CN207056764U

CN207056764U - 磁体装置以及磁选机

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Publication number: CN207056764U
Application number: CN201720832255.3U
Authority: CN
Inventors: 张弦
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-07-11
Filing date: 2017-07-11
Publication date: 2018-03-02
Anticipated expiration: 2027-07-11

Abstract

本实用新型涉及选矿，特别是磁力选矿领域，提供一种磁体装置，包括：导磁层；以及磁体层，设置在导磁层上，其中，磁体层由多个第一磁体部和多个第二磁体部沿第一方向交错吸附在导磁层表面上构成。第一磁体部和第二磁体部构成的全磁表面具有相邻磁块的磁极为NS、NN、SS的复合磁系，形成全磁面永磁体复合磁系，该全磁面之间的磁极是N朝向S，S朝向N，N朝向N，S朝向S，并且相互吸引以最小磁极距紧密排列设置，磁极之间距离小，对同样的(中磁、弱磁性)矿物就有更大的吸附力，磁场分布均衡，选矿指标好、产能高，能够更好的克服漏选，能够广泛的应用在磁选机中来磁选钛铁矿、铬铁矿、碳酸锰矿、镜铁矿。

Description

磁体装置以及磁选机

技术领域

本新型涉及选矿，特别是磁力选矿领域，具体涉及磁力选矿的装置。

背景技术

现有采用永磁技术分选弱磁性矿物一般要求磁极面的磁场强度H₀＝480～1600kA/m或磁场梯度HgradH＝(128～576)×10⁹A²/m3。由于现有磁材制备技术的限制使得永磁材料磁能积有限，难以达到分选弱磁性矿物的磁场强度或磁场力要求，因而，在实际生产中绝大部分采用能耗高、容易发生磁堵塞、构造复杂的电磁磁选机。

市面上出现少数企业开发出的用于分选弱磁性矿物的永磁磁选机，该类磁选机虽然采用挤压磁路设计，局部磁场强度和磁场力高，能达到上述磁场强度和磁场力指标，但这类磁选机其选矿作用面仅局限于磁介质上，待选矿粒在分选过程中受到的磁力大小很不均，使得选矿指标(品位和回收率)变差，而且且由于矿粒受到的磁力大小不均一，所以漏选也比较严重。

实用新型内容

本新型就是为解决现有的永磁磁选机的磁场力和磁场强度不均匀的问题，提供一种高磁场强度、高磁场力且磁力均衡的磁体装置以及磁选机。

一种磁体装置，其特征在于，包括：导磁层；以及磁体层，设置在导磁层上，其中，磁体层由多个第一磁体部和多个第二磁体部沿第一方向交错吸附在导磁层表面上构成，第一磁体部包括a个第一主磁体单元和b个第一副磁体单元，第一主磁体单元由c个第一主磁块沿与第一方向相垂直的第二方向按照相邻磁极极性相反排列而成，第一副磁体单元由d个第一副磁块沿第二方向按照相邻磁极极性相反排列而成，第一副磁块的磁场方向和第一主磁块的磁场方向相垂直，第二磁体部包括a个第二主磁体单元和b个第二副磁体单元，第二主磁体单元由c个第二主磁块沿第二方向按照相邻磁极极性相反排列而成，第二副磁体单元由d个第二副磁块沿第二方向按照相邻磁极极性相反排列而成，第二副磁块的磁场方向和第二主磁块的磁场方向相垂直，按照在第二方向上的排列顺序，同一序号的第一主磁块和第二主磁块的磁极极性相反，按照在第二方向上的排列顺序，同一序号的第一副磁块和第二副磁块的磁极极性相反，a、b、c、d均为正整数，且a≥b≥1，c≥d≥1。

本实用新型提供的磁体装置，还可以具有这样的特征，其特征在于：其中，c：d＝i，i为大于或等于3的奇数，a为大于或等于2的整数，b为1，a个第一主磁体单元沿第一方向连续设置，在第一方向上相邻的第一主磁块的磁极极性相同，a个第二主磁体单元沿第一方向连续设置，在第一方向上相邻的第二主磁块的磁极极性相同。

本新型提供的磁体装置，还可以具有这样的特征，其特征在于：其中，第一主磁块及第二主磁块的磁场方向为与导磁层的上表面相垂直的方向，第一副磁块及第二副磁块的磁场方向为与第一方向相平行的方向。

本实用新型提供的磁体装置，还可以具有这样的特征，其特征在于：其中，每个第一副磁块在第一方向上与i个第一主磁块相对应，该第一副磁块朝向i个第一主磁块的磁极极性与该i个第一主磁块的中间位置的第一主磁块的上表面的磁极的极性相同，每个第二副磁块在第一方向上与i个第二主磁块相对应，该第二副磁块朝向i个第二主磁块的磁极极性与该i个第二主磁块的中间位置的第二主磁块的上表面的磁极的极性相同。

本实用新型提供的磁体装置，还可以具有这样的特征，其特征在于：其中，第一主磁块及第二主磁块形状大小相同，均为长方体形，第一副磁块及第二副磁块形状大小相同，均为长方体形。

本实用新型提供的磁体装置，还可以具有这样的特征，其特征在于：其中，第一主磁块及第二主磁块的尺寸范围为：长度10-18mm，宽度4-18mm，高度3-18mm，第一副磁块及第二副磁块的尺寸范围为：长度10-54mm，宽度2-18mm，高度3-18mm。

本实用新型提供的磁体装置，还可以具有这样的特征，其特征在于：其中，导磁层为电工纯铁或高导磁的铁钴合金或碳素结构钢材质制成的板或圆筒，第一主磁块、第二主磁块、第一副磁块以及第二副磁块均为铁氧体永磁块或稀土永磁块。

本实用新型提供的磁体装置，还可以具有这样的特征，其特征在于，还包括：保护层，包覆在磁体层上。

本实用新型还提供一种筒式磁选机，其特征在于具有：上述的磁体装置，其中，导磁层为圆形的导磁材料制成的筒体，第一方向为该筒体的周向，第二方向为该筒体的轴向。

本实用新型还提供一种板式磁选机，其特征在于，包括：上述的磁体装置，其中，导磁层为矩形的导磁板，第一方向为该导磁板的纵向，第二方向为该导磁板的横向。

实用新型作用与效果

根据本实用新型所提供的磁体装置，因为该装置包含交错排列的第一磁体部和第二磁体部，而每个磁体部均包含主磁体单元和副磁体单元，主磁体单元由主磁块沿第二方向按照相邻磁极极性相反排列而成，副磁体单元由副磁块沿第二方向按照相邻磁极极性相反排列而成，并且主磁块的磁场方向垂直于副磁块的磁场方向，第一磁体部中的主磁块与第二磁体部中对应位置处的主磁块的磁极极性相反，第一磁体部中的主磁块与第二磁体部中对应位置处的副磁块的磁极极性相反，第一磁体部和第二磁体部构成的全磁表面具有相邻磁块的磁极为NS、NN、SS的复合磁系，形成全磁面永磁体复合磁系。

由于该全磁面之间的磁极是N朝向S，S朝向N，N朝向N，S朝向S，并且相互吸引以最小磁极距紧密排列设置，磁极之间距离小，对同样的(中磁、弱磁性)矿物就有更大的吸附力，能够更好的克服漏选。

由于，上述的主磁块、副磁块能够形成紧密的复合磁系，所以全作用磁面的磁场分布均衡，选矿指标好、产能高。

特别的，本实用新型提供的磁体装置，由于主磁体单元和副磁体单元的磁场方向不同，物料在经过主磁块和副磁块的时候，磁场强度和梯度发生突变：由具有较大的磁场力变化为较小的磁场力，而且磁场方向也发生突变，突变过程能够对物料进行再次的磁选，过程中会使得具有弱磁性的目标物料中夹杂的杂质因为磁场突然变小，方向发生变化而产生多次翻滚，加速从全磁作用面脱离，进而起到二次磁选的作用，进一步提高矿物的品位。

附图说明

图1为本实用新型的筒式磁选机中的磁体装置的侧视图；

图2为本实用新型的筒式磁选机中的磁体装置的主视图；

图3为本实用新型的板式磁选机中的磁体装置的侧视图；以及

图4为本实用新型的板式磁选机中的磁体装置的主视图。

具体实施方式

为使本新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本新型的具体结构进一步详细说明。

实施例一

图1为本实用新型的筒式磁选机中的磁体装置的侧视图。

图2为本实用新型的筒式磁选机中的磁体装置的主视图。

本实施例以筒式磁选机为例，如图1、2所示，该筒式磁选机包括圆筒形的磁体装置100以及支撑圆筒形的磁体装置100的支撑转轴和对应的驱动装置(图中未示出)。矿浆从磁体装置100上流过，在驱动装置驱动的磁体装置10的外表面接触滚动，完成磁选分离得到精矿。

如图1所示，磁体装置100包括筒式导磁层10、多个第一磁体部20和多个第二磁体部30构成的磁体层以及保护层40。

筒式导磁层10，为圆形的筒体，直径为800-1500mm，长度为500-4000mm，其为电工纯铁或高导磁的铁钴合金或碳素结构钢材质的板转绕成的圆筒，板材厚度为10-20mm。本实施例中，筒式导磁层10为10mm厚的碳素结构钢材质的板转绕成的圆筒。

吸附在筒式导磁层10的表面上的多个第一磁体部20和多个第二磁体部30构成磁体层。如图2所示，第一磁体部20和第二磁体部30沿筒式导磁层10的第一方向即筒体的周向交错设置构成全磁面。

如图2所示，第一磁体部20包括2个第一主磁体单元21和1个第一副磁体单元22。第一主磁体单元21由c个第一主磁块211沿第二方向即轴向按照相邻磁极极性相反排列而成。2个第一主磁体单元21是沿第一方向即周向连续设置的，且相邻的第一主磁块211彼此磁极极性相同。

第一主磁块211为铁氧体永磁体或稀土永磁体，优选钕铁硼磁铁。第一主磁块211的形状可以为立方体形、长方体形或三棱柱、五棱柱等多棱柱形等，第一主磁块211的磁场方向为垂直于筒式导磁体10的径向。本实施例中，所有的第一主磁块211均为长方体形的钕铁硼磁铁块，其尺寸范围为长度10-18mm，宽度4-18mm，高度3-18mm，沿着高度的方向即为磁场方向。

第一副磁体单元22由d个第一副磁块221沿第二方向即轴向按照相邻磁极极性相反排列而成。第一副磁块221磁场方向和第一主磁块211磁场方向相垂直，本实施例中，第一副磁块221的磁场方向为第一方向即周向，相邻的第一副磁块沿221是NS，SN相互吸附在一起的。

第一副磁块221为铁氧体永磁体或稀土永磁体，优选钕铁硼磁铁。第一副磁块221的大小和第一主磁块211不同，其形状可以为立方体形、长方体形或三棱柱、五棱柱等多棱柱形等。本实施例中，所有第一副磁块221均为长方体形的钕铁硼磁铁块，其尺寸范围为长度长度10-54mm，宽度2-18mm，高度3-18mm，沿着宽度的方向为磁场方向，高度和第一主磁块211的高度相等。

如图2所示，观察相邻的第一主磁体单元21和第一副磁体单元22，每个第一副磁块221在轴向(即第一副磁块的长度方向)上与3个第一主磁块211相对应，该第一副磁块221朝向该3个第一主磁块211的磁极极性与该3个第一主磁块的中间位置(即图中的第2块)的第一主磁块211的上表面的磁极的极性相同。在图中，就是第一主磁体单元21中的3个第一主磁块211的上表面磁极分别为NSN，SNS，NSN依次类推，则对应的朝向该第一主磁体单元21的第一副磁块221的磁极为S，N，S依次类推。

第二磁体部30包括2个第二主磁体单元31和1个第二副磁体单元32。其组成和第一磁体部20相同的，不同的是磁块的磁极极性排列不同。

第二主磁体单元31由c个第二主磁块311沿第二方向即轴向按照相邻磁极极性相反排列而成。第二副磁体单元32由d个第二副磁块321沿第二方向即轴向按照相邻磁极极性相反排列而成。

第一主磁块211和第二主磁块311的磁场方向相平行，按照在第二方向即轴向上的排列顺序，同一序号的第一主磁块211和第二主磁块311的磁极极性相反。

第一副磁块221、第二副磁块321的磁场方向和第一主磁块211、第二主磁块311的磁场方向相垂直，为沿着筒式导磁体10的周向方向，按照在第二方向即轴向上的排列顺序，同一序号的第一副磁块221和第二副磁块321的磁极极性相反。

在图2中，就是第一磁体部20中两个第一主磁体单元21中周向相邻的第一主磁块211的上表面磁极极性为NN，SS，NN，SS依次类推，而第二磁体部30中两个第二主磁体单元31中周向相邻的第二主磁块311的上表面磁极极性为SS，NN，SS，NN依次类推。

对于第二副磁块321而言，就是第二主磁体单元31中的3个第二主磁块311的上表面磁极分别为SNS，NSN，SNS依次类推，则对应的朝向该第二主磁体单元31的第二副磁块磁321的磁极为N，S，N依次类推。

本实施例中，第一主磁块211、第二主磁块311、第一副磁块221、第二副磁块321的高度是相同的。

保护层40，包覆在第一主磁块211、第二主磁块311、第一副磁块221、第二副磁块321组成的磁体层上，用于对磁体层进行保护，使用透磁性能好的材料制作。本实施例为厚度0.1-0.5mm，透磁性能好的不锈钢或合金材质的薄板或带材转绕成圆筒，直接套在由多个第一磁体部20和多个第二磁体部30交错构成的磁体层上，将整个磁体层即全磁作用面包裹起来进行保护。

下面为了说明磁体装置100在磁力分选矿物中的应用，下面给出使用本实施例的筒式磁选机来磁选钛铁矿、铬铁矿、碳酸锰矿、镜铁矿的实际效果。

1、分选钛铁矿尾矿：

采用本实施例的磁体装置的筒式磁选机工作面直径1000mm，长度3500mm，对应的选用主磁块和副磁块的具体尺寸，分选攀枝花地区排放到尾矿库的钛铁矿尾矿，未磁选前含TiO₂为7％，磁选后的品位指标：钛精矿含TiO₂为21％(用于浮选进料)，回收率为55.8％。

显然通过合理选用主磁块和副磁块的尺寸，可以大幅提高钛铁矿尾矿的利用率，将抛弃的低含量尾矿磁选富集为较高含量的精矿，有利于资源的二次回收，避免了资源的巨大浪费。

2、分选铬铁矿：

采用本实施例的磁体装置的筒式磁选机工作面直径1000mm，长度4000mm，对应的选用主磁块和副磁块的具体尺寸分选铬铁矿，未磁选前含Cr₂O₃为24％，磁选后的品位指标：铬铁矿精矿含Cr₂O₃为42％，回收率80％以上。

显然通过合理选用主磁块和副磁块的尺寸，可以大幅提高铬铁矿的品位和回收率，改变了铬铁矿只能重选不能磁选的传统观念。

3、分选碳酸锰矿

采用本实施例的磁体装置的筒式磁选机工作面直径800mm，长度2000mm，对应的选用主磁块和副磁块的具体尺寸，分选湖北长阳碳酸锰矿，未磁选前含MnCO₃为8％，磁选后的品位指标：锰精矿含MnCO₃为15％，回收率78％。

显然通过合理选用主磁块和副磁块的尺寸，将抛弃的低品位矿磁选到可利用的碳酸锰精矿，大幅提高了碳酸锰矿的回收率，避免了资源的浪费。

4、分选镜铁矿

采用本实施例的磁体装置的筒式磁选机工作面直径1200mm，长度4000mm，对应的选用主磁块和副磁块的具体尺寸，分选新疆镜铁矿，未磁选前含TFe为35％，磁选后的品位指标：铁精矿含Fe为62％，回收率75％。

显然通过合理选用主磁块和副磁块的尺寸，大幅提高了镜铁矿的回收率。

通过以上的实验，可以发现采用本新型的磁体装置的筒式磁选机，对铬铁矿、碳酸锰矿、镜铁矿的磁选回收率都在75％以上，对传统永磁磁选机磁选效果较差的钛铁矿尾款也有钛精矿含TiO₂为21％，回收率55.8％的效果。

作为一种变形，上述实施例中的筒式磁选机的磁系的包角为360°，也可以根据需要设计为60-360°中的其他度数，在对应的将某些圆周区域空着而不设置第一磁体部、第二磁体部。

作为另一种变形，上述实施例中的筒式磁选机中的第一磁体部、第二磁体部是按照两个第一主磁体单元和一个第一副磁体单元、两个第二主磁体单元和一个第二副磁体单元来进行排列布置的，也可以根据待磁选矿物的性质，相应的增加第一主磁体单元、第二主磁体单元数目或第一副磁体单元、第二副磁体单元的数目来进行设置。

上述实施例中，主磁块和副磁块都是仅仅依靠自身磁力吸附在导磁层上的，作为一种变形，为了进一步加强磁块的固定，可以通过在导磁层上设置卡扣或螺纹结构，或使用专用磁钢粘胶将主磁块和副磁块加强固定在导磁层上。

实施例二

图3为本实用新型的板式磁选机中的磁体装置的侧视图。

图4为本实用新型的板式磁选机中的磁体装置的主视图，已除去保护层。

上述实施例提供了一种筒式磁选机，本变形例提供一种板式磁选机100*，对应的磁体装置的导磁层为矩形的导磁板10*。本实施例中和实施例1相同的结构给予相同的编号，第一方向为该导磁板的纵向，第二方向为该导磁板的横向。

这种板式磁选机既可以进行磁力选矿，也适合于从钠长石、钾长石、石英砂、粘土等非磁性矿物中除铁或其他强磁性杂质，比如强磁性的磁铁矿、锌铁矿矿物或铁合金、镍合金、钴合金等金属材料。

所以，本实施例的磁体装置既可以用来进行磁选，同样的原理，也可以从钠长石、钾长石、石英砂、粘土等矿物中除铁或其他磁性杂质，应用于陶瓷、水泥等工业场合。

实施例的作用和有益效果

根据本实施例所提供的磁体装置，因为该装置包含交错排列的第一磁体部和第二磁体部，而每个磁体部均包含主磁体单元和副磁体单元，主磁体单元由主磁块沿第二方向按照相邻磁极极性相反排列而成，副磁体单元由副磁块沿第二方向按照相邻磁极极性相反排列而成，并且主磁块的磁场方向垂直于副磁块的磁场方向，第一磁体部中的主磁块与第二磁体部中对应位置处的主磁块的磁极极性相反，第一磁体部中的主磁块与第二磁体部中对应位置处的副磁块的磁极极性相反，第一磁体部和第二磁体部构成的全磁表面具有相邻磁块的磁极为NS、NN、SS的复合磁系，形成全磁面永磁体复合磁系。

特别的，本实施例提供的磁体装置，由于主磁体单元和副磁体单元的磁场方向不同，物料在经过主磁块和副磁块的时候，磁场强度和梯度发生突变：由具有较大的磁场力变化为较小的磁场力，而且磁场方向也发生突变，突变过程能够对物料进行再次的磁选，过程中会使得具有弱磁性的目标物料中夹杂的杂质因为磁场突然变小，方向发生变化而产生多次翻滚，加速从全磁作用面脱离，进而起到二次磁选的作用，进一步提高矿物的品位。

本实施例的磁体装置具有保护层，既可以防止选矿或除杂时将钕铁硼磁铁损坏，同时又由于使用透磁性能好的材料，磁场能够穿透而作用于矿物进行磁选，不会影响磁选效果。

Claims

1.一种磁体装置，其特征在于，包括：

导磁层；以及

磁体层，设置在所述导磁层上，

其中，所述磁体层由多个第一磁体部和多个第二磁体部沿第一方向交错吸附在所述导磁层表面上构成，

所述第一磁体部包括a个第一主磁体单元和b个第一副磁体单元，

所述第一主磁体单元由c个第一主磁块沿与所述第一方向相垂直的第二方向按照相邻磁极极性相反排列而成，

所述第一副磁体单元由d个第一副磁块沿所述第二方向按照相邻磁极极性相反排列而成，

所述第一副磁块的磁场方向和所述第一主磁块的磁场方向相垂直，

所述第二磁体部包括a个第二主磁体单元和b个第二副磁体单元，

所述第二主磁体单元由c个第二主磁块沿所述第二方向按照相邻磁极极性相反排列而成，

所述第二副磁体单元由d个第二副磁块沿所述第二方向按照相邻磁极极性相反排列而成，

所述第二副磁块的磁场方向和所述第二主磁块的磁场方向相垂直，

按照在所述第二方向上的排列顺序，同一序号的所述第一主磁块和所述第二主磁块的磁极极性相反，

按照在所述第二方向上的排列顺序，同一序号的所述第一副磁块和所述第二副磁块的磁极极性相反，

a、b、c、d均为正整数，且a≥b≥1，c≥d≥1。

2.根据权利要求1所述的磁体装置，其特征在于：

其中，c：d＝i，i为大于或等于3的奇数，

a为大于或等于2的整数，b为1，

a个所述第一主磁体单元沿所述第一方向连续设置，在所述第一方向上相邻的所述第一主磁块的磁极极性相同，

a个所述第二主磁体单元沿所述第一方向连续设置，在所述第一方向上相邻的所述第二主磁块的磁极极性相同。

3.根据权利要求2所述的磁体装置，其特征在于：

其中，所述第一主磁块及所述第二主磁块的磁场方向为与所述导磁层的上表面相垂直的方向，

所述第一副磁块及所述第二副磁块的磁场方向为与所述第一方向相平行的方向。

4.根据权利要求3所述的磁体装置，其特征在于：

其中，每个所述第一副磁块在所述第一方向上与i个所述第一主磁块相对应，该第一副磁块朝向所述i个第一主磁块的磁极极性与该i个第一主磁块的中间位置的所述第一主磁块的上表面的磁极的极性相同，

每个所述第二副磁块在所述第一方向上与i个所述第二主磁块相对应，该第二副磁块朝向所述i个第二主磁块的磁极极性与该i个第二主磁块的中间位置的所述第二主磁块的上表面的磁极的极性相同。

5.根据权利要求1所述的磁体装置，其特征在于：

其中，所述第一主磁块及所述第二主磁块形状大小相同，均为长方体形，

所述第一副磁块及所述第二副磁块形状大小相同，均为长方体形。

6.根据权利要求5所述的磁体装置，其特征在于：

其中，所述第一主磁块及所述第二主磁块的尺寸范围为：长度10-18mm，宽度4-18mm，高度3-18mm，

所述第一副磁块及所述第二副磁块的尺寸范围为：长度10-54mm，宽度2-18mm，高度3-18mm。

7.根据权利要求1所述的磁体装置，其特征在于：

其中，所述导磁层为电工纯铁或高导磁的铁钴合金或碳素结构钢材质制成的板或圆筒，

所述第一主磁块、所述第二主磁块、所述第一副磁块以及所述第二副磁块均为铁氧体永磁块或稀土永磁块。

8.根据权利要求1所述的磁体装置，其特征在于，还包括：

保护层，包覆在所述磁体层上。

9.一种筒式磁选机，其特征在于，包括：

权利要求1-8中任意一项所述的磁体装置，

其中，所述导磁层为圆形的导磁材料制成的筒体，所述第一方向为该筒体的周向，所述第二方向为该筒体的轴向。

10.一种板式磁选机，其特征在于，包括：

权利要求1-8中任意一项所述的磁体装置，

其中，所述导磁层为矩形的导磁板，所述第一方向为该导磁板的纵向，所述第二方向为该导磁板的横向。