CN117414948A - 重质氧化锌磁分离处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种重质氧化锌磁分离处理系统，涉及磁分离技术领域，包括磁排箱，磁排箱的上部设有磁排分离进口且下部设有磁排分离出口，磁排箱内安装有若干由上到下依次布置的磁排装置，磁排装置包括若干横向排列布置在磁排箱内的导磁杆，导磁杆伸出磁排箱的一端与磁排箱之间设有转动连接机构，导磁杆连接有转动驱动器和磁力产生器；磁排箱内位于转动连接机构的内侧处固定安装有振打弹片，振打弹片的自由端上固定设有可压靠在导磁杆的外周面上的振打体，导磁杆上位于振打体处固定设有若干周向布置的振打提抬体。本发明显著减少氧化锌粘附，利于长时间保持磁吸分离能力，利于降低清理频率，且清理快捷方便。

Description

重质氧化锌磁分离处理系统

技术领域

本发明涉及磁分离技术领域，尤其涉及一种重质氧化锌磁分离处理系统。

背景技术

氧化锌（化学式为ZnO）是锌的一种氧化物，俗称锌白，主要用于橡胶电子、医药涂料等行业。氧化锌的生产主要有直接法和间接法两种，间接法生产氧化锌粒子的直径在0.1～10微米，纯度在99.5%～99.7%之间，纯度高，如橡胶电子等行业的高档制品多数使用纯度高达99.7%的间接法氧化锌。

间接法氧化锌的生产，如图8所示，首先使用坩埚锅炉将含锌物料熔融后高温蒸发为锌蒸汽，锌蒸汽在空气中被氧化后形成悬浮在空气中的氧化锌微粒，使用气流将氧化锌微粒导送至高处的布风箱，再分散给各收集布袋进行固气分离，固气分离后得到纯度为99.7%及以上的间接法氧化锌。

在实际生产中，为控制原材料成本，原材料也会使用锌渣、锌灰等含锌物料，这些含锌物料中会含有铁杂质，基于铁熔化温度（1538℃）高于锌的蒸发温度（1000℃左右），所以不可避免地会出现部分铁微粒随锌蒸汽进入氧化室的情况，这样所生成的氧化锌中会存在铁微粒与氧化锌微粒粘附在一起形成的重质氧化锌，在将氧化锌微粒向布风箱气送的过程中，此部分重质氧化锌会因自重大于气流输送力而发生沉落，将此部分重质氧化锌收集，可得到纯度为99.5%的间接法氧化锌，其中铁含量约为0.1%。此部分氧化锌需进一步提高纯度，以达到纯度99.7%要求，其中对铁进行磁分离处理是提纯过程中的重要工序。

目前，重质氧化锌的磁分离处理多采用磁鼓机构进行，如图9所示，此种方式依靠磁鼓内侧设置的磁块对落至磁鼓对应位置的氧化锌进行吸铁处理，在磁鼓转动到没有磁块的位置时，所吸附的铁颗粒因失去磁吸作用而自行脱落，实现磁分离效果。但此种处理方式通常针对连续输送到磁鼓处的大体量物料进行磁分离处理，物料内部铁颗粒比较难穿过物料厚度被吸附到磁鼓上，因而磁分离处理效果并不理想，目前主要将其作为粗分离方式进行使用。

发明人在上述磁鼓粗分离基础上增加磁排分离方式进行二次精分离，如图10和图11所示，其结构主要包括多层磁排，每层磁排包括横向排列布置的多个磁杆，相邻磁排的磁杆交错布置，从磁排上散落的氧化锌物料落到磁排上后与磁杆发生碰撞，物料内部夹杂的铁颗粒容易暴露出来而被磁杆吸附，而碰撞后的物料落至下层磁排处时，正好又与交错布置的下一磁杆碰撞，如此内部夹杂的铁颗粒可被大量磁吸出来，磁分离效果好，重质氧化锌中铁含量可由0.1%降至0.01%。

但此种磁排在使用时还存在以下问题。一是，此种磁排为侧方插装式结构，在工作一定时长后，需要停机将其拆出清理，每次清理时间需要15～20min，比较耽误正常生产。二是，工作时氧化锌物料以自然落体方式落到磁杆上，基于氧化锌本身具有一定的粘性，所以会存在部分氧化锌因下落冲量而粘附在磁杆上的情况，如图12所示，且粘附的氧化锌会随着工作时长而出现增厚的现象，此粘附的氧化锌会降低磁杆磁吸能力，降低磁吸效果，因而必须提高停机清理频率才能保证其正常工作，此不但会进一步影响正常生产作业，而且每次清理出的粘附的氧化锌只能作为等外品处理，造成氧化锌产品浪费。为此，需对以上磁分离处理系统进行进一步改进，以改善上述现状。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种显著减少氧化锌粘附，利于长时间保持磁吸分离能力，利于降低清理频率，且清理快捷方便的重质氧化锌磁分离处理系统。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：重质氧化锌磁分离处理系统，包括磁排箱，所述磁排箱的上部设有磁排分离进口且下部设有磁排分离出口，所述磁排箱内安装有若干由上到下依次布置的磁排装置，所述磁排装置包括若干横向排列布置在所述磁排箱内的导磁杆，所述导磁杆伸出所述磁排箱的一端与所述磁排箱之间设有转动连接机构，所述导磁杆连接有转动驱动器和磁力产生器；所述磁排箱内位于所述转动连接机构的内侧处固定安装有振打弹片，所述振打弹片的自由端上固定设有可压靠在所述导磁杆的外周面上的振打体，所述导磁杆上位于所述振打体处固定设有若干周向布置的振打提抬体。

作为优选的技术方案，所述磁排分离出口连接有落锌导料通道和落铁导料通道，所述落锌导料通道和所述落铁导料通道之间设有通道切换装置。

作为优选的技术方案，所述通道切换装置包括摆动安装在所述落锌导料通道和所述落铁导料通道之间的通道切换阀板，所述通道切换阀板在封堵所述落锌导料通道时将物料向所述落铁导料通道导向或者在封堵所述落铁导料通道时将物料向所述落锌导料通道导向，所述通道切换阀板连接有通道切换控制器。

作为优选的技术方案，所述振打提抬体包括在所述导磁杆转动时迎向所述振打体的振打提抬斜面和背向所述振打体的振打避让立面，所述导磁杆转动时所述振打提抬斜面将所述振打体向逐渐远离所述导磁杆的方向抬起，所述振打提抬体在越过所述振打体后所述振打体回落到所述导磁杆上进行振打。

作为优选的技术方案，所述磁排箱内设有围绕所述导磁杆设置的弹片安装槽，所述振打弹片包括安装在所述弹片安装槽内的弹片安装段和伸出所述弹片安装槽并设置所述振打体的弹片施力段，所述弹片安装槽的槽底上设有若干周向布置的弹片定位凸起，所述弹片安装段上设有可套装在所述弹片定位凸起上的弹片定位孔。

作为优选的技术方案，所述磁力产生器包括固定安装在所述磁排箱上的磁力产生线圈，所述磁力产生线圈与对应的所述导磁杆间隙配合。

作为优选的技术方案，所述转动驱动器包括在同一所述磁排装置中相邻两所述导磁杆的伸出端之间设置的齿带传动机构，所述磁排箱上对应各所述磁排装置分别安装有转动驱动马达，所述转动驱动马达的动力端与对应所述磁排装置中其中一所述导磁杆齿形带传动连接。

作为优选的技术方案，相邻两所述磁排装置中的所述导磁杆在上下方向上交错布置。

作为优选的技术方案，所述磁排箱上可拆卸安装有磁杆安装座，所述导磁杆的伸出端与所述磁杆安装座之间设有所述转动连接机构，所述磁杆安装座上安装所述振打弹片、所述转动驱动器和所述磁力产生器。

由于采用了上述技术方案，本发明在工作时，所述导磁杆被所述转动驱动器驱动缓慢转动，所述磁力发生器通电使所述导磁杆具备磁吸能力。所述导磁杆缓慢转动的过程中，所述振打提抬体会经过所述振打体位置，并克服所述振打弹片的弹性力将其向远离所述导磁杆逐渐抬起，在经过所述振打体后，所述振打体因所述振打弹片的弹性力而落回所述导磁杆，对所述导磁杆形成一定的振打效果，此振打会使得落至所述导磁杆上而粘附还不太牢固的氧化锌被振落，但不容易影响所述导磁杆对铁颗粒的磁吸，因此本发明在实现磁分离功能的同时，显著减少了氧化锌粘附，利于长时间保持磁吸分离能力，利于降低清理频率。而在工作较长时间后，停止氧化锌进料，所述磁力发生器断电，所述导磁杆失去磁吸能力，所述导磁杆继续缓慢转动中所产生的振打，可使得铁颗粒从所述导磁杆上快速脱落，利于快速实现铁颗粒清理，清理快捷方便。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1是本发明实施例的结构原理示意图；

图2是图1最上部磁杆安装座处的放大结构示意图；

图3是图2的Ⅰ处结构放大示意图；

图4是图2的C-C结构放大示意图；

图5是图4振打提抬体越过振打体后振打体振打导磁杆的状态示意图；

图6是图1的A-A结构放大示意图；

图7是图1的B-B结构示意图；

图8是现有技术氧化锌生产系统的原理示意图；

图9是现有技术磁鼓分离处理重质氧化锌的原理示意图；

图10是现有技术磁排分离处理重质氧化锌的原理示意图；

图11是图10左视方向的剖视结构示意图；

图12是现有技术磁排上磁杆粘附氧化锌后的状态示意图。

图中：1-磁排箱；11-磁排分离进口；12-磁排分离出口；2-磁排装置；21-导磁杆；22-转动连接机构；23-转动驱动器；231-齿带传动机构；232-转动驱动马达；24-磁力产生器；3-振打弹片；31-振打体；32-振打提抬体；321-振打提抬斜面；322-振打避让立面；33-弹片安装槽；34-弹片安装段；35-弹片施力段；36-弹片定位凸起；37-弹片定位孔；4-磁杆安装座；51-落锌导料通道；52-落铁导料通道；53-通道切换装置；91-坩埚锅炉；92-布风箱；93-收集布袋；94-磁鼓；95-磁块；96-磁排；97-磁杆。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

如图1至图7共同所示，重质氧化锌磁分离处理系统，包括磁排箱1，所述磁排箱1的上部设有磁排分离进口11且下部设有磁排分离出口12，所述磁排箱1内安装有若干由上到下依次布置的磁排装置2。重质氧化锌从所述磁排分离进口11进入所述磁排箱1内，经过多层所述磁排装置2的磁吸分离后，纯度提高的氧化锌从所述磁排分离出口12输出。

本实施例所述磁排装置2包括若干横向排列布置在所述磁排箱1内的导磁杆21，所述导磁杆21可采用铁等导磁材料制成；所述导磁杆21伸出所述磁排箱1的一端与所述磁排箱1之间设有转动连接机构22，所述导磁杆21连接有转动驱动器23和磁力产生器24。

如图1、图2和图6所示，所述转动连接机构22是实现所述导磁杆21在所述磁排箱1上转动安装的结构，其可采用两个轴承件实现，该设置是本领域技术人员结合附图示意和常规技术手段容易得到的，在此不再赘述。

如图1和图6所示，所述转动驱动器23用于驱动所述导磁杆21缓慢转动，本实施例所述转动驱动器23包括在同一所述磁排装置2中相邻两所述导磁杆21的伸出端之间设置的齿带传动机构231，所述磁排箱1上对应各所述磁排装置2分别安装有转动驱动马达232，所述转动驱动马达232的动力端与对应所述磁排装置2中其中一所述导磁杆21齿形带传动连接，以此使得一个所述转动驱动马达232可带动同一所述磁排装置2中所有所述导磁杆21同步转动。采用齿带传动，可在确保传动可靠的同时，减少对磁力的影响。所述转动驱动马达232可根据实际设置空间等选用伺服电机或者气动马达等实现。

如图2所示，所述磁力产生器24通电时可使得所述导磁杆21具备磁吸能力。本实施例所述磁力产生器24包括固定安装在所述磁排箱1上的磁力产生线圈，所述磁力产生线圈通电时，其可产生具有磁极的磁场，贯穿该磁力产生线圈的导磁杆21可增强此磁场强度，并随之产生磁吸力，以上为本领域技术人员根据电磁线圈原理容易理解的，在此不再赘述。

所述磁力产生线圈与对应的所述导磁杆21间隙配合，以间隙配合避免对所述导磁杆21的转动产生影响。本实施例所有磁排装置2中的磁力产生器24在同一电路中以并联方式连接，并统一控制通断电，此电路布置是本领域技术人员结合电路常规技术知识容易得到的，在此不再赘述。

如图2所示，所述磁排箱1内位于所述转动连接机构22的内侧处固定安装有振打弹片3，所述振打弹片3的自由端上固定设有可压靠在所述导磁杆21的外周面上的振打体31，所述导磁杆21上位于所述振打体31处固定设有若干周向布置的振打提抬体32。

如图4和图5所示，当所述导磁杆21被驱动缓慢转动时，所述振打提抬体32会经过所述振打体31位置，并克服所述振打弹片3的弹性力将其向远离所述导磁杆21逐渐抬起，在经过所述振打体31后，所述振打体31因所述振打弹片3的弹性力而落回所述导磁杆21，对所述导磁杆21形成一定的振打效果，此振打会使得落至所述导磁杆21上而粘附还不太牢固的氧化锌被振落，但不容易影响所述导磁杆21对铁颗粒的磁吸，以此在实现磁分离功能的同时，显著减少氧化锌粘附。

本实施例所述振打提抬体32包括在所述导磁杆21转动时迎向所述振打体31的振打提抬斜面321和背向所述振打体31的振打避让立面322，所述导磁杆21转动时所述振打提抬斜面321将所述振打体31向逐渐远离所述导磁杆21的方向抬起，其斜面设置可减少所述振打提抬体32经过所述振打体31时的别卡，确保对振打体31的抬起效果。所述振打提抬体32在越过所述振打体31后所述振打体31回落到所述导磁杆21上进行振打，所述振打避让立面322的避让设置，可使得所述振打体31在失去所述振打提抬体32抬起作用的瞬间，能顺利产生回落到所述导磁杆21的冲击，以此确保所述振打体31能产生对所述导磁杆21的振打效果。

如图2所示，本实施例将所述振打弹片3和振打体31设置在所述转动连接机构22的内侧，可以使得振打能更好地对所述导磁杆21实际磁吸使用的部分产生振动传递效果，避免转动连接机构22对振动减弱的影响。所述振打弹片3和所述振打体31优选铜质、铝质、不锈钢质等弱磁或不导磁材质以减少受磁力影响。

如图3和图4所示，本实施例所述磁排箱1内设有围绕所述导磁杆21设置的弹片安装槽33，所述振打弹片3包括安装在所述弹片安装槽33内的弹片安装段34和伸出所述弹片安装槽33并设置所述振打体31的弹片施力段35，所述弹片安装槽33的槽底上设有若干周向布置的弹片定位凸起36，所述弹片安装段34上设有可套装在所述弹片定位凸起36上的弹片定位孔37。

在安装时，人力初步将所述弹片安装段34预压缩到半径小于所述弹片安装槽33槽口处半径的程度，然后将其置放在所述弹片安装槽33处，所述弹片安装段34依靠自身撑开的弹性力向所述弹片安装槽33内撑起安装，然后使所述弹片定位孔37对准所述弹片定位凸起36并套入，所述弹片安装段34最终撑持在所述弹片安装槽33内。其中，所述弹片安装槽33可对所述振打弹片3沿所述导磁杆21轴向的活动进行限制，所述弹片定位孔37可对所述振打弹片3沿所述导磁杆21周向的活动进行限制，由此本实施例使用简单的安装结构使得所述振打弹片3形成自固定，所述振打体31的振打即可可靠稳定，且所述振打弹片3的拆装也很方便。

优选地，所述磁排箱1上可拆卸安装有磁杆安装座4，如图1、图2和图6所示，所述导磁杆21的伸出端与所述磁杆安装座4之间设有所述转动连接机构22，所述磁杆安装座4上安装所述振打弹片3、所述转动驱动器23和所述磁力产生器24。以此将所述导磁杆21、所述振打弹片3、所述转动驱动器23和所述磁力产生器24等集成于所述磁杆安装座4上，使得该总成结构整体可拆卸，便于维护。当然，针对每层所述磁排装置2分别配置所述磁杆安装座4，也是可以的，本实施例以此方案进行附图示意。所述磁杆安装座4也有选铜、铝或者塑料等不导磁材质制作，以减少对磁场的影响。

如图1所示，本实施例所述磁排分离出口12连接有落锌导料通道51和落铁导料通道52，所述落锌导料通道51和所述落铁导料通道52之间设有通道切换装置53。以此使得输出氧化锌和输出铁颗粒可以自动切换，利于配套所述导磁杆21上铁颗粒的清理形成自动清理作业。

本实施例所述通道切换装置53包括摆动安装在所述落锌导料通道51和所述落铁导料通道52之间的通道切换阀板，所述通道切换阀板在封堵所述落锌导料通道51时将物料向所述落铁导料通道52导向或者在封堵所述落铁导料通道52时将物料向所述落锌导料通道51导向，所述通道切换阀板连接有通道切换控制器。此结构原理是本领域技术人员根据附图示意容易理解的，在此不再赘述，其中所述通道切换控制器可采用马达直接驱动所述通道切换阀板摆动实现，也可采用气缸和连杆结构带动所述通道切换阀板实现，此是本领域技术人员容易得到的，在此不再赘述且在图中未示出。

本实施例在工作前，所述通道切换阀板切换到封堵所述落铁导料通道52的位置，并形成向所述落锌导料通道51导料的状态。所述磁力产生器24通电，所述导磁杆21具备磁吸能力，所述转动驱动器23驱动所述导磁杆21缓慢转动，重质氧化锌从所述磁排分离进口11输入。

输入的重质氧化锌撞击到第一层所述导磁杆21上，形成分散效果，暴露出的铁颗粒被所述导磁杆21吸附。而到达第二层所述导磁杆21时，重质氧化锌再次发生撞击，重复磁吸分离。基于此，本实施例相邻两所述磁排装置2中的所述导磁杆21在上下方向上交错布置，以形成对重质氧化锌下落过程连续的分散，提高磁吸分离效果。

在磁吸分离过程中，各所述导磁杆21上所述振打提抬体32在经过所述振打体31时，会迫使所述振打体31发生抬起，而在越过所述振打体31后，所述振打体31会因所述振打弹片3而返回振打所述导磁杆21，此振打产生所述导磁杆21杆体的振动，落至所述导磁杆21上而还未粘附牢固的氧化锌容易被振落，尤其是初步粘附的氧化锌也在随所述导磁杆21发生转动，其可到达所述导磁杆21的侧方或者底部位置，因此更容易因振打而发生振落，氧化锌粘附显著减少。而铁颗粒在保持有磁吸能力的导磁杆21上，可始终被吸附可靠，因此本实施例在实现磁吸分离功能的同时，显著减少了氧化锌的粘附，所述导磁杆21可保持更长久地磁吸分离能力，利于降低清理频率。

在工作较长时间后，停止氧化锌进料，所述通道切换阀板切换到封堵所述落锌导料通道51的位置，并形成向所述落铁导料通道52导料的状态。所述磁力产生器24断电，所述导磁杆21失去磁吸能力，所述导磁杆21继续保持缓慢转动。在此过程中，所述振打体31同样产生对所述导磁杆21的振打，此时失去磁吸附的铁颗粒可在振打中产生快速脱落，而脱落的铁颗粒从所述落铁导料通道52直接排出，此过程1～2min即可完成，铁颗粒的清理快捷方便。基于所述导磁杆21上氧化锌粘附的显著减少，清理过程不产生氧化锌产品的浪费，利于提高氧化锌产量。

在铁颗粒清理完毕后，所述通道切换阀板重新切换到封堵所述落铁导料通道52的位置，并形成向所述落锌导料通道51导料的状态，所述磁力产生器24重新通电，重新恢复重质氧化锌进料，恢复磁分离处理作业。

综上，本实施例所述导磁杆21利用所述磁力产生器24配合进行磁吸或者解除磁吸，所述导磁杆21被驱动缓慢转动过程中所述振打体31产生的被动振打，可配合磁吸时减少氧化锌粘附，也可配合解除磁吸后铁颗粒的脱离清理，不但减少了停机频率，停机时间也显著减少。在实际应用时，本实施例也可作为磁鼓分离处理后的重质氧化锌的二次磁吸分离进行配套使用。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.重质氧化锌磁分离处理系统，包括磁排箱，所述磁排箱的上部设有磁排分离进口且下部设有磁排分离出口，所述磁排箱内安装有若干由上到下依次布置的磁排装置，其特征在于：所述磁排装置包括若干横向排列布置在所述磁排箱内的导磁杆，所述导磁杆伸出所述磁排箱的一端与所述磁排箱之间设有转动连接机构，所述导磁杆连接有转动驱动器和磁力产生器；所述磁排箱内位于所述转动连接机构的内侧处固定安装有振打弹片，所述振打弹片的自由端上固定设有可压靠在所述导磁杆的外周面上的振打体，所述导磁杆上位于所述振打体处固定设有若干周向布置的振打提抬体。

2.如权利要求1所述的重质氧化锌磁分离处理系统，其特征在于：所述磁排分离出口连接有落锌导料通道和落铁导料通道，所述落锌导料通道和所述落铁导料通道之间设有通道切换装置。

3.如权利要求2所述的重质氧化锌磁分离处理系统，其特征在于：所述通道切换装置包括摆动安装在所述落锌导料通道和所述落铁导料通道之间的通道切换阀板，所述通道切换阀板在封堵所述落锌导料通道时将物料向所述落铁导料通道导向或者在封堵所述落铁导料通道时将物料向所述落锌导料通道导向，所述通道切换阀板连接有通道切换控制器。

4.如权利要求1所述的重质氧化锌磁分离处理系统，其特征在于：所述振打提抬体包括在所述导磁杆转动时迎向所述振打体的振打提抬斜面和背向所述振打体的振打避让立面，所述导磁杆转动时所述振打提抬斜面将所述振打体向逐渐远离所述导磁杆的方向抬起，所述振打提抬体在越过所述振打体后所述振打体回落到所述导磁杆上进行振打。

5.如权利要求1所述的重质氧化锌磁分离处理系统，其特征在于：所述磁排箱内设有围绕所述导磁杆设置的弹片安装槽，所述振打弹片包括安装在所述弹片安装槽内的弹片安装段和伸出所述弹片安装槽并设置所述振打体的弹片施力段，所述弹片安装槽的槽底上设有若干周向布置的弹片定位凸起，所述弹片安装段上设有可套装在所述弹片定位凸起上的弹片定位孔。

6.如权利要求1所述的重质氧化锌磁分离处理系统，其特征在于：所述磁力产生器包括固定安装在所述磁排箱上的磁力产生线圈，所述磁力产生线圈与对应的所述导磁杆间隙配合。

7.如权利要求1所述的重质氧化锌磁分离处理系统，其特征在于：所述转动驱动器包括在同一所述磁排装置中相邻两所述导磁杆的伸出端之间设置的齿带传动机构，所述磁排箱上对应各所述磁排装置分别安装有转动驱动马达，所述转动驱动马达的动力端与对应所述磁排装置中其中一所述导磁杆齿形带传动连接。

8.如权利要求1所述的重质氧化锌磁分离处理系统，其特征在于：相邻两所述磁排装置中的所述导磁杆在上下方向上交错布置。

9.如权利要求1所述的重质氧化锌磁分离处理系统，其特征在于：所述磁排箱上可拆卸安装有磁杆安装座，所述导磁杆的伸出端与所述磁杆安装座之间设有所述转动连接机构，所述磁杆安装座上安装所述振打弹片、所述转动驱动器和所述磁力产生器。