CN105057096A - 一种磁选矿系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁选矿系统包括转筒、服务塔、两级GM制冷机、第一杜瓦瓶、第二杜瓦瓶、第三杜瓦瓶、超导线圈、传送带、料斗和物料箱，超导线圈设置在第三杜瓦瓶内，由两级GM制冷机通过金属板向第二杜瓦瓶内传递制冷量，向第三杜瓦瓶内输送液氦，液氦使超导线圈的温度维持在4.2K以下，保证超导线圈的正常工作，本方案提供的装置采用超导线圈提供磁场，超导线圈能够在转筒表面形成至少2T的场强，磁场深度大，有效提高了矿物的分选能力或者对矿物的除杂能力，提高了产品的质量。

Description

一种磁选矿系统

技术领域

本发明涉及选矿设别技术领域，特别涉及一种磁选矿系统。

背景技术

磁滚筒是磁选矿设备，其适用于：铁矿经粗碎或中碎后的粗选，排除围岩等废石，提高铁矿品位，减轻下一道工序的负荷；用于赤铁矿还原闭路焙烧作业中将未充分还原的生矿选别，返回再烧；用于瓷泥、燃煤矿、铸造型砂、耐火材料以及其它非金属矿的除铁作业。

我国矿产资源丰富，但是贫矿多、富矿少，难选矿多、易选矿少。例如，我国铁矿石资源丰富，目前已探明储量为500亿吨，但贫矿占90％，富矿仅占10％，因此铁矿石中有90％以上需要进行选矿处理，且其中包含“红矿”等难选矿和成分较为复杂的伴生矿。

常规磁滚筒不管是永磁系列还是常导电磁系列，受技术条件限制其转筒表面场强低于1T，在分选能力、除杂能力和能耗等方面不能满足市场需求。

因此，如何提高磁滚筒的磁场强度，保证产品的质量，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种磁选矿系统，以提高磁滚筒的磁场强度。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种磁选矿系统，包括：

转筒，所述转筒的圆形端面上设置有端板，一侧所述端板上开设有孔；

与开设有所述孔的所述端板固定连接的服务塔，所述服务塔通过所述孔与所述转筒内的空间连通；

设置在所述服务塔内的两级GM制冷机；

与所述服务塔固定连接的第一杜瓦瓶，所述第一杜瓦瓶位于所述转筒内，且所述第一杜瓦瓶内部为真空；

设置在所述第一杜瓦瓶内的第二杜瓦瓶，所述第二杜瓦瓶内的温度为40K-50K，所述第二杜瓦瓶内部为真空，所述第二杜瓦瓶所述两级GM制冷机通过金属板传递制冷量；

设置在所述第二杜瓦瓶内的第三杜瓦瓶，所述第三杜瓦瓶内的温度低于4.2K，所述第三杜瓦瓶内部为真空，所述第三杜瓦瓶内设置有超导线圈，所述超导线圈位于所述第三杜瓦瓶内靠近所述转筒的一侧，所述第三杜瓦瓶通过液氦供给管和气氦回流管与所述两级GM制冷机连通；

一端与所述转筒配合的传送带，所述传送带的另一端的正上方设置有料斗；

设置在所述转筒下方用于承装分选完成的物料的物料箱，所述物料箱上设置有刮料板。

优选的，在上述磁选矿系统中，所述超导线圈为跑道型线圈。

优选的，在上述磁选矿系统中，所述第一杜瓦瓶和所述第三杜瓦瓶均为奥氏体不锈钢杜瓦瓶，所述第二杜瓦瓶为铝制杜瓦瓶。

优选的，在上述磁选矿系统中，所述液氦供给管和所述气氦回流管均为无磁管。

优选的，在上述磁选矿系统中，所述物料箱内设置有物料分隔板，所述物料分隔板包括与所述物料箱的箱体垂直的竖直板和与所述竖直板连接的倾斜板，所述倾斜板的顶端靠近所述转筒。

优选的，在上述磁选矿系统中，所述金属板为铜板。

从上述技术方案可以看出，本发明提供的磁选矿系统包括转筒、服务塔、两级GM制冷机、第一杜瓦瓶、第二杜瓦瓶、第三杜瓦瓶、超导线圈、传送带、料斗和物料箱，超导线圈设置在第三杜瓦瓶内，由两级GM制冷机通过金属板向第二杜瓦瓶内传递制冷量，向第三杜瓦瓶内输送液氦，液氦使超导线圈的温度维持在4.2K以下，保证超导线圈的正常工作，本方案提供的装置采用超导线圈提供磁场，超导线圈能够在转筒表面形成至少2T的场强，磁场深度大，有效提高了矿物的分选能力或者对矿物的除杂能力，提高了产品的质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种磁选矿系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的磁选矿系统的超导磁滚筒的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的转筒内装置的结构示意图。

1、转筒，2、服务塔，3、第一杜瓦瓶，4、第二杜瓦瓶，5、第三杜瓦瓶，6、超导线圈，7、两级GM制冷机，8、传送带，9、料斗，10、物料箱、11、刮料板，12、分隔板。

具体实施方式

本发明公开了一种磁选矿系统，以提高磁滚筒的磁场强度。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图3，图1为本发明实施例提供的一种磁选矿系统的结构示意图；图2为本发明实施例提供的磁选矿系统的除去传送带部分的结构示意图；图3为本发明实施例提供的转筒内装置的结构示意图。

一种磁选矿系统，包括：转筒1，转筒1的圆形端面上设置有端板，一侧端板上开设有孔；

与开设有孔的端板固定连接的服务塔2，服务塔2通过孔与转筒1内的空间连通，服务塔2用于连接位于转筒1外的两级GM制冷机7和位于转筒1内的超导线圈设备，超导线圈设备包括第一杜瓦瓶3、第二杜瓦瓶4、第三杜瓦瓶5和超导线圈6，服务塔2通过端板的孔与第一杜瓦瓶3连接，第一杜瓦瓶3与服务塔2的连接处用于支撑服务塔2，方便了服务塔2的安装，且服务塔2安装完成后不会影响转筒1的转动；

设置在服务塔2内的两级GM制冷机7；

与服务塔2固定连接的第一杜瓦瓶3，第一杜瓦瓶3位于转筒1内，且第一杜瓦瓶3内部为真空，第一杜瓦瓶3的外部与大气接触，内部温度与室温相同，第一杜瓦瓶3主要对内部的第二杜瓦瓶4和第三杜瓦瓶5起到支撑作用，为第二杜瓦瓶4和第三杜瓦瓶5提供安装基础，且可以有效避免外界对第二杜瓦瓶4和第三杜瓦瓶5造成伤害；

设置在第一杜瓦瓶3内的第二杜瓦瓶4，第二杜瓦瓶4内的温度为40K-50K，第二杜瓦瓶4内部为真空，第二杜瓦瓶4两级GM制冷机7通过金属板传递制冷量，使第二杜瓦瓶4内的温度维持在40K-50K，第二杜瓦瓶4内的温度不宜过高，否则的话会影响第三杜瓦瓶5内的温度，影响超导材料的性能，第二杜瓦瓶4位于第一杜瓦瓶3与第三杜瓦瓶5之间的真空空间内，主要用于屏蔽外界热辐射，降低外界热辐射对第三杜瓦瓶5内的温度影响；

设置在第二杜瓦瓶4内的第三杜瓦瓶5，第三杜瓦瓶5内的温度低于4.2K，4.2K时的氦气呈现液体状态，第三杜瓦瓶5内部为真空，第三杜瓦瓶5内设置有超导线圈6，超导线圈6位于第三杜瓦瓶5内靠近转筒1的一侧，第三杜瓦瓶5通过液氦供给管和气氦回流管与两级GM制冷机7连通，液氦将超导线圈6浸泡在第三杜瓦瓶5内，对超导线圈6起到有效的降温作用，第三杜瓦瓶5通过液氦供给管和气氦回流管与两级GM制冷机7连通，氦气通过两级压缩，可以保证氦气的压缩效果，也能够降低对压缩机的要求；

一端与转筒1配合的传送带8，传送带8的另一端的正上方设置有料斗9，料斗9内的物料持续不断的落在传送带8上，由物料传送带8的一端输送到另一端，物料在传送带8的另一端通过超导线圈进行分选；

设置在转筒1下方用于承装分选完成的物料的物料箱10，物料箱10上设置有刮料板11，矿物在磁场的作用进行分选，经过分选的物料落入物料箱10，由于转筒1的表面具有磁场，铁矿会吸附在与转筒1配合的传送带8的表面，刮料板11对吸附在传送带8上的铁矿进行刮擦，减少对铁矿的浪费。

两级GM制冷机通过金属片将制冷量导入第二杜瓦瓶4内，使第二杜瓦瓶4的温度维持在40K-50K范围内，防止因为第二杜瓦瓶4内的温度过高影响第三杜瓦瓶5内的温度；

两级GM制冷机将气氦压缩成液氦，液氦通过液氦供给管进入第三杜瓦瓶5内，超导线圈6浸泡在液氦内，将超导线圈6的温度降至4.2K甚至以下，液氦在第三杜瓦瓶5内变成气氦，气氦通过气氦回流管进入两级GM制冷机再次进行压缩，气氦再次变为液氦进入第三杜瓦瓶5，如此循环。

本方案提供的装置氦气可以反复循环使用，不需要外界经常补充氦气，降低了装置的运行成本，但是，该装置在使用一段时间后也会存在氦气的泄露，因此也需要适当添加氦气，但是氦气的添加频率和添加量大幅度减少。

本方案提供的装置，超导线圈6通过电流引线与外界电源连接，电流引线穿过服务塔2与外界电源连接，且在工作过程中电流引线一直与外界电源连接，在实际的分选或者除杂过程中，可以通过调节电源的压力从而调节超导线圈的磁场，从而使其适应不同的工作条件。

为了进一步优化上述技术方案，在本发明的一具体实施例中，超导线圈6为跑道型线圈，各处磁力稳定，保证滚筒型超导磁选机的分选能力和除杂能力。

为了保证装置的使用强度，第一杜瓦瓶3和第三杜瓦瓶5均为奥氏体不锈钢杜瓦瓶，奥氏体不锈钢无磁性，不会对超导线圈6的工作产生干扰，第二杜瓦瓶4为铝制杜瓦瓶。第一杜瓦瓶3、第二杜瓦瓶4和第三杜瓦瓶5也可以为其他无磁性的金属或者非金属材料，在此不做具体限定。

为了进一步优化上述技术方案，在本发明的一具体实施例中，液氦供给管和气氦回流管均为无磁管，进一步减小对超导线圈6和选矿工作的影响。

为了进一步保证分选的效果，物料箱10内设置有物料分隔板12，分隔板12将物料箱10内的空间分成两部分，一部分用来承装没有磁性的矿物，另一部分用来承装有磁性的矿物，物料分隔板12包括与物料箱10的箱体垂直的竖直板和与竖直板连接的倾斜板，倾斜板的顶端靠近转筒1，倾斜板可以对非磁性物料的下落起到一定的导向作用。

为了进一步优化上述技术方案，在本发明的一具体实施例中，金属板为铜板，铜板的导热性能高，能够实现第二杜瓦瓶4的快速降温。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种磁选矿系统，其特征在于，包括：

转筒(1)，所述转筒(1)的圆形端面上设置有端板，一侧所述端板上开设有孔；

与开设有所述孔的所述端板固定连接的服务塔(2)，所述服务塔(2)通过所述孔与所述转筒(1)内的空间连通；

设置在所述服务塔(2)内的两级GM制冷机(7)；

与所述服务塔(2)固定连接的第一杜瓦瓶(3)，所述第一杜瓦瓶(3)位于所述转筒(1)内，且所述第一杜瓦瓶(3)内部为真空；

设置在所述第一杜瓦瓶(3)内的第二杜瓦瓶(4)，所述第二杜瓦瓶(4)内的温度为40K-50K，所述第二杜瓦瓶(4)内部为真空，所述第二杜瓦瓶(4)所述两级GM制冷机(7)通过金属板传递制冷量；

设置在所述第二杜瓦瓶(4)内的第三杜瓦瓶(5)，所述第三杜瓦瓶(5)内的温度低于4.2K，所述第三杜瓦瓶(5)内部为真空，所述第三杜瓦瓶(5)内设置有超导线圈(6)，所述超导线圈(6)位于所述第三杜瓦瓶(5)内靠近所述转筒(1)的一侧，所述第三杜瓦瓶(5)通过液氦供给管和气氦回流管与所述两级GM制冷机(7)连通；

一端与所述转筒(1)配合的传送带(8)，所述传送带(8)的另一端的正上方设置有料斗(9)；

设置在所述转筒(1)下方用于承装分选完成的物料的物料箱(10)，所述物料箱(10)上设置有刮料板(11)。

2.根据权利要求1所述的磁选矿系统，其特征在于，所述超导线圈(6)为跑道型线圈。

3.根据权利要求1所述的磁选矿系统，其特征在于，所述第一杜瓦瓶(3)和所述第三杜瓦瓶(5)均为奥氏体不锈钢杜瓦瓶，所述第二杜瓦瓶(4)为铝制杜瓦瓶。

4.根据权利要求1所述的磁选矿系统，其特征在于，所述液氦供给管和所述气氦回流管均为无磁管。

5.根据权利要求1所述的磁选矿系统，其特征在于，所述物料箱(10)内设置有物料分隔板(12)，所述物料分隔板(12)包括与所述物料箱(10)的箱体垂直的竖直板和与所述竖直板连接的倾斜板，所述倾斜板的顶端靠近所述转筒(1)。

6.根据权利要求1所述的磁选矿系统，其特征在于，所述金属板为铜板。