永磁中分式多辊多元高梯度振动磁选机制造技术

一种永磁中分式多辊多元高梯度振动磁选机，包括机架（１２），通过减振弹簧组（１８）安装在机架（１２）上方的磁选箱本体，设置在磁选箱本体内的多个永磁磁辊，以及位于磁选箱本体顶部的给料斗（２２）和位于磁选箱本体底部的排料通道（１７）；其特征在于：所述永磁磁辊是由磁性强弱不同磁性材料制成，并按二维矩阵形式将多个永磁磁辊排列开来构建多元分选磁场，由同类型磁性材料制成的永磁磁辊位于同一平面上，且不同磁性的永磁磁辊按其磁性强弱依次由上至下顺物料流动方向按品字形错位排列；在不同层相邻的永磁磁辊层之间和上层永磁磁辊层的上方布置相同规格的聚磁介质槽，槽内装有不同类型的聚磁介质。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术专利涉及一种磁选设备，具体说是涉及一种永磁中分式多辊多元高 梯度振动磁选机。该磁选机适用于处理含多种不同磁性矿物的宽粒级粉体物 料，既可用于湿法分选，也可用于干式分离，还可用于工业污水的处理。
技术介绍
电磁磁选机仍是当前强磁选的主流设备，由于电磁体需要激磁电源，且为 解决线圈的发热问题还需要冷却系统，在设备加工制造过程中需要耗费大量的 导电铜排或铜管以及电工纯铁，不仅设备结构复杂、维修不便、价格昂贵，运 行成本也较高，而永磁体只需一次充磁后就能提供稳定的磁场，生产时无需激 磁功耗和冷却系统，和同类型的电磁高梯度磁选机相比，永磁磁选机结构简单 紧凑、重量轻、占地面积小、制造和运行成本低。随着高性能稀土永磁材料的 问世及其磁性能的快速提高，电磁强磁选机的永磁化日益受到各方的关注。20世纪80年代初，美国的B.R.Arvidson等人研制出了一种叫"铁轮" (Ferrous Wheel)的永磁高梯度磁选机，后为满足墨西哥某矿山公司从堆存 的老尾矿中回收赤铁矿的需要，美国的Eriez公司为其设计制造了 16台815 型(每台设备有15个铁轮，每个铁轮的外径为8英尺)铁轮永磁高梯度磁选 机。这种磁选机外形类似于15个间隔约280mm (11英寸)的介质环组成的大 圆筒，设备总长5， 18m (17英尺)，外径2.44m (8英尺)，每个介质环沿圆周 方向由若干个轴向厚60mm (2.5英寸)、径向深300mm等规格介质槽组成。圆 筒套在4个耳轮上运转，用10匹马力的齿轮电机通过链轮和链条驱动，运转 速度约2r/min，转速可由直流电源控制。每个介质环间由弧形陶瓷铁氧体磁体 构成上、下两组磁系，铁氧体装在非磁性的不锈钢盒内，在介质环间定向(轴 向)产生磁场，使得改设备同时兼具粗选和扫选功能。上、磁系磁极间磁感应 强度分别为O. 1T (粗选)和0.22T (扫选)。捷克共和国的磁选技术一直比较先进，在永磁高梯度磁选方面也很有特色。他们采用两块对极的永磁体与铁轭组成大空腔窗框式的磁体结构，与磁系围成 的空腔外形相同的分选箱布置其中，分选箱内装聚磁介质。永磁体最初采用陶 瓷铁氧体磁性材料，现大都改用了高性能的钕铁硼磁体。单个磁极是由多个小 的钕铁硼磁块组成的大磁块，每个磁块都装入不锈钢盒而后焊接在不同规格的u形钢板上，再将两个u形钢板组装成由两个可以相互移动的大磁块组成的封 闭磁回路，在分选间隙为90ram时，磁场强度可达0.6T。带有这种磁路的间断 式磁选机主要用于对捷克共和国的多种陶瓷和瓷器工业的原料粉体进行提纯。 此类磁选机磁极间的间隙尺寸要根据工业磁过滤的需要设计，通过测量釉料通 过小的已经试验过的介质盒的流量，来确定分选间隙间装有聚磁介质的分选盒 的规格尺寸，当釉料流量为lmVh时，介质盒的长度约538mm,宽度约60mm。目前国内已经工业化应用的永磁高梯度磁选设备可分为立环式、往复式、 干式等几种，永磁磁系结构主要有"日"字型、环式、带式、筒式等，聚磁介 质多为钢毛或导磁不锈钢板金属网。立环高梯度磁选设备是当前最常见、工业化应用程度最高的一类高梯度磁 选机，其突出优点在于能够实现连续作业，立环永磁高梯度磁选设备大都是由 相应的电磁磁选设备更换磁系后进一步改进所得，我国典型的立环永磁高梯度 磁选设备主要有马鞍山矿山研究院研制的YG型永磁双立环高梯度磁选机和 鞍山钢铁公司常文臣等人研制的DGYC型多元高梯度永磁强磁选机。2004年，长沙矿冶研究院与莫斯科矿业大学合作，研发了CRI醒型双箱往 复式永磁高梯度磁选机，并于2006年开始在长石、霞石和高岭土等非金属矿 除铁生产中应用，取得了良好的经济效益。类似于捷克的永磁高梯度磁选机， 该机也采用了新型钕铁硼永磁大空腔对极窗框式磁体结构，闭合磁场均匀背景 磁感应强度达0.8T以上；分选装置为两个作往复直线运动的分选箱，分选箱 内置多维聚磁介质，进入磁体时，聚磁介质表面磁感应强度达1. 3T以上，磁 场梯度达106T/m以上；气动装置由四个气缸组成，其中两个气缸同步驱动分选 箱进入或移出磁体，另外两个气缸控制给浆阔的开启和闭合；配套的PLC电控 箱具有自动和手动两种运行模式，并能通过参数的设定和更改，方便地调整生 产操作参数，以保证理想的生产指标。中南工业大学的陈荩、孙仲元、冯定五等人研制了平环永磁高梯度磁选机，该机采用了波状磁场多极永磁磁系，内、外磁系均为磁铁铠装挤压磁系。内磁系为10个挤压磁系外加两个附加导料平磁极，挤压磁极的磁系包角为140°， 内磁系和内筒一起构成了永磁中场强筒式磁选机，可用于中等磁性矿物的分 选，内、外永磁磁系间隙可调，以适应不同物料对分选场强的要求。内、外磁 系受内、外筒保护，不同物料直接接触。内筒和聚磁介质固定在一起，工作时 和聚磁介质一起沿轴向振动，外筒固定不动，内筒安装在滑动轴承上，以便于 密封和振动，聚磁介质采用不锈钢板网，将钢板网加工成长条状，在内筒上沿 轴向成辐射状安装，钢板网两端嵌入筒体的端盖内并加以固定。该机是为粉体 的干式磁选作业工作而设计的。除以上闭路永磁磁系的高梯度磁选机外，还有一类开路磁系的永磁高梯度 磁选机，如中国专利CN2314853Y公开了另一种开路磁系的立轮永磁高梯度磁 选机，它包括立式配置的分选环及其驱动机构、永磁磁系、非磁性物排料箱等 部件组成，同时还配置有脉动机构，向心开路永磁磁系位于分选环下方，结合 分选环内置的分选介质产生高梯度磁场。永磁磁系由轭铁、主磁极和反斥磁极 组成，其中主磁极和反斥磁极均采用钕铁硼材料制成，交替排列，磁系工作面 向内弯曲为向心面，致使磁通量被压縮而产生聚磁效应，使得该磁系的磁场分 布更为合理，作用深度更大，永磁磁系内设有矿浆通道。中国专利CN2522172Y公开了一种强磁力辊。这种磁力辊由稀土永磁强磁环 和高导磁材料的轭片串接而成。环形的导磁轭片与环形稀土永磁强磁体相间交 错排列，无磁芯轴从两种环的中心穿过，芯轴两端用无磁螺纹端盖固定。这种 强磁力辊主要特点是利用了永磁排斥状态聚磁技术，布置在任意一个环形导磁 轭片两边的环形稀土永磁强磁体都是同一极性，排斥状态聚磁技术使得导磁轭 片两边环形稀土永磁强磁体发出的磁通都被迫从环形轭片的外圆周面"挤出"， 从而形成了强磁力辊的工作磁感应强度和磁场梯度。采用无磁芯轴和端盖主要 是防止漏磁现象。这种强磁力辊的工作场强可达2T，磁场梯度可达103T/m。以 此强磁力辊为核心，可以构成永磁带式和筒式磁选机。综上所述，当前永磁高梯度磁选技术的研究虽然已经初步解决了磁系结 构、磁场强度、分选过程时堵塞等问题，具备了初步应用于工业化生产的条件， 但在实际应用过程中仍存在以下几个方面的突出问题(l)磁系结构不尽合理，分选区域场强偏低，永磁体磁能利用极不充分；(2)磁系内部给排矿口、磁极 工作面的"长胡子"现象不易清除；(3)分选空间狭小，设备加工制造要求高， 且消耗材料较多；(4)分选区域内磁场强度均一，且大都采用单一的不锈钢板 网或钢毛等聚磁介质，不能适应宽粒级、多磁性矿物的分选；(5)分选过程中 常出现机械夹杂和堵塞聚磁介质的现象，致使分选技术指标恶化；(6)湿法分 选时为减轻机械夹杂大都使用了漂洗水，磁性物卸料大都本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种永磁中分式多辊多元高梯度振动磁选机，包括机架（１２），通过减振弹簧组（１８）安装在机架（１２）上方的磁选箱本体，设置在磁选箱本体内的多个永磁磁辊，以及位于磁选箱本体顶部的给料斗（２２）和位于磁选箱本体底部的排料通道（１７）；其特征在于：所述永磁磁辊是由磁性强弱不同磁性材料制成，并按二维矩阵形式将多个永磁磁辊排列开来构建多元分选磁场，由同类型磁性材料制成的永磁磁辊位于同一平面上，且不同磁性的永磁磁辊按其磁性强弱依次由上至下顺物料流动方向按品字形错位排列；在不同层相邻的永磁磁辊层之间和上层永磁磁辊层的上方布置相同规格的聚磁介质槽，槽内装有不同类型的聚磁介质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：焦红光，刘鹏，鲁富山，铁占续，马娇，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]