CN108380383B - 一种水平磁场立环高梯度磁选机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及磁力分离设备的技术领域，更具体地，涉及一种水平磁场立环高梯度磁选机，包括机架、梯级分选环、梯级磁系、激励线圈、驱动梯级分选环旋转的驱动机构、给料装置、冲洗装置以及接料装置，梯级磁系中形成有分选空间，梯级分选环设于分选空间中；激励线圈与梯级磁系配合，在分选空间形成磁场方向为水平方向、磁场强度在分选高度方向梯度变化的背景磁场。本发明在不增加功耗的条件下，通过设计梯级磁系和梯级分选环结构，实现低磁场分选区域选别吸附强磁性粗颗粒矿物，高磁场分选区域选别吸附弱磁性细颗粒矿物，提高分选效果和磁能利用率，减少强磁性矿物和假象弱磁性矿物磁化团聚引起的磁介质堵塞，利于后续的反向冲洗卸料作业。

Description

一种水平磁场立环高梯度磁选机

技术领域

本发明涉及磁力分离设备的技术领域，更具体地，涉及一种水平磁场立环高梯度磁选机。

背景技术

高梯度磁选机的发展经历了周期式高梯度磁选机-连续式平环高梯度磁选机-连续式立环高梯度磁选机三个阶段，其中连续式立环高梯度磁选机由于可连续运转、设备处理量大、介质不易堵塞等突出优点而广泛应用于国内外各大矿山。连续式立环高梯度磁选机根据磁场方向可以分为垂直磁场立环高梯度磁选机和水平磁场立环高梯度磁选机。

现有水平磁场立环高梯度磁选机采用介质直排方式，提高了分选效果，降低了冲洗介质难度，同时其磁系完全与矿浆隔离，无磁系腐蚀。这类设备为了提高设备处理量，采取加大转环宽度的方式，但是对于水平磁场立环高梯度磁选机，转环宽度即分选气隙，加大转环宽度就是增加分选气隙，这样得到的水平磁场立环高梯度磁选机分选气隙大，漏磁较为严重，磁能损耗大，导致该设备背景磁场强度不高；该设备背景磁场强度在分选高度方向上未有明显变化，不能根据矿物磁性强弱分级吸附，导致磁能利用率低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种水平磁场立环高梯度磁选机，通过梯级磁系和梯级分选环配合，在不增加功耗的条件下，提升部分分选空间的背景磁场强度，形成分选高度方向上背景磁场强度的高低搭配，实现低磁场分选区域选别吸附强磁性粗颗粒矿物，高磁场分选区域选别吸附弱磁性细颗粒矿物。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

提供一种水平磁场立环高梯度磁选机，包括机架、内含磁介质的梯级分选环、固定在机架上的梯级磁系、环绕于梯级磁系上的激励线圈、驱动梯级分选环旋转的驱动机构、设置在梯级分选环上方的给料装置、用于冲洗粗细粒磁性物的冲洗装置以及用于接收分选得到的粗细粒磁性物的接料装置，所述驱动机构、给料装置、冲洗装置以及接料装置均设于所述机架上；所述梯级分选环转动连接于机架上，所述梯级磁系中形成有分选空间，梯级分选环设于分选空间中；所述激励线圈与梯级磁系配合在分选空间形成磁场方向为水平方向、磁场强度在分选高度方向梯度变化的背景磁场。

本发明的水平磁场立环高梯度磁选机，物料经给料装置进入到梯级分选环，依次经过磁场强度在分选高度方向上梯度变化的磁场区域，粗颗粒强磁性物料被位于低磁场强度区域的磁介质吸附，细颗粒弱磁性物料被高磁场区域的磁介质吸附，非磁性物料从分选机的底部排走；随着梯级分选环转动，被磁介质吸附的磁性物料转至梯级分选环的上部，经由冲洗装置进行冲洗并通过接料装置合并排出或分开排出。本发明可以根据矿物的磁性能，设置不同分选区域的背景磁场强度，进行精细分选，提高磁能利用率，实现一台设备完成两段或多段分选效果，降低设备成本、占地面积和设备维护难度。

进一步地，所述梯级磁系包括外磁系以及对称设置的第一磁极头和第二磁极头，所述第一磁极头、第二磁极头嵌设于外磁系中；所述分选空间设于第一磁极头、第二磁极头之间的空隙中，分选空间由若干磁场强度在高度方向梯度变化的磁场分选区组成。分选空间内的磁场强度在高度方向梯度变化，梯级分选环装载的磁介质在磁场强度不同的磁场分选区吸附磁性能不同的物料；根据物料磁性能的情况，设置梯级磁系的尺寸，对物料进行精细分选，提高分选效果。

进一步地，所述磁场分选区包括第一磁场分选区以及第二磁场分选区，所述第一磁场分选区的磁场强度大于第二磁场分选区的磁场强度。粗颗粒强磁性物料被转动经过第二磁场分选区的磁介质吸附，细颗粒弱磁性物料被转动经过第一磁场分选区的磁介质吸附，提高磁能的有效利用率，实现对物料进行精细分选；相应地，第一磁极头、第二磁极头均由宽磁极和窄磁极组成，两组宽磁极、窄磁极面对设置，形成上宽下窄或上窄下宽的阶梯型机构，宽磁极和窄磁极连接处设有圆弧过渡或者倒角过渡。

进一步地，所述梯级分选环包括中间环、第一分选环以及第二分选环，所述中间环连接于驱动机构的输出端，所述第一分选环、第二分选环均与中间环连接；所述第一分选环置于所述第一磁场分选区中，所述第二分选环置于所述第二磁场分选区中。旋转经过第一磁场分选区的第一分选环内装载的磁介质吸附细颗粒弱磁性物料，旋转经过第二磁场分选区的第二分选环内装载的磁介质吸附粗颗粒强磁性物料，将粗颗粒强磁性物料与细颗粒弱磁性物料分离出来，经由后续工序的冲洗装置和接料装置可以分开或合并排出。

进一步地，所述第一分选环均布有若干第一隔板，相邻的第一隔板之间形成有装载磁介质的第一空腔；所述第二分选环均布有若干第二隔板，相邻的第二隔板之间形成有装载磁介质的第二空腔。第一空腔和第二空腔的设置便于磁介质的规律布局，保证第一分选环、第二分选环旋转经过分选空间磁介质的吸附作用力保持一致，实现粗颗粒强磁性物料和细颗粒弱磁性物料的分别吸附，改善分选效果。

进一步地，所述磁介质选自导磁不锈钢棒、导磁不锈钢板网、导磁不锈钢毛、导磁齿板中的一种或者多种的组合。磁介质均选自本领域常用的磁性材料作为磁介质，原料易取，成本较低。

进一步地，所述驱动机构包括齿轮传动机构和主轴，所述主轴连接于齿轮传动机构的输出端，主轴的两端设有轴承；所述主轴与中间环穿接，且主轴与中间环的连接处设有胀套。分选机的动力系统带动齿轮传动机构旋转从而带动主轴转动，主轴带动中间环、第一分选环、第二分选环以相同的转速旋转，传动稳定，经久耐用。

进一步地，冲洗装置包括设于第一分选环的外侧的第一冲洗装置以及设于第一分选环、第二分选环之间的第二冲洗装置。细颗粒弱磁性物料、粗颗粒强磁性物料分别吸附在第一分选环、第二分选环的外沿，第一冲洗装置提供的外冲洗水和第二冲洗装置提供的内冲洗水能够方便地清洗细颗粒弱磁性物料和粗颗粒强磁性物料。

进一步地，所述接料装置包括设于第二分选环内侧的第一接料装置以及设于第一分选环、第二分选环之间的第二接料装置。经由冲洗工序的细颗粒弱磁性物料、粗颗粒强磁性物料可以根据需要选择合并通过接料装置排出或者分开分别通过第一接料装置、第二接料装置排出。

进一步地，所述给料装置设于所述第二分选环的上方。给料装置的位置的设置便于磁性物料在重力的作用下落的过程中分别被装载在第二分选环、第一分选环中的磁介质吸附实现分离。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）本发明在不增加功耗的条件下，提升部分分选空间的背景磁场强度，形成分选高度方向上背景磁场强度的高低搭配，实现低磁场分选区域选别吸附强磁性粗颗粒矿物，高磁场分选区域选别吸附弱磁性细颗粒矿物，不仅提高选别效果和磁能利用率，减少强磁性矿物和假象弱磁性矿物磁化团聚引起的磁介质堵塞，而且有利于后续的反向冲洗卸矿作业。

（2）本发明加宽了处理浆料粒度范围，实现一台设备完成两段或多段分选效果，降低设备成本、占地面积和设备维护难度。

附图说明

图1为水平磁场立环高梯度磁选机的结构示意图I。

图2为水平磁场立环高梯度磁选机的结构示意图II。

图3为梯级分选环的结构示意图I。

图4为梯级分选环的结构示意图II。

图5为实施例一梯级磁系的结构示意图I。

图6为实施例一的梯级磁系的结构示意图II。

图7为实施例二的梯级磁系的结构示意图。

图8为实施例三的梯级磁系的结构示意图。

图9为实施例四的梯级磁系的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例一

如图1至6所示为本发明的水平磁场立环高梯度磁选机第一实施例，包括机架1、内含磁介质的梯级分选环2、固定在机架1上的梯级磁系3、环绕于梯级磁系3上的激励线圈4、驱动梯级分选环旋转的驱动机构5、设置在梯级分选环2上方的给料装置6、用于冲洗粗细粒磁性物的冲洗装置7以及用于接收分选得到的粗细粒磁性物的接料装置8，驱动机构5、给料装置6、冲洗装置7以及接料装置8均设于机架1上；梯级分选环2转动连接于机架1上，梯级磁系3中形成有分选空间，梯级分选环2设于分选空间中；激励线圈4与梯级磁系3配合在分选空间形成磁场方向为水平方向、磁场强度在分选高度方向梯度变化的背景磁场。

具体地，如图5、图6所示，梯级磁系3包括外磁系31以及对称设置的第一磁极头32和第二磁极头33，第一磁极头32、第二磁极头33嵌设于外磁系31中；分选空间设于第一磁极头32、第二磁极头33之间的空隙中，分选空间由若干磁场强度在分选高度方向梯度变化的磁场分选区组成；本实施例的分选空间以两级分选空间作说明，但本发明并不局限于两级分选空间，三级甚至四级分选空间都在本发明的保护范围之内。

其中，第一磁极头32、第二磁极头33均由宽磁极和窄磁极组成，两组宽磁极、窄磁极面对设置，形成上宽下窄阶梯型机构，宽磁极和窄磁极连接处设有圆弧过渡或者倒角过渡；磁场分选区包括第一磁场分选区34以及第二磁场分选区35，第一磁场分选区34的磁场强度大于第二磁场分选区35的磁场强度，第一磁场分选区34设于第二磁场分选区35的下方。本实施例中，第一磁场分选区34的背景磁场强度范围为0.4T~3T，第二磁场分选区35的背景磁场强度范围为0T~1.2T。

如图3、图4所示，梯级分选环2包括中间环21、第一分选环22以及第二分选环23，中间环21连接于驱动机构5的输出端，第一分选环22、第二分选环23均与中间环21连接；第一分选环22置于第一磁场分选区34中，第二分选环23置于第二磁场分选区35中。其中，第一分选环22均布有若干第一隔板24，相邻的第一隔板24之间形成有装载磁介质25的第一空腔，第二分选环23均布有若干第二隔板26，相邻的第二隔板26之间形成有装载磁介质25的第二空腔，磁介质25选自导磁不锈钢棒、导磁不锈钢板网、导磁不锈钢毛、导磁齿板中的一种或者多种的组合；旋转经过第一磁场分选区34的第一分选环22内装载的磁介质25吸附细颗粒弱磁性物料，旋转经过第二磁场分选区35的第二分选环23内装载的磁介质25吸附粗颗粒强磁性物料，将粗颗粒强磁性物料与细颗粒弱磁性物料分离出来，经由后续工序的冲洗装置7和接料装置8可以合并或分开排出。

另外，如图4所示，驱动机构5包括齿轮传动机构51和主轴52，主轴52连接于齿轮传动机构51的输出端，主轴52的两端设有轴承53；主轴52与中间环21穿接，且主轴52与中间环21的连接处设有胀套54；分选机的动力系统带动齿轮传动机构51旋转从而带动主轴52转动，主轴52带动中间环21、第一分选环22、第二分选环23以相同的转速旋转，传动稳定，经久耐用。

如图3所示，冲洗装置7包括设于第一分选环22的外侧的第一冲洗装置71以及设于第一分选环22、第二分选环23之间的第二冲洗装置72；接料装置8包括设于第二分选环23内侧的第一接料装置81以及设于第一分选环22、第二分选环23之间的第二接料装置82；给料装置6设于第二分选环23的上方。细颗粒弱磁性物料、粗颗粒强磁性物料分别吸附在第一分选环22、第二分选环23的外沿，第一冲洗装置71提供的外冲洗水和第二冲洗装置72提供的内冲洗水能够方便地清洗；经由冲洗工序的细颗粒弱磁性物料、粗颗粒强磁性物料可以根据需要选择合并通过接料装置排出或者分开分别通过第一接料装置81、第二接料装置82排出。

本实施例在实施时，激磁线圈4通入直流电，在梯级磁系3中形成经过分选空间的磁回路，通过第一磁极头32和第二磁极头33作用，在分选区域中自上而下形成第二磁场分选区35以及第一磁场分选区34，第一磁场分选区34的磁场强度大于第二磁场分选区35的磁场强度。物料经给料装置6进入到梯级分选环2，依次经过磁场强度在分选高度方向上梯度变化的磁场区域，粗颗粒强磁性物料被第二分选环23位于第二磁场分选区35的磁介质25吸附，细颗粒弱磁性物料被第一分选环22位于第一磁场分选区34的磁介质25吸附，非磁性物料从分选机的底部排走；随着梯级分选环2转动，被磁介质25吸附的磁性物料转至梯级分选环的上部，经由冲洗装置7进行冲洗并通过接料装置8合并排出或分开排出。

实施例二

如图7所示为本发明的水平磁场立环高梯度磁选机第二实施例，本实施例与实施例一类似，所不同之处在于，第一磁极头32、第二磁极头33均由宽磁极和窄磁极组成，两组宽磁极、窄磁极面对设置，形成上宽下窄阶梯型机构，宽磁极和窄磁极连接处阶梯过渡。

实施例三

如图8所示为本发明的水平磁场立环高梯度磁选机第三实施例，本实施例与实施例一类似，所不同之处在于，第一磁极头32、第二磁极头33均由宽磁极和窄磁极组成，两组宽磁极、窄磁极面对设置，形成上窄下宽的阶梯型机构，宽磁极和窄磁极连接处设有圆弧过渡或者倒角过渡；磁场分选区包括第一磁场分选区34以及第二磁场分选区35，第一磁场分选区34的磁场强度大于第二磁场分选区35的磁场强度，第一磁场分选区34设于第二磁场分选区35的上方。本实施例在实施时，旋转经过第一磁场分选区34的第二分选环23内装载的磁介质25吸附细颗粒弱磁性物料，旋转经过第二磁场分选区35的第一分选环22内装载的磁介质25吸附粗颗粒强磁性物料，将粗颗粒强磁性物料与细颗粒弱磁性物料分离出来，经由后续工序的冲洗装置7和接料装置8可以分开或合并排出。

实施例四

如图9所示为本发明的水平磁场立环高梯度磁选机第四实施例，本实施例与实施例三类似，所不同之处在于，第一磁极头32、第二磁极头33均由宽磁极和窄磁极组成，两组宽磁极、窄磁极面对设置，形成上窄下宽的阶梯型机构，宽磁极和窄磁极连接处阶梯过渡。

实施例五

如图2所示为本发明的水平磁场立环高梯度磁选机第五实施例，本实施例与实施例一类似，所不同之处在于，在分选机的机架1上设置梯级分选槽9，梯级分选环2整体置于梯级分选槽9中，实现分选空间与梯级磁系3的完全隔离，避免梯级磁系3的腐蚀。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种水平磁场立环高梯度磁选机，其特征在于，包括机架(1)、内含磁介质的梯级分选环(2)、固定在机架上的梯级磁系(3)、环绕于梯级磁系上的激励线圈(4)、驱动梯级分选环旋转的驱动机构(5)、设置在梯级分选环上方的给料装置(6)、用于冲洗粗细粒磁性物的冲洗装置(7)以及用于接收分选得到的粗细粒磁性物的接料装置(8)，所述驱动机构(5)、给料装置(6)、冲洗装置(7)以及接料装置(8)均设于所述机架(1)上；所述梯级分选环(2)转动连接于机架(1)上，所述梯级磁系(3)中形成有分选空间，梯级分选环(2)设于分选空间中；所述激励线圈(4)与梯级磁系(3)配合，在分选空间形成磁场方向为水平方向、磁场强度在分选高度方向梯度变化的背景磁场；所述梯级磁系(3)包括外磁系(31)以及对称设置的第一磁极头(32)和第二磁极头(33)，所述第一磁极头(32)、第二磁极头(33)嵌设于外磁系(31)中；第一磁极头(32)、第二磁极头(33)均由宽磁极和窄磁极组成，两组宽磁极、窄磁极面对设置，形成上宽下窄阶梯型机构；所述分选空间设于第一磁极头(32)、第二磁极头(33)之间的空隙中，分选空间由若干磁场强度在高度方向梯度变化的磁场分选区组成；所述磁场分选区包括第一磁场分选区(34)以及第二磁场分选区(35)，所述第一磁场分选区(34)的磁场强度大于第二磁场分选区(35)的磁场强度。

2.根据权利要求1所述的水平磁场立环高梯度磁选机，其特征在于，所述梯级分选环(2)包括中间环(21)、第一分选环(22)以及第二分选环(23)，所述中间环(21)连接于驱动机构(5)的输出端，所述第一分选环(22)、第二分选环(23)均与中间环(21)连接；所述第一分选环(22)置于所述第一磁场分选区(34)中，所述第二分选环(23)置于所述第二磁场分选区(35)中。

3.根据权利要求2所述的水平磁场立环高梯度磁选机，其特征在于，所述第一分选环(22)均布有若干第一隔板(24)，相邻的第一隔板(24)之间形成有装载磁介质(25)的第一空腔；所述第二分选环(23)均布有若干第二隔板(26)，相邻的第二隔板(26)之间形成有装载磁介质的第二空腔。

4.根据权利要求1至3任一项所述的水平磁场立环高梯度磁选机，其特征在于，所述磁介质(25)选自导磁不锈钢棒、导磁不锈钢板网、导磁不锈钢毛、导磁齿板中的一种或者多种的组合。

5.根据权利要求3所述的水平磁场立环高梯度磁选机，其特征在于，所述驱动机构(5)包括齿轮传动机构(51)和主轴(52)，所述主轴(52)连接于齿轮传动机构(51)的输出端，主轴(52)的两端设有轴承(53)；所述主轴(52)与中间环(21)穿接，且主轴(52)与中间环(21)的连接处设有胀套(54)。

6.根据权利要求3所述的水平磁场立环高梯度磁选机，其特征在于，所述冲洗装置(7)包括设于第一分选环(22)的外侧的第一冲洗装置(71)以及设于第一分选环(22)、第二分选环(23)之间的第二冲洗装置(72)。

7.根据权利要求3所述的水平磁场立环高梯度磁选机，其特征在于，所述接料装置(8)包括设于第二分选环(23)内侧的第一接料装置(81)以及设于第一分选环(22)、第二分选环(23)之间的第二接料装置(82)。

8.根据权利要求5至7任一项所述的水平磁场立环高梯度磁选机，其特征在于，所述给料装置(6)设于所述第二分选环(23)的上方。