CN103240176A - 一种高梯度超导磁分离机往复罐的配置结构 - Google Patents

Abstract

一种高梯度超导磁分离机往复罐的配置结构，它涉及一种分离机往复罐的配置结构，具体涉及一种高梯度超导磁分离机往复罐的配置结构。本发明为了解决立环高梯度磁选机对捕收区域空间和场强有一定限制，往复式高梯度超导磁选机对原矿铁含量有一定限制的问题。本发明包括分选罐机构、两个夹持机构、两个脉动流发生器、两个脉动机构、两个托板和多个运动滑块，分选罐机构的两端分别各通过一个夹持机构固定安装在一个托板上，每个托板上分别各安装一个脉动机构，每个脉动机构分别各通过一个脉动流发生器与分选罐机构相对应的一端连接，每个托板的下表面上均布设有多个运动滑块。本发明用于矿业领域。

Description

一种高梯度超导磁分离机往复罐的配置结构

技术领域

本发明涉及一种分离机往复罐的配置结构，具体涉及一种高梯度超导磁分离机往复罐的配置结构。

背景技术

通常将磨细到45～0μm时铁矿物的单体解离度才能达到90％以上的赤铁矿和磨细到30～0μm时铁矿物的单体解离度才能达到90％以上的磁铁矿称为微细粒铁矿。这样的铁矿石在我国上百亿吨复杂难选氧化铁矿石中占有很大的比例。铁尾矿和赤泥等侵占土地、污染环境已经成为众所周知的事实，磁力分选由于在本质上属于物理分离，不产生二次污染，与其它分选方式相比具有更好的环境相容性。

湿式高梯度磁分离的一般原理是：在磁场的捕收区域利用聚磁介质捕获磁性颗粒，非磁性颗粒随水流走；在弱磁场的卸矿区域利用水流使磁性颗粒脱离聚磁介质。高梯度磁选机作用于细粒上的磁力远超过强磁选机，利用强背景磁场及其在聚磁介质周围产生的高梯度使磁力增大成为现实，将磁选机的使用范围扩展到了细粒弱磁性矿物。立环式高梯度强磁分选机是这一类磁选机中典型的代表。它利用立环和带有缝隙的铁轭实现连续的分选流程，利用聚磁介质棒捕收磁性颗粒，利用脉动克服聚磁介质的堵塞同时提高磁性颗粒的选别能力。但是它分选空间的磁场强度在理论上受到铁轭饱和特性的限制小于2Tesla，而事实上一般小于1.2Tesla。因为如果继续增加强磁区域场强，为了维持卸矿区的弱磁场以及设备周围的磁安全水平，铁屏厚度将会大幅度增加，进而严重影响其它分选作业部件。背景磁场场强的限制制约了立环式高梯度强磁分选机对微细颗粒弱磁性矿物的回收品质和效率。

与常规电磁铁相比，利用在接近零Kalvin温度下运行的超导磁体，高梯度磁选机仅需消耗极少的功率即可在较大的空间内提供2Tesla以上的强磁场。例如在500mm口径，长度1.2m的空间内超导磁体可以提供5Tesla以上的磁场。但是与大口径、高场强相对应的是大的安匝数和高的储能，所以在这种应用场合下超导磁体不适合频繁的充磁和去磁，闭环运行最能充分利用它的优势。其中一个具体实施方式是采用螺线管线圈及圆筒磁屏蔽的磁场配置，强磁场区域在磁体的孔径内，而弱磁场区域在端部铁屏外侧某个距离之外。为了适应这种磁场配置，分选机械所能采用的最好办法是将介质移进和移出磁场。美国Outotec公司首先提出了往复运动的双介质罐技术。聚磁介质在强磁场区域和弱磁场区域做往复运动，实现了对磁性颗粒的捕收和释放。同时为了平衡聚磁介质于超导线圈之间相对运动所引起的磁作用力，配置了哑元罐。利用上述技术开发的高梯度超导磁分选设备已经在高岭土提纯工业领域获得了几十年的成功应用。进入分选机的高岭土铁矿物杂质含量一般小于1％，且粒度一般小于10μm，因此Outotec公司的设备采用乱丝形式的聚磁介质。如果使用这种形式的聚磁介质或简单地将之替换成聚磁介质棒的形式用来分选铁矿物杂质含量大于10％的微细颗粒弱磁性矿物，则在这种磁选机中极易发生聚磁介质堵塞和矿粒沉降的现象。

发明内容

本发明为解决立环高梯度磁选机对捕收区域空间和场强有一定限制，往复式高梯度超导磁选机对原矿铁含量有一定限制的问题，进而提出一种高梯度超导磁分离机往复罐的配置结构。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明包括分选罐机构、两个夹持机构、两个脉动流发生器、两个脉动机构、两个托板和多个运动滑块，分选罐机构的两端分别各通过一个夹持机构固定安装在一个托板上，每个托板上分别各安装一个脉动机构，每个脉动机构分别各通过一个脉动流发生器与分选罐机构相对应的一端连接，每个托板的下表面上均布设有多个运动滑块。

本发明的有益效果是：本发明使得流体在各个聚磁介质盒以及同一介质盒内不同位置的流速均匀，在各个支流区的捕收腔室里，主流速变得比较缓慢，流速为6mm/s～15mm/s，而脉动流速的引入有利于消除夹杂，提高设备的选别能力。本发明的分选罐组件两侧的脉动流发生器和脉动机构同时为磁吸附过程和卸矿过程提供脉动流，从而使得卸矿过程也能利用脉动所带来的好处，克服了传统生产的往复式超导高梯度磁选机只能通过加大水或水汽混合物压力和流量才能达到充分卸矿的弊端，大大降低了对清水泵扬程的要求。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图，图2是本发明的主视图，图3是分选罐机构立体结构示意图，图4是分选罐机构的主剖视图，图5是图4中I处放大图，图6是分选罐机构的主视图，图7是图6的左视图，图8是外筒组件的主剖视图，图9是中筒组件的立体结构示意图，图10是中筒组件的主剖视图，图11是图10的右视图，图12是双列圆环介质盒的立体结构示意图，图13是双列圆环介质盒的主视图，图14是图13的左视图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种高梯度超导磁分离机往复罐的配置结构包括分选罐机构1、两个夹持机构2、两个脉动流发生器3、两个脉动机构4、两个托板5和多个运动滑块6，分选罐机构1的两端分别各通过一个夹持机构2固定安装在一个托板5上，每个托板5上分别各安装一个脉动机构4，每个脉动机构4分别各通过一个脉动流发生器3与分选罐机构1相对应的一端连接，每个托板5的下表面上均布设有多个运动滑块6。

本实施方式中每个脉动流发生器3的脉动冲程为O～4cm，脉动冲次范围为0～300次/分钟。

本实施方式技术效果是：这种配置方式在把脉动流动引入到分选罐机构内部的同时兼顾了分选机械的安装和维护。

具体实施方式二：结合图3至图8说明本实施方式，本实施方式所述一种高梯度超导磁分离机往复罐的配置结构的分选罐机构1包括外筒1-1、两个中筒1-2、两个双列圆环介质盒组件1-3、两个内筒汇流管1-4、两个第一外筒汇流管1-5、两个第二外筒汇流管1-6和八个连接管1-7，外筒1-1的中部设有中心哑元区，外筒1-1的两个端部内分别设有中筒插入区，每个所述中筒插入区分别各插装一个中筒1-2，且每个中筒1-2的端部法兰分别与外筒1-1相对应的一端端面密封连接，每个中筒1-2外侧壁上分别各套装一个双列圆环介质盒组件1-3，八个连接管1-7分为四组，每组两个连接管1-7，每个中筒1-2的端部法兰的外侧面分别各设有两组连接管1-7，每个中筒1-2的端部法兰的外侧面还设有一个内筒汇流管1-4、第一外筒汇流管1-5和一个第二外筒汇流管1-6，且每个内筒汇流管1-4、每个第一外筒汇流管1-5和每个第二外筒汇流管1-6均位于相对应的两组连接管1-7之间，每根连接管1-7与均与相对应的脉动流发生器3连接。

本实施方式中脉动流由八根连接管1-7引入到分选罐机构1中。中心哑元区内填充聚磁介质。

本实施方式的技术效果是：使得脉动流发生器与分选罐工作区之间的流动阻力保持在较低水平，同时使得设备端部布局紧凑，方便了设备的拆装。

其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图5、图9、图10和图11说明本实施方式，本实施方式所述一种高梯度超导磁分离机往复罐的配置结构的每个中筒1-2的端部内设有内筒汇流空间1-2-1，内筒汇流空间1-2-1的外侧壁与中筒1-2端部的内侧形成端部哑元空间1-2-2，端部哑元空间1-2-2与中筒1-2端部法兰相对的一侧面、中筒1-2端部法兰内侧面、中筒1-2的内侧壁组成端部汇流空间1-2-3，每个内筒汇流空间1-2-1均与相对应的内筒汇流管1-4连通，每个端部哑元空间1-2-2均与相对应的连接管1-7连通，每个端部汇流空间1-2-3均与相对应的第一外筒汇流管1-5、第二外筒汇流管1-6连通。

本实施方式的技术效果是：这种配置方式有利于缩小内层、中层流道与中层、外层流道之间由于直径的差异而引起的流通截面差距。

其它组成及连接关系与具体实施方式二相同。

具体实施方式四：结合图12、图13和图14说明本实施方式，本实施方式所述一种高梯度超导磁分离机往复罐的配置结构的每个双列圆环介质盒组件1-3包括六个双列圆环介质盒1-3-1，六个双列圆环介质盒1-3-1分为三组，每组包括两个双列圆环介质盒1-3-1，三组双列圆环介质盒1-3-1等间距套装在中筒1-2的外侧壁上，每组两个双列圆环介质盒1-3-1之间的中筒1-2的外侧壁上均布设有多个通孔1-2-4。

本实施方式的技术效果是：独立的双圆环式结构的介质盒兼顾到了分选罐内个支流区流体的分配、介质盒可更换性和设备的易维护性。

其它组成及连接关系与具体实施方式二相同。

具体实施方式五：结合图12、图13和图14说明本实施方式，本实施方式所述一种高梯度超导磁分离机往复罐的配置结构的每个双列圆环介质盒1-3-1是由若干个聚磁介质棒1-3-2组成的圆环体。

本实施方式的技术效果是：针对不同的微细颗粒弱磁性矿物选择不同的聚磁介质棒的排列密度使得所述磁分选机达到接近最优的性能。整体制造的介质盒方便了聚磁介质的安装和更换。双列式设计与中筒配合使用实现了矿浆流体在介质盒内流速的均匀分布。

其它组成及连接关系与具体实施方式四相同。

具体实施方式六：结合图12、图13和图14说明本实施方式，本实施方式所述一种高梯度超导磁分离机往复罐的配置结构的每个聚磁介质棒1-3-2的直径为1mm～2mm。

本实施方式的技术效果是：针对不同的微细颗粒弱磁性矿物在所述范围内选择不同的聚磁介质棒直径使得所述磁分选机达到接近最优的性能。

其它组成及连接关系与具体实施方式五相同。

Claims (6)

1.一种高梯度超导磁分离机往复罐的配置结构，其特征在于：所述一种高梯度超导磁分离机往复罐的配置结构包括分选罐机构(1)、两个夹持机构(2)、两个脉动流发生器(3)、两个脉动机构(4)、两个托板(5)和多个运动滑块(6)，分选罐机构(1)的两端分别各通过一个夹持机构(2)固定安装在一个托板(5)上，每个托板(5)上分别各安装一个脉动机构(4)，每个脉动机构(4)分别各通过一个脉动流发生器(3)与分选罐机构(1)相对应的一端连接，每个托板(5)的下表面上均布设有多个运动滑块(6)。

2.根据权利要求1所述一种高梯度超导磁分离机往复罐的配置结构，其特征在于：分选罐机构(1)包括外筒(1-1)、两个中筒(1-2)、两个双列圆环介质盒组件(1-3)、两个内筒汇流管(1-4)、两个第一外筒汇流管(1-5)、两个第二外筒汇流管(1-6)和八个连接管(1-7)，外筒(1-1)的中部设有中心哑元区，外筒(1-1)的两个端部内分别设有中筒插入区，每个所述中筒插入区分别各插装一个中筒(1-2)，且每个中筒(1-2)的端部法兰分别与外筒(1-1)相对应的一端端面密封连接，每个中筒(1-2)外侧壁上分别各套装一个双列圆环介质盒组件(1-3)，八个连接管(1-7)分为四组，每组两个连接管(1-7)，每个中筒(1-2)的端部法兰的外侧面分别各设有两组连接管(1-7)，每个中筒(1-2)的端部法兰的外侧面还设有一个内筒汇流管(1-4)、第一外筒汇流管(1-5)和一个第二外筒汇流管(1-6)，且每个内筒汇流管(1-4)、每个第一外筒汇流管(1-5)和每个第二外筒汇流管(1-6)均位于相对应的两组连接管(1-7)之间，每根连接管(1-7)与均与相对应的脉动流发生器(3)连接。

3.根据权利要求2所述一种高梯度超导磁分离机往复罐的配置结构，其特征在于：每个中筒(1-2)的端部内设有内筒汇流空间(1-2-1)，内筒汇流空间(1-2-1)的外侧壁与中筒(1-2)端部的内侧形成端部哑元空间(1-2-2)，端部哑元空间(1-2-2)与中筒(1-2)端部法兰相对的一侧面、中筒(1-2)端部法兰内侧面、中筒(1-2)的内侧壁组成端部汇流空间(1-2-3)，每个内筒汇流空间(1-2-1)均与相对应的内筒汇流管(1-4)连通，每个端部哑元空间(1-2-2)均与相对应的连接管(1-7)连通，每个端部汇流空间(1-2-3)均与相对应的第一外筒汇流管(1-5)、第二外筒汇流管(1-6)连通。

4.根据权利要求2所述一种高梯度超导磁分离机往复罐的配置结构，其特征在于：每个双列圆环介质盒组件(1-3)包括六个双列圆环介质盒(1-3-1)，六个双列圆环介质盒(1-3-1)分为三组，每组包括两个双列圆环介质盒(1-3-1)，三组双列圆环介质盒(1-3-1)等间距套装在中筒(1-2)的外侧壁上，每组两个双列圆环介质盒(1-3-1)之间的中筒(1-2)的外侧壁上均布设有多个通孔(1-2-4)。

5.根据权利要求4所述一种高梯度超导磁分离机往复罐的配置结构，其特征在于：每个双列圆环介质盒(1-3-1)是由若干个聚磁介质棒(1-3-2)组成的圆环体。

6.根据权利要求5所述一种高梯度超导磁分离机往复罐的配置结构，其特征在于：每个聚磁介质棒(1-3-2)的直径为1mm～2mm。

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