CN215087967U - 立环高梯度磁选机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种立环高梯度磁选机，包括分选环和封闭连续磁系，封闭连续磁系沿分选环下部的环壁内外设置，封闭连续磁系内设置有超导线圈装置，超导线圈装置包括超导线圈、第一杜瓦、第二杜瓦、电流引线以及制冷机，超导线圈被设置在第一杜瓦中，第一杜瓦的内筒壁上设置有绝缘层，超导线圈紧靠绝缘层绕制，第一杜瓦与超导线圈之间还填充有冷却液，第一杜瓦设置在第二杜瓦内，第一杜瓦与第二杜瓦设置有真空间隔，超导线圈与电流引线连通，电流引线依次从第一杜瓦和第二杜瓦引出，制冷机安装在第二杜瓦上。本实用新型保证大处理量的前提下，大幅提高了磁场强度，进而提高分选效果，有效降低能耗和成本。

Description

立环高梯度磁选机

技术领域

本实用新型涉及矿物除杂技术领域，特别是涉及一种立环高梯度磁选机。

背景技术

我国弱磁性矿物资源整体丰而不富、资源禀赋差，回收利用率低，微细粒级(-38μm)弱磁性矿物难以回收利用，大量的有用金属进入尾矿之中，造成资源的浪费和环境的污染。另外，非金属矿是除金属矿之外的重要的工业矿物，广泛应用于建材、化工、能源、轻工等传统行业以及航天、电子、通信、新材料等高新技术产业。非金属矿一般对纯度要求较高，铁杂质具有含量低、磁性弱、粒度细、去除难等特点，磁选是非金属矿除铁应用最广泛和最有效的方法。

如中国专利CN1151000C，其公开了一种双频立环脉冲高梯度磁选机，包括分选环、磁极，其特征在于分选环下方设有通过两组采用不同的往复冲击矿流频率能产出尾矿及中矿的双脉冲装置，该双脉冲装置由双脉冲机构、尾矿斗、中矿斗组成，双脉冲机构分设在尾矿、中矿斗外侧，其间通过机架与地面相连。该专利能够根据矿浆脉动产生的流体动力和磁场产生的磁力在磁选机分选空间不同的区段对磁性不同的矿物颗粒群作用力的差别，使得其得到有效分离。但是对于粒径在38μm以下的弱磁性微细粒矿来说，该专利的磁场强度很难达到需求，导致分选效果不佳，或者即使能够达到需要的磁场强度，但是用电成本难以接受。现有技术还存在串罐往复式磁分选机，这类磁选机虽然磁场强度可以达到要求，但是矿物处理量小，造价高，难以适应市场需求。

实用新型内容

基于此，为了解决现有技术中磁选机的磁场强度与成本难以妥协的问题，本实用新型提出了一种立环高梯度磁选机，通过对磁系和线圈进行改进，在保证处理量的情况下，大幅提高磁场强度，提高分选效果，显著降低使用成本。

一种立环高梯度磁选机，包括分选环和封闭连续磁系，所述封闭连续磁系沿所述分选环下部的环壁内外设置，所述封闭连续磁系内设置有超导线圈装置，所述超导线圈装置包括超导线圈、第一杜瓦、第二杜瓦、电流引线以及制冷机，所述超导线圈设置在所述第一杜瓦中，所述第一杜瓦的内筒壁上设置有绝缘层，所述超导线圈紧靠所述绝缘层绕制，所述第一杜瓦与所述超导线圈之间还填充有冷却液，所述第一杜瓦设置在所述第二杜瓦内，所述第一杜瓦与所述第二杜瓦设置有真空间隔，所述超导线圈与所述电流引线连通，所述电流引线依次从所述第一杜瓦和所述第二杜瓦引出，所述制冷机安装在所述第二杜瓦上。

在其中一个实施例中，还包括给矿斗、精矿斗、尾矿斗以及卸矿装置，所述精矿斗设置在所述分选环的环腔内上部，在所述精矿斗上方设置有所述卸矿装置，所述给矿斗设置在所述封闭连续磁系的上方，所述尾矿斗设置在所述分选环和所述封闭连续磁系的下方，所述封闭连续磁系中设置有贯通的通道，所述通道用于将所述分选环的环腔与外部的所述尾矿斗连通。

在其中一个实施例中，所述通道为缝隙或者通孔。

在其中一个实施例中，还包括驱动机构和机架，所述驱动机构包括电机、齿轮副、轴承座、主轴，其中所述主轴横穿所述分选环并设置于所述封闭连续磁系上端的所述轴承座中，所述主轴与所述分选环通过胀紧套或者键连接，所述齿轮副包括大齿轮和小齿轮，所述大齿轮与所述主轴一端通过胀紧套或者键连接，所述小齿轮与所述电机相连，所述轴承座连接在所述封闭连续磁系上。

在其中一个实施例中，所述封闭连续磁系包括首尾相连且连续布置的第一上磁极、第二上磁极，左磁轭，下磁极以及右磁轭。

在其中一个实施例中，所述分选环包括两个外环、中间环、多个隔板以及多个磁介质，所述两个外环分别设置在所述中间环的两侧，所述隔板设置在所述中间环上，并沿其圆周均匀分布，所述相邻隔板之间形成隔槽，每个所述隔槽内均设置有所述磁介质。

在其中一个实施例中，所述磁介质由片状网或棒状的导磁材料制作而成。

在其中一个实施例中，还包括脉冲机构，所述脉冲机构安装在所述尾矿斗上。

在其中一个实施例中，所述脉冲机构包括电机、往复箱及设于往复箱输出轴端的装有鼓膜的连接盘，其中所述电机与所述往复箱为传动式连接，所述连接盘通过设在所述往复箱输出轴端的端盖与往复箱连接。

在其中一个实施例中，所述超导线圈由Nb-Ti超导线绕制而成。

有益效果

本实用新型通过在立环高梯度磁选机使用超导线圈装置，并对磁系和超导线圈装置的具体结构进行优化，磁场强度可达2.5T，在保证大的处理量的前提下，大幅度提高了磁场强度，有效降低能耗和成本，提高分选效果，适应市场需求。

附图说明

图1为本申请的立环高梯度磁选机的示意图；

图2为图1中立环高梯度磁选机的AA剖面的示意图；

图3为本申请的立环高梯度磁选机的超导线圈装置的示意图；

其中，10为卸矿装置、20为精矿斗、30为分选环、40为给矿斗、70为超导线圈装置、80为尾矿斗、100为机架、301为外环、302为中间环、303为隔板、304为磁介质、601为第一上磁极、602为第二上磁极、603为右磁轭、604为左磁轭、605为下磁极、701为超导线圈、702为第一杜瓦、703为第二杜瓦、704为电流引线、705为制冷机、904为电机、903为往复箱、901为鼓膜、902为连接盘、1102为电机、1101为齿轮副、1104为轴承座、1103为主轴。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1，如图1所示为本实用新型的立环高梯度磁选机示意图，所述磁选机包括分选环30，以及沿分选环30下部的环壁内外设置的封闭连续磁系，所述连续磁系内设置有超导线圈装置70，所述分选环30通过驱动机构可轴向旋转地安装在封闭磁系上。如图3所示，所述超导线圈装置70具体来说包括超导线圈701、第一杜瓦702、第二杜瓦703、电流引线704以及制冷机705，所述超导线圈701被设置在第一杜瓦702中，优选地，所述第一杜瓦702的内筒壁上设置有绝缘层，所述超导线圈701紧贴绝缘层绕制，所述第一杜瓦702与超导线圈701之间填充有冷却液以辅助降温。所述第一杜瓦702设置在第二杜瓦703内，并且所述第一杜瓦702与第二杜瓦703设置有真空的间隔。超导线圈701与电流引线704连通，所述电流引线704依次从第一杜瓦702和第二杜瓦703引出，所述制冷机705安装在第二杜瓦703上，进而对其内部的第一杜瓦702以及电流引线704进行降温。

通过设置本实用新型所述的立环高梯度磁选机，所述超导线圈装置在通以直流电后，即通过连续磁系在分选环的下部产生能够满足工作需求强度的感应磁场，此外超导线圈装置其结构也可以保证超导线圈在低温环境下稳定工作，超导线圈达到超导状态后电阻为零，不消耗电能，仅有很小的维持超导线圈低温状态的制冷机工作功率。故相比现有技术的方案，本申请的方案在满足了工作需求的同时，也更加节能。

具体来说，在其中一个实施例中，所述磁选机还包括给矿斗40、精矿斗20、尾矿斗80以及卸矿装置10，在分选环30的环腔内上部设置有精矿斗20，在精矿斗20上方设置有卸矿装置10，所述给矿斗40设置在连续磁系的上方，所述尾矿斗80设置在分选环30和连续磁系的下方，所述连续磁系中设置有贯通的通道，所述通道可以将分选环30的环腔与外部的尾矿斗80连通，以便矿浆的流通。所述通道可以为缝隙或者通孔。

具体来说，如图2所示，在其中一个实施例中，所述驱动机构包括电机1102，齿轮副1101、一对轴承座1104、主轴1103，其中主轴1103横穿分选环30并设置于磁系上端的轴承座1104中，主轴1103与分选环30通过胀紧套或者键等套接，齿轮副1101包括大齿轮和小齿轮，所述大齿轮与主轴1103一端通过胀紧套或者键等套接，小齿轮与电机1102相连。

具体来说，如图2所示，在其中一个实施例中，所述连续磁系包括首尾相连且连续布置的第一上磁极601、第二上磁极602，左磁轭604，下磁极605以及右磁轭603，所述超导线圈装置70套设在下磁极605上。

具体来说，如图1、图2所示，在其中一个实施例中，分选环30包括2个外环301、中间环、若干个隔板303以及若干个磁介质304，两个外环301分别设置在中间环302的两侧，所述隔板303设置在中间环上，并沿其圆周均匀分布，相邻隔板303之间形成隔槽，每个隔槽内均设置有磁介质304，并通过螺栓固定在隔板上，可拆卸更换。

具体来说，所述磁介质304优选使用片状网或棒状的导磁材料制作而成。

具体来说，如图1所示，所述立环高梯度磁选机还包括脉冲机构，所述脉冲机构安装在尾矿斗80上。在其中一个实施例中，所述脉冲机构包括电机904、往复箱903及设于往复箱输出轴端的装有鼓膜901的连接盘902，其中电机904与往复箱903为传动式连接，连接盘902通过设在输出轴端的端盖与往复箱903连接。其中所述鼓膜901为橡胶制成的弹性体，所述连接盘902通过鼓膜901与尾矿斗80实现弹性连接，所述往复箱903的内部设置成可调偏心结构，实现冲程可调，所述往复箱903在电机904的驱动下输出可调冲程值的往复运动而带动连接盘902进行往复运动，从而使尾矿斗80内的水流产生运动。

具体来说，所述冷却液可以为液氮或者液氦。

具体来说，所述超导线圈701由Nb-Ti超导线绕制而成，超导线圈产生的磁感应强度在一般设定在0-2.5T范围内。

本实用新型所述的立环高梯度磁选机在工作时，通过电流引线704为超导线圈701提供直流电，使超导线圈701激发出感应磁场，制冷机705为电流引线704以及第一杜瓦702降温，以维持超导线圈701的超导特性，由于第二杜瓦703与第一杜瓦702之间设置为真空，进一步保证了第一杜瓦702的散热效果。由于超导线圈本身特性，在持续工作的过程中，超导线圈达到超导状态后电阻为零，不消耗电能，仅有很小的维持超导线圈低温状态的制冷机工作功率，所以很好地实现了节能的效果。超导线圈装置70通过连续磁系，在分选环30的下部形成分选区。分选环30被驱动机构驱动产生旋转，分选环30上磁介质304进入分选区后，其表面受到感应磁场的影响产生了很高的磁场力，可以有效地将弱磁性微细粒矿吸附出来。矿浆通过给矿斗40均匀地进入分选环30的环腔内，并且通过上磁极的通道，流至分选区中，由于磁介质304的磁场力作用，矿浆中的磁性颗粒被吸附在磁介质304的表面。脉冲机构不断地对矿浆施加脉冲力，矿浆受到扰动发生分散，并将磁性矿物中的非磁性物冲洗出来，有利于矿物分选，磁性极弱和非磁性颗粒受到的磁场力极小，它们受到矿浆的流体动力大于磁场力，进而不会被磁介质304吸住，通过下磁极605的通道进入尾矿斗80。而吸附在磁介质304上的磁性颗粒则继续跟随分选环30旋转，进而离开分选区，进入顶部的卸矿区，由于磁场的减弱，在卸矿装置10冲洗水的作用下，磁性颗粒从磁介质304表面脱落进入精矿斗20。这一系列动作有效实现了磁性颗粒与非磁性颗粒的分离。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种立环高梯度磁选机，其特征在于，包括分选环和封闭连续磁系，所述封闭连续磁系沿所述分选环下部的环壁内外呈环形连续设置，所述封闭连续磁系内设置有超导线圈装置，所述超导线圈装置包括超导线圈、第一杜瓦、第二杜瓦、电流引线以及制冷机，所述超导线圈设置在所述第一杜瓦中，所述第一杜瓦的内筒壁上设置有绝缘层，所述超导线圈紧靠所述绝缘层绕制，所述第一杜瓦与所述超导线圈之间还填充有冷却液，所述第一杜瓦设置在所述第二杜瓦内，所述第一杜瓦与所述第二杜瓦设置有真空间隔，所述超导线圈与所述电流引线连通，所述电流引线依次从所述第一杜瓦和所述第二杜瓦引出，所述制冷机安装在所述第二杜瓦上。

2.根据权利要求1所述的立环高梯度磁选机，其特征在于，还包括给矿斗、精矿斗、尾矿斗以及卸矿装置，所述精矿斗设置在所述分选环的环腔内上部，在所述精矿斗上方设置有所述卸矿装置，所述给矿斗设置在所述封闭连续磁系的上方，所述尾矿斗设置在所述分选环和所述封闭连续磁系的下方，所述封闭连续磁系中设置有贯通的通道，所述通道用于将所述分选环的环腔与外部的所述尾矿斗连通。

3.根据权利要求2所述的立环高梯度磁选机，其特征在于，所述通道为缝隙或者通孔。

4.根据权利要求1所述的立环高梯度磁选机，其特征在于，还包括驱动机构和机架，所述驱动机构包括电机、齿轮副、轴承座、主轴，其中所述主轴横穿所述分选环并设置于所述封闭连续磁系上端的所述轴承座中，所述主轴与所述分选环通过胀紧套或者键连接，所述齿轮副包括大齿轮和小齿轮，所述大齿轮与所述主轴一端通过胀紧套或者键连接，所述小齿轮与所述电机相连，所述轴承座连接在所述机架上。

5.根据权利要求1所述的立环高梯度磁选机，其特征在于，所述封闭连续磁系包括首尾相连且连续布置的第一上磁极、第二上磁极，左磁轭，下磁极以及右磁轭。

6.根据权利要求1所述的立环高梯度磁选机，其特征在于，所述分选环包括两个外环、中间环、多个隔板以及多个磁介质，所述两个外环分别设置在所述中间环的两侧，所述隔板设置在所述中间环上，并沿其圆周均匀分布，相邻所述隔板之间形成隔槽，每个所述隔槽内均设置有所述磁介质。

7.根据权利要求6所述的立环高梯度磁选机，其特征在于，所述磁介质由片状网或棒状的导磁材料制作而成。

8.根据权利要求2所述的立环高梯度磁选机，其特征在于，还包括脉冲机构，所述脉冲机构安装在所述尾矿斗上。

9.根据权利要求8所述的立环高梯度磁选机，其特征在于，所述脉冲机构包括电机、往复箱及设于往复箱输出轴端的装有鼓膜的连接盘，其中所述电机与所述往复箱为传动式连接，所述连接盘通过设在所述往复箱输出轴端的端盖与往复箱连接。

10.根据权利要求1所述的立环高梯度磁选机，其特征在于，所述超导线圈由Nb-Ti超导线绕制而成。

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