CN106824519B - 一种节能型高梯度强磁选机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种节能型高梯度强磁选机，所述节能型高梯度强磁选机包括磁选装置、输料装置、给料装置以及分选箱，所述磁选装置包括磁选转筒、充磁磁系、退磁磁系以及磁选转筒的驱动装置，所述磁选转筒由介质棒充填及其骨架构成；所述给料装置安装在所述磁选转筒的内部空间的下端，向所述磁选转筒内侧输送待选的矿物颗粒料；所述分选箱位于所述磁选转筒的下部，接收磁选转筒选剩下的矿物颗粒料并保持转筒浸入矿浆液中。本发明的介质棒采用硬磁材料制作之后，介质棒不必始终在磁场中完成矿物颗粒料的吸附，其所需磁系的气隙空间大幅缩小，其能耗降低，成本降低，提高了矿物的处理量。

Description

一种节能型高梯度强磁选机

技术领域

本发明涉及矿物分选机械技术领域，具体涉及一种节能型高梯度强磁选机。

背景技术

在弱磁性矿物分选领域，强磁选机通常都作为抛尾设备进行应用，强磁选机分为电磁和永磁两大类，电磁强磁机的磁选原理是采用在均匀磁场中，软磁材料制成的圆柱形介质棒改变了介质棒两侧的磁场分布从而形成梯度磁场，使弱磁性矿物因为受力而吸附在介质棒表面；永磁磁选机的原理是采用交错排列的磁块在其表面形成不均匀磁场，矿物是受到指向磁场梯度增加的方向力而得到分选。

在钛铁矿、赤铁矿等弱磁性矿物的分选中，用的最多的是在公开号为CN86106144A的立环脉动高梯度磁选机，该磁选机作为弱磁性矿物的抛尾设备，其具有处理效率高、处理量大、介质不易堵塞的诸多优点，但该强磁机存在很多缺点：其运行成本高、设备昂贵，很多民营企业或及小规模厂矿甚至用不起该设备。利用公开号为CN105268547A的永磁辊式强磁选机或类似结构的干式强磁选机，由于磁选过程中矿物颗粒所受磁力与背景磁场强度与磁场梯度的乘积成正比，虽然其采用永磁铁，能够达到吸附弱磁性矿物的目的，只有筒体很接近永磁体表面处非常有限的空间才能达到这一效果，而且这些永磁筒式强磁选机普遍存在处理量小的问题。

由此可见，传统所用强磁选机存在着耗费能量较大，设备的体积大，设备使用能耗高，铜耗量大，制造成本昂贵等缺陷，亟待进一步改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种节能型高梯度强磁选机，用以解决现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种节能型高梯度强磁选机，所述节能型高梯度强磁选机包括磁选装置、输料装置、给料装置以及分选箱，

所述磁选装置包括磁选转筒、充磁磁系、退磁磁系以及与所述磁选转筒可转动连接的驱动装置，所述磁选转筒包括规则排列的介质棒；

所述给料装置设在所述磁选转筒的内部空间的下端，向所述磁选转筒内侧输送待选的矿物颗粒料；

所述分选箱位于所述磁选转筒的下部，接收磁选转筒筛选剩下的矿物颗粒料；

所述充磁磁系用于磁化所述磁选转筒上的介质棒，其位于给料装置的上方，磁化后的部分磁选转筒介质棒吸附矿物颗粒中的弱磁性矿物颗粒料；

所述退磁磁系用于所述磁选转筒退磁，与所述充磁磁系位置相对；

所述输料装置设在所述磁选转筒的内部空间的上端，接收所述磁选转筒退磁后卸下的所述弱磁性矿物颗粒料；

所述磁选转筒在旋转的过程中，先经过所述充磁磁系磁化，磁化后的部分的磁选转筒旋转到给料装置的下方，吸附所述矿物颗粒料中的弱磁性矿物颗粒料，磁化部分的磁选转筒经过退磁磁系退磁后，将吸附的所述弱磁性矿物颗粒料释放到输料装置中，无磁性矿物颗粒通过介质棒之间的孔隙落入分选箱，最终通过尾矿口排出。

本发明的一个实施例中，所述磁选转筒还包括介质筒，多个所述介质棒位于介质筒内并穿插固定在所述介质筒壁上，所述介质筒按照所述磁选转筒周向上进行布置，所述介质筒口的方向与所述磁选转筒的径向相同；

所述介质筒内的介质棒之间存在孔隙。

本发明的一个实施例中，所述输料装置还包括螺旋电机以及输送槽，所述输送槽呈倒V形，所述输送槽接收到弱磁性矿物颗粒料后，在所述螺旋电机的作用下，将所述弱磁性颗粒料通过输送槽口收集。

本发明的一个实施例中，所述充磁磁系包括第一磁铁以及与所述第一磁铁相对的第二磁铁，所述第一磁铁S极靠近所述磁选转筒的内侧壁，所述第二磁铁N极靠近所述磁选转筒的外侧壁。

本发明的一个实施例中，所述退磁磁系包括第三磁铁以及与所述第三磁铁相对的第四磁铁，所述第三磁铁N极靠近所述磁选转筒的内侧壁，所述第四磁铁S极靠近所述磁选转筒的外侧壁。

本发明的一个实施例中，所述驱动装置采用电动机，所述电动机的旋转轴带动所述磁选转筒转动。

本发明的一个实施例中，所述分选箱内设有用于将矿石颗粒料提供上行机会的脉动机构。

本发明的一个实施例中，所述磁选转筒内侧设有多个用于固定和支撑所述磁选转筒的支撑辊。

本发明的一个实施例中，所述介质棒采用硬磁材料制成；

所述介质棒的直径为所述矿物颗粒直径的2-3倍。

本发明的一个实施例中，所述节能型高梯度强磁选机还包括支撑架，所述分选箱通过所述支撑架与所述磁选转筒连接。

本文中所述的弱磁性矿物颗粒，其物质比磁化率χ介于(15～600)X10-6厘米3/克之间，在磁场强度H＝480000-1600000安/米的强磁选机中可以选出。这类矿物主要有：大多数铁锰矿物-赤铁矿、镜铁矿、褐铁矿、菱铁矿、水锰矿、软锰矿、硬锰矿、菱锰矿等；一些含铬、钨的矿物—铬铁矿、黑蛇纹石、橄榄石、拓榴石、辉石等。

本发明节能型高梯度强磁选机具有如下优点：

本发明节能型高梯度强磁选机只需增加磁选转筒的宽度和磁场的横向长度，在磁选转筒中加入螺旋输送槽，卸在输送槽中的矿物颗粒料经过螺旋输送机输出，供下道工序所用；本发明的节能型高梯度强磁选机的结构简单、机械装备容易制造，易于大型化，极大提高了矿物颗粒料的处理量。本发明强磁选机的介质棒采用硬磁材料制作之后，介质棒不必始终在磁场中完成矿物颗粒料的吸附，其所需磁系的气隙空间大幅缩小，能耗降低，成本降低；其应用在钛铁矿分选领域能够大幅降低选矿成本，使钛铁矿抛尾工艺清洁环保，实现弱磁性矿物资源的高效回收利用。

附图说明

图1为本发明的节能型高梯度强磁选机的横截面的结构示意图。

图2为本发明的图1的A-A向横截面结构示意图。

图3为本发明的介质筒的结构示意图。

图4为本发明的磁选转筒介质棒的工作原理图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1至图3所示，本发明的节能型高梯度强磁选机包括磁选装置10、输料装置30、给料装置50以及分选箱20，其中，磁选装置10包括磁选转筒101、充磁磁系、退磁磁系以及磁选转筒的驱动装置60，磁选转筒101上沿着磁选转筒101的周向上均设有介质棒108；给料装置50设在在磁选转筒101的内部空间的下端，利于磁选转筒上的介质棒充分吸附弱磁性矿物颗粒料的位置，方便给料装置向磁选转筒101内侧输送待筛选的矿物颗粒料。分选箱20位于磁选转筒101下部，接收磁选转筒101选剩下的矿物颗粒料；充磁磁系用于磁化磁选转筒中的介质棒108，充磁磁系位于给料装置50的上方，充磁磁系对磁选转筒上的介质棒进行磁化，磁化后的介质棒108吸附矿物颗粒料中的弱磁性矿物颗粒料；退磁磁系用于磁选转筒中的介质棒108退磁，与充磁磁系位置相对；充磁磁系和退磁磁系中的磁场方向相反，磁场强度大小符合介质棒所采用材料的磁滞回线中能够使介质棒充磁和退磁的强度大小。输料装置50安装在磁选转筒101的内部空间的上端，接收经退磁磁系对磁选转筒介质棒108退磁后，卸下的弱磁性矿物颗粒料。磁选转筒101在旋转的过程中，先经过充磁磁系磁化，磁化部分的磁选转筒介质棒108转到给料装置50的下方，充分吸附矿物颗粒料中的弱磁性矿物颗粒料，磁化部分的磁选转筒介质棒108经过退磁磁系退磁后，将吸附的弱磁性矿物颗粒料释放到位于磁选转筒101上端的输料装置30中，磁选转筒10继续旋转进入下一个选料的过程。

其中，磁选转筒101包括介质筒107，多个介质棒位于介质筒107内并穿插固定在所述介质筒壁上，介质筒107按照所述磁选转筒101周向上进行布置，介质筒口的方向与磁选转筒101的径向相同，介质筒107内的介质棒108之间存在孔隙，矿物颗粒料通过介质筒口进入介质筒，并与介质棒108接触。较佳的，介质筒的形状为没有上盖和下盖的盒体形状，介质棒108为硬磁材料制成，介质筒107为不导磁材料。为了不影响磁场分布及卸矿，与磁系无关的支撑设备，例如支撑辊、分选箱20均采用不导磁材料制作，磁系轭铁及铁芯均采用软磁材料。介质棒108的直径最好与所选矿物颗粒料的直径相匹配，介质棒108的直径为所选矿物颗粒直径的2-3倍，较佳的，介质棒的直径为所选颗粒直径的2.67倍，具有最佳的磁选效果，并能够充分的吸附弱磁性矿物颗粒料。

输料装置30还包括螺旋电机301以及输送槽302，输送槽302呈倒V形，输料槽302的位置恰好位于磁选转筒101旋转到吸附弱磁性矿物颗粒料部分的介质棒108磁化恰好回到零点，弱磁性矿物颗粒料会卸到输送槽302内，弱磁性矿物颗粒料在螺旋电机301的作用下，将其通过输送槽槽口303进行收集，将收集到的弱磁性矿物颗粒料备用。当然作为可变换的实施方式，输料槽也可以设为“一”字形，其可水平设置或者倾斜设置。

其中，充磁磁系包括呈长条形的第一磁铁102和呈长条形的第二磁铁103，第一磁铁103靠近磁选转筒101的内侧，其S极沿着磁选转筒的直径朝向磁选转筒101的外侧，第二磁铁102靠近磁选转筒101的外侧，其N极沿着磁选转筒的直径朝向内侧，且与第一磁铁102的S极相对。当磁选转筒101转动的过程中，经过第一磁铁102和第二磁铁103之间时，经过第一磁铁102和第二磁铁103间隙的部分磁选转筒101中的介质棒108磁化，磁化后的介质棒108用于吸附矿物颗粒料中的弱磁性矿物颗粒料。

退磁磁系包括第三磁铁104和第四磁铁105，第三磁铁104位于磁选转筒101的内侧，靠近磁选转筒101，其N极朝向磁选转筒101的外侧，第四磁铁105位于磁选转筒101的外侧，靠近磁选转筒101，其S极朝向磁选转筒101的内侧，且与第三磁铁104相对。当磁选转筒101吸附弱磁性颗粒料部分的介质棒108经过第三磁铁104和第四磁铁105之间时，介质棒磁化回到零点，介质棒108上吸附的弱磁性材料卸下来，卸下来的弱磁性材料被输送装置的输送槽接收到。当然，同时改变充磁磁系和退磁磁系的N极、S极方向不影响磁选转筒对矿物颗粒料的筛选效果。

其中，驱动装置60采用电动机，在磁选转筒101的内侧壁还设有窄齿轮圈，电动机的旋转轴通过与齿轮啮合带动磁选转筒101转动。电动机对磁选转筒101进行驱动，使得磁选转筒101不断的旋转，磁选转筒不断的磁化-吸附弱磁性矿石颗粒料-退磁-释放弱磁性矿物颗粒料。

分选箱20通过支撑架40与磁选转筒101连接，磁选转筒101内侧由给料装置50输送的矿石颗粒料，矿石颗粒料首先释放到磁选转筒101的内侧，其中的部分弱磁性矿物颗粒料被吸附到磁化后的介质棒108上，部分未吸附的无磁性或磁性更弱的颗粒料，穿过介质筒，经过磁选转筒101的介质棒108之间的孔隙，进入分选箱20内，分选箱20内设有用于提供矿石颗粒上行机会的脉动机构201，经过脉动机构201将进入分选箱的矿物颗粒料，不断的下降和上升，使磁选转筒101上介质棒108更充分地吸附弱磁性矿物颗粒料。未被吸附的弱磁性矿物颗粒料，经分选箱底部的尾矿管202排出。脉动机构201包括安装在分选箱20侧边上的橡胶鼓膜，橡胶鼓膜上连接有连杆，连杆连着偏心轮，随着偏心轮的转动，实现橡胶鼓膜的脉动，通过调节偏心轮的转速，调节振动频率，通过调节偏心程度，调节脉动的幅度。

磁选转筒101内侧设有多个支撑辊106，支撑辊106对磁选转筒101起到加固和支撑作用，磁选转筒101通过支撑辊106与固定架40连接。

本发明的节能型高梯度强磁选机的工作原理如下：

节能型高梯度强磁选机的介质棒来吸附弱磁性矿物，介质棒为硬磁材料制成，介质棒磁化后形成梯度磁场能够有效吸附弱磁性矿物颗粒料。本发明利用硬磁材料磁滞回线，在磁选转筒的介质棒吸附矿物颗粒料之前采用电磁或永磁磁系作为充磁磁系，使介质棒达到饱和磁化，磁化后的介质棒充磁后离开充磁磁系，具有剩磁的介质棒将矿物颗粒料吸附在介质棒磁场梯度增大区域，接着介质棒通过一个与磁场方向相反的磁场的退磁磁系，使介质磁棒退磁，磁选转筒上的介质棒到达卸矿区域，介质棒磁化恰好回到零点，从而将吸附在介质棒上的矿物颗粒料卸下。这种通过磁化-退磁的方式对矿物颗粒料进行分选的形式，不会因为磁选转筒直径的增大而增加激磁能耗，只需永磁场达到介质棒的饱和磁化，其能耗等同永磁磁选机，在不增加设备成本的情况下其矿物颗粒料的处理量得到大幅度提高。

如图4所示，本发明的介质棒采用典型硬磁材料的磁滞回线，可实现本发明的介质棒的工作过程及状态，硬磁材料介质棒在进入充磁磁系时，磁化部分的磁选转筒工作在OAB段，在其离开充磁磁场时，磁化部分的磁选转筒工作在BMr段，离开充磁磁系后，磁化部分的磁选转筒开始吸附弱磁性矿物，吸附弱磁性矿物颗粒料后，磁选转筒将吸附的弱磁性矿物颗粒料提升至一定的高度后进入退磁磁系，吸附的弱磁性矿物颗粒料的磁选转筒进入的退磁过程，其工作在MrD段，退出退磁磁场时，吸附弱磁性矿物颗粒料的磁选转筒工作在DO段，磁选转筒的介质棒从充磁，吸附矿物颗粒料到退磁卸矿，周而复始地工作在OABMrDO的路径中，达到不间断的对弱磁性矿物颗粒料进行筛选的目的。

本发明利用了硬磁介质的磁滞回线的原理，使介质棒先磁化-吸附弱磁性矿物颗粒料-退磁-卸矿，介质棒在磁化和退磁的过程中并不需要很大的空间，磁选转筒上的介质棒磁化和退磁仅仅需要一个二维磁场即可，工作时只需增加磁选转筒的宽度和磁场的横向长度，就可增加矿物颗粒料的分选量。在磁选转筒内加入螺旋输送槽，卸在输送槽中的矿物颗粒料经过螺旋输送机输出，供下道工序使用，本发明的节能型高梯度强磁选机的结构简单、机械装备容易制造，易于大型化，极大提高了矿物颗粒料的处理量。介质棒采用硬磁材料制作之后，介质棒不必始终在磁场中完成矿物颗粒料的吸附，其磁系所需的气隙空间大幅缩小，能耗降低，在钛铁矿等弱磁性矿物分选领域能够大幅降低选矿成本，能够使钛铁矿抛尾工艺清洁环保，实现弱磁性矿物资源的高效回收利用。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种节能型高梯度强磁选机，所述节能型高梯度强磁选机包括磁选装置、输料装置、给料装置以及分选箱，其特征在于，

所述磁选装置包括磁选转筒、充磁磁系、退磁磁系以及与所述磁选转筒可转动连接的驱动装置，所述磁选转筒包括规则排列的介质棒；

所述给料装置设在所述磁选转筒的内部空间的下端，向所述磁选转筒内侧输送待选的矿物颗粒料；

所述分选箱位于所述磁选转筒的下部，接收磁选转筒筛选剩下的矿物颗粒料；

所述充磁磁系用于磁化所述磁选转筒上的介质棒，其位于给料装置的上方，磁化后的部分磁选转筒介质棒吸附矿物颗粒中的弱磁性矿物颗粒料；

所述退磁磁系用于所述磁选转筒退磁，与所述充磁磁系位置相对；

所述输料装置设在所述磁选转筒的内部空间的上端，接收所述磁选转筒退磁后卸下的所述弱磁性矿物颗粒料；

所述磁选转筒在旋转的过程中，先经过所述充磁磁系磁化，磁化后的部分的磁选转筒旋转到给料装置的下方，吸附所述待选的矿物颗粒料中的弱磁性矿物颗粒料，磁化部分的磁选转筒经过退磁磁系退磁后，将吸附的所述弱磁性矿物颗粒料释放到输料装置中，无磁性矿物颗粒通过介质棒之间的孔隙落入分选箱，最终通过尾矿口排出。

2.根据权利要求1所述的节能型高梯度强磁选机，其特征在于，

所述磁选转筒还包括介质筒，多个所述介质棒位于介质筒内并穿插固定在所述介质筒壁上，所述介质筒按照所述磁选转筒周向上进行布置，所述介质筒口的方向与所述磁选转筒的径向相同；

所述介质筒内的介质棒之间存在孔隙。

3.根据权利要求1所述的节能型高梯度强磁选机，其特征在于，

所述输料装置还包括螺旋电机以及输送槽，所述输送槽呈倒V形，所述输送槽接收到弱磁性矿物颗粒料后，在所述螺旋电机的作用下，将所述弱磁性颗粒料通过输送槽口收集。

4.根据权利要求1所述的节能型高梯度强磁选机，其特征在于，

所述充磁磁系包括第一磁铁以及与所述第一磁铁相对的第二磁铁，所述第一磁铁S极靠近所述磁选转筒的内侧壁，所述第二磁铁N极靠近所述磁选转筒的外侧壁。

5.根据权利要求1所述的节能型高梯度强磁选机，其特征在于，

所述退磁磁系包括第三磁铁以及与所述第三磁铁相对的第四磁铁，所述第三磁铁N极靠近所述磁选转筒的内侧壁，所述第四磁铁S极靠近所述磁选转筒的外侧壁。

6.根据权利要求1所述的节能型高梯度强磁选机，其特征在于，

所述驱动装置采用电动机，所述电动机的旋转轴带动所述磁选转筒转动。

7.根据权利要求1所述的节能型高梯度强磁选机，其特征在于，

所述分选箱内设有用于将矿石颗粒料提供上行机会的脉动机构。

8.根据权利要求1所述的节能型高梯度强磁选机，其特征在于，

所述磁选转筒内侧设有多个用于固定和支撑所述磁选转筒的支撑辊。

9.根据权利要求1所述的节能型高梯度强磁选机，其特征在于，

所述介质棒采用硬磁材料制成；

所述介质棒的直径为所述矿物颗粒直径的2-3倍。

10.根据权利要求1所述的节能型高梯度强磁选机，其特征在于，

所述节能型高梯度强磁选机还包括支撑架，所述分选箱通过所述支撑架与所述磁选转筒连接。