CN110072625B - 一种平面磁性分离器 - Google Patents

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Abstract

一种用于从含有磁性材料和非磁性材料的空气流中提取磁性材料的分离器，包括平面腔室，所述平面腔室设置有进料口、出料口、废料口和一系列位于平行于腔室的平面上的磁体。所述磁体围绕公共轴线旋转，从而吸引磁性材料沿着腔室并朝向出料口的方向移动，而非磁性材料保留在空气流中并从废料口排出。

Description

一种平面磁性分离器
技术领域
本发明涉及矿物加工设备领域，尤其涉及一种磁性分离器，可从含有不需要的杂质的悬浮空气流中提取诸如磁铁矿之类的顺磁性材料。
背景技术
本发明申请人还是以下临时专利申请的申请人，即AU2016900480，AU2016900988，AU2016901408和AU2016901817。上述申请涉及旋转壳体形式的磁性分离器，其形状为边缘部分带有磁性物体的垂直筒体和锥体。这些申请中公开的设备在磁分离技术方面具有很大的改进，特别是对于空气悬浮颗粒。但是这些设备的几何结构有两个局限性。第一个局限性为，这些很容易产生的磁场的强度对于高磁性和顺磁性的材料来说，可操作性有限。第二个也是最重要的局限性为，设备的伸缩性。虽然所述设备可以按比例缩放，但是在这样做时设备会变大，因为所使用的磁体分布于设备的周边。
本发明目的是提供一种磁性分离器，其易于按比例缩放以减轻上述问题，或者至少为公众提供有用的替代方案。
发明内容
一方面，本发明提供了一种用于从包括磁性材料和非磁性材料的空气流中提取磁性材料的分离器，包括具有入口、出口、废料口的平面腔室以及位于平行于所述腔室的平面中的一系列磁体。由此，所述磁体围绕一个公共轴线旋转，将磁性材料绕着所述腔室旋转，并引往出口，而那些非磁性材料继续留在气流中，通过废料口排出。
优选地，腔室还包括一个分隔器，以阻止磁性材料在磁体的影响下移动，从而使得磁性材料可以从腔室中排出。
优选地，磁体设置为阵列，相邻磁体的磁极反平行。
优选地，磁体设置为一系列磁体组，并且其中磁体组之间由没有磁体的区域分开。
另一方面，本发明包括一个分离器，所述分离器包括多个上述分离器。
应当注意，上述任何一个方面可以包括上述任何其他方面的任何特征，并且可以包括下面适当描述的任何实施例的任何特征。
附图说明
以下具体实施方式详细描述了本发明的优选特征、实施例和变形，为本领域技术人员提供了实施本发明所需的充分信息。具体实施方式不应被视为以任何方式限制本发明的前述发明内容的范围。 具体实施方式将参考如下的多个附图。
图1示出了根据本发明第一实施例的多腔室磁性分离器。
图2示出了所述分离器的单独的一个腔室以及相应的磁体盘。
图3示出了图2的爆炸图。
图4示出了单个腔室的爆炸图。
图5A和图5B示出了从上方和透视图看的切掉了一部分的腔室。
图6A示出了所述分离器的磁体盘的第一实施例；图6B示出了装有分散的磁轭的磁体盘，图6C示出了装有平面轭的磁体盘。
图7示出了磁性材料是如何分离的。
图8A示出了根据本发明第二实施例的单腔室分离器；图8B示出了根据本发明第三实例的多腔室分离器。
图9示出了根据第二实施例的分离器腔室的横截面视图。
图10A和10B分别示出了从上方和下方看图9的分离器的下半部分。
图11示出了根据第二实施例的设置有磁体盘的分离器。
附图标记
图中所示文字标注表示为：
20-分离器（第一实施例）；
22-框架；
24-公共轴；
26-电机；
28-驱动滑轮；
40-分离腔室；
41-顶部；
42-底部；
43-半圆形腔室；
44-进料口；
45-出料口；
46-废料口；
47-分隔器；
50-轴承；
60-磁体盘（第一实施例）；
62-支撑磁体盘；
64-磁体；
66-分散轭；
68-平面轭；
71-76-磁性材料堆；
77-移位磁性材料；
80-产品气流；
200-分离器（第二实施例 - 单腔室）；
240-分离腔室；
241-上半部分；
242-下半部分；
243-半圆形腔室；
244-进料口；
245-出料口；
246-废料口；
247-分隔器；
255-磁体盘槽；
300-分离器（第三实施例 - 三个腔室）；
600-磁体盘（第二实施例）；
610-磁区；
620-非磁区；
630-入口；
640-分隔器；
650-出料口；
660-废料口。
具体实施方式
本发明的以下详细描述参考附图。整个附图和以下描述中将使用相同的附图标记来表示相同和相似的部分。出于清楚或说明的目的，对附图中示出的某些部件的尺寸进行修改和/或夸大。
本发明提供了一种磁性分离器，特别适合从已经磨得细碎的矿石中回收顺磁性材料如磁铁。分离器包括圆形平面腔室，其中引入了携带矿石的初始空气流。腔室上方和下方的磁体盘设置有一系列磁体并沿气流方向旋转，将顺磁颗粒吸引到腔室的底部和顶部。腔室内部的分隔器会改变收集的颗粒的方向，并使得它们可以通过二次空气流收集起来。初始空气流的出料口将非磁性颗粒带到废弃物处。
根据本发明第一实施例的磁性分离器在图1中示为20。该分离器20包括框架22以及支撑一系列分离腔室40的公共轴24。根据第一实施例的磁体盘60设置于每个分离腔室40之间并且也设置在腔室堆的顶部和底部，这样每个腔室上方和下方具有磁体盘。电机26通过驱动滑轮28（和皮带 - 未示出）转动公共轴24，并同时转动多个磁体盘60。图中未示出的是用于将矿石送入分离器以及排出分离出的产品和废弃物的进料管、鼓风机等。
图2中示出了单个分离腔室40 以及对应的磁体盘60。图3示出了同样对象的爆炸图，而图4示出了腔室的爆炸图。图5A和5B分别示出了去掉了一部分的腔室的俯视图和立体图。
分离腔室40基本上是短的半圆形腔室，且设置有用于产品进入的进料口44、用于提取分离出的产品的出料口45，用于排出废料的废料口46。待分离的材料通过初始空气流经进料口44进入分离腔室40。当初始空气流移动通过腔室时，会受到来自对应磁体盘的磁场的影响，导致磁性颗粒被吸引到腔室位于对应磁体盘上部和下部的顶部41或底部42。当磁体盘旋转时，分离的磁性颗粒同时也会转动，直到接触分隔器47。在单个磁体通过分隔器之后，磁性颗粒可以经二次空气流通过出料口45分离出来。初始空气流中的非磁性颗粒不受磁体的影响，移动通过腔室，并且通过废料口46排出。所述腔室由非磁性材料制成，例如铝或塑料。
在图6A中详细示出了根据第一实施例的磁体盘60。磁体盘60包括由非磁性材料例如铝或塑料制成的支撑磁体盘62，其中一系列孔固定多个单个磁体64。磁体的布置使得相邻磁体的磁极不同。这样，腔室中分离的磁性材料会聚集成对应每个磁体的小队，而不是一连串的磁性材料，影响腔室中气流的行进。为了增强腔室内产生的磁场，系统中的所有磁体盘彼此对准并一致旋转。通过在系统的顶部和底部磁体盘上添加磁轭，可以进一步增强产生的磁场。这可以是如图6B所示的分散轭66的形式，所述分散轭66连接在一对极性相反的磁体之间，或者是如图6C所示的平面轭68的形式。
根据图7可以理解分离腔室40的操作，图7示出了去掉了一部分的腔室中分离磁性材料简化视图。这里仅示出并讨论了位于腔室下方的磁体盘中的磁体的作用。应当理解，腔室底部上的更多磁体以及腔室顶部上的磁体也在起作用。待分离的材料（不可见）通过进料口44进入腔室40，悬浮在初始空气流中。当初始空气流移动通过腔室时，磁性颗粒积聚在腔室底部的磁性材料堆71至76中，对应位于磁体盘的各个磁体（未示出）上方。当空气流围绕腔室移动时，这些磁性材料堆与气流接触的时间随之变的更长，因此可吸引更多磁性材料。随着时间的推移，初始空气流到达废料口46，如果不是全部那么至少大部分的磁性材料都已被吸引到磁体上，留下需要排出的非磁性废料。磁性材料堆由旋转磁体带动，直到被分隔器47改变方向。然后改变了方向的磁性材料77经出料口45通过产品空气流80中排出。
分离器的第二实施例在图8A中标记为200。在所述实施例中，单个分离腔室240由塑料的上半部分241和下半部分242形成，磁体盘60嵌入其中。这种设置方式使得多个腔室成为如图8B中的第三实施例300所示的那样堆叠状。从图9的横截面视图可以进一步理解其细节，图9中示出了由上半部分241和下半部分242形成的分离腔室240和支撑公共轴24的固定轴承50，所述磁体盘60安装在公共轴24上。
图10A和10B分别示出了从上方和下方看的分离腔室240的下半部分242，其中可以看到进料口244、出料口245、废料口246和分隔器247。相对应的上半部分241（未单独示出）是下半部分的镜像。以上所述上下两个部分都设置有用于安装磁体盘60的磁体盘槽255。
图11中示出了包含磁体盘600的第二实施例的分离器，其中磁体以系列方式排列形成磁区610和非磁区620。和磁体盘60相同，磁区610中磁体的设置方式为相邻的磁体极性不同。通过入料口630进入分离器的磁性材料将被吸引到磁区中的磁体区域。当磁体盘600旋转时，分隔器640就会改变磁区中被吸引的磁性材料的方向。一旦磁区610通过了分隔器，分离出的磁性材料将位于非磁性区域上，可以通过空气流中的排出口650提取。已经正式，当从非磁性区域提取分离产品时，效率将会更高并且分离出的产品等级更高。如前所述，非磁性材料将通过废料口660排出。
所示的实施例可通过添加分离腔室而实现伸缩；然而，分离腔室也可以通过增加腔室和磁体盘的直径同时保持腔室高度不变来实现尺寸变化。随着磁体盘直径的增加，磁体盘内的磁体数量也随之增加。
现在读者将理解本发明，其提供了一种尺寸可伸缩的磁性分离器。
在不脱离本发明范围的情况下，可以对本发明进行进一步地改进。尽管已经通过最实用和优选的实施例中示出和描述了本发明，但是应知道，可以在本发明的范围内做出改变，本发明的范围不限于这里公开的细节，而是权利要求的全部范围，以便包含任何和所有相同的装置和设备。在整个说明书中对现有技术的任何讨论决不应被认为是承认这种现有技术是广泛已知的或者构成该领域的公知常识的一部分。
在本说明书和权利要求书（若有）中，词语“包括”及其衍生词包括每个所述的附图标记，但不排除包含一个或多个其他附图标记。

Claims (3)

1.一种用于从含有磁性材料和非磁性材料的空气流中提取出磁性材料的分离器，包括平面腔室，所述平面腔室设置有进料口、出料口、废料口和一系列位于平行于所述腔室的平面上的磁体，因此磁体围绕公共轴线旋转，从而吸引磁性材料沿着腔室并朝向出料口的方向旋转，而非磁性材料则留在空气流中并从废料口排出，所述磁体设置为一系列磁体组，并且所述磁体组由不含磁体的区域分开，所述磁体排列方式为相邻的磁体极性反平行。
2.根据权利要求1所述分离器，其特征在于，所述腔室进一步包括分隔器，以阻止磁性材料在磁体的影响下移动，从而让磁性材料可以从腔室中排出。
3.一种磁性材料分离器，包括多个如权利要求1所述的分离器。
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