用于磁選機(jī)的聚磁介質(zhì)、聚磁介質(zhì)盒、聚磁介質(zhì)柱及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于礦業(yè)工程中的選礦領(lǐng)域，尤其涉及一種用于磁選機(jī)的聚磁介質(zhì)及其組成產(chǎn)品和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著礦產(chǎn)資源的不斷開發(fā)，高品位和易選的鐵礦石資源日益減少，鋼鐵行業(yè)越來越重視以赤鐵礦、揭鐵礦及菱鐵礦為主的細(xì)而貧的弱磁性鐵礦資源的尚效開發(fā)利用。尚梯度磁選技術(shù)是處理微細(xì)粒弱磁性礦物的有效手段，在礦產(chǎn)資源的開發(fā)與利用中發(fā)揮著越來重要的作用。磁介質(zhì)是高梯度磁選機(jī)的關(guān)鍵組成部分，磁介質(zhì)的磁場特性往往決定了高梯度磁選機(jī)的分選性能的好壞，主要的磁介質(zhì)類型有球介質(zhì)、棒介質(zhì)、齒板介質(zhì)、鋼板網(wǎng)介質(zhì)和鋼毛介質(zhì)等。
[0003]細(xì)顆粒磁性礦物的有效回收所需磁場力更大，提高磁場力的途徑有兩種:增大磁場強(qiáng)度和磁場梯度。由于磁選機(jī)能耗與磁場強(qiáng)度的平方成正比，提高磁場強(qiáng)度會使能耗大幅上升；且高磁場往往導(dǎo)致礦物團(tuán)聚，機(jī)械夾雜嚴(yán)重，降低精礦品位；另外，受到磁選機(jī)磁路設(shè)計(jì)方式和所用材料的飽和磁化強(qiáng)度的限制，磁選機(jī)的背景磁場強(qiáng)度也不可能無限提高。因此，更多的是考慮通過提高磁場梯度來提高礦物所受磁力。
[0004]目前選礦領(lǐng)域使用的磁介質(zhì)主要是齒板介質(zhì)、鋼板網(wǎng)和棒介質(zhì)。齒板介質(zhì)磁場梯度較大，但磁力作用深度小，且易堵塞。緊密充填的網(wǎng)狀介質(zhì)可以產(chǎn)生較大的磁場梯度，對回收細(xì)顆粒礦物有促進(jìn)作用，但由于存在介質(zhì)間的“磁短路”現(xiàn)象和極易堵塞的問題，適用范圍很有限。棒介質(zhì)廣泛應(yīng)用于脈動高梯度磁選機(jī)中，有效解決了介質(zhì)堵塞的問題，但棒介質(zhì)產(chǎn)生的磁場梯度有限，磁路中磁阻過大導(dǎo)致能耗較高，隨著礦產(chǎn)資源的不斷開發(fā)，需處理的礦物粒度越來越細(xì)，棒介質(zhì)分選礦物的不足也日益凸顯。201110306909.6號中國專利公開了一種等邊菱形介質(zhì)，其磁場梯度比圓棒介質(zhì)高，且沒有“磁短路”現(xiàn)象，但這種菱形截面介質(zhì)的高磁場梯度集中在菱形截面的尖角處，高磁場力的作用深度小，對細(xì)顆粒礦物的捕集范圍較小。此外，還有一些形狀很特殊的磁介質(zhì)，如截面形狀為多邊形或者沿圓周分布的齒形及其他復(fù)雜形狀，這些磁介質(zhì)雖然也能夠產(chǎn)生較大的磁場力，但由于形狀過于復(fù)雜，加工制造難度大，成本高，難以在生產(chǎn)中大規(guī)模應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服以上【背景技術(shù)】中提到的不足和缺陷，提供一種生產(chǎn)成本低、能耗低、不易堵塞且能夠產(chǎn)生高磁場梯度的用于磁選機(jī)的聚磁介質(zhì)、聚磁介質(zhì)盒及聚磁介質(zhì)柱，還相應(yīng)提供該聚磁介質(zhì)盒等產(chǎn)品在磁選機(jī)中的應(yīng)用，以便有效提高磁選機(jī)的分選性能，同時還能降低磁選機(jī)能耗。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為一種用于磁選機(jī)的聚磁介質(zhì)，所述聚磁介質(zhì)被加工成條狀、柱狀或環(huán)狀，所述聚磁介質(zhì)的橫截面形狀為橢圓形。本發(fā)明橢圓形橫截面的聚磁介質(zhì)制作材料可以是工程純鐵或者導(dǎo)磁不銹鋼等。
[0007]上述的聚磁介質(zhì)中，優(yōu)選的:所述橢圓形的長軸與短軸的長度之比為1.2?3。
[0008]作為一個總的技術(shù)構(gòu)思，本發(fā)明還提供一種用于磁選機(jī)的聚磁介質(zhì)盒，所述聚磁介質(zhì)盒主要由非導(dǎo)磁金屬板(或者非導(dǎo)磁其他板材)和上述本發(fā)明的聚磁介質(zhì)構(gòu)成，所述聚磁介質(zhì)被加工成條狀或柱狀的聚磁介質(zhì)棒，多根所述的聚磁介質(zhì)棒間隔排布在兩塊非導(dǎo)磁金屬板之間。
[0009]上述的聚磁介質(zhì)盒中，優(yōu)選的第一種方案是:所述的聚磁介質(zhì)棒是沿水平方向延伸，且各聚磁介質(zhì)棒之間相互平行布置；每根聚磁介質(zhì)棒的兩端分別固接(優(yōu)選焊接或者鉚接)于所述的兩塊非導(dǎo)磁金屬板上，且每根聚磁介質(zhì)棒的軸線垂直于非導(dǎo)磁金屬板所在的平面。該聚磁介質(zhì)棒可以在兩塊非導(dǎo)磁金屬板之間均布排列或者是分區(qū)疏密排列。
[0010]上述的聚磁介質(zhì)盒中，優(yōu)選的第二種方案是:所述的聚磁介質(zhì)棒是沿豎直方向延伸，每根聚磁介質(zhì)棒的軸線平行于非導(dǎo)磁金屬板所在的平面，且各聚磁介質(zhì)棒之間相互平行布置；每根聚磁介質(zhì)棒的兩端分別固接于一連接件上；該連接件串聯(lián)起多根聚磁介質(zhì)棒，該連接件的兩端分別固接于所述的兩塊非導(dǎo)磁金屬板上。更優(yōu)選的，豎直朝向的聚磁介質(zhì)棒可先固定在一金屬框架內(nèi)，再將金屬框架焊接或者通過凹槽等結(jié)構(gòu)固定在兩塊非導(dǎo)磁金屬板之間。該豎直朝向的聚磁介質(zhì)棒一般在兩塊非導(dǎo)磁金屬板之間均勻排列。
[0011]上述的聚磁介質(zhì)盒中，優(yōu)選的，所述聚磁介質(zhì)棒在聚磁介質(zhì)盒中的充填率為15%?50%。
[0012]上述的聚磁介質(zhì)盒中，聚磁介質(zhì)棒的長度和非導(dǎo)磁金屬板的尺寸一般可根據(jù)分選空間的大小確定。
[0013]作為一個總的技術(shù)構(gòu)思，本發(fā)明還提供一種用于磁選機(jī)的聚磁介質(zhì)柱，所述聚磁介質(zhì)柱主要由多層的聚磁介質(zhì)環(huán)系上下疊加組成，每一層的聚磁介質(zhì)環(huán)系由多個由大到小的聚磁介質(zhì)環(huán)同心套設(shè)而成，各聚磁介質(zhì)環(huán)是由加工成環(huán)狀的權(quán)利要求1或2所述的聚磁介質(zhì)構(gòu)成，各聚磁介質(zhì)環(huán)相互間隔開一距離，每層的聚磁介質(zhì)環(huán)系上下間隔開一距離。
[0014]作為一個總的技術(shù)構(gòu)思，本發(fā)明還提供上述第一種聚磁介質(zhì)盒在磁選機(jī)中的應(yīng)用，所述磁選機(jī)為垂直磁系的磁選機(jī)，將所述聚磁介質(zhì)盒安裝應(yīng)用于該磁選機(jī)以回收細(xì)顆粒磁性礦物；安裝應(yīng)用時，使所述聚磁介質(zhì)盒中聚磁介質(zhì)棒的橢圓截面長軸延伸方向與該磁選機(jī)背景磁場方向或磁力線方向平行的方式將該聚磁介質(zhì)盒放置于磁選機(jī)的分選腔中；磁選機(jī)工作時控制礦漿流動方向平行于橢圓截面長軸的延伸方向。
[0015]作為一個總的技術(shù)構(gòu)思，本發(fā)明還提供上述第二種聚磁介質(zhì)盒在磁選機(jī)中的應(yīng)用，所述磁選機(jī)為水平磁系的磁選機(jī)，將所述聚磁介質(zhì)盒安裝應(yīng)用于該磁選機(jī)以回收細(xì)顆粒磁性礦物；安裝應(yīng)用時，使所述聚磁介質(zhì)盒中聚磁介質(zhì)棒的橢圓長軸延伸方向與該磁選機(jī)背景磁場方向或磁力線方向平行的方式將該聚磁介質(zhì)盒放置于磁選機(jī)的分選腔中，磁選機(jī)工作時礦漿流動方向與橢圓截面方向垂直。
[0016]上述的應(yīng)用中，優(yōu)選的:所述磁選機(jī)為強(qiáng)磁選機(jī)或高梯度磁選機(jī)。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0018]1.采用本發(fā)明這種橢圓形截面形狀的聚磁介質(zhì)可以獲得比常規(guī)正圓截面聚磁介質(zhì)更大的磁場梯度，且介質(zhì)之間不會存在“磁短路”現(xiàn)象；
[0019]2.本發(fā)明的橢圓形截面形狀的聚磁介質(zhì)容易制造，采用該聚磁介質(zhì)制作成的聚磁介質(zhì)盒或聚磁介質(zhì)柱具有生產(chǎn)成本低、不易堵塞且能夠產(chǎn)生高磁場梯度的優(yōu)點(diǎn)，其高磁場力作用深度較常規(guī)的圓棒介質(zhì)或菱形截面介質(zhì)更大，對細(xì)顆粒礦物的捕集范圍更大，因而更有利于回收細(xì)顆粒磁性礦物，提高礦物回收率。
【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1為圓截面聚磁介質(zhì)棒在磁場中磁化的磁力線圖。
[0022]圖2為本發(fā)明橢圓截面的聚磁介質(zhì)棒在磁場中磁化的磁力線圖。
[0023]圖3為本發(fā)明實(shí)施例1中聚磁介質(zhì)盒的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖4為本發(fā)明實(shí)施例2中聚磁介質(zhì)盒的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖5為本發(fā)明實(shí)施例3中聚磁介質(zhì)盒的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖6為本發(fā)明實(shí)施例1、2中單個聚磁介質(zhì)棒的外觀形貌圖。
[0027]圖7為本發(fā)明實(shí)施例1中的聚磁介質(zhì)盒在磁選機(jī)中安裝應(yīng)用時的原理圖。
[0028]圖8為本發(fā)明實(shí)施例2中的聚磁介質(zhì)盒在磁選機(jī)中安裝應(yīng)用時的原理圖。
[0029]圖9為本發(fā)明實(shí)施例3中的聚磁介質(zhì)盒在磁選機(jī)中安裝應(yīng)用時的原理圖。
[0030]圖例說明
[0031]1、聚磁介質(zhì)棒；2、非導(dǎo)磁金屬板；3、連接棒；4、聚磁介質(zhì)環(huán)。
【具體實(shí)施方式】
[0032]為了便于理解本發(fā)明，下文將結(jié)合說明書附圖和較佳的實(shí)施例對本發(fā)明作更全面、細(xì)致地描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于以下具體的實(shí)施例。
[0033]需要特別說明的是，當(dāng)某一元件被描述為“固定于、固接于、連接于或連通于”另一元件上時，它可以是直接固定、固接、連接或連通在另一元件上，也可以是通過其他中間連接件間接固定、固接、連接或連通在另一元件上。
[0034]除非另有定義，下文中所使用的所有專業(yè)術(shù)語與本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中所使用的專業(yè)術(shù)語只是為了描述具體實(shí)施例的目的，并不是旨在限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0035]除非另有特別說明，本發(fā)明中用到的各種原材料和設(shè)備等均可通過市場購買得到或者可通過現(xiàn)有方法制備得到。
[0036]實(shí)施例1:
[0037]一種如圖6所示本發(fā)明的用于磁選機(jī)的聚磁介質(zhì)，該聚磁介質(zhì)被加工成柱狀，該聚磁介質(zhì)的橫截面形狀為橢圓形。
[0038]一種如圖3所示本發(fā)明的用于磁選機(jī)的聚磁介質(zhì)盒，該聚磁介質(zhì)盒主要由非導(dǎo)磁金屬板2和上述本實(shí)施例的聚磁介質(zhì)構(gòu)成，本實(shí)施例的聚磁介質(zhì)為加工