專利名稱：一種采用高強(qiáng)磁場梯度從礦物廢料中提取材料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提取物料的方法，具體地說是一種采用高強(qiáng)磁場梯度從礦物廢料中提取材料的方法。
背景技術(shù)：
在礦山選料工業(yè)中，低磁場梯度技術(shù)已使用了多年，主要用來篩選磁性較強(qiáng)的礦物，而要從礦物廢料中提取有效物料，依然使用此方法的話，存在著兩方面的局限性首先，礦物廢料中，許多有用物質(zhì)的尺寸很小，有的磁性很弱，還有許多有用物質(zhì)尺寸很小且磁性很弱，一是提取力度不夠，二是提取速度及吞吐能力有限，嚴(yán)重制約了大規(guī)模生產(chǎn)的可能性；其次，當(dāng)?shù)V物廢料中含有磁性相近的雜質(zhì)時，由于此方法選擇性不佳，將導(dǎo)致有用的提取物質(zhì)量變差，其結(jié)果是雜質(zhì)含量增高，影響后續(xù)的精練工藝，限制了產(chǎn)品的有效性和價值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供的一種采用高強(qiáng)磁場梯度從礦物廢料中提取材料的方法，它可從礦物廢料中分離一種或一類物質(zhì)，即使磁性很弱的小尺寸物質(zhì)，也能有效的精選，并能應(yīng)用于大規(guī)模生產(chǎn)，高速處理物料，具有很強(qiáng)的實用性及可觀的經(jīng)濟(jì)性。
實現(xiàn)本發(fā)明目的的具體技術(shù)方案是一種采用高強(qiáng)磁場梯度從礦物廢料中提取材料的方法，其特征在于它包括下述步驟
a、設(shè)置一個強(qiáng)磁場區(qū)域；b、在該強(qiáng)磁場區(qū)域內(nèi)設(shè)置次級磁極裝置；c、物料從次級磁極裝置及強(qiáng)磁場區(qū)域內(nèi)通過；d、從次級磁極裝置上回收物料。
所述強(qiáng)磁場區(qū)域的設(shè)置可以采用電磁材料、稀土永磁材料或超導(dǎo)材料。
所述強(qiáng)磁場區(qū)域的磁場強(qiáng)度至少在6×105A/m以上。
所述次級磁極裝置的磁極應(yīng)磁化，其材料、形狀及尺寸由提取物料的技術(shù)參數(shù)決定。
所述物料是以流體形式通過次級磁極裝置及強(qiáng)磁場區(qū)域。
本發(fā)明能有效地提取弱磁性物質(zhì)或顆粒尺寸極小的材料，它具有優(yōu)異的選擇性，能夠從礦物廢料中有效精選和提取所需物質(zhì)，并且提取速度快，吞吐能力強(qiáng)，使高效、可靠、經(jīng)濟(jì)效益好的大規(guī)模應(yīng)用成為可能。


附圖為本發(fā)明實施例1流程示意圖具體實施方式
本發(fā)明可按兩種方式進(jìn)行其一，獲得的產(chǎn)物就是所需的提取物；另一，把不需要的物質(zhì)從礦物廢料中去除，提高剩留物料中所需提煉物的濃度。
首先設(shè)置一個強(qiáng)磁場區(qū)域，通常采用永久磁體的陣列；對于大規(guī)模應(yīng)用，使用電磁產(chǎn)生磁場，則更為經(jīng)濟(jì)和實用；超導(dǎo)磁體能夠以很低的運行成本，產(chǎn)生強(qiáng)磁場；改進(jìn)的超導(dǎo)磁體，還能夠利用磁通凍結(jié)(集聚)原理如超導(dǎo)圓盤、超導(dǎo)圓柱或超導(dǎo)圓管等。
在強(qiáng)磁場區(qū)域內(nèi)設(shè)置次級磁極裝置，該裝置的材料、形狀和尺寸由提取物料的技術(shù)參數(shù)決定，該裝置的磁極必須磁化，為對次級磁極進(jìn)行磁化，強(qiáng)磁場區(qū)域內(nèi)磁場強(qiáng)度通常應(yīng)該為6×105A/m(相當(dāng)于磁通密度為0.75特斯拉)以上。
礦物廢料通過強(qiáng)磁場區(qū)及次級磁極裝置時，物質(zhì)被有選擇地分離出來，并吸附在次級磁極的表面，其余部分則不受影響地通過次級磁極裝置，到達(dá)處理系統(tǒng)出口。如果是上述第一種方式，這時吸附在次級磁極表面物質(zhì)就是所需提取物；若是第二種方式，這時吸附在次級磁極表面物質(zhì)就是雜質(zhì)，而不受影響地通過次級磁極裝置，到達(dá)處理系統(tǒng)出口的物料就是所需提取物料。
本發(fā)明在實施的過程中，次級磁極裝置的材料、形狀及尺寸由提取物料的技術(shù)參數(shù)決定，不同的物料設(shè)置磁場強(qiáng)度不同。次級磁極裝置的材料、尺寸、形狀不同，決定所需磁場梯度的不同，而這些不同對最終提取物料的精度起著根本的作用。
實施例1以從鐵礦廢料中提取鈦精礦為例首先設(shè)置一個強(qiáng)磁場區(qū)域，區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生4×106A/m(合5特斯拉)的磁場強(qiáng)度，區(qū)域內(nèi)設(shè)置次級磁極裝置，該裝置由強(qiáng)磁性不銹鋼構(gòu)成，采取金屬線材陣列的形式，金屬線材由金屬絲網(wǎng)或金屬棉制成，金屬線材的直徑根據(jù)礦物廢料中鈦鐵礦成分的顆粒尺寸來選取，而次級磁極陣列的最佳堆積因子為15％以下，這樣結(jié)構(gòu)的裝置，能夠產(chǎn)生100,000特斯拉/米數(shù)量級的磁場梯度。
這類鐵礦廢料中，通常含有鈦精礦及各種含磁鐵礦的硅酸鹽物質(zhì)。鈦精礦是一種常磁性物質(zhì)，有些情況下，它呈弱強(qiáng)磁性是因為其礦石的結(jié)構(gòu)中包含了磁鐵礦物質(zhì)；在鐵礦廢料中，作為一部分含磁鐵礦的硅酸鹽類物質(zhì)，通常具有強(qiáng)磁性，然而在磁場強(qiáng)度高到一定程度時，含磁鐵礦的鈦精礦與含磁鐵礦的硅酸鹽類物質(zhì)在次級磁極裝置中磁反應(yīng)是不同的。
參閱附圖1，磁極1內(nèi)設(shè)置次級磁極裝置2，將粉狀的鐵礦廢料混合在水中，由輸送管道3將物料送至并通過次級磁極裝置2，物料在通過次級磁極裝置2的同時，鈦精礦被有選擇地吸附在次級磁極裝置2的表面，而其它物質(zhì)及含磁鐵礦的硅酸鹽類物質(zhì)會不受影響的到達(dá)處理系統(tǒng)出口。當(dāng)次級磁極裝置2上裝滿鈦精礦時，通過降磁或減磁方式，回收鈦精礦。降磁或減磁方式可以采用直接降低磁場強(qiáng)度或?qū)⒋渭壌艠O裝置移出磁場等。
這類鐵礦廢料中典型地含有15～30％的鈦精礦，其余物質(zhì)中有含磁鐵礦5％的硅酸鹽類物質(zhì)，使用低磁場技術(shù)來提取鐵礦廢料中的鈦精礦，一般提取出鈦精礦的純度只能達(dá)到30～60％，其原因在于含磁鐵礦的硅酸鹽物質(zhì)對一般低磁場也有相對強(qiáng)烈的反應(yīng)，低磁場技術(shù)不能有選擇地區(qū)分含鐵磁礦硅酸鹽物質(zhì)和精鈦礦，因此選出的精鈦礦純度不高，這就制約了此項技術(shù)在鐵礦廢料中提取鈦精礦的規(guī)模應(yīng)用。采用本發(fā)明，從同類鐵礦廢料中提取鈦精礦的純度可達(dá)到95％，而小部分雜質(zhì)，一般是極其細(xì)微的粘附于鈦精礦表面的物質(zhì)。同時采用本發(fā)明可使鐵礦廢料中的鈦精礦提取率達(dá)99％，這樣使的從鐵礦廢料中提取鈦精礦高效、可靠、經(jīng)濟(jì)效益好的大規(guī)模應(yīng)用成為可能。
實施例2以從實施例1提取出的鈦精礦中提取雜質(zhì)為例設(shè)置一個強(qiáng)磁場區(qū)域，區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生1.2×106A/m(合1.5特斯拉)的磁場強(qiáng)度，區(qū)域內(nèi)設(shè)置次級磁極裝置，該裝置由強(qiáng)磁性不銹鋼構(gòu)成，采取金屬線材陣列的形式，金屬線材由金屬絲網(wǎng)或金屬棉制成，金屬線材的直徑根據(jù)鈦精礦中雜質(zhì)的顆粒尺寸來選取，而次級磁極陣列的最佳堆積因子為15％以下，這樣結(jié)構(gòu)的裝置，能夠產(chǎn)生100,000特斯拉/米數(shù)量級的磁場梯度。
將提取出的鈦精礦混合在水中，由輸送管道將物料送至并通過次級磁極裝置，物料在通過次級磁極裝置的同時，鈦精礦中含有細(xì)小的磁鐵礦物質(zhì)的雜質(zhì)被有選擇地吸附在次級磁極裝置的表面，而鈦精礦會不受影響的到達(dá)處理系統(tǒng)出口。當(dāng)次級磁極裝置上裝滿含有磁鐵礦物質(zhì)的雜質(zhì)時，通過降磁或減磁方式，收集含有磁鐵礦物質(zhì)的雜質(zhì)。降磁或減磁方式可以采用直接降低磁場強(qiáng)度或?qū)⒋渭壌艠O裝置移出磁場等。
權(quán)利要求
1.一種采用高強(qiáng)磁場梯度從礦物廢料中提取材料的方法，其特征在于它包括下述步驟a、設(shè)置一個強(qiáng)磁場區(qū)域；b、在該強(qiáng)磁場區(qū)域內(nèi)設(shè)置次級磁極裝置；c、物料從次級磁極裝置及強(qiáng)磁場區(qū)域內(nèi)通過；d、從次級磁極裝置上回收物料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于強(qiáng)磁場區(qū)域的設(shè)置可以采用電磁材料、稀土永磁材料或超導(dǎo)材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于強(qiáng)磁場區(qū)域的磁場強(qiáng)度至少在6×105A/m以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于次級磁極裝置的磁極應(yīng)磁化，其材料、形狀及尺寸由提取物料的技術(shù)參數(shù)決定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述物料是以流體形式通過次級磁極裝置及強(qiáng)磁場區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種采用高強(qiáng)磁場梯度從礦物廢料中提取材料的方法，它包括以下步驟設(shè)置一個強(qiáng)磁場區(qū)域；在該強(qiáng)磁場區(qū)域內(nèi)設(shè)置次級磁極裝置；物料從次級磁極裝置及強(qiáng)磁場區(qū)域內(nèi)通過；從次級磁極裝置上回收物料；強(qiáng)磁場區(qū)域的設(shè)置可以采用電磁材料、稀土永磁材料或超導(dǎo)材料；強(qiáng)磁場區(qū)域的磁場強(qiáng)度至少在6×10
文檔編號B03C1/00GK1623670SQ20031010910
公開日2005年6月8日 申請日期2003年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月5日
發(fā)明者白保羅 申請人:蔡瑾, 白保羅