CN1060971C - 联合磁选机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及磁性物料的磁力高提纯精选设备。有机架1，机架上的动力机2、3，与动力机传动相连的有传送器4、5的物料的输送装置和磁选装置，磁选装置有在物料下方叠置的交流电磁铁6和直流电磁铁7，可以有物料上方的辅助永磁体8、辅助永磁体前置方的粗选永磁辊9和后置方的扫选永磁辊10。本发明的交直流二次叠加磁场使磁性物料振动翻滚，破坏磁团聚和磁链现象，而获得高纯度分选。用于单一或多种强磁性物的分离，提纯度在99%以上。

Description

联合磁选机

本发明涉及固体物料的分离设备，特别是磁性物料的磁力高提纯精选设备。

已有的磁力选矿设备，都是利用磁力对磁性物料的吸引作用来设计磁系结构，这类磁系结构有直流电磁铁结构、永磁体结构、直流电磁铁加永磁体的磁场叠加结构。这类磁系结构在对物料的分选过程中都要产生一种无法克服的自然现象-磁链和磁团聚现象，即物料形成磁链和磁团，在磁链、磁团中不可避免地夹入无法分离的杂质，杂质的存在直接影响选矿产品质量；这类磁系结构对强磁性物之间的分离性差，因此，已有的磁力选矿设备的分选提纯性较差。

鉴于此，本发明的目的就在于提供一种对磁性物料有高提纯度的磁力分选机。

本发明的目的是用在交流电磁场上叠加直流电磁场的磁系结构来实现的。

本发明的联合磁选机(参见附图)，包含机架(1)，机架上的动力机(2、3)、与动力机传动相连的有传送器(4、5)的物料的输送装置和磁选装置。上述磁选装置有在物料下方的重叠设置的交流电磁铁(6)和直流电磁铁(7)。

本发明的分离原理主要是利用直流磁场叠加到开路交变磁场上，使磁系面上产生一个复合磁场(脉动磁场)。其叠加后的合磁场强度为：

         H=Ho+Hm    Hm=hsin2πft

         H=Ho+hsin2πft

式中：      H-合磁场强度

            Ho-直流磁场强度

            Hm-交流磁场强度

            h-交变磁场强度振幅

            f-交变电流频率

            t-时间

合磁场强度H随振幅h和Ho的比值不同而变化，磁性物料振动(骚动)的强度与h和Ho，与磁性物料的矫顽力Hc的比值有关，由于不同磁性物料的剩余磁感强度Br和Hc的差别，因此分离不同的物料可根据需要进行适当的调节，以达到最佳分离物料的目的。直流磁场强度Ho和交流磁场强度h的调整原理如下(参见图4～6)。

一、当Ho＜h，且H=Ho+h＜Hc时，合磁场强度H的变化值的座标图和磁滞回线是按图4所示形式变化。因为，H＜Hc，磁性物料在H的作用下，不被反复磁化，物料的磁化强度矢量不能反转，类似于交变磁场中所表现的行为。但电流在正半周与负半周的幅值不等，即物料的受力与作用时间不同，则物料产生强烈振动，因而它优于纯交流磁场中的情况。分离效果较好。

二、当Ho＜h且H=Ho+h＞Hc时，合磁场强度H的变化值的座标图和磁滞回线是按图5所示形式变化。因为H＞Hc，磁性物料在H的作用下，将部分或完全被反复磁化，具有一定程度的骚动，可以分离物料，但比H＜Hc情况要差。

三、当Ho＞h，合磁场强度H的变化值的座标图及磁滞回线是按图6所示形式变化。不论H＞Hc或H＜Hc，磁性物料在H的作用下，将部分或完全被磁化，类似于在恒定磁场中所表现的行为。但因H为-脉动磁场，物料在H的作用下可产生一定的振动(骚动)，振动的强度也取决于振幅h及h与Ho的比值大小，一般来说，这种情况分离不佳。

四、当Ho=h时，合磁场强度H的变化座标图及磁滞回线是按图7所示形式变化的。也就是说当做到其绝对值相等时，其合磁场强度为一脉动磁场。合磁场强度H大小随时间变化，但方向不变。这样的脉动磁场使物料磁化，其特点是使磁性物料受的力忽大忽小(即使被选物料受到强烈变化的磁力的作用)。因此，物料通过磁场产生强烈振动(沸腾)，使磁性物料和非磁性物料完全分离，从而获得高纯度的精矿。实验表明：在这样的磁场中分选磁铁矿纯度可达99．7％而效率也很高。

在脉动磁场中磁性物料沸腾的原因是物料在前半周期内按磁力线方向取向开始迅速运动，在后半周期内由于磁场消失(或很小时)，物料按惰性继续运动。因为极小尺寸的磁性物料分布情况取决于磁力线的方向。磁链或磁团聚现象的产生，在磁场极性迅速变化的情况下(如交流电磁场50周／秒)，磁性物料因来不及完全落下，而产生强烈振动，跳跃不止，可将混入磁链或磁团中的脉石或其它非磁性物料抖掉，从而获得高纯度的精矿。

根据以上原理，本发明是采用外加磁场强度小于磁性物料的矫顽力(H＜Hc)的原理而工作的。因矿物的矫顽力不太高，一般都小于200奥斯特，这样需要达到分离的外加磁场强度也不太高。

上述的磁选装置可以有在物料的上方且与交流电磁铁(6)和直流电磁头(7)相对应的辅助永磁体(8)。

上述的磁选装置可以有在物料的上方且在辅助永磁体(8)的前置方并与动力机(3)传动相连的粗选永磁辊(9)。

上述的磁选装置可以有在物料的上方且在辅助永磁体(8)的后置方并与动力机(3)传动相连的扫选永磁辊(10)。

上述的输送装置可以包合有与动力机(2)传动相连的振动器(11)的进料机构。

本发明的上述结构，令其具有如下的明显的优点和显著的效果。

一、本发明的交直流磁场二次叠加结构，能高纯度的分离提纯强磁性物料。因其叠加磁场结构使强磁性物料产生强烈振动，而将混入磁链或磁团中的非磁性物料杂质抖落分离，获得高纯度的强磁性物料，其提纯度可达95～99％。而原有采用的恒磁结构或湿式磁选结构，其提纯度一般仅是70～90％。

二、本发明的交直流磁场二次叠加结构，能从原来不能再分离提金的砂金矿的尾砂中，精选回收99％以上的黄金。原来的砂金矿的开采，因磁选法会产生磁团聚的夹金问题而不能采用，均采用原始的摇床、人工淘洗等重选法设备。然而重选法的分离提纯度不高，如我国大型金矿之一的白水金矿，经采金船初选、地面选厂精选后的尾砂中的金粒、被流失而不能再分选回收，采用本发明分选该尾砂，每吨尾砂分选获得黄金200克右左，约相当于原采金船初选精矿品位。实验表明：本发明不仅能回收精选尾砂产品中的黄金，而且能取代现采用的摇床二次精选作业和人工淘洗作业选别流程，可提高工效两倍以上，同时解脱工人长期从事水中作业之苦。

三、本发明的交直流磁场二次叠加结构，能分选含两种以上的强磁场的物料。因其这类组合物料中各强磁场之间的比磁化率相近，如磁铁矿、磁黄铁矿、钒钛磁铁矿等伴生矿物料，原有的磁选设备因其不能解决磁团聚问题而不能将它们分离。本发明针对被分离的不同磁性物，调整交流、直流的磁场强度及其比值，解决磁团夹杂问题，而获得高纯度分离，其提纯度可达95～99％。

下面，再用实施例并对照实施例附图，对本发明作进一步地说明。

附图的简要说明。

图1是本发明的一种联合磁选机的结构示意图。

图2是图1的左视结构示意图。

图3是图1的进料机构的结构示意图。

图4是图1磁选机在Ho＜h，且H=Ho+h＜Hc时，合磁场强度H的变化曲线和磁滞回线图。

图5是图1磁选机在Ho＜h，且H=Ho+h＞Hc时，合磁场强度H的变化曲线和磁滞回线图。

图6是图1磁选机在Ho＞h(不论H＞Hc或＜Hc)时，合磁场强度H的变化曲线和磁滞回线图。

图7是图1磁选机在Ho=h时，合磁场强度H的变化曲线和磁滞回线图。

图中符号含意与上述公式符号相同。实线箭头示传送件运动方向，虚线箭头示永磁辊转动方向。

实施例1

本发明的一种联合磁选机，如图1～3所示。由机架1，动力机2、3，物料的输送装置和磁选装置构成。

上述机架，用多根角钢焊接制成框架结构。有框形的底座12和底座上的八根立柱和连接立柱的横挡。

上述动力机2、3由通常的电气控制柜(图中未表示)控制。

上述动力机2，选用通常的电动机，固连在机架的对称设置的两根立柱14的中部。用作输送装置的进料机构动力。

上述动力机3，选用通常的电动机，固连在机架的底座12的中部。动力机3与固连在底座上的减速器13用连轴节传动相连。用作输出装置的磁选运料机构动力。

上述物料的输送装置，有进料机构和磁选运料机构。

上述进料机构，在机架顶部的右端，有漏斗形的进料斗15，紧接进料斗的下方有用4根螺柱16均布固装在机架顶部与立柱14固连的横挡(图中未能表示)上的支架17，支架上固装有通常的可旋转的轮式振动器11。振动器11用传动皮带18与动力机2的电机轴上的双联皮带轮19的一个皮带轮传动相连。支架17上固连有支承并与长条槽形结构的传送器5均布固连的四张片形的弹簧20，有一端与振动器11偏心铰连、另一端与传送器5铰连的拉杆21。动力机2驱动振动器11旋转，经拉杆传动传送器5在弹簧20支承下作往复并上下振动运动而输送物料。在传送器5上方适当距离的进料斗15紧左侧，有支承在机架顶部的可旋转地通常的轮式扫平器22，用传动皮带23将扫平器22与动力机2的双联皮带轮19的另一个皮带轮传动连接。上述传动皮带18和23用固连在机架上的通常的张紧轮24张紧。扫平器22在动力机2的驱动下旋转，将传送器5中的物料卷扫均匀。

上述磁选运料机构，有可转动的依次支承固连在机架的两相对称的4根立柱25、26上的主动轴27、从动轴28、29、30，和分别套装固连的主动轮31、从动轮32、33、34。有与磁选装置宽度相适应的闭合带式结构的输送物料的传送器4，套装在主动轮31、从动轮32、33、34上，并用可转动且分别支承固装在立柱26和横档35上的张紧轮36和37张紧。在从动轮32和33之间的传送器4的局部段，是磁选段38，磁选段38被设置在机架的上半部并呈近似水平状态。磁选段的前置端(右端)位于上述传送器5出口的下方。上述主动轴27的一端固套有减速轮39，并用传动皮带40与减速器13的动力输出轮41传动相连。动力机3依次传动减速器13、动力输出轮41、主动轮31、驱动传送器4作环绕运动，从而输送物料，物料在磁选段38被分选。上述主动轴27的另一端伸至机架的另一侧，在该端固套有齿轮42，并可转动地套装有张紧扇轮43。张紧扇轮43上有扇形的槽孔44，用螺钉45贯穿槽孔44而与立柱25相连接，用于调定张紧扇轮43后的定位锁紧。在张紧扇轮43上可转动的装设有与上述齿轮42相啮合的齿轮46，以及与齿轮同轴的皮带轮47。58是张紧轮机构。

上述磁选装置由交流电磁铁6、直流电磁铁7、辅助永磁体8、粗选永磁辊9、扫选永磁辊10构成。

上述交流电磁铁6，选用通常的结构，与传送器4的磁选段38相适应并位于其下方适当距离，固装在机架立柱25、26上。

上述直流电磁铁7，选用通常的结构，也应与传送件4的磁选段38相适应，并位于交流电磁铁6的紧下方，固装在横挡35上。

上述交流电磁铁6和直流电磁铁7，选用通常的电控器(图中未表示)，用以控制和调整二者的磁场强度及其比值。

在上述传送器4的磁选段38紧下方的两侧，各侧固装有倒锥形的接料盘48。

上述辅助永磁体8，用通常的永磁材料制成板块形，与传送件4的磁选段38相适应并位于其上方且距适当距离，用通常方式固装在机架上。

上述粗选永磁辊9，扫选永磁辊10，均选用通常的永磁材料，制成通常的磁选辊形，可旋转地被支承固装在机架的紧上部。粗选永磁辊9位于辅助永磁体8的前置方的传送器5出口端的上方，并距传送器5有适当距离。粗选永磁辊9端部的皮带轮49，用传动皮带50与张紧扇轮43上的皮带轮47传动相连。在粗选永磁辊9后置侧的下部有紧靠的斗形的刮料器51，在刮料器的下方有与传送器5相接的斗形的排杂斗52。上述扫选永磁辊10位于辅助永磁体8的后置方的传送件4的磁选段38的尾部上方的适当距离处。用传动皮带53将粗选永磁辊9端部的皮带轮54和扫选永磁辊10端部的皮带轮55传动相连，在扫选永磁体10后置侧下部有紧靠的斗形的刮料器56及其下方并固连在机架上的斗形的下料斗57和排杂斗58。上述动力机3依次传动减速器13及其动力输出轮41、主动轮31、主动轴27、齿轮42、46、皮带轮47、传动皮带50、皮带轮49，而驱动初选永磁辊9旋转。再经皮带轮54、传动皮带53、皮带轮55驱动扫选永磁辊10旋转。

使用本实施例，应根据分选物料的种类和成份，用电控器调整交流电磁铁6和直流电磁铁7的磁场强度，并用电控柜控制动力机2、3进而控制传送件5往复振动送料和传送件4的磁选段的送料运动，以及初选永磁辊9和扫选永磁辊10旋转。从进料斗15装入物料，物料进入传送器5，经扫平器22卷扫均匀，传送器5将物料振动输送至由粗选永磁辊9构成的粗选区，物料中的磁性物料被粗选永磁辊吸引到辊上，被刮料器51刮落到传送器4的磁选段38上，而未被吸引的非磁性杂质落入排杂斗52排出。经粗选后可分离80～90％的非磁性杂质。落入传送器4的磁选段38的物料，被送入下方是交流电磁铁6和直流电磁铁7上方是辅助永磁体8所构成的叠加磁场的精选区。在精选区，物料在磁选段38上产生强烈的振动翻滚，将磁团和磁链破坏，大部分的磁性物料经该磁选段两侧的接料盘48而落入接料器(图中未表示)，小部分磁性物料被辅助永磁体吸引，用人工清扫收纳。剩余在磁选段38上的物料被送至有扫选永磁辊10的扫选区。在扫选区残留的少部分强磁性物料被扫选永磁辊10吸引，最后由刮料器56刮落入下料斗57而被收纳。磁选段38尾部未被吸引的非磁性杂质落入排杂斗58排出。从而完成物料的分选。

使用本实施例分选砂精矿尾砂，其砂金的回收率可达99．7％。

Claims (1)

1、联合磁选机，包含机架(1)，机架上的动力机(2、3)，与动力机传动相连的有传送器(4、5)的物料的输送装置和磁选装置，其特征在于上述的磁选装置有在物料下方的重叠设置的交流电磁铁(6)和直流电磁铁(7)，有在物料的上方且与交流电磁铁(6)和直流电磁铁(7)相对应的辅助永磁体(8)，有在物料的上方且在辅助水磁体(8)的前置方并与动力机(3)传动相连的粗选永磁辊(9)，有在物料的上方且在辅助永磁体(8)的后置方并与动力机(3)传动相连的扫选水磁辊(10)，上述的输送装置包含有与动力机(2)传动相连的振动器(11)的进料机构。

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