CN1172752C - 双频脉冲双立环高梯度磁选机 - Google Patents
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Abstract
一种双频脉冲双立环高梯度磁选机，包括分选环、磁场装置，所述磁场装置分布在分选环轴向两侧，其可产生贯穿分选环的磁力线，所述分选环下方设有至少一套可使矿浆产生与磁力线相垂直的方向运动的脉冲装置。本发明由于采用可产生水平磁力线的封闭磁场装置和独特的双脉冲装置相结合，尤其是当磁力线方向为水平并和脉冲产生的矿浆往复运动方向相垂直时，吸附在介质表面上的颗粒只存在沿磁力线方向一致的一侧，此时，由矿浆往复运动产生的流体力方向与介质表面颗粒群聚集一侧相切，矿浆就穿过颗粒群内部，对其进行剪切和清洗，夹杂在颗粒群中的非磁性物和磁性较弱的连生体颗粒被清洗出来，从而大幅度提高分选效果。
Description
技术领域
本发明涉及到一种选矿用的磁选机，特别是双频脉冲双立环高梯度磁选机。
背景技术
高梯度磁选理论的提出给磁选界以质的飞跃，使能够磁选的矿物种类增多，粒度上、下限变宽。
早期高梯度磁选机是周期式的，也称磁滤器，该类设备在处理磁性物含量极低和粒度很细的场合中得到广泛应用。
随即出现的连续高梯度磁选机有电磁平环式强磁高梯度磁选机、永磁和电磁双立环高梯度磁选机。电磁平环高梯度磁选机由于给矿和清洗水方向相同，所以容易导致机械堵塞，永磁双立环高梯度磁选机由于在给矿口处极容易形成强磁性矿物，特别是铁屑的积累而发生磁性堵塞，电磁立环高梯度磁选由于给矿和清洗水在介质堆中的流动方向相反，所以不容易发生机械堵塞，又由于是电磁的，所以当激磁电流不存在时，强磁性矿物和铁屑在给矿口处很容易脱落，磁性堵塞不发生，其外磁力线和矿流方向平行对提高分选效果有好处。
为了减少磁性产物中非磁性物的夹杂，出现了振动脉动高梯度和脉动高梯度磁选机，如中国专利86106144.6公开的一种脉动高梯度磁选机，它能使被回收物料的富积比提高很多，同时由于水的脉动作用减少了机械堵塞。但该类设备的核心工作原理是建立在矿浆或水的脉动方向与磁力线方向一致，如图6所示，当矿浆或水的脉动方向与磁力线方向一致时，吸附在介质表面上的颗粒群只存在沿磁力线方向一致的一侧，此时，由矿浆往复运动产生的流体力正面压或拉颗粒群，由于颗粒群前面或后面有介质的存在，其内部液体的缓冲作用，使的流体力得到减缓，不利于颗粒群的疏散，颗粒群中夹杂的非磁性物和磁性较弱的连生体不能有效地被清洗出来。因此，分选效果比较有限，不能兼顾富集比和金属回收率，只产出精矿和尾矿，精矿品位和金属回收率只能保一个，如果两个都要保就要再增加一段作业，增加投资和运行成本，即当得到高品位的精矿时，尾矿中金属损失较大；反之当尾矿品位得到有效控制时，精矿的质量难以保证。
发明内容
本发明的目的在于提供一种既能产出合格精矿，又能保住回收率，同时还能产出部分中矿，特别是分离两种以上磁性有差别的弱磁性矿物的双频脉冲双立环高梯度磁选机。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种双频脉冲双立环高梯度磁选机，包括分选环、磁场装置，其特征在于磁场装置分布在分选环轴向两侧，其可产生贯穿分选环的磁力线，上述分选环包括环体、若干磁介质堆，环体周边设有弧槽，磁介质堆分设在弧槽中，所述分选环下方设有至少一套可使矿浆产生与磁力线相垂直的方向运动的脉冲装置，上述脉冲装置为双脉冲装置，包括由尾矿脉冲机构和中矿脉冲机构构成的双脉冲机构、尾矿斗、中矿斗，其中双脉冲机构分设在尾矿、中矿斗外侧，其间通过机架与地基相连。
所述磁场装置为由左磁极、右磁极、左磁轭、右磁轭、前磁轭、后磁轭组成的可产生水平磁力线的封闭磁场装置，其磁场装置背景感应强度在0-1.3T范围内连续可调；上述左磁极、右磁极沿分选环壁左、右呈弧形分布，其相对分选环轴心形成的弧面包角为120°。
上述脉冲装置为双脉冲装置，包括由尾矿脉冲机构和中矿脉冲机构构成的双脉冲机构、尾矿斗、中矿斗，其中双脉冲机构分设在尾矿、中矿斗外侧，其间通过机架与地基相连。上述双脉冲机构包括电机、往复箱及设于往复箱输出轴端的装有鼓膜的连接盘，其中电机与往复箱为传动式连接，连接盘通过设在输出轴端的端盖与往复箱连接。上述尾矿脉冲机构设有在0～50mm内可调的机械脉冲值，其脉冲频率为0～6.5HZ，中矿脉冲机构设有在0～50mm内可调的机械脉冲值，其脉冲频率为0～7HZ。
本发明由于采用可产生水平磁力线的封闭磁场装置和独特的双脉冲装置相结合，能够根据矿浆脉动产生的流体动力和磁场产生的磁力在磁选机分选空间不同的区段对磁性不同的矿物颗粒群作用力的差别，尤其是当磁力线方向为水平并和脉冲产生的矿浆往复运动方向相垂直时，吸附在介质表面上的颗粒只存在沿磁力线方向一致的一侧，此时，由矿浆往复运动产生的流体力方向与介质表面颗粒群聚集一侧相切，矿浆就穿过颗粒群内部，对其进行剪切和清洗，夹杂在颗粒群中的非磁性物和磁性较弱的连生体颗粒被清洗出来，从而大幅度提高分选效果。双脉冲装置能兼顾精矿质量和金属回收率，既能得到高品位的精矿，又能使尾矿品位降到一定程度，同时还产出部分中矿，其中矿可能是连生体，可能是磁性介于精矿和尾矿矿物的一种或几种其它矿物，也可能是两者都有。该设备特别适合于处理含磁性不等的多种矿物组成的矿石，同时也适合简单的磁性和非磁性物的分离及非金属矿的除杂。
下面结合附图对本发明作进一步的说明：
附图说明
图1为本发明的主视图；
图2为本发明的左视图；
图3为本发明磁介质堆的结构示意图；
图4为图1的N-N剖视图；
图5为本发明工作原理示意图；
图6为现有常规磁选机工作原理示意图。
具体实施方式
一种双频脉冲双立环高梯度磁选机，包括分选环1、磁场装置2，其特征在于磁场装置2分布在分选环1轴向两侧，其可产生贯穿分选环1的磁力线，所述分选环1下方设有至少一套可使矿浆产生与磁力线相垂直的方向运动的脉冲装置。
如图1、图2所示，本发明包括分选环1、磁极2、双脉冲装置3，所述分选环1由厚壁环、薄壁环、磁介质、螺栓组成，其中环体13为立式双环结构，环间设有将双环连接为一体的转盘12，转盘外缘采用导磁材料制作，转盘12中设置装有轴承的轴套19，上述环体13周边设有弧槽，磁介质堆14分设在弧槽中，上述磁介质堆14如图3所示包括介质压条15、聚磁介质16、介质隔垫17、介质盒18，其中，聚磁介质16与介质隔垫17为隔层设置，通过介质压条15固定后装入与之相配的介质盒18中。所述磁介质16为片状的网介质或棒介质，棒介质是由无数根导磁不锈钢圆棒串在3-6根带有小孔的聚氨酯方条上。无论是网介质堆、棒介质堆还是网棒混装介质堆都是由片状组成，可拆卸清洗，介质可重复使用。聚磁介质16是由导磁性能很好的材料加工而成的，在磁场中聚磁介质16能聚集磁力线，因此在其表面能形成梯度很高的磁场，磁场力是与磁场强度和磁场梯度成正比。在磁场中聚磁介质16表面能形成很高的磁场力，能回收磁性很弱的矿物，聚磁介质16的表面曲率越大磁场梯度越高，回收粒度微细的弱磁性矿物的效果越好。在分选环1的环腔顶部设有精矿斗40，左右设有中矿冲洗水斗41和给矿斗42，在环体13一侧设有使环体13转动的驱动机构10，该驱动机构包括电机101、齿轮副102、双轴承座103、主轴104、机架105构成，其中主轴104横穿转盘12中的轴套19设置于左右磁轭24、25上端的双轴承座103中，上述齿轮副102一端与主轴104套接，另一端与电机101相连，电机101通过机架105固定在左磁轭24一侧。
所述磁场装置为由左磁极21、右磁极22、左磁轭24、右磁轭25、前磁轭27、后磁轭28组成的可形成水平磁力线的封闭磁场装置，其磁场装置背景感应强度在0-1.3T范围内连续可调。上述左磁极21、右磁极22沿分选环1壁左、右呈弧形分布，其相对分选环轴心形成的弧面包角为120°。上述左磁极21、右磁极22均设有激磁线圈23，其激磁线圈23匝数为80-120匝，总匝数160-240匝，激磁电流为0-1500A。所述激磁线圈23是由紫铜管绕制而成，铜管的绕向一致，铜管内通水，水是用来冷却由于大电流通过铜管而产生的热量，当激磁线圈通接直流电时，由于线圈内部铜管的绕向一致，因此在左磁极21与右磁极22间产生恒定的磁场，即为分选空间。
所述双脉冲装置如图4所示，包括由尾矿脉冲机构和中矿脉冲机构构成的双脉冲机构30、尾矿斗31、中矿斗32组成，双脉冲机构30分别通过机架固定在尾矿、中矿斗31、32两侧，所述双脉冲机构包括电机301、往复箱302及设置于往复箱输出轴端的装有鼓膜303的连接盘304，电机301与往复箱302为皮带轮连接，连接盘304通过设在输出轴端的端盖与往复箱302连接。上述输出轴在电机301及往复箱302内传动机构的驱动下带动装有鼓膜303的连接盘304沿轴向往复移动，由此产生与往复箱302往复动作频率相同的流体脉冲频率。上述鼓膜303为∪型环状弹性体，其内环与连接盘304外部嵌接，外环与尾矿、中矿斗31、32嵌接。上述尾矿脉冲机构的脉冲频率为0-6.5HZ，中矿脉冲机构的脉冲频率为0-7HZ，上述脉冲频率均用变频器调节。上述尾矿脉冲机构设有在0～50mm内可调的脉冲值，中矿脉冲机构设有在0～50mm内可调的脉冲值，上述脉冲值均通过往复箱302输出轴的轴向移动距离的调节来控制。正常工作时，液面在下磁极22的边缘，当给矿和中矿冲洗水的体积量大于中矿和尾矿排出的体积量时，液面上升，多余的矿浆由溢流管47排出，但也可以通过调节中矿阀门49和尾矿阀门48来控制液面的高度。液面的高度由液面高度指示器来显示。
如图5所示，采用可产生水平磁力线的封闭磁场装置和独特的双脉冲装置相结合，能够根据矿浆脉动产生的流体动力和磁场产生的磁力在磁选机分选空间不同的区段对磁性不同的矿物颗粒群作用力的差别，尤其是当磁力线方向为水平并和脉冲产生的矿浆往复运动方向相垂直时，吸附在介质表面上的颗粒只存在沿磁力线方向一致的一侧，此时，由矿浆往复运动产生的流体力方向与介质表面颗粒群聚集一侧相切，矿浆就穿过颗粒群内部，对其进行剪切和清洗，夹杂在颗粒群中的非磁性物和磁性较弱的连生体颗粒被清洗出来，从而大幅度提高分选效果。双脉冲装置能兼顾精矿质量和金属回收率，既能得到高品位的精矿，又能使尾矿品位降到一定程度，同时还产出部分中矿，其中矿可能是连生体，可能是磁性介于精矿和尾矿矿物的一种或几种其它矿物，也可能是两者都有。该设备特别适合于处理含磁性不等的多种矿物组成的矿石，同时也适合简单的磁性和非磁性物的分离及非金属矿的除杂。
其分选过程是这样实现的，当矿浆由给矿斗42均匀而缓慢地进入分选空间时，由于水平磁场力作用，磁性矿物颗粒、被吸引在聚磁介质16表面上，少量磁性极弱和非磁性的颗粒被夹杂其中，调整尾矿脉冲机构使得脉冲频率和脉冲峰值较小，这样产生的流体动力很小，磁性极弱的颗粒群4和非磁性颗粒群受到的磁力极小，它们受到矿浆的流体动力大于磁力，不能被磁介质吸附而通过聚磁介质16堆进入尾矿斗31；剩下吸附在聚磁介质16表面上的颗粒群随分选环1转动，调整中矿脉冲机构使得脉冲频率和脉冲峰值增大，这样产生的流体动力随之增强，此时连生体和磁性较弱颗粒5受到的磁力小于流体动力就会脱离聚磁介质16表面随矿流进入中矿斗32；而不脱落的磁性较强的颗粒群6受到的磁力大于流体动力，被牢固的吸在聚磁介质16表面上继续随分选环1转动，逐渐脱离磁场，进入磁性产品卸矿区，由于磁场在该区域很弱，用精矿冲洗水将磁性产品从聚磁介质表面上冲洗下来并进入精矿斗40中，即为磁性产品。从而使磁性不同的颗粒群得到有效的分离。
Claims (7)
1、一种双频脉冲双立环高梯度磁选机，包括分选环(1)、磁场装置(2)，其特征在于磁场装置(2)分布在分选环(1)轴向两侧，其可产生贯穿分选环(1)的磁力线，上述分选环(1)包括环体(13)、若干磁介质堆(14)，环体(13)周边设有弧槽，磁介质堆(14)分设在弧槽中，所述分选环(1)下方设有至少一套可使矿浆产生与磁力线相垂直的方向运动的脉冲装置，上述脉冲装置为双脉冲装置(3)，包括由尾矿脉冲机构和中矿脉冲机构构成的双脉冲机构(30)、尾矿斗(31)、中矿斗(32)，其中双脉冲机构(30)分设在尾矿、中矿斗(31)(32)外侧，其间通过机架与地基相连。
2、根据权利要求1所述的双频脉冲双立环高梯度磁选机，其特征在于所述磁场装置(2)为由左磁极(21)、右磁极(22)、左磁轭(24)、右磁轭(25)、前磁轭(27)、后磁轭(28)组成的可产生水平磁力线的封闭磁场装置，其中左磁极(21)、右磁极(22)沿分选环(1)壁左、右呈弧形分布，其相对分选环轴心形成的弧面包角为120°，其磁场装置背景感应强度在0-1.3T范围内连续可调。
3、根据权利要求2所述的双频脉冲双立环高梯度磁选机，其特征在于上述左磁极(21)、右磁极(22)均设有激磁线圈(23)，其激磁线圈(23)匝数为80-120匝，总匝数为160-240匝，激磁电流为0-1500A。
4、根据权利要求1所述的双频脉冲双立环高梯度磁选机，其特征在于上述双脉冲机构(30)包括电机(301)、往复箱(302)及设于往复箱(302)输出轴端的装有鼓膜(303)的连接盘(304)，其中电机与往复箱(302)为传动式连接，连接盘(304)通过设在输出轴端的端盖与往复箱(302)连接。
5、根据权利要求1所述的双频脉冲双立环高梯度磁选机，其特征在于上述尾矿脉冲机构设有在0～50mm内可调的机械脉冲值，其脉冲频率为0～6.5HZ，中矿脉冲机构设有在0～50mmm内可调的机械脉冲值，其脉冲频率为0～7HZ。
6、根据权利要求1所述的双频脉冲双立环高梯度磁选机，其特征在于上述环体(13)为双环结构，环体(13)侧面设有能使环体(13)转动的驱动机构(10)，环间设有将双环连接为一体的转盘(12)，转盘(12)外缘为导磁材料制作。
7、根据权利要求6所述的双频脉冲双立环高梯度磁选机，其特征在于上述磁介质堆包括介质压条(15)、聚磁介质(16)、介质隔垫(17)、介质盒(18)，其中，聚磁介质(16)与介质隔垫(17)为隔层设置，通过介质压条(15)固定后装入与之相配的介质盒(18)中。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20030101 Assignee: Guangzhou Yueyouyan Mineral Resource Technology Co.,Ltd. Assignor: Guangzhou Research Institute of Non-ferrous Metals Contract record no.: 2010440000176 Denomination of invention: Double-frequency pulse and double-vertical ring high-gradient magnetic separator Granted publication date: 20041027 License type: Exclusive License Record date: 20100128 |
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Effective date of registration: 20180213 Address after: 510651 Changxin Road, Tianhe District, Guangzhou, Guangzhou, Guangdong Patentee after: GUANGDONG INSTITUTE OF RESOURCES COMPREHENSIVE UTILIZATION Address before: Wushan 510651 Guangdong city of Guangzhou Province Patentee before: Guangzhou Research Institute of Non-ferrous Metals |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20041027 Termination date: 20200704 |