一种选矿用磁流体式节能型高梯度磁选机制造技术

一种选矿用磁流体式节能型高梯度磁选机，包括：机架、磁选部、磁系和管道系统以及收集部，机架包括下部底座和上支撑架；磁选部安装于下部底座上，磁系通过上支撑架固定安装在磁选部的外部；磁选部为内部中空的腔体结构，具有磁选腔壁，磁系包括磁流体系统和螺旋管道，磁流体系统包括磁流体管路、循环泵、泄流阀、磁流体储存器；螺旋管道贴合在磁选部外部呈紧密螺旋上升排列；磁流体管路和螺旋管道连通，循环泵、泄流阀均安装于磁流体管路上，磁流体储存器和磁流体管路连通。由于采用磁流体结构，实现了将永磁材料应用于高梯度磁选机中进行磁选，解决了现有技术中高梯度磁选机耗能大、冷却系统结构复杂的的问题，降低了制造、使用以及维护成本。

A Energy-saving High Gradient Magnetic Separator with Magnetohydrodynamic for Mineral Processing

【技术实现步骤摘要】
一种选矿用磁流体式节能型高梯度磁选机
本专利技术涉及一种高梯度磁选机，尤其是涉及一种用于从流体矿浆中进行磁选的低功耗节能型高梯度磁选机。
技术介绍
在人类矿物提取的历史上采用磁场对矿物质进行磁选已经有一百多年的历史，初期的磁选机由于理论和材料等基础科学发展的制约，并没有得到广泛的应用。从1855年开始采用电磁铁产生磁场后，磁选机的理论和实践才日趋完善，行业内涌现出了各种类型的工业用磁选设备，磁选法在铁矿的选矿方面才得到广泛的应用。在二十世纪六十年代以后，随着材料科学的不断发展，永磁材料的磁场强度越来越强，一些磁选机逐渐开始采用永磁体进行磁选，特别是弱磁选机逐渐永磁化。高梯度磁选机是二十世纪六十年代末七十年代初发展起来的磁分离技术，其主要特点就是：将导磁的磁性介质填充在螺旋磁系的内腔中作为分选介质。由于磁选介质在磁化达到饱和状态时能产生很高的磁场梯度和强度，并具有很大的捕收面积，因而适应范围大，特别是用于对细微颗粒的捕收。在现有技术中的高梯度磁选机多采用的是电磁线圈用于产生磁场，其优点是控制方便、产生的磁场强度大，可以达到1.5T以上，并可以通过调整电流大小调整磁场强度，缺点也很明显，由于采用的是电磁线圈，其产生磁场时需要很大的电流，其耗电量巨大，是有名的“电老虎”，由于在矿物磁选领域并不是所有的磁选流程都需要使用1.5T以上的磁场进行磁选，因此，在很多粗选或者弱磁选的场合采用电磁线圈型高梯度磁选机往往是“大材小用”。而且，在线圈通电产生磁场的同时由于涡流效应等原因还会产生巨大的热量，必须控制发热量机器才能正常运行，因此采用电磁线圈磁选的高梯度磁选机均需要配备一套复杂的油冷或水冷循环系统，这进一步提高了高梯度磁选机的复杂程度和制造成本。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术将永磁材料应用于高梯度磁选机中，设计出了一种采用永磁磁流体产生磁场的高梯度磁选机，其技术方案如下：一种选矿用磁流体式节能型高梯度磁选机，包括：机架、磁选部、磁系和管道系统以及收集部，所述机架包括下部底座和上支撑架；所述磁选部安装于所述下部底座上，所述磁系通过所述上支撑架固定安装在所述磁选部的外部；所述磁选部为内部中空的腔体结构，具有磁选腔壁，其特征在于：所述磁系包括磁流体系统。所述磁选腔壁，采用导磁或顺磁材料制成，所述磁选介质为间隔充填的齿板介质、间隔充填的圆棒介质、紧密充填的球形介质、紧密充填的网状介质或者紧密充填的钢毛介质。所述磁系还包括螺旋管道，所述磁流体系统包括磁流体管路、循环泵、泄流阀、磁流体储存器；所述螺旋管道贴合在所述磁选部外部呈紧密螺旋上升排列；所述磁流体管路和所述螺旋管道连通，所述循环泵、所述泄流阀均安装于所述磁流体管路上，所述磁流体储存器和磁流体管路连通。所述磁流体管路包括磁流体出口管、磁流体入口管和磁流体卸放管；所述磁流体出口管一端连接所述螺旋管道顶端的流体出口，另一端连接所述磁流体储存器；所述磁流体入口管一端连接所述螺旋管道底端的流体入口，另一端连接所述磁流体储存器，所述磁流体入口管上还安装有所述循环泵；所述磁流体卸放管一端连接所述螺旋管道底端的流体入口，另一端连接所述磁流体储存器，所述磁流体卸放管上安装有所述泄流阀。所述磁流体系统中的磁流体是由磁性颗粒、基液以及活性剂组成的流体，流体中的磁性颗粒由铷铁硼、钐钴、永磁铁氧体等材料制成，其为棒状或者是球状，粒径小于1mm；基液为水或者油等有机溶剂，采用油酸、乙二醇等作为活性剂防止团聚。所述磁流体储存器底部设置有小型电磁线圈，在泄流时对所述小型电磁线圈通电用于辅助磁流体回流。所述磁系还包括极化线圈，所述极化线圈套设安装在所述磁流体入口管上，位于所述螺旋管道底端的流体入口和所述循环泵之间，其在磁选过程中通入直流电，产生单一方向的磁场，用于提高流入所述螺旋管道的磁流体内部磁性颗粒极性方向排列的一致性。所述管道系统由进料管、进料阀、进水管、进水阀、精矿出料管、精矿出料阀、尾矿出料管和尾矿出料阀组成；所述磁选部的磁选腔上部和所述进料管以及所述进水管连通，所述进料阀安装于所述进料管上用于控制进料，所述进水阀安装于所述进水管上用于控制进水；所述磁选部的磁选腔下部与所述精矿出料管和所述尾矿出料管连通，所述精矿出料阀安装于所述精矿出料管上用于控制精矿出料，所述尾矿出料阀安装于所述尾矿出料管上用于控制尾矿出料；所述收集部包括尾矿收集槽和精矿收集槽，所述精矿收集槽用于收集所述精矿出料管排出的精矿，所述尾矿收集槽用于收集所述尾矿出料管排出的尾矿。一种用于低功耗节能型高梯度磁选机的磁选方法，其特征在于包括给矿、漂洗和冲洗三个阶段的步骤，这三个阶段的步骤为一个工作周期，在完成一个周期的工作后，即可从头开始下一个周期的选矿，整个过程可通过控制系统按程序进行。一种用于低功耗节能型高梯度磁选机的磁选方法，其特征在于包括给矿、漂洗和冲洗三个阶段的步骤；所述给矿阶段步骤为：打开循环泵，极化线圈通电，使得磁系中磁流体储存器内储存的磁流体经过极化排列后沿磁流体入口管进入螺旋管道中，并在磁流体储存器、磁流体入口管、螺旋管道和磁流体出口管中形成单向循环流动且流速和极性方向稳定的磁性流体，磁性流体将磁选介质磁化；打开进料管上的进料阀，打开尾矿出料管上的尾矿出料阀，进水管上的进水阀和精矿出料管上的精矿出料阀保持关闭；磁选后的矿浆排放到尾矿收集槽中；所述漂洗步骤为：在经过一段时间后，磁选介质上的磁性颗粒吸附接近饱和，关闭进料阀，打开进水管上的进水阀，尾矿出料管上的尾矿出料阀保持打开状态，加入清水将附着在磁选介质上的非磁性颗粒冲洗出去，排出到尾矿收集槽中；所述冲洗步骤为：关闭尾矿出料管的尾矿出料阀，关闭循环泵，极化线圈断电，打开泄流阀使得磁流体通过磁流体卸放管道泻入磁流体储存器，为了提高流体卸放速度，磁选部的磁选腔中的磁场消失，再次打开进水管上的进水阀，通入高压清水对磁选介质进行清洗，将磁选介质上的磁性颗粒冲洗下来，打开精矿出料管上的精矿出料阀，磁性颗粒由精矿出料阀排出到精矿收集槽中。其达到的有益效果为：可以替换现有技术中的电磁线圈式高梯度磁选机，应用于大多数的粗选或者弱磁选或者部分强磁精选的选矿流程中；去掉了电磁线圈及其控制系统，解决了现有技术中电磁线圈式高梯度磁选机耗能大的技术问题；去掉了现有技术中的电磁线圈式高梯度磁选机中结构复杂的冷却系统，简化了磁选机的复杂结构，从而降低了制造、使用以及维护成本。附图说明图1为低功耗节能型高梯度磁选机主要结构图；图2为低功耗节能型高梯度磁选机加载磁场时的螺旋管道剖面图；图3为低功耗节能型高梯度磁选机加载磁场时的磁选部剖面图以及螺旋管道和磁选腔壁局部放大图；图4为低功耗节能型高梯度磁选机消除磁场时收集盘主剖面图；图5(a)为加载磁场时收集盘俯视图，图5(b)为消除磁场时收集盘俯视图；图6为永磁磁体形状和连接方式示意图；图7为采用磁流体的低功耗节能型高梯度磁选机主要结构图；图8为采用双螺旋结构的低功耗节能型高梯度磁选机主要结构图；1、机架；1-1、下部底座；1-2、上支撑架；2、磁选部；2-1、磁选腔壁；2-2、磁选介质；3、磁系；3-1、螺旋管道；3-2、收集盘；3-2-1、收集槽；3-3、牵引绳；3-4、提升装置；3-5、永磁磁体；3-6、磁流体管路；3-6-1、磁流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种选矿用磁流体式节能型高梯度磁选机，包括：机架(1)、磁选部(2)、磁系(3)和管道系统以及收集部，所述机架(1)包括下部底座(1‑1)和上支撑架(1‑2)；所述磁选部(2)安装于所述下部底座(1‑1)上，所述磁系(3)通过所述上支撑架(1‑2)固定安装在所述磁选部(2)的外部；所述磁选部(2)为内部中空的腔体结构，具有磁选腔壁(2‑1)，其特征在于：所述磁系(3)包括磁流体系统。

【技术特征摘要】
1.一种选矿用磁流体式节能型高梯度磁选机，包括：机架(1)、磁选部(2)、磁系(3)和管道系统以及收集部，所述机架(1)包括下部底座(1-1)和上支撑架(1-2)；所述磁选部(2)安装于所述下部底座(1-1)上，所述磁系(3)通过所述上支撑架(1-2)固定安装在所述磁选部(2)的外部；所述磁选部(2)为内部中空的腔体结构，具有磁选腔壁(2-1)，其特征在于：所述磁系(3)包括磁流体系统。2.根据权利要求1所述的一种选矿用磁流体式节能型高梯度磁选机，其特征在于：所述磁选腔壁(2-1)，采用导磁或顺磁材料制成，所述磁选介质(2-2)为间隔充填的齿板介质、间隔充填的圆棒介质、紧密充填的球形介质、紧密充填的网状介质或者紧密充填的钢毛介质。3.根据权利要求1所述的一种选矿用磁流体式节能型高梯度磁选机，其特征在于：所述磁系(3)还包括螺旋管道(3-1)，所述磁流体系统包括磁流体管路(3-6)、循环泵(3-7)、泄流阀(3-8)、磁流体储存器(3-9)；所述螺旋管道(3-1)贴合在所述磁选部(2)外部呈紧密螺旋上升排列；所述磁流体管路(3-6)和所述螺旋管道(3-1)连通，所述循环泵(3-7)、所述泄流阀(3-8)均安装于所述磁流体管路(3-6)上，所述磁流体储存器(3-9)和磁流体管路(3-6)连通。4.根据权利要求3所述的一种选矿用磁流体式节能型高梯度磁选机，其特征在于：所述磁流体管路(3-6)包括磁流体出口管(3-6-1)、磁流体入口管(3-6-2)和磁流体卸放管(3-6-3)；所述磁流体出口管(3-6-1)一端连接所述螺旋管道(3-1)顶端的流体出口，另一端连接所述磁流体储存器(3-9)；所述磁流体入口管(3-6-2)一端连接所述螺旋管道(3-1)底端的流体入口，另一端连接所述磁流体储存器(3-9)，所述磁流体入口管(3-6-2)上还安装有所述循环泵(3-7)；所述磁流体卸放管(3-6-3)一端连接所述螺旋管道(3-1)底端的流体入口，另一端连接所述磁流体储存器(3-9)，所述磁流体卸放管(3-6-3)上安装有所述泄流阀(3-8)。5.根据权利要求3所述的一种选矿用磁流体式节能型高梯度磁选机，其特征在于：所述磁流体系统中的磁流体是由磁性颗粒、基液以及活性剂组成的流体，流体中的磁性颗粒由铷铁硼、钐钴、永磁铁氧体等材料制成，其为棒状或者是球状，粒径小于1mm；基液为水或者油等有机溶剂，采用油酸、乙二醇等作为活性剂防止团聚。6.根据权利要求3所述的一种选矿用磁流体式节能型高梯度磁选机，其特征在于：所述磁流体储存器(3-9)底部设置有小型电磁线圈，在泄流时对所述小型电磁线圈通电用于辅助磁流体回流。7.根据权利要求1-6任一项所述的一种选矿用磁流体式节能型高梯度磁选机，其特征在于：所述磁系(3)还包括极化线圈(3-10)，所述极化线圈(3-10)套设安装在所述磁流体入口管(3-6-2)上，位于所述螺旋管道(3-1)底端的流体入口和所述循环泵(3-7)之间，其在磁选过程中通入直流电，产生单一方向的磁场，用于提高流入所述螺旋管道(3-1)的磁流体...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘新珍，
申请(专利权)人：刘新珍，
类型：发明
国别省市：安徽,34