CN103480488A - 一种干法转盘式超导磁分离系统及其应用工艺 - Google Patents

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李亦然
陈浩树
马仲英
张跃武
徐风雨
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Abstract

本发明涉及一种干法转盘式超导磁分离系统及其应用工艺，上述转盘式超导磁分离系统包含立式圆筒型超导磁体，物料输送系统和导磁转盘系统。待选物料自导磁性转盘下端经过，有磁颗粒向超导磁场内部运动过程中吸附于导磁转盘表面，无磁颗粒随物料输送系统退出磁场。导磁性转盘转出磁场后，有磁颗粒可自然脱落并收集。该转盘式超导磁分离设备可实现待选物料有磁颗粒和无磁颗粒的连续高效磁处理。

Description

一种干法转盘式超导磁分离系统及其应用工艺
技术领域
本发明涉及磁分离技术领域，具体涉及一种干法转盘式超导磁分离系统及其应用工艺，特别是一种在超导磁场中利用高梯度介质网实现磁性物料和非磁性物料分离的连续式超导磁分离系统，可用于石英砂、钾长石等除杂，煤粉脱硫，铁矿、镍矿等磁性矿物富集等领域的强磁分离系统及其应用工艺。 
背景技术
磁分离是一种基于磁性物质在磁场中受力原理，实现磁性物质与非磁性物质分离的技术。磁分离技术的最早应用可追溯至19世纪，磁分离技术较为成熟的应用始于20世纪70年代，磁分离技术作为物理处理技术已在高岭土的脱色增白、煤的脱硫、矿石的精选、生物工程、酶反应工程等领域得到了广泛的应用。 
超导磁体是一种特殊的电磁体，目前的超导磁体利用铌钛、铌三锡等低温超导线材，其临界电流密度高达104-105A/cm2，比铜线材的最高允许电流高几百倍至上千倍。超导磁体可在数米的工作口径内产生几万高斯以上的磁感应强度。由于低温超导线圈的0电阻特性，超导磁体的工作维护费用理论上仅为维持低温的少量制冷费用。超导磁体由于其上述优势，在20世纪即被广泛关注，并尝试于工业推广使用。
传统的磁分离技术由于受到永磁体或电磁体磁场强度较低，有效磁区域较小等因素的影响，对磁选的工业化应用有较大制约。 在超导磁体的内筒磁场进行磁分选作业不易实现连续进料及排料，目前往复式高梯度超导磁分离间歇系统已实现工业化应用。本发明可实现待选物料的连续磁处理，最终实现待选物料中有磁颗粒和无磁颗粒的高效分离。
超导磁体的外形和磁区域受现有磁体建造技术制约，目前在磁选领域已实现工业化应用的超导磁体多数为圆柱形，其有效磁场区域在内筒及端部。超导磁体的工业化应用拓展了高梯度磁分离技术的应用领域。然而，现有的往复式磁分选设备的间歇式进料方式较不适宜于工业中物料的连续处理要求。同时，往复式高梯度超导磁分离设备较难应用于干式物料的磁分离。研发适用于干式物料磁分选的连续型超导磁分离系统，对拓展超导磁分离技术在磁选领域的工业化应用具有重要意义。
超导磁体外端部与传统电磁体或永磁体相比仍具较大磁场强度及磁场梯度，上述磁场及磁场梯度可进行有磁颗粒的粗分选或精分选的前置分选过程。利用超导磁体端部磁场可较易实现物料的连续处理，进而实现大处理量工业化磁分离作业，较适用于石英砂、钾长石、铁矿等物料的磁处理。
发明内容
由于传统电磁或永磁体产生磁场强度较低，不利于弱磁性或细粒磁性物料分选，本发明专利的目的在于提出一种干法转盘式超导磁分离系统及其应用工艺，可实现磁性物料与非磁物料的连续高效分离，具有一定的工业应用价值。
具体说明如下：
本发明所述的一种干法转盘式超导磁分离系统，由物料输送系统，超导磁体系统和磁性物料装卸系统组成，其特征在于：立式超导磁体1下方端部磁场区域内设置导磁转盘4，物料输送带2设置在导磁转盘4和超导磁体下端面之间，物料均匀系统3设置在超导磁体外部。本发明所述的超导磁体为圆柱形立式超导磁体，其端部磁场强度和磁场梯度均较高，所述的物料输送带2沿水平方向穿过超导磁体1下端部磁场，且输送带宽度与超导磁体口径匹配，输送带2连续转动，将待选物料由物料均布系统3输送至磁场区域，所述的物料均匀系统3由振动装置和筛网组成，待选物料经过上述物料均布系统可实现均匀分散，并散布于物料输送带2上，所述的导磁转盘4的制备材料为生铁或导磁不锈钢等软磁材料。上述导磁转盘4的半径须与超导磁体1室温孔径半径配套，并连续转动。磁性物料在磁场区由于磁场力作用吸附在上述导磁转盘4下表面，并随转盘转动移出磁场，进而由于重力脱落并收集。
物料通过物料输送系统进入超导磁场中，有磁颗粒向超导磁体内部偏转，无磁颗粒随物料输送系统退出磁场并收集，磁性颗粒随磁性物料装卸系统退出磁场并收集，其特征在于：物料通过均匀系统2落在物料输送带3表面，其后通过物理传动进入超导磁体1下端部磁场，磁性物料在向超导磁体内部运动过程中被附着在导磁转盘4的下表面，其后随着导磁转盘4的连续转动而退出磁场并收集。
本发明专利的有益效果是：利用超导磁体的端部磁场实现待选物料的连续给料，利用连续转动的磁性转盘实现连续的磁性物料在磁场中吸附和在磁场外脱附，本发明对磁性物料选别能力强，连续作业，具有较大的物料处理能力。
附图说明
图1为本发明一种干法转盘式超导磁分离系统的剖面图，图2为本发明一种干法转盘式超导磁分离系统的俯视图，图3为本发明一种干法转盘式超导磁分离系统的立体透视图。
本发明一种干法转盘式超导磁分离系统由图1至3中卧式低温超导磁体1，物料输送带2，物料振动给料器3和磁性转盘4组成。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明一种干法转盘式超导磁分离系统及其应用工艺，进行进一步说明。
本实施例的工作过程为：
待选物料通过物料振动给料器3均布在物料输送带2上，物料输送带可将待选物料连续输送至超导磁体1下端部磁场区，有磁颗粒在磁场中向磁体偏转，并吸附在磁性转盘4的下表面。磁性转盘连续转动，磁性颗粒随磁性转盘转出磁场区，且由重力自由落体，并在磁场外进行收集。无磁颗粒在物料传输带2末端进行收集。
本实施例的具体实验参数为：
待选物料：石英砂
原矿铁含量：0.8%
进料量：150吨/小时
磁性转盘材料：电镀生铁片
磁性转盘转动速率：1 分钟/圈
精矿铁含量：0.4%
精矿收率：95%。

Claims (5)

1.一种干法转盘式超导磁分离系统，由物料输送系统，超导磁体系统和磁性物料装卸系统组成，物料通过物料输送系统进入超导磁场中，有磁颗粒向超导磁体内部偏转，无磁颗粒随物料输送系统退出磁场并收集，磁性颗粒随磁性物料装卸系统退出磁场并收集，其特征在于：立式超导磁体（1）下方端部磁场区域内设置导磁转盘（4），物料输送带（2）设置在导磁转盘（4）和超导磁体下端面之间，物料均匀系统（3）设置在超导磁体外部，物料通过均匀系统（2）落在物料输送带（3）表面，其后通过物理传动进入超导磁体（1）下端部磁场，磁性物料在向超导磁体内部运动过程中被附着在导磁转盘（4）的下表面，其后随着导磁转盘（4）的连续转动而退出磁场并收集。
2.根据权利要求1所述的一种干法转盘式超导磁分离系统，其特征在于：超导磁体为圆柱形立式超导磁体，其端部磁场强度和磁场梯度均较高。
3.根据权利要求1所述的一种干法转盘式超导磁分离系统，其特征在于：物料输送带（2）沿水平方向穿过超导磁体（1）下端部磁场，且输送带宽度与超导磁体口径匹配，输送带（2）连续转动，将待选物料由物料均布系统（3）输送至磁场区域。
4.根据权利要求1所述的一种干法转盘式超导磁分离系统，其特征在于：物料均匀系统（3）由振动装置和筛网组成，待选物料经过上述物料均布系统可实现均匀分散，并散布于物料输送带（2）上。
5.根据权利要求1所述的一种干法转盘式超导磁分离系统，其特征在于：导磁转盘（4）的制备材料为生铁或导磁不锈钢等软磁材料；
上述导磁转盘（4）的半径须与超导磁体（1）室温孔径半径配套，并连续转动；
磁性物料在磁场区由于磁场力作用吸附在上述导磁转盘（4）下表面，并随转盘转动移出磁场，进而由于重力脱落并收集。
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