本發(fā)明涉及礦物分選機械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種節(jié)能型高梯度強磁選機。

背景技術(shù)：

在弱磁性礦物分選領(lǐng)域，強磁選機通常都作為拋尾設(shè)備進(jìn)行應(yīng)用，強磁選機分為電磁和永磁兩大類，電磁強磁機的磁選原理是采用在均勻磁場中，軟磁材料制成的圓柱形介質(zhì)棒改變了介質(zhì)棒兩側(cè)的磁場分布從而形成梯度磁場，使弱磁性礦物因為受力而吸附在介質(zhì)棒表面；永磁磁選機的原理是采用交錯排列的磁塊在其表面形成不均勻磁場，礦物是受到指向磁場梯度增加的方向力而得到分選。

在鈦鐵礦、赤鐵礦等弱磁性礦物的分選中，用的最多的是在公開號為CN86106144A的立環(huán)脈動高梯度磁選機，該磁選機作為弱磁性礦物的拋尾設(shè)備，其具有處理效率高、處理量大、介質(zhì)不易堵塞的諸多優(yōu)點，但該強磁機存在很多缺點：其運行成本高、設(shè)備昂貴，很多民營企業(yè)或及小規(guī)模廠礦甚至用不起該設(shè)備。利用公開號為CN105268547A的永磁輥式強磁選機或類似結(jié)構(gòu)的干式強磁選機，由于磁選過程中礦物顆粒所受磁力與背景磁場強度與磁場梯度的乘積成正比，雖然其采用永磁鐵，能夠達(dá)到吸附弱磁性礦物的目的，只有筒體很接近永磁體表面處非常有限的空間才能達(dá)到這一效果，而且這些永磁筒式強磁選機普遍存在處理量小的問題。

由此可見，傳統(tǒng)所用強磁選機存在著耗費能量較大，設(shè)備的體積大，設(shè)備使用能耗高，銅耗量大，制造成本昂貴等缺陷，亟待進(jìn)一步改進(jìn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種節(jié)能型高梯度強磁選機，用以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種節(jié)能型高梯度強磁選機，所述節(jié)能型高梯度強磁選機包括磁選裝置、輸料裝置、給料裝置以及分選箱，

所述磁選裝置包括磁選轉(zhuǎn)筒、充磁磁系、退磁磁系以及與所述磁選轉(zhuǎn)筒可轉(zhuǎn)動連接的驅(qū)動裝置，所述磁選轉(zhuǎn)筒包括規(guī)則排列的介質(zhì)棒；

所述給料裝置設(shè)在所述磁選轉(zhuǎn)筒的內(nèi)部空間的下端，向所述磁選轉(zhuǎn)筒內(nèi)側(cè)輸送待選的礦物顆粒料；

所述分選箱位于所述磁選轉(zhuǎn)筒的下部，接收磁選轉(zhuǎn)筒篩選剩下的礦物顆粒料；

所述充磁磁系用于磁化所述磁選轉(zhuǎn)筒上的介質(zhì)棒，其位于給料裝置的上方，磁化后的部分磁選轉(zhuǎn)筒介質(zhì)棒吸附礦物顆粒中的弱磁性礦物顆粒料；

所述退磁磁系用于所述磁選轉(zhuǎn)筒退磁，與所述充磁磁系位置相對；

所述輸料裝置設(shè)在所述磁選轉(zhuǎn)筒的內(nèi)部空間的上端，接收所述磁選轉(zhuǎn)筒退磁后卸下的所述弱磁性礦物顆粒料；

所述磁選轉(zhuǎn)筒在旋轉(zhuǎn)的過程中，先經(jīng)過所述充磁磁系磁化，磁化后的部分的磁選轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)到給料裝置的下方，吸附所述礦物顆粒料中的弱磁性礦物顆粒料，磁化部分的磁選轉(zhuǎn)筒經(jīng)過退磁磁系退磁后，將吸附的所述弱磁性礦物顆粒料釋放到輸料裝置中，無磁性礦物顆粒通過介質(zhì)棒之間的孔隙落入分選箱，最終通過尾礦口排出。

本發(fā)明的一個實施例中，所述磁選轉(zhuǎn)筒還包括介質(zhì)筒，多個所述介質(zhì)棒位于介質(zhì)筒內(nèi)并穿插固定在所述介質(zhì)筒壁上，所述介質(zhì)筒按照所述磁選轉(zhuǎn)筒周向上進(jìn)行布置，所述介質(zhì)筒口的方向與所述磁選轉(zhuǎn)筒的徑向相同；

所述介質(zhì)筒內(nèi)的介質(zhì)棒之間存在孔隙。

本發(fā)明的一個實施例中，所述輸料裝置還包括螺旋電機以及輸送槽，所述輸送槽呈倒V形，所述輸送槽接收到弱磁性礦物顆粒料后，在所述螺旋電機的作用下，將所述弱磁性顆粒料通過輸送槽口收集。

本發(fā)明的一個實施例中，所述充磁磁系包括第一磁鐵以及與所述第一磁鐵相對的第二磁鐵，所述第一磁鐵S極靠近所述磁選轉(zhuǎn)筒的內(nèi)側(cè)壁，所述第二磁鐵N極靠近所述磁選轉(zhuǎn)筒的外側(cè)壁。

本發(fā)明的一個實施例中，所述退磁磁系包括第三磁鐵以及與所述第三磁鐵相對的第四磁鐵，所述第三磁鐵N極靠近所述磁選轉(zhuǎn)筒的內(nèi)側(cè)壁，所述第四磁鐵S極靠近所述磁選轉(zhuǎn)筒的外側(cè)壁。

本發(fā)明的一個實施例中，所述驅(qū)動裝置采用電動機，所述電動機的旋轉(zhuǎn)軸帶動所述磁選轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動。

本發(fā)明的一個實施例中，所述分選箱內(nèi)設(shè)有用于將礦石顆粒料提供上行機會的脈動機構(gòu)。

本發(fā)明的一個實施例中，所述磁選轉(zhuǎn)筒內(nèi)側(cè)設(shè)有多個用于固定和支撐所述磁選轉(zhuǎn)筒的支撐輥。

本發(fā)明的一個實施例中，所述介質(zhì)棒采用硬磁材料制成；

所述介質(zhì)棒的直徑為所述礦物顆粒直徑的2-3倍。

本發(fā)明的一個實施例中，所述節(jié)能型高梯度強磁選機還包括支撐架，所述分選箱通過所述支撐架與所述磁選轉(zhuǎn)筒連接。

本文中所述的弱磁性礦物顆粒，其物質(zhì)比磁化率χ介于(15～600)X10-6厘米3/克之間，在磁場強度H＝480000-1600000安/米的強磁選機中可以選出。這類礦物主要有：大多數(shù)鐵錳礦物-赤鐵礦、鏡鐵礦、褐鐵礦、菱鐵礦、水錳礦、軟錳礦、硬錳礦、菱錳礦等；一些含鉻、鎢的礦物—鉻鐵礦、黑蛇紋石、橄欖石、拓榴石、輝石等。

本發(fā)明節(jié)能型高梯度強磁選機具有如下優(yōu)點：

本發(fā)明節(jié)能型高梯度強磁選機只需增加磁選轉(zhuǎn)筒的寬度和磁場的橫向長度，在磁選轉(zhuǎn)筒中加入螺旋輸送槽，卸在輸送槽中的礦物顆粒料經(jīng)過螺旋輸送機輸出，供下道工序所用；本發(fā)明的節(jié)能型高梯度強磁選機的結(jié)構(gòu)簡單、機械裝備容易制造，易于大型化，極大提高了礦物顆粒料的處理量。本發(fā)明強磁選機的介質(zhì)棒采用硬磁材料制作之后，介質(zhì)棒不必始終在磁場中完成礦物顆粒料的吸附，其所需磁系的氣隙空間大幅縮小，能耗降低，成本降低；其應(yīng)用在鈦鐵礦分選領(lǐng)域能夠大幅降低選礦成本，使鈦鐵礦拋尾工藝清潔環(huán)保，實現(xiàn)弱磁性礦物資源的高效回收利用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的節(jié)能型高梯度強磁選機的橫截面的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的圖1的A-A向橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明的介質(zhì)筒的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明的磁選轉(zhuǎn)筒介質(zhì)棒的工作原理圖。

具體實施方式

以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

如圖1至圖3所示，本發(fā)明的節(jié)能型高梯度強磁選機包括磁選裝置10、輸料裝置30、給料裝置50以及分選箱20，其中，磁選裝置10包括磁選轉(zhuǎn)筒101、充磁磁系、退磁磁系以及磁選轉(zhuǎn)筒的驅(qū)動裝置60，磁選轉(zhuǎn)筒101上沿著磁選轉(zhuǎn)筒101的周向上均設(shè)有介質(zhì)棒108；給料裝置50設(shè)在在磁選轉(zhuǎn)筒101的內(nèi)部空間的下端，利于磁選轉(zhuǎn)筒上的介質(zhì)棒充分吸附弱磁性礦物顆粒料的位置，方便給料裝置向磁選轉(zhuǎn)筒101內(nèi)側(cè)輸送待篩選的礦物顆粒料。分選箱20位于磁選轉(zhuǎn)筒101下部，接收磁選轉(zhuǎn)筒101選剩下的礦物顆粒料；充磁磁系用于磁化磁選轉(zhuǎn)筒中的介質(zhì)棒108，充磁磁系位于給料裝置50的上方，充磁磁系對磁選轉(zhuǎn)筒上的介質(zhì)棒進(jìn)行磁化，磁化后的介質(zhì)棒108吸附礦物顆粒料中的弱磁性礦物顆粒料；退磁磁系用于磁選轉(zhuǎn)筒中的介質(zhì)棒108退磁，與充磁磁系位置相對；充磁磁系和退磁磁系中的磁場方向相反，磁場強度大小符合介質(zhì)棒所采用材料的磁滯回線中能夠使介質(zhì)棒充磁和退磁的強度大小。輸料裝置50安裝在磁選轉(zhuǎn)筒101的內(nèi)部空間的上端，接收經(jīng)退磁磁系對磁選轉(zhuǎn)筒介質(zhì)棒108退磁后，卸下的弱磁性礦物顆粒料。磁選轉(zhuǎn)筒101在旋轉(zhuǎn)的過程中，先經(jīng)過充磁磁系磁化，磁化部分的磁選轉(zhuǎn)筒介質(zhì)棒108轉(zhuǎn)到給料裝置50的下方，充分吸附礦物顆粒料中的弱磁性礦物顆粒料，磁化部分的磁選轉(zhuǎn)筒介質(zhì)棒108經(jīng)過退磁磁系退磁后，將吸附的弱磁性礦物顆粒料釋放到位于磁選轉(zhuǎn)筒101上端的輸料裝置30中，磁選轉(zhuǎn)筒10繼續(xù)旋轉(zhuǎn)進(jìn)入下一個選料的過程。

其中，磁選轉(zhuǎn)筒101包括介質(zhì)筒107，多個介質(zhì)棒位于介質(zhì)筒107內(nèi)并穿插固定在所述介質(zhì)筒壁上，介質(zhì)筒107按照所述磁選轉(zhuǎn)筒101周向上進(jìn)行布置，介質(zhì)筒口的方向與磁選轉(zhuǎn)筒101的徑向相同，介質(zhì)筒107內(nèi)的介質(zhì)棒108之間存在孔隙，礦物顆粒料通過介質(zhì)筒口進(jìn)入介質(zhì)筒，并與介質(zhì)棒108接觸。較佳的，介質(zhì)筒的形狀為沒有上蓋和下蓋的盒體形狀，介質(zhì)棒108為硬磁材料制成，介質(zhì)筒107為不導(dǎo)磁材料。為了不影響磁場分布及卸礦，與磁系無關(guān)的支撐設(shè)備，例如支撐輥、分選箱20均采用不導(dǎo)磁材料制作，磁系軛鐵及鐵芯均采用軟磁材料。介質(zhì)棒108的直徑最好與所選礦物顆粒料的直徑相匹配，介質(zhì)棒108的直徑為所選礦物顆粒直徑的2-3倍，較佳的，介質(zhì)棒的直徑為所選顆粒直徑的2.67倍，具有最佳的磁選效果，并能夠充分的吸附弱磁性礦物顆粒料。

輸料裝置30還包括螺旋電機301以及輸送槽302，輸送槽302呈倒V形，輸料槽302的位置恰好位于磁選轉(zhuǎn)筒101旋轉(zhuǎn)到吸附弱磁性礦物顆粒料部分的介質(zhì)棒108磁化恰好回到零點，弱磁性礦物顆粒料會卸到輸送槽302內(nèi)，弱磁性礦物顆粒料在螺旋電機301的作用下，將其通過輸送槽槽口303進(jìn)行收集，將收集到的弱磁性礦物顆粒料備用。當(dāng)然作為可變換的實施方式，輸料槽也可以設(shè)為“一”字形，其可水平設(shè)置或者傾斜設(shè)置。

其中，充磁磁系包括呈長條形的第一磁鐵102和呈長條形的第二磁鐵103，第一磁鐵103靠近磁選轉(zhuǎn)筒101的內(nèi)側(cè)，其S極沿著磁選轉(zhuǎn)筒的直徑朝向磁選轉(zhuǎn)筒101的外側(cè)，第二磁鐵102靠近磁選轉(zhuǎn)筒101的外側(cè)，其N極沿著磁選轉(zhuǎn)筒的直徑朝向內(nèi)側(cè)，且與第一磁鐵102的S極相對。當(dāng)磁選轉(zhuǎn)筒101轉(zhuǎn)動的過程中，經(jīng)過第一磁鐵102和第二磁鐵103之間時，經(jīng)過第一磁鐵102和第二磁鐵103間隙的部分磁選轉(zhuǎn)筒101中的介質(zhì)棒108磁化，磁化后的介質(zhì)棒108用于吸附礦物顆粒料中的弱磁性礦物顆粒料。

退磁磁系包括第三磁鐵104和第四磁鐵105，第三磁鐵104位于磁選轉(zhuǎn)筒101的內(nèi)側(cè)，靠近磁選轉(zhuǎn)筒101，其N極朝向磁選轉(zhuǎn)筒101的外側(cè)，第四磁鐵105位于磁選轉(zhuǎn)筒101的外側(cè)，靠近磁選轉(zhuǎn)筒101，其S極朝向磁選轉(zhuǎn)筒101的內(nèi)側(cè)，且與第三磁鐵104相對。當(dāng)磁選轉(zhuǎn)筒101吸附弱磁性顆粒料部分的介質(zhì)棒108經(jīng)過第三磁鐵104和第四磁鐵105之間時，介質(zhì)棒磁化回到零點，介質(zhì)棒108上吸附的弱磁性材料卸下來，卸下來的弱磁性材料被輸送裝置的輸送槽接收到。當(dāng)然，同時改變充磁磁系和退磁磁系的N極、S極方向不影響磁選轉(zhuǎn)筒對礦物顆粒料的篩選效果。

其中，驅(qū)動裝置60采用電動機，在磁選轉(zhuǎn)筒101的內(nèi)側(cè)壁還設(shè)有窄齒輪圈，電動機的旋轉(zhuǎn)軸通過與齒輪嚙合帶動磁選轉(zhuǎn)筒101轉(zhuǎn)動。電動機對磁選轉(zhuǎn)筒101進(jìn)行驅(qū)動，使得磁選轉(zhuǎn)筒101不斷的旋轉(zhuǎn)，磁選轉(zhuǎn)筒不斷的磁化-吸附弱磁性礦石顆粒料-退磁-釋放弱磁性礦物顆粒料。

分選箱20通過支撐架40與磁選轉(zhuǎn)筒101連接，磁選轉(zhuǎn)筒101內(nèi)側(cè)由給料裝置50輸送的礦石顆粒料，礦石顆粒料首先釋放到磁選轉(zhuǎn)筒101的內(nèi)側(cè)，其中的部分弱磁性礦物顆粒料被吸附到磁化后的介質(zhì)棒108上，部分未吸附的無磁性或磁性更弱的顆粒料，穿過介質(zhì)筒，經(jīng)過磁選轉(zhuǎn)筒101的介質(zhì)棒108之間的孔隙，進(jìn)入分選箱20內(nèi)，分選箱20內(nèi)設(shè)有用于提供礦石顆粒上行機會的脈動機構(gòu)201，經(jīng)過脈動機構(gòu)201將進(jìn)入分選箱的礦物顆粒料，不斷的下降和上升，使磁選轉(zhuǎn)筒101上介質(zhì)棒108更充分地吸附弱磁性礦物顆粒料。未被吸附的弱磁性礦物顆粒料，經(jīng)分選箱底部的尾礦管202排出。脈動機構(gòu)201包括安裝在分選箱20側(cè)邊上的橡膠鼓膜，橡膠鼓膜上連接有連桿，連桿連著偏心輪，隨著偏心輪的轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)橡膠鼓膜的脈動，通過調(diào)節(jié)偏心輪的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)振動頻率，通過調(diào)節(jié)偏心程度，調(diào)節(jié)脈動的幅度。

磁選轉(zhuǎn)筒101內(nèi)側(cè)設(shè)有多個支撐輥106，支撐輥106對磁選轉(zhuǎn)筒101起到加固和支撐作用，磁選轉(zhuǎn)筒101通過支撐輥106與固定架40連接。

本發(fā)明的節(jié)能型高梯度強磁選機的工作原理如下：

節(jié)能型高梯度強磁選機的介質(zhì)棒來吸附弱磁性礦物，介質(zhì)棒為硬磁材料制成，介質(zhì)棒磁化后形成梯度磁場能夠有效吸附弱磁性礦物顆粒料。本發(fā)明利用硬磁材料磁滯回線，在磁選轉(zhuǎn)筒的介質(zhì)棒吸附礦物顆粒料之前采用電磁或永磁磁系作為充磁磁系，使介質(zhì)棒達(dá)到飽和磁化，磁化后的介質(zhì)棒充磁后離開充磁磁系，具有剩磁的介質(zhì)棒將礦物顆粒料吸附在介質(zhì)棒磁場梯度增大區(qū)域，接著介質(zhì)棒通過一個與磁場方向相反的磁場的退磁磁系，使介質(zhì)磁棒退磁，磁選轉(zhuǎn)筒上的介質(zhì)棒到達(dá)卸礦區(qū)域，介質(zhì)棒磁化恰好回到零點，從而將吸附在介質(zhì)棒上的礦物顆粒料卸下。這種通過磁化-退磁的方式對礦物顆粒料進(jìn)行分選的形式，不會因為磁選轉(zhuǎn)筒直徑的增大而增加激磁能耗，只需永磁場達(dá)到介質(zhì)棒的飽和磁化，其能耗等同永磁磁選機，在不增加設(shè)備成本的情況下其礦物顆粒料的處理量得到大幅度提高。

如圖4所示，本發(fā)明的介質(zhì)棒采用典型硬磁材料的磁滯回線，可實現(xiàn)本發(fā)明的介質(zhì)棒的工作過程及狀態(tài)，硬磁材料介質(zhì)棒在進(jìn)入充磁磁系時，磁化部分的磁選轉(zhuǎn)筒工作在OAB段，在其離開充磁磁場時，磁化部分的磁選轉(zhuǎn)筒工作在BMr段，離開充磁磁系后，磁化部分的磁選轉(zhuǎn)筒開始吸附弱磁性礦物，吸附弱磁性礦物顆粒料后，磁選轉(zhuǎn)筒將吸附的弱磁性礦物顆粒料提升至一定的高度后進(jìn)入退磁磁系，吸附的弱磁性礦物顆粒料的磁選轉(zhuǎn)筒進(jìn)入的退磁過程，其工作在MrD段，退出退磁磁場時，吸附弱磁性礦物顆粒料的磁選轉(zhuǎn)筒工作在DO段，磁選轉(zhuǎn)筒的介質(zhì)棒從充磁，吸附礦物顆粒料到退磁卸礦，周而復(fù)始地工作在OABMrDO的路徑中，達(dá)到不間斷的對弱磁性礦物顆粒料進(jìn)行篩選的目的。

本發(fā)明利用了硬磁介質(zhì)的磁滯回線的原理，使介質(zhì)棒先磁化-吸附弱磁性礦物顆粒料-退磁-卸礦，介質(zhì)棒在磁化和退磁的過程中并不需要很大的空間，磁選轉(zhuǎn)筒上的介質(zhì)棒磁化和退磁僅僅需要一個二維磁場即可，工作時只需增加磁選轉(zhuǎn)筒的寬度和磁場的橫向長度，就可增加礦物顆粒料的分選量。在磁選轉(zhuǎn)筒內(nèi)加入螺旋輸送槽，卸在輸送槽中的礦物顆粒料經(jīng)過螺旋輸送機輸出，供下道工序使用，本發(fā)明的節(jié)能型高梯度強磁選機的結(jié)構(gòu)簡單、機械裝備容易制造，易于大型化，極大提高了礦物顆粒料的處理量。介質(zhì)棒采用硬磁材料制作之后，介質(zhì)棒不必始終在磁場中完成礦物顆粒料的吸附，其磁系所需的氣隙空間大幅縮小，能耗降低，在鈦鐵礦等弱磁性礦物分選領(lǐng)域能夠大幅降低選礦成本，能夠使鈦鐵礦拋尾工藝清潔環(huán)保，實現(xiàn)弱磁性礦物資源的高效回收利用。

雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實施例對本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對之作一些修改或改進(jìn)，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。