一种实验分析离心高梯度磁场旋转磁介质单丝捕获的方法技术

本发明专利技术涉及一种实验分析离心高梯度磁场旋转磁介质单丝捕获的方法，属于高梯度磁选过程的磁介质研究技术领域。本发明专利技术制作若干个不同丝径的磁介质盒，磁介质盒上设置有3~5层同心环状分布的磁介质丝孔，每个同心环上的磁介质丝孔等距排列，不同同心环上的磁介质丝孔间距不同，每个磁介质盒安装一种直径的磁介质丝，磁介质丝可以在磁介质丝孔内自由装拆且磁介质丝与背景磁场方向垂直；每个磁介质盒的磁介质丝形状相同且材料相同；将磁介质盒放入周期式永磁离心高梯度磁选机中进行磁选实验，对磁介质丝的捕获情况进行准确分析，其中磁选实验包括离心高梯度磁场旋转磁介质单丝捕获实验、丝径匹配性实验、磁介质丝间距实验和选择性捕获实验。

A method for experimental analysis of single-wire capture of rotating magnetic medium in centrifugal high gradient magnetic field

The invention relates to a method for experimental analysis of single-wire capture of rotating magnetic medium in centrifugal high gradient magnetic field, belonging to the field of magnetic medium research technology in high gradient magnetic separation process. The invention manufactures several magnetic medium boxes with different wire diameters. There are three to five layers of concentric annular distribution of magnetic medium wire holes on the magnetic medium box. The magnetic medium wire holes on each concentric ring are arranged equidistantly. The magnetic medium wire holes on different concentric rings have different spacing. Each magnetic medium box is equipped with a diameter magnetic medium wire, and the magnetic medium wire can be used. The magnetic medium wire is assembled and disassembled freely in the hole of the magnetic medium wire and the magnetic medium wire is perpendicular to the direction of the background magnetic field; the shape of the magnetic medium wire in each magnetic medium box is the same and the material is the same; the magnetic medium box is put into the periodic permanent magnet centrifugal high gradient magnetic separator for magnetic separation experiment, and the capture of the magnetic medium wire is analyzed accurately, among which the magnetic separation experiment package It includes single wire capture experiment, wire diameter matching experiment, wire spacing experiment and selective capture experiment of rotating magnetic medium with centrifugal high gradient magnetic field.

【技术实现步骤摘要】
一种实验分析离心高梯度磁场旋转磁介质单丝捕获的方法
本专利技术涉及一种实验分析离心高梯度磁场旋转磁介质单丝捕获的方法，属于高梯度磁选过程的磁介质研究

技术介绍
磁介质是实现高梯度磁选过程的载体，其结构决定磁场分布和分选效能。实际中，磁介质由大量磁介质单丝有序排列组合而成；单丝作为磁介质的基本构成，其磁力捕获分析是研究磁介质的前提和基础。迄今，有关磁介质的研究，局限于磁介质丝的磁场分布和磁力捕获模拟，其准确性和实用性无法证实。申请号为201610574053.3的专利申请文件中公开了一种实验分析磁介质单丝捕获的方法，可以对磁介质的磁场分布和磁力捕获等理论模型进行准确的实验验证，还可以用于新型磁介质的创新设计，提升高梯度磁选装备效能。但是该公开文件中，其运用到的单丝捕获装置为静态磁介质，是以脉动高梯度磁选机为分选设备进行实验的，仅在流体力场和高梯度磁场环境下对单丝磁介质的捕获效果进行了分析，并未对高梯度磁场和离心力场的磁介质进行全方位分析离心高梯度磁场旋转磁介质单丝捕获的特点。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题及不足，本专利技术提供一种实验分析离心高梯度磁场旋转磁介质单丝捕获的方法，本专利技术专利以离心高梯度磁选机为分选设备，采用新型磁介质盒，利用高梯度磁场和离心力场的优点，全面分析了离心高梯度磁场旋转磁介质单丝捕获的特点。为离心高梯度磁选新技术的发展以及旋转磁介质的研究提供了依据及实验基础。本专利技术制作不同丝径、不同磁介质丝形状的磁介质盒：磁介质盒上设置有3~5层同心环状分布的磁介质丝孔，每个同心环上的磁介质丝孔等距排列，不同同心环上的磁介质丝孔间距不同，每个磁介质盒安装一种直径的磁介质丝，磁介质丝可以在磁介质丝孔内自由装拆且磁介质丝与背景磁场方向垂直；每个磁介质盒的磁介质丝形状相同；实验时，在磁介质盒的单层同心环上安装磁介质丝，同心环上的磁介质间距相同且磁介质丝间距不小于15mm以避免磁介质丝间的磁场耦合作用，可进行离心高梯度磁场旋转磁介质单丝捕获实验；选择不同丝径、不同磁介质丝形状的磁介质丝安装在不同磁介质丝旋转半径的磁介质盒的单层同心环上，可进行丝径匹配实验；依次增加同心环上相邻磁介质丝间距，可进行磁介质丝间距实验；还可对窄粒级的低品位弱磁性原矿进行选择性捕获实验。一种实验分析离心高梯度磁场旋转磁介质单丝捕获的方法，具体步骤如下：（1）制作不同丝径、不同磁介质丝形状的磁介质盒：制作若干个不同丝径的磁介质盒，磁介质盒上设置有3~5层同心环状分布的磁介质丝孔，每个同心环上的磁介质丝孔等距排列，不同同心环上的磁介质丝孔间距不同，每个磁介质盒安装一种直径的磁介质丝，磁介质丝可以在磁介质丝孔内自由装拆且磁介质丝与背景磁场方向垂直；每个磁介质盒的磁介质丝形状相同；（2）实验分析：将步骤（1）中磁介质盒放入周期式永磁离心高梯度磁选机中进行磁选实验，对磁介质丝的捕获情况进行准确分析，其中磁选实验包括离心高梯度磁场旋转磁介质单丝捕获实验、丝径匹配性实验、磁介质丝间距实验和选择性捕获实验；所述步骤（1）每个磁介质盒安装4~40根磁介质丝且磁介质丝位于单层的同心环上；所述离心高梯度磁场旋转磁介质单丝捕获实验为将根据情况而定的磁介质丝装入磁介质盒中的单层同心环上的磁介质丝孔内，同心环上的磁介质间距相同且磁介质丝间距不小于15mm以避免磁介质丝间的磁场耦合作用，将磁介质盒放入周期式永磁离心高梯度磁选机中，加入窄粒级磁选物料，改变实验条件如磁选机的离心转速、磁介质丝直径、磁介质丝形状和磁介质丝旋转半径，计算单根磁介质丝捕获质量，分析磁选机的离心转速、磁介质丝直径、磁介质丝形状和磁介质丝旋转半径对旋转磁介质捕获量的影响，确定磁介质丝的最佳丝径、磁介质丝的最佳形状、不同磁介质条件下的最佳离心转速和磁介质丝旋转半径；所述丝径匹配性实验为将待分选物料分成若干个窄粒级，将不同丝径、不同磁介质丝形状的磁介质丝安装在不同磁介质丝旋转半径的磁介质盒的单层同心环上的磁介质丝孔内，同心环上的磁介质间距相同且磁介质丝间距不小于15mm以避免磁介质丝间的磁场耦合作用；将磁介质盒放入周期式永磁离心高梯度磁选机中，改变实验条件如磁选机的离心转速、磁介质丝直径、磁介质丝形状和磁介质丝旋转半径，分析每一个窄粒级对应的磁介质丝的最佳丝径、磁介质丝的最佳形状、最佳离心转速和磁介质丝旋转半径，确定基于物料粒级分布的磁介质丝径匹配关系、磁介质丝形状匹配关系、离心转速和磁介质丝旋转半径匹配关系；所述磁介质丝间距实验为将磁介质丝安装在磁介质盒的单层同心环上的磁介质丝孔内且同心环上的相邻磁介质丝间距相同，依次增加同心环上相邻磁介质丝间距，将磁介质盒放入周期式永磁离心高梯度磁选机中，加入窄粒级磁选物料，改变实验条件如相邻磁介质丝间距和窄粒级的不同磁选物料，计算单根磁介质丝捕获质量，确定窄粒级的不同磁选物料的最佳相邻磁介质丝间距；所述选择性捕获实验为将不同丝径、不同磁介质丝形状的磁介质丝安装在不同磁介质丝旋转半径的磁介质盒的单层同心环上的磁介质丝孔内，同心环上的磁介质间距相同且磁介质丝间距不小于15mm以避免磁介质丝间的磁场耦合作用；将磁介质盒放入周期式永磁离心高梯度磁选机中，加入窄粒级的低品位弱磁性原矿，改变实验条件如磁选机的离心转速、磁介质丝直径、磁介质丝形状和磁介质丝旋转半径，分析磁选机的离心转速、磁介质丝直径、磁介质丝形状和磁介质丝旋转半径对磁介质单丝捕获的精矿品位的影响。本专利技术的有益效果是：（1）通过离心高梯度磁场旋转磁介质单丝捕获实验，精确测定单根磁介质丝捕获质量，分析磁选机的离心转速、磁介质丝直径、磁介质丝形状和磁介质丝旋转半径对旋转磁介质捕获量的影响，确定磁介质丝的最佳丝径、磁介质丝的最佳形状、不同磁介质条件下的最佳离心转速和磁介质丝旋转半径；实现对有关磁介质磁场、离心力场分布和磁力捕获等理论模型的准确验证，验证理论研究的正确性和可行性；（2）通过丝径匹配性实验，分析每一个窄粒级对应的磁介质丝的最佳丝径、磁介质丝的最佳形状、最佳离心转速和磁介质丝旋转半径，确定基于物料粒级分布的磁介质丝径匹配关系、磁介质丝形状匹配关系、离心转速和磁介质丝旋转半径匹配关系；为不同粒级物料的分选提供合适的分选条件，提高设备分选效能；（3）通过磁介质丝间距实验，可以确定窄粒级的不同磁选物料的最佳相邻磁介质丝间距；为旋转磁介质的设计提供必要的理论基础，提高磁介质的分选效能；同时为离心高梯度磁场旋转磁介质的工业开发及应用提供必要的理论依据；（4）通过选择性捕获实验，分析磁选机的离心转速、磁介质丝直径、磁介质丝形状和磁介质丝旋转半径对磁介质单丝捕获的精矿品位的影响；掌握离心高梯度分选弱磁性原矿的捕获机理及调控规律，为离心高梯度磁选新技术装备的开发应用提供关键的基础理论支撑，促进离心高梯度磁选新方法的工业转化应用。附图说明图1为磁介质盒的俯视图；图2为磁介质盒的正半剖结构示意图；图中：1-进矿口、2-非导磁不锈钢磁介质板、3-磁介质丝。具体实施方式下面结合具体实施方式，对本专利技术作进一步说明。实施例1：一种实验分析离心高梯度磁场旋转磁介质单丝捕获的方法，具体步骤如下：（1）制作不同丝径、不同磁介质丝形状的磁介质盒：制作若干个不同丝径的磁介质盒，磁介质盒上设置有3~5层同心环状分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实验分析离心高梯度磁场旋转磁介质单丝捕获的方法，其特征在于，具体步骤如下：（1）制作不同丝径、不同磁介质丝形状的磁介质盒：制作若干个不同丝径的磁介质盒，磁介质盒上设置有3~5层同心环状分布的磁介质丝孔，每个同心环上的磁介质丝孔等距排列，不同同心环上的磁介质丝孔间距不同，每个磁介质盒安装一种直径的磁介质丝，磁介质丝可以在磁介质丝孔内自由装拆且磁介质丝与背景磁场方向垂直；每个磁介质盒的磁介质丝形状相同；（2）实验分析：将步骤（1）中磁介质盒放入周期式永磁离心高梯度磁选机中进行磁选实验，对磁介质丝的捕获情况进行准确分析，其中磁选实验包括离心高梯度磁场旋转磁介质单丝捕获实验、丝径匹配性实验、磁介质丝间距实验和选择性捕获实验。

【技术特征摘要】
1.一种实验分析离心高梯度磁场旋转磁介质单丝捕获的方法，其特征在于，具体步骤如下：（1）制作不同丝径、不同磁介质丝形状的磁介质盒：制作若干个不同丝径的磁介质盒，磁介质盒上设置有3~5层同心环状分布的磁介质丝孔，每个同心环上的磁介质丝孔等距排列，不同同心环上的磁介质丝孔间距不同，每个磁介质盒安装一种直径的磁介质丝，磁介质丝可以在磁介质丝孔内自由装拆且磁介质丝与背景磁场方向垂直；每个磁介质盒的磁介质丝形状相同；（2）实验分析：将步骤（1）中磁介质盒放入周期式永磁离心高梯度磁选机中进行磁选实验，对磁介质丝的捕获情况进行准确分析，其中磁选实验包括离心高梯度磁场旋转磁介质单丝捕获实验、丝径匹配性实验、磁介质丝间距实验和选择性捕获实验。2.根据权利要求1所述实验分析离心高梯度磁场旋转磁介质单丝捕获的方法，其特征在于：步骤（1）每个磁介质盒安装4~40根磁介质丝且磁介质丝位于单层的同心环上。3.根据权利要求1所述实验分析离心高梯度磁场旋转磁介质单丝捕获的方法，其特征在于：所述离心高梯度磁场旋转磁介质单丝捕获实验为将根据情况而定的磁介质丝装入磁介质盒中的单层同心环上的磁介质丝孔内，同心环上的磁介质间距相同且磁介质丝间距不小于15mm以避免磁介质丝间的磁场耦合作用，将磁介质盒放入周期式永磁离心高梯度磁选机中，加入窄粒级磁选物料，改变实验条件如磁选机的离心转速、磁介质丝直径、磁介质丝形状和磁介质丝旋转半径，计算单根磁介质丝捕获质量，分析磁选机的离心转速、磁介质丝直径、磁介质丝形状和磁介质丝旋转半径对旋转磁介质捕获量的影响，确定磁介质丝的最佳丝径、磁介质丝的最佳形状、不同磁介质条件下的最佳离心转速和磁介质丝旋转半径。4.根据权利要求1所述实验分析离心高梯度磁场旋转磁介质单丝捕获的方法，其特征在于：所述丝...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈禄政，任朋，曾剑武，易凡，叶方平，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南,53