專利名稱：一種用于強(qiáng)磁選機(jī)的高梯度聚磁介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種用于強(qiáng)磁選機(jī)的高梯度聚磁介質(zhì)，屬于礦冶工程礦物加工エ程中的選礦領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在強(qiáng)磁性鐵礦石和優(yōu)質(zhì)的鐵礦資源日益減少，而礦冶工程鋼鐵行業(yè)的選礦面對(duì)的鐵礦石資源主要以赤鐵礦、褐鐵礦以及菱鐵礦為主的細(xì)而貧且磁性非常弱的鐵礦石資源，有效回收這些鐵礦石資源的關(guān)鍵技術(shù)是使用高梯度強(qiáng)磁選機(jī)。高梯度強(qiáng)磁選機(jī)是礦冶工程鋼鐵行業(yè)的非常重要的選礦設(shè)備，他的質(zhì)量好壞直接影響到鐵礦資源的利用率、選礦廠的經(jīng)濟(jì)效益、選礦廠的節(jié)能減排等技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。強(qiáng)磁選機(jī)的聚磁介質(zhì)是強(qiáng)磁選機(jī)的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)和核心技術(shù)之一，現(xiàn)在的強(qiáng)磁選機(jī)的聚磁介質(zhì)ー般使用間隔充填的齒板介質(zhì)、間隔充填的圓棒介質(zhì)、緊密充填的球形介質(zhì)、緊密充填的網(wǎng)狀介質(zhì)、緊密充填的鋼毛介質(zhì)，而常用在選礦中的聚磁介質(zhì)是間隔充填的圓棒介質(zhì)和緊密充填的網(wǎng)狀介質(zhì)。強(qiáng)磁選機(jī)的聚磁介質(zhì)的作用，就是將磁選機(jī)磁路中選別空間的均勻磁場(chǎng)變成高梯度的非均勻磁場(chǎng)，以滿足磁選對(duì)導(dǎo)磁性礦物的捕捉要求。非均勻磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)磁性礦粒的捕捉カ為F=mXkXH gradH式中m礦粒的質(zhì)量；k是礦粒的比磁化系數(shù)；H是磁選機(jī)選別空間的背景磁場(chǎng)強(qiáng)& ;g—H是強(qiáng)磁選機(jī)聚磁介質(zhì)的磁場(chǎng)梯度。提高聚磁介質(zhì)的磁場(chǎng)梯度不用増加能耗，只要聚磁介質(zhì)的斷面形狀不同就能實(shí)現(xiàn)不同的磁場(chǎng)梯度。礦粒的質(zhì)量和礦粒的比磁化系數(shù)是礦粒固有性質(zhì)決定的數(shù)值，磁選機(jī)選別空間的背景磁場(chǎng)強(qiáng)度H是通過(guò)電能來(lái)獲得的。由式中可知，對(duì)于捕捉質(zhì)量小的微細(xì)礦粒(質(zhì)量很小)和捕捉比磁化系數(shù)小的弱磁性礦物，要么增加能耗來(lái)提高磁場(chǎng)強(qiáng)度H，要么增加磁場(chǎng)梯度來(lái)增加對(duì)他的捕捉力F。因此，為了節(jié)約能耗，人們就發(fā)明了高梯度磁選機(jī)，高梯度磁選機(jī)就是為了提高磁場(chǎng)梯度來(lái)降低磁選機(jī)選別空間的背景磁場(chǎng)強(qiáng)度，而節(jié)約電能。現(xiàn)在的選礦エ業(yè)用強(qiáng)磁選機(jī)的聚磁介質(zhì)的磁場(chǎng)梯度大小排列是緊密充填的網(wǎng)狀介質(zhì) > 間隔充填的圓棒介質(zhì)。緊密充填的網(wǎng)狀介質(zhì)對(duì)回收細(xì)粒礦粒較好，但他存在介質(zhì)間“磁短路”現(xiàn)象和容易堵塞的問(wèn)題而被限制使用。而間隔充填的圓棒介質(zhì)磁場(chǎng)梯度不高、磁路中磁阻太大而能耗高，但他具有沒(méi)有“磁短路”現(xiàn)象和不容易堵塞的優(yōu)點(diǎn)而被廣泛使用。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種用于強(qiáng)磁選機(jī)的高梯度聚磁 介質(zhì)，利用高梯度聚磁介質(zhì)在磁選機(jī)中回收難于回收的超細(xì)粒礦粒，本實(shí)用新型中的高梯度聚磁介質(zhì)還能節(jié)約磁選機(jī)的能耗。[0012]本實(shí)用新型的理論基礎(chǔ)非均勻磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)磁性礦粒的捕捉カ為F=m XkX HgradH式中m礦粒的質(zhì)量；k是礦粒的比磁化系數(shù)；H是磁選機(jī)選別空間的背景磁場(chǎng)強(qiáng)度；是強(qiáng)磁選機(jī)聚磁介質(zhì)的磁場(chǎng)梯度。若要回收質(zhì)量m很小的礦粒,要么用電能來(lái)增加磁場(chǎng)強(qiáng)度，但由于磁選機(jī)磁路設(shè)計(jì)和使用材料的局限，磁路中磁飽和使磁場(chǎng)強(qiáng)度不能提高到很高，如通常能達(dá)到IT ;要么增加聚磁介質(zhì)的磁場(chǎng)梯度。本實(shí)用新型就是將聚磁介質(zhì)的斷面形狀做成一種等邊菱形的特殊形狀，用間隔充填的安裝方式，獲得比緊密充填的網(wǎng)狀介質(zhì)以及間隔充填的圓棒介質(zhì)更高的磁場(chǎng)梯度，且沒(méi)有磁短路現(xiàn)象。 本實(shí)用新型高梯度聚磁介質(zhì)包括非導(dǎo)磁金屬板和導(dǎo)磁介質(zhì)棒,導(dǎo)磁介質(zhì)棒的截面為等邊菱形，等邊菱形導(dǎo)磁介質(zhì)棒被固定在兩塊非導(dǎo)磁金屬板間構(gòu)成介質(zhì)分選盒。本實(shí)用新型中所述菱形截面的兩條對(duì)角線長(zhǎng)度比為2:1 3:2。本實(shí)用新型中所述菱形導(dǎo)磁介質(zhì)棒安裝時(shí)菱形截面的長(zhǎng)對(duì)角線與磁場(chǎng)磁力線方向平行。本實(shí)用新型中菱形導(dǎo)磁介質(zhì)棒按一定密度垂直焊接或鉚接或者用螺釘固定在兩塊非導(dǎo)磁金屬板間，菱形導(dǎo)磁介質(zhì)棒截面總面積占非導(dǎo)磁金屬板面積的40% 50%。本實(shí)用新型中兩塊非導(dǎo)磁金屬板平行的嵌入磁選機(jī)的分選空間且大小適當(dāng)。本實(shí)用新型中等邊菱形導(dǎo)磁介質(zhì)棒的兩個(gè)頂角，即與磁場(chǎng)磁力線方向平行的兩個(gè)長(zhǎng)端頂角(鋭角)，進(jìn)行倒圓角處理。下面結(jié)合圖I、圖2對(duì)其結(jié)構(gòu)原理進(jìn)行介紹。圖2是常用的圓棒型聚磁介質(zhì)，他的磁力線沿垂直方向單位距離的變化率(即磁場(chǎng)梯度)較小，若要増加磁場(chǎng)梯度就只能減小圓棒的直徑，但減小了圓棒的直徑就増加了磁路斷面中空氣隙的面積，使整個(gè)磁路中的磁阻大量增加而大量増加能耗，當(dāng)達(dá)到磁飽和后，再怎么增加能耗也達(dá)不到有些微細(xì)粒礦粒所需的磁場(chǎng)捕捉力。圓棒型聚磁介質(zhì)有效回收粒級(jí)下限可達(dá)到19微米。圖I是本實(shí)用新型的選礦強(qiáng)磁選機(jī)用高梯度聚磁介質(zhì)，其按如圖所示的菱形導(dǎo)磁介質(zhì)棒安裝時(shí)菱形截面的長(zhǎng)對(duì)角線與磁場(chǎng)磁力線方向平行，形成具有最大的磁場(chǎng)梯度且選別空間最大和磁路中磁阻最小的特點(diǎn)，他的磁力線沿垂直方向單位距離的變化率(即磁場(chǎng)梯度)要比圓棒型的高25%，因此高效和節(jié)能，他對(duì)磁性礦粒有效回收粒級(jí)下限可達(dá)到5微米。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)及積極效果本實(shí)用新型與常規(guī)通用的圓棒型介質(zhì)相比，磁場(chǎng)梯度可高25% ;能回收5 μ m礦粒；磁選機(jī)在相同能耗情況下，鐵礦石回收率可提聞5% 20% ;在回收相同的礦粒與同等回收率的情況下，可節(jié)約20%的能耗。本實(shí)用新型是ー種新型的磁選機(jī)用高梯度聚磁介質(zhì)，是采用間隔充填的安裝方式，他的磁場(chǎng)梯度比圓棒型介質(zhì)要高，在磁路中磁阻小而能耗低，也具有沒(méi)有“磁短路”現(xiàn)象和不容易堵塞的優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型的新型選礦強(qiáng)磁選機(jī)用高梯度聚磁介質(zhì)，特別適用于回收微細(xì)粒弱磁性礦粒，有效回收粒級(jí)下限可達(dá)到5微米，且高效，節(jié)能。

圖I是本實(shí)用新型聚磁介質(zhì)的磁力線分布示意圖。圖中1是磁場(chǎng)的一個(gè)磁極(N) ；3是本實(shí)用新型的等邊菱形介質(zhì)棒。圖2是圓棒型聚磁介質(zhì)的磁力線分布示意圖。圖中1是磁場(chǎng)的一個(gè)磁極(N) ；2是傳統(tǒng)使用的圓形介質(zhì)棒。圖3是本實(shí)用新型聚磁介質(zhì)棒安裝示意圖。
圖中1是磁場(chǎng)的兩個(gè)磁極(N和S) ；3是相同形狀的50根菱形導(dǎo)磁介質(zhì)棒。圖4是圓棒型聚磁介質(zhì)棒示意圖。圖中1是磁場(chǎng)的兩個(gè)磁極(N和S) ；2是相同形狀的35根傳統(tǒng)使用的圓柱形介質(zhì)棒。圖5是本實(shí)用新型的高梯度聚磁介質(zhì)分選盒、以及在磁場(chǎng)中安裝的示意圖。圖中1是磁場(chǎng)的兩個(gè)磁極(N和S) ；3是本發(fā)明的等邊菱形聚磁介質(zhì)棒；6是固定介質(zhì)棒的兩塊非導(dǎo)磁金屬板，介質(zhì)棒是靠焊接或鉚接或者螺釘垂直固定在此板上。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例I 本實(shí)用新型高梯度聚磁介質(zhì)(見(jiàn)圖5)在XCSQ50 X 70以及雙環(huán)磁選機(jī)上應(yīng)用，包括非導(dǎo)磁金屬板6和導(dǎo)磁介質(zhì)棒3,介質(zhì)棒被鉚接在兩塊非導(dǎo)磁金屬板6間構(gòu)成大小適合磁選機(jī)分選腔的分選介質(zhì)盒，菱形導(dǎo)磁介質(zhì)棒按50%的密度垂直鉚接在兩塊非導(dǎo)磁金屬板間，菱形截面兩條對(duì)角線長(zhǎng)寬比為2:1，菱形截面兩對(duì)角線長(zhǎng)度分別IOmm和5mm，介質(zhì)棒的兩個(gè)頂角(銳角)進(jìn)行倒R2mm圓角處理。圖5中，磁選機(jī)的選別磁場(chǎng)空間是如圖中磁極I (N)和磁極I (S)間的斷面空隙，若沒(méi)有聚磁介質(zhì)，此空間的磁場(chǎng)近乎為均勻磁場(chǎng)，均勻磁場(chǎng)對(duì)磁性礦粒幾乎沒(méi)有捕捉力，即不能回收礦粒。當(dāng)采用如圖所示安裝了聚磁介質(zhì)后，選別空間的磁場(chǎng)變成了如圖I所示的非均勻磁場(chǎng)，新型聚磁介質(zhì)的磁場(chǎng)梯度比以同樣條件安裝圓棒形介質(zhì)高25%,磁選機(jī)在背景場(chǎng)強(qiáng)為O. 8T的情況下，能有效回收5 μ m的鐵礦或鈦鐵礦微細(xì)礦粒，回收率與使用圓棒形介質(zhì)相比能提高15%左右。在回收相同的礦粒與回收率的情況下，可節(jié)約20%的電磁場(chǎng)能耗。本實(shí)用新型提供的高梯度聚磁介質(zhì)，當(dāng)做成不同形狀的介質(zhì)盒后，適用于全部的強(qiáng)磁選機(jī)和高梯度磁選機(jī)，具有很大的經(jīng)濟(jì)效益和應(yīng)用前景。
權(quán)利要求1.一種用于強(qiáng)磁選機(jī)的高梯度聚磁介質(zhì)，其特征在于包括非導(dǎo)磁金屬板和導(dǎo)磁介質(zhì)棒，導(dǎo)磁介質(zhì)棒的截面為等邊菱形，菱形導(dǎo)磁介質(zhì)棒設(shè)置在兩塊非導(dǎo)磁金屬板間構(gòu)成介質(zhì)分選盒。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚磁介質(zhì)，其特征在于菱形截面的兩條對(duì)角線長(zhǎng)度比為2:1 3:2。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的聚磁介質(zhì)，其特征在于菱形導(dǎo)磁介質(zhì)棒安裝時(shí)菱形截面的長(zhǎng)對(duì)角線與磁場(chǎng)磁力線方向平行。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚磁介質(zhì)，其特征在于菱形導(dǎo)磁介質(zhì)棒垂直焊接或鉚接或者用螺釘固定在兩塊非導(dǎo)磁金屬板間，菱形導(dǎo)磁介質(zhì)棒截面總面積占非導(dǎo)磁金屬板面積的40% 50%。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚磁介質(zhì)，其特征在于兩塊非導(dǎo)磁金屬板平行地嵌入磁選機(jī)的分選空間。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚磁介質(zhì)，其特征在于等邊菱形導(dǎo)磁介質(zhì)棒的兩個(gè)銳角進(jìn)行倒圓角處理。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種新型用于強(qiáng)磁選機(jī)的高梯度聚磁介質(zhì)，其包括非導(dǎo)磁金屬板和導(dǎo)磁介質(zhì)棒，導(dǎo)磁介質(zhì)棒的截面為等邊菱形，菱形導(dǎo)磁介質(zhì)棒固定在兩塊非導(dǎo)磁金屬板間構(gòu)成分選介質(zhì)盒，兩塊非導(dǎo)磁金屬板平行的嵌入磁選機(jī)的分選空間且大小適當(dāng)，等邊菱形導(dǎo)磁介質(zhì)棒的兩個(gè)長(zhǎng)端頂角(銳角)進(jìn)行倒圓角處理，本實(shí)用新型的高梯度聚磁介質(zhì)具有在磁路中磁場(chǎng)梯度高，磁阻小、節(jié)約能耗，回收礦粒過(guò)程中具有沒(méi)有“磁短路”現(xiàn)象和不容易堵塞的優(yōu)點(diǎn)，特別適用于回收微細(xì)粒弱磁性礦粒，有效回收粒級(jí)下限可達(dá)到5微米。
文檔編號(hào)B03C1/033GK202398419SQ201120385070
公開(kāi)日2012年8月29日 申請(qǐng)日期2011年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月12日
發(fā)明者李世厚, 李庚 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)