає ряд траєкторій. Установка також містить три продуктові бункери Зга, 325 і

З2гс, у які падають відповідні струмені Зба, ЗОБ і З0с продуктів. Кожен струмінь містить частинки одного і того ж або подібного складу матеріалу. В контексті частинок видобутої залізної руди, частинки в моношарі будуть мати ряд складів і частинки в кожному струмені мають однакові або відомий передбачений ряд (тобто, подібний) складів. Тому, спосіб робить можливим сортувати частинки залізної руди на основі якості залізної руди.

Наприклад, різні типи залізної руди можуть включати магнетит, гематит і/або гетит. Як такі, значення магнітної сприйнятливості Х для цих матеріалів, яка визначається одиницею вимірювання 106 см3/г, типово становлять для магнетиту - 80000, для гематиту - 290 і для гетиту - 25. Відповідно, накладене магнітне поле буде мати набагато більший вплив на магнетит ніж на гематит або гетит.

Подібним чином, магнітне поле буде мати сильніший вплив на гематит порівняно 3 гетитом.

Відповідно, якщо частинки залізної руди, які мають майже подібні розміри, піддаються дії однорідного магнітного поля у вільному просторі, то ряд траєкторій буде формуватися згідно з фізичним складом частинок. Сортування частинок на основі їх фізичного складу може здійснюватися просто вибором точки у цьому ряді або спектрі траєкторій, у якій збирають частинки. Типові залізні руди з регіону

Пілбара у Західній Австралії містять головним чином гематит і гетит. Представлені варіанти виконання можуть відділяти частинки гематиту високої якості від частинок низької якості і частинок відходів шляхом відхилення частинок гематиту високої якості від траєкторії частинок відходів.

В прикладі залізної руди, в ряді траєкторій руху частинок, одержаних у цей спосіб, верхній кінець ряду траєкторій може містити частинки з вмістом заліза 4-60 Фо, тоді як інший кінець ряду траєкторій є частинками з вмістом заліза 095. Відповідно ділячи ряд траєкторій, повинно бути можливим, наприклад, сортувати частинки з одержанням купи з вмістом заліза 0 Фо - 45 У, 45 905 - 55 У і 455 95 В залежності від вимог.

Генератор 28 магнітного поля встановлений для однорідного накладання магнітного поля по ширині вільнорухомого моношару частинок. Поле діє в напрямі, по суті перпендикулярному до переважного напряму руху частинок. Таким чином, якщо переважний напрям руху в місці присутності магнітного поля є горизонтальним, то лінії магнітного потоку поля спрямовані по суті вертикально.

Коли генератор 28 є електромагнітом, то установка 20 може містити керуючий пристрій для керування струмом, який подається до генератора 28 для регулювання інтенсивності магнітного поля.

Альтернативно, незалежно від того, чи є генератор 28 електромагнітом, чи постійним магнітом, установка 20 може містити механізм для регулювання відстані або повітряного зазору між генератором 28 і вільнорухомим моношаром частинок для, таким чином, регулювання інтенсивності магнітного поля, накладеного на частинки.

Спосіб 10 і установка 20 використовуються як для сухого так і для вологого сипкого матеріалу.

Однак, зрозуміло, що у випадку вологого сипкого матеріалу, початкове приготування моношару може бути важчим внаслідок взаємного злипання вологих частинок. Відповідно, варіанти виконання способу ії установки 20 також передбачають надання сушарки для сушіння сипкої речовини до наперед встановленого мінімального рівня поверхневої вологості перед потраплянням в магнітне поле.

З вищенаведеного опису буде очевидно, що спосіб 10 і установка 20 фактично дозволяють використання одноетапного процесу ідентифікації частинок з різним фізичним складом і розділення частинок на основі різних фізичних складів. Це повинно контрастувати з іншими технологіями сортування, які спочатку вимагають одного процесу для ідентифікації речовини іншого типу або складу і другого процесу для фізичного відділення ідентифікованих продуктів бажаного фізичного складу від струменя сипкого продукту.

У варіанті виконання установки 20, зображеного на Фігурі 2, ряд траєкторій моношару після дії генератора 28 магнітного поля ділиться на три струменя, кожен з яких падає в окремий бункер. Однак, як згадано вище, ряд траєкторій може ділитися на будь-яку кількість струменів, яка просто залежить від кількості різних типів частинок, які бажано сортувати. Окрім того, частинки скоріше падають в продуктові бункери, ніж вони можуть падати в інші пристрої для збирання або маніпулювання матеріалами, такі як живильні жолоби для конвеєрів або подібне.

Конвеєр 24 в установці 20 зображений рухомим в горизонтальній площині або горизонтальному напрямі і, таким чином, подає моношар частинок з горизонтальною компонентою швидкості з кінця 26.

Скоріше конвеєр 24 може бути похилим або, насправді, нахиленим відносно горизонталі. В попередньому випадку, моношар частинок буде подаватися з вертикальною компонентою швидкості вгору в магнітне поле. Також, конвеєр 24, незалежно від його кута нахилу до горизонталі, містить моношар частинок у формі плоского шару. Однак, моношар може формуватися з одержанням інших форм і конфігурацій, зокрема в більшості випадків в радіальній або коловій конфігурації, наприклад подаючи моношар крізь конус. У цьому варіанті, моношар піддається дії магнітного поля після проходження крізь конус і вільного падіння крізь повітряне або інше газове середовище. У цьому випадку, генератор магнітного поля може поміщатися або всередині або альтернативно біля зовнішньої частини вільнорухомого круглого моношару частинок.

Фігура З зображає варіант виконання способу 30 видобування руди, який включає спосіб 10 і установку 20. Початковим етапом 32 в способі 30 є видобування цільової руди, наприклад залізної руди. Може використовуватися будь-який спосіб добування руди, такий як буріння та використання вибухів, або шляхом використання кар'єрних комбайнів, які рухаються по дну шахти.

На етапі 34 видобуту руду подають до подрібнювача 36. Подавальним засобом може бути вагонетка з відкидним кузовом, конвеєр або канал. Подрібнювач 36 подрібнює видобуту руду для одержання сипкої подрібненої руди, яка має менший розмір частинок в наперед визначеному інтервалі розмірів, наприклад від ї мм до 100 мм. Варіанти виконання способу 10 і установки 20 можуть застосовуватися до такого інтервалу розмірів частинок, однак, вважається, що сортування кращої якості може виконуватися введенням етапу 38 просівання або фракціонування, який ділить сипку подрібнену руду на певну кількість (у цьому випадку три) фракцій. Фракції можуть вибиратися диспетчером процесів або диспетчером процесу добування руди. Окремі фракції утримуються в бункерах або відвалах 40а, 40Б і 40с. Коли бажано сортувати частинки в кожному бункері/відвалі, то відповідні частинки подаються крізь пристрій 42, такий як вібраційне сито, який формує з сипких фракцій частинок моношаровий первинний струмінь для відповідного пристрою 20а, 20Б і 20с. Кожен пристрій 2ба, 200, 20с узгоджується і працює на одній і тій же основі та принципах що й вищеописана установка 20. Таким чином, з кожної фракції формують моношаровий первинний струмінь, при цьому частинки у кожному первинному струмені піддаються дії магнітного поля при вільному русі у вільному просторі і сортуються на основі відхилення від початкової траєкторії моношару.

Оскільки кожна фракція зазвичай має частинки різних розмірів, то робочий параметр відповідного пристрою 20а, 206 і 20с може встановлюватися для оптимізації ряду відповідних траєкторій і, таким чином, ступеня або "точності" сортування. Робочі параметри включають інтенсивність магнітного поля і швидкість руху конвеєра 24, яка відповідає швидкості руху моношару при початковому викидуванні або подачі його в магнітне поле. Насправді може також контролюватися етап 38 просівання/фракціонування у способі 30.

В одному варіанті виконання способу 30, фракції, які утримуються в бункерах/відвалах 4б0а, 406 і 40 с, можуть мати розмір частинок 2-6 мм, б мм - 32 мм і 32 мм - 80 мм або 100 мм. Однак, фракціонування може альтернативно виконуватися для надання частинок з різними розмірами на основі відношень їх розмірів. Наприклад, можуть надаватися фракції з частинками, які мають відношення середнього максимального розміру до середнього мінімального розміру, яке становить 2:1-4:1. У такій фракції, середній максимальний розмір частинок становить два - чотири середні мінімальні розміри частинок. Альтернативно, це відношення може становити приблизно 2:1-3:1.

Інтенсивність магнітного поля типово становить 0,5 Тесла - 5 Тесла, хоча вважається, що вона може становити до 10 Тесла. Як така, в залежності від вимог і характеристик частинок, які сортуються, також можлива інтенсивність, що становить 0,5 Тесла - З Тесла. В подальшому прикладі, для первинного струменя моношару залізної руди, який має частинки розміром або 2 мм - 6 мм або 6 мм - 32 мм, може бути вигідною інтенсивність поля 0,5 Тесла - 1,5 Тесла. Однак, для частинок розміром 32 мм - 100 мм може бути вигідною інтенсивність магнітного поля 1,5 Тесла - 5 Тесла. Як повинно бути очевидним для фахівця у цій галузі, розмір частинок і їх фізичний склад буде впливати на потрібну належну інтенсивність магнітного поля, оскільки більші частинки типово вимагають більші інтенсивності магнітного поля. Однак, сортування більших частинок, які складаються з матеріалу, який має високу магнітну сприйнятливість, можливе при меншій інтенсивності магнітного поля.

В одному прикладі, швидкість стрічки 24 і, таким чином, моношару частинок перед накладанням магнітного поля, становить 1 м/с - 10 м/с, хоча може становити до 15 м/с. Однак, в альтернативних прикладах, швидкість становить 1 м/с - 8 м/с або 2 м/с - 6 м/с. Швидкість стрічки може вибиратися на основі максимального розміру частинок в інтервалі, при цьому у випадку частинок з меншим максимальним розміром, конвеєрна стрічка головним чином має вищу швидкість, ніж у випадку частинок з білошим максимальним розміром. Наприклад, для частинок з розміром 32 мм - 100 мм швидкість стрічки становить З м/с або менше, для частинок розміром б мм - 32 мм швидкість конвеєрної стрічки може становити більше ніж 2 м/с і для частинок розміром 2-6 мм швидкість конвеєрної стрічки може становити більше ніж 4 м/с.

В одному прикладі застосування способу 10, установки 20 і способу 30 в контексті розділення сипкої гранульної залізної руди, передбачається, що швидкість обробки може становити порядку 250 тон/год./метр ілюстративної довжини моношару. Тут, ілюстративна довжина є шириною моношару, який проходить крізь магнітне поле, наприклад шириною конвеєрної стрічки, яка викидає або випускає моношаровий первинний струмінь у газове середовище вільного простору, крізь яке проходять частинки залізної руди.

Фігура 4 зображає експериментальні результати застосування варіанту виконання способу сортування моношарового первинного струменя залізної руди, який проходить крізь повітря з трьома різними швидкостями. Графік вказує набір траєкторій руху частинок, пов'язаних з різним фізичним складом частинок - у цьому випадку з вмістом заліза. У кожному із зображених прикладів, інтенсивність магнітного поля по ширині первинного струменя, який проходить крізь повітря, становила 0,5 Тл для магніту, який мав довжину 118 мм.

В будь-якій заданій ситуації, магнітне поле і інші робочі умови, такі як витрата масового потоку рухомих вниз по потоку частинок, гранулометричний склад частинок, відстань і тривалість дії на частинки магнітного поля, будуть залежати від магнітних властивостей матеріалів в частинках і можуть легко визначатися.

У вищеописані варіанти виконання представленого винаходу можуть вноситися багато модифікацій без виходу за рамки винаходу.

У вигляді прикладу, хоча й вищеописаний варіант виконання описується в контексті сортування частинок залізної руди, представлений винахід, таким чином, не обмежується і поширюється на сортування інших сипких гранульних матеріалів, і, загалом, на будь-які матеріали, які мають різні реакції на магнітне поле.

У вигляді подальшого прикладу, варіанти виконання способу і установки дозволяють зміну інтенсивності магнітного поля для керування рядом траєкторій і, таким чином, точок падіння або точок збирання частинок різних траєкторій або ряду траєкторій для, таким чином, контролю місця падіння сортованих частинок. Таким чином, у вищенаведеному описі, хоча й варіант описується з рухомими, наприклад, бункерами 32 для надання можливості збирання частинок одного і того ж або подібного типу, замість цього можна утримувати бункери в нерухомому положенні і змінювати інтенсивність магнітного поля для забезпечення потрапляння частинок, які мають однакові або бажані характеристики, в спеціальний бункер.

Загалом, представлений винахід поширюється на будь-яке поєднання конструкції і робочих умов, що робить можливим формування з частинок моношарового первинного струменя частинок і розділення частинок на різні струмені у відповідь на накладене магнітне поле, і збирання різних струменів для нижньої по потоку обробки частинок, якщо необхідно.

Вважається бажаним, щоб поточна схема передбачала засоби, завдяки яким сипкий матеріал може сортуватися в залежності від магнітної сприйнятливості матеріалу. Зокрема, поточна схема дозволяє одержання ряду траєкторій частинок, які містять матеріал, для полегшення сортування матеріалу. Замість надання тільки можливості сортування матеріалу на магнітні і немагнітні частинки, поточна схема дозволяє сортування за якістю, у якому ряд траєкторій може розподілятися згідно з вимогами. Це сортування за якістю усуває потребу в додатковому сортуванні, що забезпечує економію часу та грошей. ж ; і і і | рих Н З

Стиорквоть

Мане ! і , нн а п а о

Н Н і ші і і і о бтворюють ! о вільнопухомий вин вн ! ії вмоношеру газему | | -к : Її свредовищі

Банк рути і

Н Н А

Н ВУ ну Н

ООП ш їдю : Ммагнтналоле ої !

Сортуютьввбирають на ген; різних вним 14

ФІГУРА 1 дез «о г. і ту Кк т, в м й тя соду Її нм о ж я : З ЗО з ЯК , не й « х Ки я ї - вх

Б Ж З зом К ЩЕ

Б пелет М К- ОХ : не ме Ки в ТМ по о с ВН вия

Ко Коко х ох Зо й МЕ ще

СН: хх, КЗ я ой с з

Її Її хх ж хх г Й х

КАКАО ек фі А КК в хе ж су Ка 4 че я й 3 як : :

Ка ет З Як Ж ж

Зп: пока и кН Є ; вок ОКУ й ї

КІ ожеосюесюх уоіктский схккжклми ка У я А Я й у я но й скляній, ки о Я

Ки ху; хугух ка ЗЕ З З іо

Я ях ор вк, я

ФІГУРА З зі ж

«в зо с

ЦЕН БУДЕ ролях ут

Махна пудя ре З ! Н

Н КН дея ! ! і : Кп Н 5. і : й : і і скжкжккккюютя ен ен ск і і

Н ї і і ще пером і може ї ик те Как жк важ її : Пехювам 3 ; За : - і пет шия і і - жу вм ; з ї ї

Змінені

Мен иВ: і сон З рен ме В 5

Корж нуюНиВ

Р і ситу

Бод я і к ще і що з Н а сх ше : що ре Н в

Щ і Солунтунну я Я ше !

М ть ро Н де денну | | ення поантя | пек по дян бух рих Н і етері жа й ябе і ервраа і Н лік Н ДІ КИК ї пан і Н моз :

С ШК ! | і і 7 ' : І В в Н . і х : ц і Н ї У, Зал ї і м лахжхжлня ЕН ; ! Я я зок ! і

Н х пок ниданидакюфеєнтннникнкекть

Я ях Б сольний ПУХУ : пжжжжж ех й | ! ши | й ! МОНО Н ї Н ЗЕ Н щи Е ! що ! КІ і х иа : ша м і Мо. є | | і | з і Ї Е : КІ м і

Н Н ! : сен і х ше й ! Н Н і кВ ! мя Н Н ше : і і Мокннкннннн і юю ї

Н жжжяяжлу юнь й

Ванинннеу Ї : ун ! | Яни лк НН с вортувельний рок і ТОЛОиСТИ ; пвисеріВ роОоЗикУиВ | НН і ре родини і ;

ЩІ поМете Е і ! ' потр : нан

Н тата чи

І пізні М ооесеррюєчннкх

ОВ у. ку. й гу К

Кі Ко і М ; і ЕЕ ІЩЕ КЗ Хе

С анвичі хух

МІК ЗВИК, ЗВ офис нжех ж и а но о о и и м и ще не корж з БО і х

Ко х

ВЕ-ЕО я а ек жа а а а п ча м ни де кош м м к кю кя ю жу х А м

У док я з щі я ких Кай х а и Я С дж ж коолотож тю ж секюю ва не шо ж жя « 4 ї 1 1 ї ч і пон не ОН п ВЕУ «3х Туражомокк г жесть ях . й 10 Розділення, мм зима линеч й ХК дхїх у жо тях оз ШІВИДКНОТЮ Я, Ю МО ся ох ож ЦЗИДКНКУТЬ МАХ МАХ рима міфі М ме оомхохомюоенмоме ВИК ОО МНОЮ

ФІГУРА 4