CN111790520B - 一种用于高梯度磁选分选腔的导磁介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于高梯度磁选分选腔的导磁介质，导磁介质以Fe成分为基主体；还包括：C:0.10～0.20%重量百分比；Cr:17～19%重量百分比；Mn:0.4～0.6%重量百分比；Si:0.02～0.08%重量百分比；Mo:0.02～0.06%重量百分比；Ni:0.15～0.3%重量百分比；Re:0.008～0.012%重量百分比；Cu:0.02～0.08%重量百分比。导磁介质冶炼成坯材进行锻打，拉拔成丝材铺制成饼，丝材最细可达0.05mm；介质饱和磁通量高、低矫顽力，柔韧性好，耐磨、耐腐蚀，截面圆形，具有不易堵塞或板结、浆体进出和冲洗磁性物畅通、产率高、使用周期长、介质不易断碎等优点。

Description

一种用于高梯度磁选分选腔的导磁介质

本发明是申请号：201910714910.9；申请日：2019月08月05日；发明名称“一种高饱和磁通量导磁介质”的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种高饱和磁通量导磁介质，属于高端磁选装备技术领域。

背景技术

非金属矿的高梯度磁分离法是利用高的磁场梯度来分离矿浆中磁性物质的方法。高梯度磁分离法是以纤维状不锈钢钢毛为导磁介质，在外部磁场的作用下，使过滤筒体内产生强背景磁场，导磁介质受到磁化，并在磁场中使磁力紊乱，造成磁通疏密不均，形成很高的磁场梯度。矿浆中磁性粒子受到的浆流阻力远比磁力要小，因此，磁性物质被吸附在导磁介质表面，从矿浆中分离出来。当导磁介质滤料层被磁性粒子堵塞后，使磁场的磁力消失，被捕集的杂质会从导磁介质中冲洗出来。

现有技术中的导磁介质，常采用车削、刮削类加工的方式制作不锈钢导磁钢毛，或者采用导磁钢网，普遍存在饱和磁通量不高、感应场强不高的问题，影响弱磁性颗粒的选除。车削过程中产生的热量及切削液冷却的方式，使得导磁钢毛每进行一次加工，饱和磁场强度和感应场强的性能就会降低一次、柔韧性也会变差，受力后容易断碎，在磁场力的巨大作用下容易板结在一起。切削加工的钢毛，钢毛表层不光滑，截面形状近似不规则的三角形或菱形，其尖角部难以承载高梯度场强，选矿阻力大，且容易夹杂磁性物颗粒；在冲洗时，因钢毛在磁场力作用下容易板结，所以退磁后不易冲洗干净，长时间使用会严重影响选矿效果、生产效率和矿浆利用率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种高饱和磁通量导磁介质，饱和磁通量高至1.5T及以上，具有能产生梯度感应磁场、退磁后剩磁低，柔韧性好，耐磨、耐腐蚀等优点，加之其截面为圆形，在使用过程中吸附面积大、不易堵塞或板结、浆体进出流畅、冲洗磁性物畅通、产率高、腔体拆卸清洗周期长、介质不易断碎、使用寿命长等优点。

为解决以上问题，本发明采用的技术方案如下：

一种高饱和磁通量导磁介质，其特征在于，所述导磁介质以Fe成分作为基主体；还包括以下成分：C:0.10～0.20%重量百分比；Cr:17～19%重量百分比；

Mn:0.4～0.6%重量百分比；Si:0.02～0.08%重量百分比；Mo:0.02～0.06%重量百分比；Ni:0.15～0.3%重量百分比；Re:0.008～0.012%重量百分比；Cu: 0.02～0.08%重量百分比。

优选的，所述导磁介质以Fe成分作为基主体；还包括以下成分：C:0.2%重量百分比；Cr:18%重量百分比；Mn:0.5%重量百分比；Si:0.05%重量百分比；Mo:0.04%重量百分比；Ni:0.25%重量百分比；Re:0.01%重量百分比; Cu: 0.05%重量百分比。

优选的，所述导磁介质由导磁介质棒拉拔成直径0.05～0.2mm的丝材，然后再由丝材缠绕制成饼状、条状或其它形状。

优选的，所述导磁介质真空冶炼成坯材并锻打拉拔成棒材，由棒材拉拔成丝材，最后铺制成厚度均匀的饼状、条状及其它所需形状。

优选的，所述导磁介质的丝材截面为圆形。

优选的，所述导磁介质棒在拉拔过程中，采用氢气保护热处理。

本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有以下优点：

本发明的一种高饱和磁通量导磁介质，钢毛本身的饱和磁通量高达1.5～1.6T（Tesla），能更好的磁化矿浆中的弱磁性物质，使之更容易被抓捕进而实现分离，充分发挥高磁场磁选装备的最佳磁分离效果；磁化或退磁快，低矫顽力，柔韧性好，弹性好，不易断碎，耐折、耐压、耐磨，可以制作成圆形或客户要求形状的钢毛饼；耐腐蚀，不易锈蚀，不污染矿浆质量；钢毛截面为圆形，可以承载高背景磁场、产生高梯度感应磁场，矿浆通过时对矿浆的阻力小，且易冲洗，不易压死和板结，具有选矿效率高，使用寿命长等优点,尤其适用于1.5T(Tesla)及以上高梯度常导和超导电磁设备的弱磁性颗粒的磁分离技术。

下面结合附图和实施例对本实用发明进行详细说明。

附图说明

图1为本发明实施例1的导磁介质的饱和磁通量测试曲线图；

图2为本发明一种高饱和磁通量导磁介质使用时的参考图；

图中，1-分选腔,2-粗丝钢毛饼,3-钢板网,4-矿浆进口，5-矿浆出口,6-细丝钢毛饼。

具体实施方式

实施例1

一种高饱和磁通量导磁介质，导磁介质以Fe成分作为基主体；还包括C、Cr、Mn、Si、Mo、Ni、Re等成分。其中C:0.2%重量百分比；Cr:18%重量百分比；Mn:0.5%重量百分比；Si:0.05%重量百分比；Mo:0.04%重量百分比；Ni:0.25%重量百分比；Re:0.01%重量百分比；Cu:0.05%重量百分比;其余为Fe。经过测试导磁介质的密度为7.85kg/m³。

导磁介质由真空冶炼后的坯材进行锻打，然后拉拔成棒材，由棒材拉拔成线材，再由线材拉拔成丝材，丝材的直径最细可达0.05mm（50um），然后再由丝材经特种设备进行折弯处理，最后铺制成厚度均匀的饼状、条状及其它所需形状；易于与矿选设备的分选腔体的形状相适配。拉拔过程中，采用氢气保护热处理。由于丝材的截面为圆形，在使用过程中吸附面积大、不易堵塞或板结，具有浆体进出流畅、冲洗磁性物畅通、产率高、腔体拆卸清洗周期长、介质不易断碎、使用寿命长等优点。

导磁介质的丝材直径为0.05～0.2mm等多种规格；相同规格的丝材直径精度误差小于0.003mm。导磁介质的丝材的直径分为多种规格，分为：A0：丝径0.05mm、A1：丝径0.06mm、A2：丝径0.07mm、A3：丝径0.08mm、A4：丝径0.09mm、A5：丝径0.10mm、A6：丝径0.12mm、A7：丝径0.15mm、A8:0.2mm等九种规格。使用时通常将粗、细两种或三种直径规格的导磁介质搭配使用，提高对颗粒带中磁性物的分选效果。

针对不同矿物选矿的颗粒带分布、粘性、含铁量、浓度等各方面的生产条件，技术工程师需要根据矿物实际情况对钢毛进行搭配使用。推荐使用方法：

A1:主要针对400目以细颗粒。

A1和A3进行1:1搭配使用，主要针对325目以细颗粒。

A2和A3进行1:1搭配使用，主要针对250目以细颗粒。

A2和A4进行1:1搭配使用，主要针对200目以细颗粒。

A5:主要针对150目以细颗粒。

A6:主要针对120目以细颗粒。

A7:主要针对100目以细颗粒。

A8:主要针对80目以细颗粒。

搭配方式可以根据颗粒带分布情况进行实验，选别钢毛型号、种类数量和搭配比例。

该高饱和磁通量导磁介质，可以充分发挥目前高场强设备的磁场；退磁时比较彻底，截面又是圆形，又可以保障尾款冲洗干净；同样设备的容积，装入钢毛和钢网，钢毛的表面积要比钢网大很多，即同样的浓度、流速、选矿时间，钢毛吸附的磁性物更多。且在同样的浓度、流速，钢毛表面吸附满的周期会更长，增加客户的产量。

如图1所示，为导磁介质的饱和磁通量测试曲线图。该导磁介质的饱和磁通量可达1.5～1.6T（Tesla），且磁化和退磁快，退磁后剩磁低，具有低矫顽力。

如图2所示，该高饱和磁通量导磁介质使用时安装于非金属矿的分选装置内使用。分选装置包括分选腔1和设置在分选腔1内部的多个间隔设置的钢毛饼，相邻钢毛饼间设有2层钢板网3。分选腔1的两端分别设有矿浆进口4和矿浆出口5。不仅限于本实施例中的矿浆进口4在上端，矿浆出口5在下端；也可以是矿浆出口5在上端，矿浆进口4在下端。分选腔1的一端固定有可拆卸的端盖；便于钢毛饼和钢板网3的拆装和更换。钢毛饼的边缘与分选腔1的内壁紧密接触，防止漏浆。钢毛饼的内径为D，分选腔1的内径为d，两者之间满足：d< D ≤1.01d 。钢板网3的边缘与分选腔1的内壁间设有5mm的间隙，便于钢板网3与分选腔1间的拆装。

分选腔1的内侧两端部均设有2层硬钢网。硬钢网材质为430不锈钢或434不锈钢，厚度为1mm；网格规格为3mmx5mm。钢板网3的厚度为0.8mm；网格规格为4mmx6mm。

钢毛饼的规格分为粗丝钢毛饼2和细丝钢毛饼6，分选腔1内沿着矿浆的流向，粗丝钢毛饼2和细丝钢毛饼6交替设置，矿浆先流经粗丝钢毛饼2，后流经细丝钢毛饼6。分选腔1内钢毛饼的填充量建议为5～7%，超细颗粒选矿时，钢毛填充量可以根据情况适当增加。其中粗丝钢毛饼2和细丝钢毛饼6的比例为4:6。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于，一种高饱和磁通量导磁介质，导磁介质以Fe成分作为基主体；还包括C、Cr、Mn、Si、Mo、Ni、Re等成分。其中C:0.18%重量百分比；Cr:18.5%重量百分比；Mn:0.55%重量百分比；Si:0.03%重量百分比；Mo:0.03%重量百分比；Ni:0.3%重量百分比；Re:0.008%重量百分比；Cu: 0.04%重量百分比；其余为Fe。

实施例3

本实施例与实施例1的不同之处在于，一种高饱和磁通量导磁介质，导磁介质以Fe成分作为基主体；还包括C、Cr、Mn、Si、Mo、Ni、Re等成分。其中C:0.21%重量百分比；Cr:17%重量百分比；Mn:0.45%重量百分比；Si:0.07%重量百分比；Mo:0.06%重量百分比；Ni:0.2%重量百分比；Re:0.009%重量百分比；Cu: 0.08%重量百分比；其余为Fe。

技术人员分别使用该高饱和磁通量导磁介质和现有技术中的钢毛，对阳岭的非金属矿进行二段除铁精矿化验，检测结果如下：

由以上检测数据可见，精矿的除磁效果明显提高，精矿的白度也明显提高。本发明的高饱和磁通量导磁介质，特别适应于高岭土、粘土、伊利石、硅灰石、滑石粉、膨润土、碳化硅及钾钠长石类非金属矿、工业无处磁分离处理、食品或药品的磁分离、化工领域的磁分离、特种非金属粉末的磁分离领域。

综上所述，本发明提供的一种高饱和磁通量导磁介质，钢毛本身的饱和磁通量高达1.5～1.6T（Tesla），能更好的磁化矿浆中的弱磁性物质，使之更容易被抓捕进而实现分离，充分发挥高磁场磁选装备的最佳磁分离效果；磁化或退磁快，低矫顽力，柔韧性好，弹性好，不易断碎，耐折、耐压、耐磨，可以制作成圆形或客户要求形状的钢毛饼；耐腐蚀，不易锈蚀，不污染矿浆质量；钢毛截面为圆形，可以承载高背景磁场、产生高梯度感应磁场，矿浆通过时对矿浆的阻力小，且易冲洗，不易压死和板结，具有选矿效率高，使用寿命长等优点,尤其适用于1.5T(Tesla)及以上高梯度常导和超导电磁设备的弱磁性颗粒的磁分离技术。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于高梯度磁选分选腔的导磁介质，其特征在于，所述导磁介质以Fe成分作为基主体；还包括以下成分：

C:0.10～0.20%重量百分比；Cr:17～19%重量百分比；

Mn:0.4～0.6%重量百分比；Si:0.02～0.08%重量百分比；

Mo:0.02～0.06%重量百分比；Ni:0.15～0.3%重量百分比；

Re:0.008～0.012%重量百分比；Cu: 0.02～0.08%重量百分比；

所述导磁介质能由棒材拉拔成直径为0.05～0.2mm的丝材，丝材柔韧性好、耐折、不易断碎；

丝材铺制成一定厚度的饼状或条状；将饼状或条状的导磁介质丝材填充在分选腔中，分选腔内导磁介质丝材的填充量为5～7%。

2.如权利要求1所述的用于高梯度磁选分选腔的导磁介质，其特征在于：所述导磁介质以Fe成分作为基主体；还包括以下成分：

C:0.2%重量百分比；Cr:18%重量百分比；Mn:0.5%重量百分比；Si:0.05%重量百分比；Mo:0.04%重量百分比；Ni:0.25%重量百分比；Re:0.01%重量百分比; Cu: 0.05%重量百分比。

3.如权利要求1所述的用于高梯度磁选分选腔的导磁介质，其特征在于：所述分选腔内粗丝的导磁介质和细丝的导磁介质交替设置，粗丝的导磁介质和细丝的导磁介质的比例为4:6；相邻的粗丝的导磁介质和细丝的导磁介质间设有钢板网；选矿时，矿浆先流粗丝的导磁介质，后流经细丝的导磁介质。

4.如权利要求3所述的用于高梯度磁选分选腔的导磁介质，其特征在于：所述导磁介质的丝材直径为0.05～0.2mm多种规格；相同规格的丝材直径精度误差小于0.003mm。

5.如权利要求3所述的用于高梯度磁选分选腔的导磁介质，其特征在于：所述导磁介质的丝材截面为圆形。

6.如权利要求3所述的用于高梯度磁选分选腔的导磁介质，其特征在于：所述导磁介质棒在拉拔过程中，采用氢气保护热处理。

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