CN110369131B - 一种磁分选机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及磁选设备，公开了一种磁分选机，包括流体供应装置、流体室、第一往复驱动结构、第二往复驱动结构、磁系和给料器；流体室包括流体分布装置，流体供应装置连接于流体室以能够将流体供应到流体室并经由流体分布装置分布并排出；第一往复驱动机构与流体室通过第一连杆连接，第二往复驱动机构与给料器通过第二连杆连接，给料器设置于流体室上方，并且流体室被驱动的往复运动方向与给料器被驱动的往复运动方向相互垂直或具有夹角；磁系设置在流体室下方的对应于流体分布装置的中间区域。本发明结构简单，紊动流场的引入能进一步减少夹杂，往复式加料过程和分选过程能给物料更加良好的分选环境，开放式的分选空间能消除物料阻塞。

Description

一种磁分选机

技术领域

本发明涉及磁选设备，具体地，涉及一种磁分选机。

背景技术

磁选是利用被分选物料的磁性(磁导率和磁化率)差异，在磁选机磁场中使物料分离的一种选矿方法，广泛应用于金属矿石的分选、非金属矿石的提纯、二次资源的回收和环境保护等方面。在实际物料分选时，磁性物料颗粒在磁选机的非均匀磁场中同时受到磁力和竞争力的作用，二者合力决定了颗粒的运动轨迹。为了增大不同组分间的分选性，在理论上要考虑扩大不同组分在磁场中磁力与竞争力的合力的差异。

现有的干式磁选设备，普遍存在着磁性颗粒聚团引起的夹杂较为严重，分选效果差的现象，如何实现分选过程中物料的松散，减少磁团聚夹杂，同时有效回收磁性物料，是干式磁选设备需解决的问题。

在静态或准静态的空气介质中，相对于所受磁力和自身重力，磁选物料颗粒所受的流体曳力几乎可以忽略不计，而在强气流中，颗粒所受流体曳力大幅提升，成为一项可以显著影响分选效率的竞争力。在这样的指导思想下，近几十年来，干式磁选与强气流结合的新型磁选装备获得较多关注和开发应用，其中，针对传统的磁辊筒所做的开发工作尤为突出。目前，磁风结合的磁辊筒是一个研究热点，如何在磁场中有效的引入风力已成为该研究的关键点。

公开号为CN104128260A的中国专利采用辊筒上方给料，下方布风的分选方式，也通过强气流流化物料获得分选效率的提高。公开号为CN104959226A的中国专利提出了一种非导磁透气筛辊的设计方法，材料耐用性更好，但未能很好说明旋转气腔的设计，内部风道走向不合理，不能解决物料会由通孔进入磁系的难题。公开号为CN105772219A的中国专利进一步提出了旋转辊筒给风的设计方法，将给风管道同磁系隔离，也解决了物料进入磁系的难题。

公开号为CN103316762A的中国专利以超导磁体为背景，设计了一种结构简单的往复式干式磁分选机。在传统开放式磁系的发散型磁场中，设置了竖直放置的非磁性的吸附片，作为磁性物料和非磁性物料的分选区。此设计能够解决阻塞的问题，但是颗粒夹杂较为严重。

公开号为CN96235088.5的中国专利在日本Tomotoshi Tokuno的发明专利基础上，提出了一种往复箱式永磁磁选机，通过偏心往复驱动机构带动聚磁介质在分选箱中移动，磁性颗粒受磁场力作用吸附在聚磁介质上，并在被拖出磁场作用范围后，用喷射水将其排出，非磁性颗粒则直接穿过聚磁介质进入非磁性产品接料斗。此往复分选的过程实现了箱式或者板式磁选机的连续化作业，但聚磁介质对原料给矿的要求较高，易发生阻塞。

如果能将流场强化磁选效率的设计引入到传统板式磁选机中，将进一步提升细粒级物料的磁选效率。为了进一步扩展板式磁选机的工业应用，势必要强化板式磁选机的工业连续化过程，在这个背景下，开发往复运动式的板式磁选设备具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种磁分选机，其能够给物料提供更加良好的分选环境，有效地减少夹杂，且能够实现物料分选的多级选别；以及能够适应不同物料的性质和分选要求，且能够消除物料阻塞。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种磁分选机，包括流体供应装置、流体室、第一往复驱动结构、第二往复驱动结构、磁系和给料器；所述流体室包括流体分布装置，所述流体供应装置连接于所述流体室以能够将流体供应到所述流体室并经由所述流体分布装置分布并排出；所述第一往复驱动机构与所述流体室通过第一连杆连接，所述第二往复驱动机构与所述给料器通过第二连杆连接，所述给料器设置于所述流体室上方，并且所述流体室被驱动的往复运动方向与所述给料器被驱动的往复运动方向相互垂直或具有夹角；所述磁系设置在所述流体室下方的对应于所述流体分布装置的中间区域。

具体地，所述流体室是单一独立的所述流体室，或包括排列布置的多个独立的所述流体室。

作为一种典型的实施形式，所述流体分布装置为多孔分布板，该多孔分布板安装于所述流体室的流体室腔体。

进一步具体地，所述多孔分布板为表面非磁性多孔分布板；和/或所述多孔分布板表面具有摩擦系数粗造化结构；和/或所述多孔分布板表面设有多个凸出的隔板。

更进一步优选地，所述多孔分布板的分布孔的孔径为1μm～1mm，所述多孔布风板的开孔率为1％～40％。

作为一种实施形式，所述流体供应装置为给气装置，所述流体室腔体与所述给气装置通过管道连接。

作为另一种实施形式，所述流体供应装置为给液装置，所述流体室腔体与所述给液装置通过管道连接。

优选地，所述流体分布装置的出料端设置有接料器，所述接料器为磁性物料接料器和非磁性物料接料器。

作为一种优选的实施形式，所述流体室的长度不小于所述磁系在所述流体室作用区域长度的3倍。

具体地，所述流体室相对于水平能够调节倾斜角度，且所述倾斜角度能够调节为大于90度、小于90度或等于90度。

通过本发明的上述技术方案，本发明的磁分选机的优点在于，

(1)本发明的磁分选机的结构简单，利用平面紊流场有效地减少了物料夹杂，紊动流场的引入能进一步减少夹杂；

(2)本发明的磁分选机利用往复驱动机构实现物料的连续分选，往复式加料过程和分选过程能给物料更加良好的分选环境；

(3)本发明的磁分选机利用流体室的角度调整适应不同物料的分选要求；

(4)本发明的磁分选机利用多排和多列的分选区布置实现物料分选的多级选别；

(5)本发明的磁分选机的开放式的分选空间能消除物料阻塞，能够适应磁选物料的不同性质。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1为本发明的磁分选机的一种具体实施方式的结构示意图；

图2为本发明的磁分选机的一种具体实施方式的侧视示意图；

附图标记说明

1流体室 2a第一往复驱动结构

2b第二往复驱动结构 3磁系

4给料器 5接料器

6a第一连杆 6b第二连杆

7流体供应装置 8管道

101流体分布装置 102流体室腔体

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

参见图1和图2所示，本发明提供了一种磁分选机，包括流体供应装置7、流体室1、第一往复驱动结构2a、第二往复驱动结构2b、磁系3和给料器4；流体室1包括流体分布装置101，流体供应装置7连接于流体室1以能够将流体供应到流体室1并经由流体分布装置101分布并排出；第一往复驱动机构2a与流体室1通过第一连杆6a连接，第二往复驱动机构2b与给料器4通过第二连杆6b连接，给料器4设置于流体室1上方，并且流体室1被驱动的往复运动方向与给料器4被驱动的往复运动方向相互垂直或具有夹角；磁系3设置在流体室1下方的对应于流体分布装置101的中间区域。

通过本发明上述基本技术方案的磁分选机，流体经流体供应装置7通过管道8供应流体给流体室1，再通过流体分布装置101的分布孔发散到分选面上，并在磁系3的有效作用范围内形成磁力、重力、流体曳力的复合作用力场。启动往复运动机构2a、2b，带动流体室1和给料器4运动，从给料器4给入物料，在流体作用下获得一定程度的流化，随着物料进入磁场作用范围内，磁性物料受到磁系3的磁力吸引而吸附于分选面上，随流体分布装置101运动脱离磁场作用范围，并在流场和重力场作用下脱落；而非磁性物料未受到磁力捕捉并由于重力作用继续向前运动直至脱离分选区。

具体地，流体室1是单一独立的流体室1，或包括排列布置的多个独立的流体室1。进一步地，排列布置的多个独立的流体室1可以是横向的；同样地，排列布置的多个独立的流体室1也可以是纵向的，即进入接料器5的磁性物料和非磁性物料可以经下一级的给料器4进入下一级的分选过程中，实现物料的精选和扫选。

更优选地，流体室1是一种长条、扁平状结构，且流体室1的宽度不宜过大，以给料器4能够刚好实现给料器进行往复运动给料时不产生堆积为最佳。

作为一种典型的实施方式，流体分布装置101为多孔分布板，该多孔分布板安装于流体室1的流体室腔体102。多孔分布板为表面非磁性多孔分布板；和/或多孔分布板表面具有摩擦系数粗造化结构；和/或多孔分布板表面设有多个凸出的隔板。具体地，多孔分布板可以采用泡沫塑料板、微孔陶瓷板、微孔陶瓷过滤板、新型非磁性有机或金属多孔材料；通过在多孔分布板表面设置有凸出的隔板，能够带动磁性物料往复运动，从而减少对非磁性物料的影响。

作为上述实施方式的更优选的实施方式，多孔分布板的分布孔的孔径为1μm～1mm，多孔布风板的开孔率为1％～40％。以200μm以下粒级为分选对象为例，基于颗粒烧结型多孔材料普遍性，且复杂的孔道能够有效避免分选对象进入流体室1中，选用烧结多孔材料作为多孔分布板，开孔率为1％～40％，平均孔隙大小为100μm左右。

作为上述技术方案的一种实施方式，流体供应装置7为给气装置，流体室腔体102与给气装置通过管道8连接，气流从流体分布装置101中排出，通过进一步地紊动气流，实现物料的精选和扫选。

在上述技术方案中，具体地，给气装置可以采用高压鼓风机、空气压缩机或回转鼓风机；根据不同的流体分布装置101和设备的大小选择相适应的给气装置。

作为上述技术方案的另一种实施方式，流体供应装置7为给液装置，流体室腔体102与给液装置通过管道8连接，液体从流体分布装置101中排出，通过进一步地紊动液体，实现物料的精选和扫选。

流体分布装置101的出料端设置有接料器5，接料器5分为磁性物料表接料器和非磁性物料接料器。

作为上述技术方案的优选方式，流体室1的长度不小于磁系3在流体室1作用区域长度的3倍，以使得磁性物料在流体室1在往复运动过程中顺利脱附。具体地，磁系3可以采用永磁磁系、电磁磁系或超导磁系，也可以设置成适应往复运动频率的脉动磁场。

在上述技术方案的优选方式中更优选的实施方式，磁系3的结构需要根据不同比磁化系数大小的磁性矿物，进行不同的设置。针对强磁性矿物，如磁铁矿，由于磁铁矿在较低磁场强度下也能形成磁链，容易被磁系捕集，因而磁夹杂严重，可以设置NS交替排列磁系实现流体室1往复运动过程中物料磁翻转。针对弱磁性矿物，如赤铁矿，相对不易形成磁链，需要通过加大磁系作用深度和作用强度，强化对弱磁性矿物的捕集。

在上述技术方案中，具体地，流体室1相对于水平能够调节倾斜角度，且倾斜角度能够调节为大于90度、小于90度或等于90度，以能够根据不同的物料进行分选。

作为本发明的磁分选机的一种优选方式，给料器4可以根据分选物料的性质和流体室1相对水平面旋转的角度，选择合适的给矿方式，譬如振动给料、气力输送和充分流化给料等。

更优选地，给料器4可以在平行于流体分布装置101且垂直于往复驱动机构运动的方向上进行往复运动，以使得物料在流体分布装置101表面不因过分堆积而形成的夹杂。

通过上述技术方案的描述，本发明的磁分选机的工作过程如下：调整并固定磁系的大小和位置，调整并固定流体室1需要的分选角度，连接管道8和设备，启动流体供应装置7，调整需要流体的流量和压力，流体经流体供应装置7、管道8进入流体室1，再由流体分布装置101的分布孔发散到分选面上，并在磁系3的有效作用范围内形成磁力、重力、流体曳力的复合作用力场。启动往复运动机构2a、2b，带动流体室1和给料器4运动，从给料器4给入物料，在流体作用下获得一定程度的流化，随着物料进入磁场作用范围内，磁性物料受到磁系3的磁力吸引而吸附于分选面上，随流体分布装置101运动脱离磁场作用范围，并在流场和重力场作用下脱落进入磁性物料接料器中，非磁性物料未受到磁力捕捉并由于重力作用继续向前运动直至脱离分选区，进入非磁性物料接料器中。

由上描述可以看出，本发明的磁分选机的优点在于：流体室1包括流体分布装置101，流体供应装置7连接于流体室1以能够将流体供应到流体室1并经由流体分布装置101分布并排出，利用平面紊流场有效地减少了物料夹杂；同时，第一往复驱动机构2a与流体室1通过第一连杆6a连接，第二往复驱动机构2b与给料器4通过第二连杆6b连接，给料器4设置于流体室1上方，并且流体室1被驱动的往复运动方向与给料器4被驱动的往复运动方向相互垂直或具有夹角，以实现物料的连续分选，往复式加物料的过程和分选过程能够给物料更加良好的分选环境；并且，流体室1相对于水平能够调节倾斜角度，以适应不同物料的分选要求；多孔分布板表面设有多个凸出的隔板，以实现物料分选的多级选别；而开放式的分选空间能消除物料阻塞，能够适应磁选物料的不同性质。

以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。

Claims (10)

1.一种磁分选机，其特征在于，包括流体供应装置(7)、流体室(1)、第一往复驱动结构(2a)、第二往复驱动结构(2b)、磁系(3)和给料器(4)；

所述流体室(1)包括流体分布装置(101)，所述流体供应装置(7)连接于所述流体室(1)以能够将流体供应到所述流体室(1)并经由所述流体分布装置(101)分布并排出；所述第一往复驱动机构(2a)与所述流体室(1)通过第一连杆(6a)连接，所述第二往复驱动机构(2b)与所述给料器(4)通过第二连杆(6b)连接，所述给料器(4)设置于所述流体室(1)上方，并且所述流体室(1)被驱动的往复运动方向与所述给料器(4)被驱动的往复运动方向相互垂直或具有夹角；

所述磁系(3)设置在所述流体室(1)下方的对应于所述流体分布装置(101)的中间区域，所述流体分布装置(101)的出料端设置有接料器(5)，从而能够在所述第一和第二往复驱动机构(2a、2b)带动所述流体室(1)和所述给料器(4)运动过程中，使得所述给料器(4)给入的物料进入所述磁系(3)的磁场作用范围内，从而所述物料中的磁性物料能够受到所述磁系(3)的磁力吸引而吸附，并在所述流体分布装置(101)运动脱离磁场作用范围时在流体流场和重力场作用下脱落至对应的所述接料器(5)。

2.根据权利要求1所述的磁分选机，其特征在于，所述流体室(1)是单一独立的所述流体室(1)，或包括排列布置的多个独立的所述流体室(1)。

3.根据权利要求1所述的磁分选机，其特征在于，所述流体分布装置(101)为多孔分布板，该多孔分布板安装于所述流体室(1)的流体室腔体(102)。

4.根据权利要求3所述的磁分选机，其特征在于，所述多孔分布板为表面非磁性多孔分布板；和/或

所述多孔分布板表面具有摩擦系数粗造化结构；和/或

所述多孔分布板表面设有多个凸出的隔板。

5.根据权利要求4所述的磁分选机，其特征在于，所述多孔分布板的分布孔的孔径为1μm～1mm，所述多孔布风板的开孔率为1％～40％。

6.根据权利要求1所述的磁分选机，其特征在于，所述流体供应装置(7)为给气装置，所述流体室腔体(102)与所述给气装置通过管道(8)连接。

7.根据权利要求1所述的磁分选机，其特征在于，所述流体供应装置(7)为给液装置，所述流体室腔体(102)与所述给液装置通过管道(8)连接。

8.根据权利要求1所述的磁分选机，其特征在于，所述接料器(5)包括磁性物料接料器和非磁性物料接料器。

9.根据权利要求1至8任一项所述的磁分选机，其特征在于，所述流体室(1)的长度不小于所述磁系(3)在所述流体室(1)作用区域长度的3倍。

10.根据权利要求1至8任一项所述的磁分选机，其特征在于，所述流体室(1)相对于水平能够调节倾斜角度，且所述倾斜角度能够调节为小于90度或等于90度。

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