Tambor magnético para separación magnética de partículas de hierro, que comprende por lo menos 18 platinas rectas magnéticas.

Campo de la Invención

La invención se relaciona con la separación magnética de hierro desde arenas férricas.

La presente invención se relaciona con un tambor magnético para separación magnética de hierro, con el procedimiento de fabricación de dicho tambor y con el procedimiento de separación magnética de hierro desde arenas férricas.

Antecedentes de la Invención

La separación magnética corresponde a un proceso que sirve para separar partículas sólidas no mayor a 7 mm, de, donde uno de los sólidos que se desea separar deber ser ferroso o tener propiedades magnéticas. En general un procedimiento de separación magnética consiste en acercar un imán a la mezcla de sólidos, con el fin de generar un campo magnético, que sea capaz de atraer a las partículas ferrosas y dejar atrás a las partículas no ferrosas. El éxito del procedimiento dependerá de la capacidad del imán y de la cantidad de partículas de ferrosa que existan en la mezcla, es decir de la concentración de partículas ferrosas en la mezcla.

El documento JP 2009172589 describe un separador magnético tipo tambor rotatorio tiene un tambor rotatorio el cual tiene un arreglo de cilindro interior rotatorio con 2 o 3 magnetos y un cilindro exterior hecho de material no magnético y que rota concéntricamente alrededor del cilindro interior. En el cilindro interior los magnetos son colocados circunferencialmente. El documento JP 2001121028 corresponde a un clasificador magnético que tiene un primer y segundo discos fijos que comprenden un material magnético. Unos primeros y segundos magnetos permanentes anulares están fijos a la superficie interior opuesta a los primeros y segundos discos y una cubierta protectora que comprende un material no magnético que continuamente cubre la parte exterior periférica de los primeros y segundos magnetos permanentes. Los primeros y segundos magnetos permanentes tienen una parte que genera magnetismo de la cual los mismos polos magnéticos en polaridad son opuestos uno respecto al otro a través del orificio, para generar campos magnéticos fuera de la dirección radial.

El documento JP 10165838 describe un aparato que está constituido por un tambor rotatorio en el cual el material de baja calidad que se quiere clasificar es directamente alimentado y sobre el cual es puesto una pluralidad de chutes (rampas) para la recuperación del material clasificado bajo el tambor rotatorio; una cañería hecha de material no magnético dentro del tambor rotatorio y una cañería protectora para proteger la anterior cañería; en el espacio interior del tambor rotatorio hay un rotor rotatorio el cual tiene una pluralidad de magnetos permanentes arreglados en la dirección periférica con polos semejantes contiguos uno del otro.

El documento de patente de invención US 4693812 corresponde a un separador magnético de materiales que incluye un tambor inclinado axialmente dispuesto para rotación axial dentro de la curvatura de una estructura de un imán arqueado el cual se extiende axialmente en el tambor y es dispuesto en un espacio cerrado unido con la superficie exterior del tambor. La estructura de magneto comprende una serie de yugos de magnetos arqueados axialmente extendidos, cada uno comprende un laminado axial para formar sub-ensamblados de un imán arqueado, los cuales son alternadamente polarizados en direcciones axiales opuestas. Cada uno de los sub-ensamblados comprende un imán arqueado axíalmente polarizado e intercalado entre un par arqueado de un flujo magnético suave concentrado el cual tiene espesores axial respectivos entre 5 y 20 por ciento de la mitad del espesor axial de los magnetos intercalados.

El documento CL 33.035 corresponde a un rodillo para uso en un separador magnético compuesto de capas magnéticas permanentes, las cuales tienen polaridades opuestas en fases opuestas y capas ferromagnéticas entre fases adyacentes de la misma polaridad enfrentándose unas a las otras, de modo que las capas ferromagnéticas alternen en las polaridades de sus bordes expuestos a la superficie del rodillo, donde las capas ferromagnéticas están hechas lo más delgadas posible y que su orillas expuestas cubren un 30% o menos de la superficie del rodillo cubierta por ambas capas, y las capas magnéticas están compuestas de un material magnético permanente apropiado.

Si bien todos los separadores anteriormente descritos corresponden a separadores de partículas magnéticas desde mezclas que contienen tanto partículas magnéticas como no magnéticas, aún existe la necesidad de disponer de aparatos más efectivos en la separación de las partículas magnéticas y que sean capaces de separar partículas magnéticas, tanto en mezclas con baja concentración de partículas magnéticas como en mezclas con alta concentración de partículas magnéticas.

En base a lo anterior, principalmente no existe en el estado del arte un separador magnético que sea capaz de separar en forma efectiva partículas magnéticas cuando las partículas magnéticas presentan baja concentración en la mezcla. Por tanto, un objetivo de la presente invención es disponer de un tambor magnético que permita separar partículas ferrosas y que sea adecuado para separar partículas ferrosas que se encuentran en baja concentración. Específicamente, se desea disponer de un tambor magnético que permita separar hierro desde arenas férricas, incluyendo aquellas arenas que tienen bajo porcentaje de hierro.

Otro objetivo de la presente invención es disponer de un procedimiento de fabricación de un tambor magnético.

Más aún otro objetivo, de la presente invención es disponer de un procedimiento para separar partículas de hierro de mezclas sólidas, específicamente de arenas férricas.

Resumen de la Invención

La presente invención corresponde a un tambor magnético para separación magnética de hierro, que comprende un cuerpo exterior o manto y una parte interior o núcleo, además tiene un eje central el cual tiene varios discos de igual diámetro, encajados cada cierta distancia, a lo largo de todo el eje central. En forma paralela al eje central se ubican platinas con imanes del largo del cilindro, las cuales van unidas a los contornos perimetrales de los discos. Las platinas con imanes o barras magnéticas se distribuyen uniformemente respecto al perímetro de los discos, y entre barra y barra debe quedar un espacio libre.

Breve Descripción de los Dibujos

La invención será descrita a continuación con referencia a los dibujos anexos, en los cuales: Las figuras 1 y 8 muestran una vista del cuerpo exterior o manto del tambor magnético de la presente invención.

Las figuras 2 y 3 muestran vistas del núcleo del tambor magnético de la presente invención, con y sin barras magnéticas.

La figura 4 es una vista de tambores magnéticos terminados de la presente invención.

Las figuras 5 y 6 muestran vistas del tambor magnético instalado en su caja metálica.

La figura 7 es otra vista del tambor magnético instalado en su caja metálica. La figura 9 muestra una vista en planta del núcleo del tambor magnético. La figura 10 es otra vista del tambor magnético instalado en su caja metálica.

Descripción Detallada de la Invención

La presente invención se refiere a un tambor magnético (1) para separación magnética de hierro, que comprende un cuerpo exterior o manto (2) cilindrico con tapas laterales (3) en cada uno de sus extremos; y una parte interior o núcleo (7) formada por aproximadamente al menos ocho discos (4) con sus respectivos refuerzos de discos (10); un eje central (6) a lo largo de todo el núcleo; un tubo (9) que cubre la parte central del eje; y al menos 18 a 20 platinas (5) ubicadas en la superficie exterior del núcleo en el sentido longitudinal del núcleo.

La presente invención además, se refiere a un sistema para separación magnética de hierro que comprende el tambor magnético (1); cajas con sus rodamientos de soporte y rotación para sostener el tambor; una caja metálica (8) que sirve de soporte y protección del tambor; dos moto reductores con sus respectivos ejes, cadenas de transmisión y poleas dentadas; dos cintas transportadoras instaladas debajo de la caja metálica; dos cajas metálicas de descarga para recibir el mineral que arroja el tambor magnético (rechazo y/o concentrado); un tablero eléctrico; un buzón de alimentación que se instala en la parte superior del tambor magnético; y un regulador de flujo.

La presente invención además, describe el procedimiento de armado del sistema para separación magnética de partículas de hierro.

La presente invención adicionalmente se refiere al procedimiento de separación magnética para separación de partículas de hierro desde arenas férricas.

Tambor magnético

El tambor magnético (1) comprende un cuerpo exterior o manto (2) de acero inoxidable, con forma cilindrica hueca, de paredes lisas, con reborde plano en cada uno de sus extremos. El largo del manto es de aproximadamente 3.000 mm y su diámetro de aproximadamente 920 mm. Cada uno de los rebordes planos tiene perforaciones a lo largo de todo su diámetro las que servirán para fijar las tapas laterales (3) en cada uno de sus extremos. Las tapas son de acero inoxidable y tienen aproximadamente 940 mm de diámetro total, su perímetro se forma por un reborde plano con perforaciones idénticas a las del manto. La fijación entre el manto y las tapas se realiza con pernos y tuercas de acero inoxidable.

En la parte interior el tambor magnético tiene un núcleo (7) fabricado en fierro estructural normal, el cual se forma por aproximadamente al menos ocho discos (4) en plancha de aproximadamente 2 mm de espesor y aproximadamente 890 mm de diámetro, que se encuentran distribuidos uniformemente, que poseen sus respectivos refuerzos de discos (10), y unidos a un eje central (6) fabricado en acero cromo-níquel de aproximadamente 3.400 mm de largo y aproximadamente 120 mm de diámetro, donde el eje tiene un tubo (9) que cubre la parte central de su cuerpo; y por lo menos 18 a 20 platinas (5) rectas magnéticas de aproximadamente 3.000 mm de largo que se ubican en forma radial en la superficie exterior del núcleo con una separación de aproximadamente 100 a 140 mm entre una platina y la otra y que se encuentran soportadas sobre los discos. La función del tubo (9) consiste en hacer girar los discos interiores y los imanes que van pegados a las platinas, las que a su vez van unidas a los discos. Un lado del eje hace de guía a los discos interiores y el otro lado del eje va a un sistema mecánico que se acopla al disco lateral del manto, el cual hace girar independientemente al núcleo. El sistema mecánico lo conforman dos soportes laterales incorporando dos rapamientos que hacen girar el núcleo y manto independientemente.

Sistema de separación magnética

El sistema de separación magnética comprende el tambor magnético (1); dos cajas con sus rodamientos de soporte y rotación que se colocan uno en cada extremo del tambor, una vez que éste ha sido armado; una caja metálica (8) de aproximadamente 3.200 mm de largo y aproximadamente 1.620 mm de ancho, que sirve de protección y soporte, ya que es adecuada para ser instalada en una estructura de soporte; dos moto reductores con sus respectivos ejes y poleas dentadas; dos cintas transportadoras; dos cajas metálicas de descarga para la descarga del mineral que arroja el tambor magnético (rechazo y/o concentrado de hierro); un tablero eléctrico con sus variadores de frecuencia; un buzón de alimentación que se instala en la parte superior del tambor magnético que tiene forma de embudo y cuya función es recepcionar el mineral a concentrar para luego ser distribuido en la superficie del tambor magnético, específicamente el buzón va montado sobre la caja metálica (8) y en la parte inferior tiene una abertura de extremo a extremo del embudo, lo que permite docificar la alimentación hacia el tambor magnético; y un regulador de flujo. El eje central y las cajas con sus rodamientos de soporte y rotación permiten que el tambor gire haciendo girar el manto en forma contraria al núcleo. La caja con sus rodamientos corresponde al descanso de los ejes del núcleo. El tambor magnético tiene una dirección de giro y el núcleo magnético tiene un giro contrario al tambor, este giro del núcleo tiene una velocidad de 30 a 90 r.p.m aproximadamente, logrando que los campos magnéticos se reduzcan y de esta manera, poder ejercer un campo magnético uniforme. La caja metálica (8) sirve para protección, sujeción y guía del tambor magnético, ambos extremos del eje se apisonan en una caja de rodamiento que se identifican como descansos del eje.

Procedimiento de armado del sistema

El procedimiento de armado del sistema, comprende las siguientes etapas: - proceder a la instalación del tambor magnético dentro de la caja metálica para contener el tambor, una vez construido el tambor magnético, ubicando el tambor al centro de dicha caja y con la precaución de dejar un espacio de aproximadamente 500 mm para el desalojo del material estéril y un espacio de aproximadamente 200 mm para el concentrado de hierro; - instalar, en los dos extremos laterales del eje un sistema mecánico con polea dentada a base de dos moto reductores con sus respectivos ejes y poleas dentadas las que ejercen el movimiento motriz a través de cadena, donde el diámetro de las poleas dentadas y la potencia de los moto reductores dependerá del tipo de material a concentrar, por ejemplo arenas o particulado de magnetita;

- conectar a un tablero eléctrico los moto reductores para tener la partida y detención del funcionamiento del tambor;

- instalar en la parte superior del tambor magnético un buzón de alimentación para la recepción del material a tratar en el tambor, cuya función es recepcionar el mineral a concentrar y luego distribuirlo en la superficie del tambor magnético y en la parte inferior las cajas metálicas de descarga; e

- instalar un regulador de flujo, en la parte inferior del buzón de alimentación, el cual dosifica la alimentación en la superficie externa del tambor, para una alimentación aproximada de 200 toneladas hora.

Procedimiento de separación magnética

El procedimiento de separación magnética comprende tratar materiales tales como arenas ferrosas y particulado de magnetita no mayor a 12 mm, siendo los rangos de flujos a tratar de aproximadamente 200 toneladas por hora.

El procedimiento de separación magnética para separación de partículas de hierro comprende:

- disponer de al menos un sistema de separación magnética que comprenda un tambor magnético;

- alimentar el material a separar a través del buzón de alimentación;

- colocar en funcionamiento el sistema por medio de su tablero eléctrico, tal que cada moto reductor da un movimiento inverso al manto y otro al núcleo y al ser alimentado el tambor por el regulador de flujo, las películas de concentrado de hierro siguen la dirección de giro que tiene el núcleo magnético y son recepcionadas por la caja metálica de descarga, el cual las traslada hacia la cinta transportadora para su acopio, y las partículas (rechazadas) siguen la dirección de giro del manto y son recepcionadas por la otra caja metálica de descarga, la cual las traslada hacia la cinta transportadora de rechazo o partículas no magnéticas. La caja metálica (8) tiene un ángulo (11) donde descansa la caja como estructura soporte y permite soportar y alimentar al tambor magnético, permite que el material magnético en su proceso de concentración y/o rechazo no se pierda fuera de la caja, es decir cumple la función de retención del material o mineral en proceso y permite orientar el mineral a descargar en cada cinta transportadora guiando el material rechazado y/o concentrado a sus respectivas cajas de descargas.

El tambor magnético se utiliza para separar hierro desde arenas férricas y puede separar hierro en arenas de bajo porcentaje, como por ejemplo al 2%. El tambor está regulado para operar con imanes de .500 Gauss aproximadamente.

El procedimiento de separación magnética permite obtener concentraciones mayores al 65% de ley, con una sola pasada de tratamiento.