專利名稱：磁性顆粒柱塞分選裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及顆粒物料的分選裝置，尤其是一種用于非磁性松散顆粒物料的磁性顆粒柱塞分選裝置。
背景技術(shù)：
分選是原料處置、加工、轉(zhuǎn)化過(guò)程中最經(jīng)濟(jì)、最關(guān)鍵的技術(shù)方法之一，分選可實(shí)現(xiàn)原料的合理、高效和潔凈利用。分選主要是利用被選物料的物理性質(zhì)差別實(shí)現(xiàn)區(qū)分。物理性質(zhì)包括密度、粒度、形狀、光澤度、導(dǎo)磁性、導(dǎo)電性、輻射性、摩擦系數(shù)等。如重選是利用被選物料的密度差異，在介質(zhì)(水、空氣或其他密度較大的流體)中的運(yùn)動(dòng)速率和方向的不同被區(qū)分；按所用介質(zhì)的不同，可分為:空氣為介質(zhì)的干法重選、以水或其它液體為介質(zhì)的濕法重選；按進(jìn)排料方式是否連續(xù)，分為連續(xù)或間隙操作重選。分選，尤其是重選，其機(jī)制包括被選物料在運(yùn)動(dòng)中被分層，進(jìn)而被分離。重選設(shè)備實(shí)現(xiàn)分層的基本原理都是依據(jù)阿基米德原理使被選物料在操作中按密度分層，即所謂的輕物(小密度物料)上浮，重物(大密度物料)下沉；但是，不同重選方法和設(shè)備使已經(jīng)分層的輕物和重物實(shí)現(xiàn)分離的原理、方法、方向和裝置是不同的，這些區(qū)別成為區(qū)分不同分選方法和設(shè)備的重要標(biāo)志。目前常用的重選設(shè)備分離輕物和重物的方法是讓輕物由上層溢出或隨介質(zhì)流由上部排出，下層重物由下部借助自身的重力排出或機(jī)械排出；機(jī)械排出一般都需要配備復(fù)雜的排料機(jī)構(gòu)，不易實(shí)現(xiàn)緊湊的設(shè)計(jì)。形成清晰且穩(wěn)定的分層界面是保證和提高重選分選效率的關(guān)鍵。例如，跳汰機(jī)借隔膜的往復(fù)運(yùn)動(dòng)引起垂直交變水流，物料交替發(fā)生松散和緊密，最后按密度分層，密度不同的物料沿著不同的方向或在不同的區(qū)被分離排出。因而，跳汰機(jī)的分選效率受到水流的沖次、沖程、篩下補(bǔ)給水量、進(jìn)料量和排料濃度以及物料的密度和厚度等操作參數(shù)的影響；干法重力分選機(jī)，如丹麥的LAKTA、GA100，瑞典的LA-K型和國(guó)產(chǎn)的5TZ-1500型通重力分選機(jī)，被選物料喂入到多孔的工作臺(tái)面上，在重力、工作臺(tái)振動(dòng)力及連續(xù)的自下而上穿過(guò)工作臺(tái)面的空氣流的共同作用下，按密度或粒度的不同進(jìn)行分層；密度大或粒度大的物粒產(chǎn)生正偏析而下沉；密度小的物料，處于漂浮狀態(tài)，最上層的小密度物料沿著工作臺(tái)的傾斜方向流出，分層界面并不清晰、穩(wěn)定?？諝庵亟橘|(zhì)流化床分選是將氣固流化床技術(shù)用于干法重選，其利用空氣和加重質(zhì)形成的具有似流體性質(zhì)和一定密度的流化床層(一種分層界面)，輕物上浮后不斷溢出床面；重物下沉，然后輕、重物再經(jīng)脫介獲得兩種密度的產(chǎn)品，存在流化床層的密度均勻性與穩(wěn)定性不易控制的缺點(diǎn)。磁選是根據(jù)物料磁性的差別進(jìn)行分選，但目前的磁分選裝置一般不適用于非磁性顆粒物料的分選。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種磁性顆粒柱塞分選裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，制備成本低，分選效率高，分選效果好。本實(shí)用新型所提供的技術(shù)方案是:其包括:被分選物料倉(cāng)、喂料器、分層容器、磁性顆粒、振動(dòng)器、電磁機(jī)構(gòu)、直流電源、三通閥門、大密度物料倉(cāng)和小密度物料倉(cāng)；被分選物料倉(cāng)與分層容器相連；磁性顆粒置于分層容器中，磁性顆粒的密度介于被分選的兩種物料的密度之間；振動(dòng)器與于分層容器相連；電磁機(jī)構(gòu)裝備于分層容器上；分層容器的分選出料口通過(guò)三通閥門與大密度物料倉(cāng)和小密度物料倉(cāng)相通連。上述磁性顆粒的形狀和大小與被分選物料相近。上述電磁機(jī)構(gòu)由直流電源和盤形電磁鐵構(gòu)成，盤形電磁鐵設(shè)置于分層容器的正上方,且電磁鐵的磁場(chǎng)中心線與分層容器的豎直中心線在同一直線上。上述電磁機(jī)構(gòu)或者由直流電源和兩只電磁線圈構(gòu)成，兩只電磁線圈分別設(shè)置于分層容器的正上方和正下方，并且兩電磁線圈的磁場(chǎng)中心線與分層容器的豎直中心線在同一直線上。上述分層容器為非磁性材質(zhì)的玻璃鋼，或者奧氏體不銹鋼制成。本實(shí)用新型的有益效果在于:由于將重選、磁選和磁力起重技術(shù)有機(jī)地相結(jié)合，有效地提高了分選效率和分選效果，特別適用于非磁性顆粒物料的分選；且其結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便。

圖1為本實(shí)用新型所述的分選裝置實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型所述的分選裝置實(shí)施例二中的電磁機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，I為被分選物料倉(cāng)，2為喂料器，3為盤形電磁鐵，4為直流電源，5為分層容器，6為磁性顆粒，7為振動(dòng)器，8為三通閥門，9為大密度物料倉(cāng)，10為小密度物料倉(cāng)，11-1和11-2為電磁線圈。
具體實(shí)施方式
實(shí)例一:本實(shí)施例所述的磁性顆粒柱塞分選裝置，如圖1所示，包括被分選物料倉(cāng)I，喂料器2，盤形電磁鐵3，直流電源4，分層容器5，磁性顆粒6，振動(dòng)器7，三通閥門8，大密度物料倉(cāng)9，小密度物料倉(cāng)10 ;被分選物料倉(cāng)I通過(guò)喂料器2與分層容器5相連，以將被分選物料輸送至分層容器5中；磁性顆粒6置于分層容器5中；分層容器5與振動(dòng)器7相連，以將被分選物料和磁性顆粒分成被分選的大密度物料、磁性顆粒、被分選的小密度物料三層；電磁機(jī)構(gòu)由直流電源4和盤形電磁鐵3構(gòu)成,盤形電磁鐵3設(shè)置于分層容器5的正上方,且盤形電磁鐵3的磁場(chǎng)中心線與分層容器5的豎直中心線在同一直線上，可將磁性顆粒緊密堆積成結(jié)實(shí)的磁性顆粒柱塞，并對(duì)磁性顆粒柱塞柱產(chǎn)生向上的磁感應(yīng)力；分層容器5的分選出料口通過(guò)三通閥門8與大密度物料倉(cāng)9和小密度物料倉(cāng)10相通連。下面以采用本實(shí)施例所述的磁性顆粒柱塞分選裝置分選廢舊彩色顯像管的屏玻璃和錐玻璃為例，說(shuō)明其分選方法:廢舊彩色顯像管主要是屏和錐兩種玻璃部件的集合體，屏玻璃和錐玻璃的密度、危害有顯著的不同，區(qū)分開屏玻璃和錐玻璃，有利于廢舊彩色顯像管的回收利用，但是精確拆解、分割廢舊彩色顯像管是一件很不容易的工作。經(jīng)測(cè)試其錐玻璃的密度3.0g/cm3,屏玻璃的密度2.75g/cm3,因而適合采用本實(shí)用新型所述的磁性顆粒柱塞裝置進(jìn)行分選。首先，將廢舊彩色顯像管，拆除電子槍、柵網(wǎng)等金屬部件，對(duì)其進(jìn)行錘擊粗破碎，過(guò)篩得到粒度為0.177 0.250mm屏錐混合玻璃，即被分選物料。用樹脂和Fe2O3, Fe3O4及SiO2細(xì)顆粒先滾動(dòng)成型再固化，得到密度為2.85g/cm3、粒度為0.177 0.250mm磁性顆粒。然后，進(jìn)行以下分選步驟:(I)在分層容器5中放入磁性顆粒，并將被分選物料倉(cāng)I中的屏錐混合玻璃通過(guò)喂料器2輸入分層容器5內(nèi)；磁性顆粒的總體積與屏錐混合玻璃的總體積之比為1: 4;磁性顆粒的總體積與屏錐混合玻璃的總體積之和為分層容器5容積的9/10 ；(2)啟動(dòng)振動(dòng)器7，使分層容器5內(nèi)的磁性顆粒和屏錐混合玻璃作上下往復(fù)振動(dòng)，5分鐘后分層容器5中的磁性顆粒和屏錐混合玻璃被分為三層，由上向下依次是:屏玻璃、磁性顆粒和錐玻璃；(3)啟動(dòng)盤形電磁鐵3，盤形電磁鐵3在220伏的直流電源4的作用下，使分層容器5處于一豎直的42奧斯特(Oe)的直流電磁場(chǎng)中，磁性顆粒受到磁場(chǎng)感應(yīng)，互相吸引擠壓成團(tuán)，緊密堆積成為結(jié)實(shí)的磁性顆粒柱塞，并在向上磁感應(yīng)力的作用下，支撐住上層的屏玻璃；(4)打開三通閥門8，使分層容器5與大密度物料倉(cāng)9相通，處于磁性顆粒柱塞下方的錐玻璃借助自身的重力及振動(dòng)器7的機(jī)械振動(dòng)而輸入到大密度物料倉(cāng)9，關(guān)閉三通閥門8 ;(5)調(diào)節(jié)盤形電磁鐵3的直流電流強(qiáng)度，使其產(chǎn)生的豎直直流電磁場(chǎng)的強(qiáng)度降至25奧斯特(Oe)，磁性顆粒柱塞在分層容器的機(jī)械振動(dòng)過(guò)程中被松散，進(jìn)而磁性顆粒不斷透過(guò)屏玻璃層，并聚集在分層容器5的上部，而屏玻璃落到分層容器5的底部；(6)再次調(diào)節(jié)盤形電磁鐵3的直流電流，使其產(chǎn)生的豎直直流電磁場(chǎng)的強(qiáng)度升至30奧斯特(Oe)，磁性顆粒再次堆積成磁性顆粒柱塞；(7)打開三通閥門8，使分層容器5與小密度物料倉(cāng)10相通連，處于磁性顆粒柱塞下方的屏玻璃借助自身的重力及振動(dòng)器7的機(jī)械振動(dòng)而輸入到小密度物料倉(cāng)10，從而使被分選的彩色顯像管的屏、錐玻璃按密度大小而分選出來(lái)。實(shí)例二:本實(shí)施例所述的磁性顆粒柱塞分選裝置，除電磁機(jī)構(gòu)與實(shí)施例一不同外，其它與實(shí)施例一相同。如圖2所不,本實(shí)施例所米用的電磁機(jī)構(gòu)由直流電源4和兩只電磁線圈11-1和11-2構(gòu)成，兩只電磁線圈11-1，11-2分別設(shè)置于分層容器的正上方和正下方，并且兩電磁線圈11-1和11-2的磁場(chǎng)中心線與分層容器5的豎直中心線在同一直線上。下面以采用本實(shí)施例所述的磁性顆粒柱塞分選裝置分選煤和石灰石為例，說(shuō)明其分選方法: 被分選物料是煤和石灰石的混合物料，煤和石灰石的粒度為4_，煤和石灰石的密度分別為1.39g/cm3和2.71g/cm3 ;用樹脂和Fe203、Fe3O4細(xì)顆粒先滾動(dòng)成型再固化，得到的粒度為4mm、密度為2.15g/cm3的磁性顆粒。本實(shí)施例所述的分選方法，包括以下步驟:(I)在分層容器5中放入磁性顆粒6，并將被分選物料容器I中的煤和石灰石混合物料通過(guò)喂料器2輸入分層容器5內(nèi)；磁性顆粒6的總體積與煤和石灰石混合物料的總體積之比為1: 2 ;磁性顆粒的總體積與煤和石灰石混合物料的總體積之和為分層容器5容積的7/10 ;同時(shí)，在分層容器中加入作為分選液的水，水淹沒磁性顆粒和被分選物料的上表面 2mm(或者 3、4、5mm)；(2)啟動(dòng)振動(dòng)器7，使分層容器5內(nèi)的磁性顆粒6和煤和石灰石混合物料作上下往復(fù)振動(dòng)，3分鐘后分層容器中的磁性顆粒和煤和石灰石混合物料被分為三層，由上向下依次是:煤、磁性顆粒6和石灰石；(3)啟動(dòng)電磁線圈11-1和11-2的直流電流，在220伏的直流電源4的作用下，使分層容器5處于一豎直的75奧斯特(Oe)的直流電磁場(chǎng)中，磁性顆粒6受到磁場(chǎng)感應(yīng),互相吸引擠壓成團(tuán)，緊密堆積成為結(jié)實(shí)的磁性顆粒柱塞，并在向上磁感應(yīng)力的作用下，支撐住上層的煤；(4)打開三通閥門8，使分層容器5與大密度物料倉(cāng)9相通，處于磁性顆粒柱塞下方的石灰石借助自身的重力及振動(dòng)器7的機(jī)械振動(dòng)而輸入到大密度物料倉(cāng)9，同時(shí)水也排入至大密度物料倉(cāng)9，關(guān)閉三通閥門8 ；(5)調(diào)節(jié)電磁線圈11-1和11-2的直流電流，使其產(chǎn)生的豎直直流電磁場(chǎng)的強(qiáng)度降至50奧斯特(Oe)，磁性顆粒柱塞在振動(dòng)器7的機(jī)械振動(dòng)過(guò)程中被松散，進(jìn)而磁性顆粒6不斷透過(guò)煤顆粒層，并聚集在分層容器5的上部，而煤落到分層容器5的底部；(6)再次調(diào)節(jié)電磁線圈11-1和11-2的直流電流，使其產(chǎn)生的豎直直流電磁場(chǎng)的強(qiáng)度升至60奧斯特(Oe)，磁性顆粒6再次堆積成磁性顆粒柱塞；(7)打開三通閥門，使分層容器5與小密度物料倉(cāng)10相通連，處于磁性顆粒柱塞下方的煤借助自身的重力及振動(dòng)器7的機(jī)械振動(dòng)而輸入到小密度物料倉(cāng)10，從而使被分選的煤、石灰石按密度大小而分選出來(lái)。
權(quán)利要求1.磁性顆粒柱塞分選裝置，其特征在于:包括:被分選物料倉(cāng)、喂料器、分層容器、磁性顆粒、振動(dòng)器、電磁機(jī)構(gòu)、直流電源、三通閥門、大密度物料倉(cāng)和小密度物料倉(cāng)；被分選物料倉(cāng)與分層容器相連；磁性顆粒置于分層容器中，磁性顆粒的密度介于被分選的兩種物料的密度之間；振動(dòng)器與于分層容器相連；電磁機(jī)構(gòu)裝備于分層容器上；分層容器的分選出料口通過(guò)三通閥門與大密度物料倉(cāng)和小密度物料倉(cāng)相通連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性顆粒柱塞分選裝置，其特征在于:上述磁性顆粒的形狀和大小與被分選物料相近。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性顆粒柱塞分選裝置，其特征在于:上述電磁機(jī)構(gòu)由直流電源和盤形起重電磁鐵構(gòu)成，盤形起重電磁鐵設(shè)置于分層容器的正上方，且起重電磁鐵的磁場(chǎng)中心線與分層容器的豎直中心線在同一直線上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的磁性顆粒柱塞分選裝置，其特征在于:上述電磁機(jī)構(gòu)或者由直流電源和兩只電磁線圈構(gòu)成，兩只電磁線圈分別設(shè)置于分層容器的正上方和正下方,并且兩電磁線圈的磁場(chǎng)中心線與分層容器的豎直中心線在同一直線上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性顆粒柱塞分選裝置，其特征在于:上述分層容器為非磁性材質(zhì)的玻璃鋼，或者奧氏體不銹鋼制成。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種磁性顆粒柱塞分選裝置。其包括被分選物料倉(cāng)、喂料器、分層容器、磁性顆粒、振動(dòng)器、電磁機(jī)構(gòu)、直流電源、三通閥門、大密度物料倉(cāng)和小密度物料倉(cāng)；被分選物料倉(cāng)與分層容器相連；磁性顆粒置于分層容器中，磁性顆粒的密度介于被分選的兩種物料的密度之間；振動(dòng)器與于分層容器相連；電磁機(jī)構(gòu)裝備于分層容器上；分層容器的分選出料口通過(guò)三通閥門與大密度物料倉(cāng)和小密度物料倉(cāng)相通連。上述磁性顆粒的形狀和大小與被分選物料相近。本實(shí)用新型由于將重選、磁選和磁力起重技術(shù)有機(jī)地相結(jié)合，有效地提高了分選效率和分選效果，特別適用于非磁性顆粒物料的分選；且其結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便。
文檔編號(hào)B03C1/30GK202983887SQ20122070789
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月14日
發(fā)明者程俊華, 張健, 程俊靜, 徐新民, 陳剛, 陳汝祝, 陳華, 孫偉 申請(qǐng)人:鹽城工學(xué)院, 南京環(huán)務(wù)資源再生科技有限公司, 鹽城市華鷗實(shí)業(yè)有限公司