專利名稱：濕法測定磁性物含量的永磁測定儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種可廣泛用于選礦、選煤等礦物加工及糧食、茶葉生產(chǎn)等諸多
行業(yè)進行磁性物含量測定裝置，具體說是涉及一種濕法測定磁性物含量的永磁測定儀。
背景技術：
國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展使得各行各業(yè)對礦物資源的需求越來越多，礦物資源的深加 工利用顯得越來越重要；而對各種礦物物性的研究是加工利用的前提和基礎；其中磁性物 含量是物性研究的一項重要內(nèi)容。粉體中磁性物的含量是選礦、選煤等礦物加工及糧食、茶 葉生產(chǎn)等諸多行業(yè)十分關注的一個指標，測定礦物中磁性物的含量，是進行礦物分選的基 礎。 通過對礦物中磁性物含量的定量分析，可以了解礦物的可選性狀況，為制定合理 的分選工藝過程提供依據(jù)；同時還可作為磁選設備生產(chǎn)企業(yè)的一項重要技術指標。磁性 物的含量測定在選礦、各種稀有、有色金屬礦、非金屬礦提純等礦物加工以及冶金、磨料、糧 食、茶葉等諸多行業(yè)領域有著重要的應用。 磁性物在各種粉體中的化學成分、賦存方式差別很大，致使不同的行業(yè)執(zhí)行的測 量標準很不統(tǒng)一，測量方法千差萬別，相應地所采用的磁性物測定設備更是各具千秋。典型 的磁性物含量測定方法及相應裝置如下 在重介質選煤生產(chǎn)中，磁性物含量的測定是一項經(jīng)常性的項目，不但要對重介質 本身的磁性物含量進行測定，還要對懸浮液中磁性物含量、磁選機尾礦和各種分選產(chǎn)品中 的磁性物含量進行測定。當前選煤行業(yè)普遍采用一定細度的磁鐵礦粉來配置分選用重懸浮 液，磁鐵礦粉中磁性物的含量直接決定了重懸浮液的分選特性和生產(chǎn)成本。選煤行業(yè)執(zhí)行 的測定標準是選煤廠檢查標準MT/T808-1999，測定磁性物的含量實際上就是測定Fe304的 含量，測試方法和裝置主要有簡易測定法和磁選管測定法。 (1)簡易測定法使用兩塊玻璃和一塊永磁鐵，稱取一定量的磁鐵礦粉(或lmm以 下的待測樣)均勻鋪到一塊玻璃上，另一塊則置于其上，相距5-10mm ;然后將磁鐵在上層玻 璃板上來回移動，使磁性物吸附到上層玻璃上，再將磁鐵和上層玻璃一起移到事先準備好 的瓷盤上，拿掉磁鐵使磁性物脫落在瓷盤中。如此反復數(shù)次，直到磁性物全部吸出，稱其質 量，計算磁性物含量。簡易法測定結果總體誤差較大、且無規(guī)律。磁選管法測定小于lmm試 樣的磁性物含量時沖洗困難，影響了測試結果的準確性。 (2)磁選管法采用的主要測量儀器是磁選管。磁選管是當前應用最廣泛的磁性物 含量測定儀器，由安裝底座、C形鐵芯、激磁繞組、傳動機構、玻璃管及其支架等部分組成； 具有不同磁性的礦物粒子，通過磁選管形成的磁場，必然要受到磁力和機械力(重力及流 體作用)的作用；由于磁性較強和磁性較弱的礦粒所受的磁力不同，便產(chǎn)生了不同的運動 軌跡；磁性較強的顆粒富集在兩磁極中間，而磁性弱的顆粒則在水流的作用下排出，由于磁 選管與磁極間的相對往復運動，使得磁極間的物料產(chǎn)生"漂洗作用"，將夾雜在磁性顆粒間 的非磁性顆粒沖洗出來，于是物料顆粒按其磁性不同分選為兩種單獨的產(chǎn)物。
3[0008] 電感式磁性物含量計亦是重介選煤工藝所使用的一種測定重懸浮液中磁性物含 量或間接測量煤泥量的重要測定儀器。其工作原理是當某種含磁性物質的懸浮液通過變 送器線圈時，磁性物含量變化會導致線圈電感量變化，從而得出測量結果，因為只有重懸浮 液中的磁性物對線圈電感起作用，因此可通過測量線圈電感確定重懸浮液的磁性物含量。 但目前采用的重懸浮液磁性物含量的測定方法存在抗干擾能力差、工作不夠穩(wěn)定的問題， 影響了測量結果的準確度。 冶金行業(yè)測定礦石中的磁性物，執(zhí)行的標準是GB6730. 5_1986，其主要是測定礦石 中含鐵礦物的含量(比磁化系數(shù)大于3000 X 10—6cm3/g)，現(xiàn)在廣泛采用以下3種方法進行磁 性鐵的測定(l)手工內(nèi)磁選法然后用帶有銅(或玻璃)套的永久磁鐵，把磁性礦物選出， 用洗瓶淋洗磁鐵把吸附在上面的磁性礦物沖掉，借抽出磁鐵，把磁性礦物放入另一燒杯中， 反復數(shù)次，直至試樣中的磁性礦物全部選出為止；(2)手工外磁選法稱取0-100g試樣于 燒杯中，加入約20ml水使試樣完全濕潤，用永久磁鐵(隔燒杯底測得磁場強度為900±100 奧斯特)緊貼燒杯底部移動，使磁性礦物移向一側，然后傾出非磁性礦物，再用水沖散燒杯 中礦樣，重復操作，直至傾出的水中無礦物為止；(3)WFC-3型磁選儀磁選法稱取0-100g試 樣于燒杯中，加入約20ml水使試樣完全濕潤，由于磁力的作用，磁性礦粒偏離其垂直下落 的軌跡被吸附在磁極近處的管壁上，而非磁性顆?？看沽退髁芟吹淖饔孟侣?，由于框 架上永久磁鐵的極性正負相反排列，并能做垂直向往復運動，從而使磁性礦粒所在位置的 磁場方向交替變換，磁性礦粒隨之成180°翻轉，減少了磁性礦粒對非磁性礦粒的夾帶，使 磁性礦粒與非磁性礦粒完全分離。手工磁選法操作雖然簡單但準確度不高、重復性差。而 WFC-3型磁選儀磁選法采用釹鐵硼永磁體作為磁鐵測試精度高、重現(xiàn)性好。 小麥粉體中磁性金屬物的測定是小麥質量強檢的一項重要指標。在小麥粉體磁性 物含量測定時，常用的有磁性金屬物測定器法、磁鐵吸引法和"雙磁法"等，其中磁性金屬物 測定器法受小麥粉中添加劑的影響較大，磁鐵吸引法重復性差、雙試驗誤差較大；現(xiàn)在常用 的是雙磁法。雙磁法是磁性金屬物測定器和磁鐵吸引的結合，所謂雙磁即磁性金屬物測定 器的電磁鐵和磁鐵吸引的永磁體的有機結合，相對操作方法科學、測定結果準確。但雙磁法 中要使用四氯化碳且用量較大，而四氯化碳具有毒性，對實驗人員和環(huán)境都有直接的危害。 雖然目前磁性物測定技術較成熟，但其中一類存在人工操作費時費力、測定數(shù)據(jù) 誤差大，重現(xiàn)性較差，另一類雖避免了上述問題而多采用電磁磁系，設備占地面積及運行成 本均較高，結構復雜，測定操作過程繁瑣，有的甚至對實驗人員和環(huán)境有害；同時分選區(qū)背 景場強多在1T以下，難以滿足弱磁性粉體測定的需要；而且磁場強度不能滿足同時測定多 種不同磁性物磁性的需要，適應性不強。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的正是針對上述現(xiàn)有技術中所存在的不足之處而提供一種濕法 測定磁性物含量的永磁測定儀。 本實用新型的目的可通過以下技術措施來實現(xiàn) 本實用新型的濕法測定磁性物含量的永磁測定儀包括 a、分別采用鐵氧體磁性材料、普通釹鐵硼NdFeB磁性材料和高性能釹鐵硼NdFeB 材料制成相同規(guī)格尺寸的磁鋼，采用在每兩相鄰的磁鋼之間夾以高導磁軛片的結構方式，通過擠壓方式構建出至少兩個梯次磁源； b、利用高導磁不銹鋼制成的環(huán)形介質網(wǎng)或鋼毛聚磁介質，將環(huán)形介質網(wǎng)或鋼毛聚 磁介質填充在聚磁介質填充區(qū)(即分選空間)中，且聚磁介質填充區(qū)所填充的聚磁介質可 依次由稀到密設置，所述聚磁介質填充區(qū)與其所對應的梯次磁源構成梯次閉合磁系； c、采用一個壓力裝置實現(xiàn)梯次磁源在一個圓柱形筒體內(nèi)作往復運動，往復進入和 離開分選空間，從而實現(xiàn)磁性物的吸出、收集和測定。 更具體說本實用新型的濕法測定磁性物含量的永磁測定儀包括通過結合件豎直 安裝在機架上的圓柱形筒體，以同軸線方式通過連接桿件間隔安裝在圓柱形筒體內(nèi)的梯次 磁源一和梯次磁源二 ；且圓柱形筒體的內(nèi)腔通過間隔設置的梯次磁源一和梯次磁源二被分 割成位于梯次磁源二下方的梯次磁源非工作區(qū)二、位于梯次磁源一和梯次磁源二之間的梯 次磁源非工作區(qū)一；環(huán)繞梯次磁源一和梯次磁源二所處位置的相應圓柱形筒體段上分別設 置有聚磁介質填充區(qū)一、聚磁介質填充區(qū)二，且在每段聚磁介質填充區(qū)的上、下端分別設置 有進出料管口 ；用于驅動梯次磁源沿圓柱形筒體內(nèi)腔作上下位移運動的壓力裝置設置在圓 柱形筒體的上端。 本實用新型中所述的用于連接安裝梯次磁源一和梯次磁源二的連接桿件是由三 根通過雙頭螺栓相互連接的芯軸組成，其中上、下兩根芯軸分別穿裝在梯次磁源一和梯次 磁源二的芯軸孔內(nèi)，并通過位于雙頭螺栓兩端的緊固螺母加以固定，位于中間的芯軸的上 下兩端分別通過雙頭螺栓與上下兩根芯軸相結合。 本實用新型中所述壓力裝置為由壓力氣源驅動的氣缸，該氣缸的活塞桿通過雙頭 螺栓與用于連接安裝梯次磁源一和梯次磁源二的連接桿件上端相結合。 本實用新型中所述梯次磁源采用同極排斥聚磁技術將多塊同規(guī)格的徑向充磁的 分別由鐵氧體磁性材料、普通NdFeB材料、高性能NdFeB材料制作而成的永磁圓環(huán)，通過在 每兩相鄰的磁鋼之間夾以高導磁軛片的結構方式以擠壓方式構建而成。 本實用新型的工作原理如下 (1)首先通過控制氣缸使梯次磁源處在非工作區(qū)，填充上聚磁介質，使梯次磁源進
行往復運動是否正常；然后通過試驗性礦槳檢查整個裝置是否運行正常。
(2)使梯次磁源處在分選空間之中，通入事先稱重的物料，配成一定濃度的礦漿
進行磁性物的分選、析出；為使礦樣中的磁性物被徹底被析出，可使礦漿反復通過分選工作區(qū)。
(3)待磁性物在聚磁介質上富集得差不多飽和時，停止給礦，通過氣缸使梯次磁源 處在非工作區(qū)；通入有壓水實現(xiàn)磁性物卸料，然后烘干稱重，即可計算磁性物含量。 本實用新型的有益效果如下 (1)操作省時省力、測定數(shù)據(jù)誤差小，重現(xiàn)性較好，避免了上述問題而多采用永磁 梯次磁源與聚磁介質構建磁系，使設備制造運行成本均低大大降低；對實驗人員和環(huán)境均無害。 (2)同時由梯次永磁磁源同時提供場強分布不同的分選區(qū)背景場強，磁場強度能 滿足同時測定多種不同磁性物磁性的需要，適應性強，聚磁介質填充在梯次磁源周圍能夠 充分永磁體的分選空間。
(3)磁源使用高性能釹鐵硼永磁材料采用排斥擠壓導磁技術，分選背景場強高，聚磁介質可大大提高磁場梯度，從而增大磁性物所受磁力，達到提高測試精度高、分選效果的 目的，滿足弱磁性粉體測定的需要。
(4)該裝置整體結構簡單、工作可靠、測定測試過程簡單、使用維護簡便。
(5)入料方式靈活，既可自上到下進行給料；亦可自下到上進行入料。特別是自下
到上入料時使磁性物自身的重力由競爭力轉變?yōu)榉诌x力。

圖1是本實用新型的總體結構示意圖。
圖2是本發(fā)明的梯次磁源結構示意圖。 圖2-l是圖2的側視圖。 圖3梯次永磁磁源單元結構示意圖。 圖3-l是圖3的側視圖。 圖中序號1、進出氣閥，2、氣缸，3、連接桿件(雙頭螺栓)，4、密封圈，5、進出料管 口，6、梯次磁源非工作區(qū)一，7、梯次磁源二，8、腔套管，9、機架，10、梯次磁源非工作區(qū)二， 11、梯次磁源一，12、聚磁介質填充區(qū)一，13、聚磁介質填充區(qū)二， 14、氣缸活塞，15、用于穿裝 連接桿件的梯次磁源芯軸孔，16、圓柱形筒體連接體，17、圓柱形筒體，18、鐵氧體材料，19、 普通NdFeB材料，20、高導磁軛片，21、高性能NdFeB材料，22、永磁圓環(huán)。
具體實施方式本實用新型以下將結合實施例(附圖)作進一步詳述 如圖1、2所示，本實用新型的濕法測定磁性物含量的永磁測定儀包括 a、分別采用鐵氧體磁性材料、普通釹鐵硼NdFeB磁性材料和高性能釹鐵硼NdFeB
材料制成相同規(guī)格尺寸的磁鋼，采用在每兩相鄰的磁鋼之間夾以高導磁軛片的結構方式，
通過擠壓方式構建出至少兩個梯次磁源； b、利用高導磁不銹鋼制成的環(huán)形介質網(wǎng)或鋼毛聚磁介質，將環(huán)形介質網(wǎng)或鋼毛聚 磁介質填充在聚磁介質填充區(qū)(即分選空間)中，且聚磁介質填充區(qū)所填充的聚磁介質可 依次由稀到密設置，所述聚磁介質填充區(qū)與其所對應的梯次磁源構成梯次閉合磁系； c、采用一個壓力裝置實現(xiàn)梯次磁源在一個圓柱形筒體內(nèi)作往復運動，往復進入和 離開分選空間，從而實現(xiàn)磁性物的吸出、收集和測定。 更具體說本實用新型的濕法測定磁性物含量的永磁測定儀包括通過結合件豎直 安裝在機架9上的圓柱形筒體17，以同軸線方式通過連接桿件間隔安裝在圓柱形筒體內(nèi)的 梯次磁源一 11和梯次磁源二 7 ;且圓柱形筒體的內(nèi)腔通過間隔設置的梯次磁源一 11和梯 次磁源二7被分割成位于梯次磁源二下方的梯次磁源非工作區(qū)二 10、位于梯次磁源一 11和 梯次磁源二 7之間的梯次磁源非工作區(qū)一 6 ;環(huán)繞梯次磁源一 11和梯次磁源二 7所處位置 的相應圓柱形筒體段上分別設置有聚磁介質填充區(qū)一 13、聚磁介質填充區(qū)二 12，且在每段 聚磁介質填充區(qū)的上、下端分別設置有進出料管口 5 ;用于驅動梯次磁源沿圓柱形筒體內(nèi) 腔作上下位移運動的壓力裝置設置在圓柱形筒體的上端。 本實用新型中所述的用于連接安裝梯次磁源一 11和梯次磁源二 7的連接桿件是 由三根通過雙頭螺栓相互連接的芯軸組成，其中上、下兩根芯軸分別穿裝在梯次磁源一11
6和梯次磁源二 7的芯軸孔15內(nèi)，并通過位于雙頭螺栓兩端的緊固螺母加以固定，位于中間的芯軸的上下兩端分別通過雙頭螺栓與上下兩根芯軸相結合。 本實用新型中所述壓力裝置為由壓力氣源驅動的氣缸2，該氣缸的活塞桿通過雙頭螺栓與用于連接安裝梯次磁源一 11和梯次磁源二 7的連接桿件上端相結合。[0046] 本實用新型中所述梯次磁源采用同極排斥聚磁技術將多塊同規(guī)格的徑向充磁的分別由鐵氧體磁性材料18、普通NdFeB材料19、高性能NdFeB材料21制作而成的永磁圓環(huán)22，通過在每兩相鄰的磁鋼之間夾以高導磁軛片20的結構方式以擠壓方式構建而成(參見圖2、圖2-l、圖3、圖3-1)。 更具體講，本實用新型中所述梯次磁源分別采用鐵氧體、普通釹鐵硼NdFeB磁性材料和高性能釹鐵硼NdFeB材料制成相同規(guī)格的磁鋼，再利用排斥聚磁技術將上述磁鋼中間夾以與磁鋼同規(guī)格的高導磁軛片擠壓在一起，三種不同材料構成的梯次磁源在長度方向上的比例可根據(jù)物性要求確定。由于任意一個導磁軛片兩邊的磁體都是同一極性，排斥狀態(tài)聚磁技術使得導磁軛片兩邊強永磁體發(fā)出的磁通都被迫從軛片的四周"擠出"，從而形成了磁源表面的強弱依次差異的工作磁感應強度和磁場梯度。導磁軛片的材料為電工純鐵、低碳鋼或鐵鈷釩FeCoV合金。 在本實用新型中利用氣缸來帶動兩個(或多個)梯次磁源做往復運動，用于控制梯次磁源往復進入或離開分選空間，進而實現(xiàn)物料梯次分選、排料、收集和測定，其往復運動行程應能保證不管聚磁介質卸料時，兩個(或多個)永磁梯次磁源均離開分選空間，以便磁性物排除、收集和測定。 本實用新型的輔助裝置主要包括輸送有壓礦漿的軟管和相應的控制流量的閥體及控制氣缸運動的氣壓閥等。通過控制流量的閥體可實現(xiàn)均勻給料，且可控制給料量的多少；通過氣壓閥可以控制多個梯次磁源的運動。 若要實現(xiàn)工業(yè)化實際生產(chǎn)可將多臺并行使用或直接增大梯次磁源及相應聚磁介質的規(guī)格尺寸。
權利要求一種濕法測定磁性物含量的永磁測定儀，其特征在于所述裝置包括通過結合件豎直安裝在機架上的圓柱形筒體，以同軸線方式通過連接桿件間隔安裝在圓柱形筒體內(nèi)的梯次磁源一(11)和梯次磁源二(7)；且圓柱形筒體的內(nèi)腔通過間隔設置的梯次磁源一(11)和梯次磁源二(7)被分割成位于梯次磁源二下方的梯次磁源非工作區(qū)二(10)、位于梯次磁源一(11)和梯次磁源二(7)之間的梯次磁源非工作區(qū)一(6)；環(huán)繞梯次磁源一(11)和梯次磁源二(7)所處位置的相應圓柱形筒體段上分別設置有聚磁介質填充區(qū)一(13)、聚磁介質填充區(qū)二(12)，且在每段聚磁介質填充區(qū)的上、下端分別設置有進出料管口(5)；用于驅動梯次磁源沿圓柱形筒體內(nèi)腔作上下位移運動的壓力裝置設置在圓柱形筒體的上端。
2. 根據(jù)權利要求1所述的濕法測定磁性物含量的永磁測定儀，其特征在于所述的用于連接安裝梯次磁源一 (11)和梯次磁源二 (7)的連接桿件是由三根通過雙頭螺栓相互連接的芯軸組成，其中上、下兩根芯軸分別穿裝在梯次磁源一 (11)和梯次磁源二 (7)的芯軸孔內(nèi)，并通過位于雙頭螺栓兩端的緊固螺母加以固定，位于中間的芯軸的上下兩端分別通過雙頭螺栓與上下兩根芯軸相結合。
3. 根據(jù)權利要求1所述的濕法測定磁性物含量的永磁測定儀，其特征在于所述壓力裝置為由壓力氣源驅動的氣缸(2)，該氣缸的活塞桿通過雙頭螺栓與用于連接安裝梯次磁源一 (11)和梯次磁源二 (7)的連接桿件上端相結合。
4. 根據(jù)權利要求1所述的濕法測定磁性物含量的永磁測定儀，其特征在于所述梯次磁源采用同極排斥聚磁技術將多塊同規(guī)格的徑向充磁的分別由鐵氧體磁性材料(18)、普通NdFeB材料(19)、高性能NdFeB材料(21)制作而成的永磁圓環(huán)(22)，通過在每兩相鄰的磁鋼之間夾以高導磁軛片(20)的結構方式以擠壓方式構建而成。
專利摘要一種濕法測定磁性物含量的永磁測定儀，其特征在于所述裝置包括通過結合件豎直安裝在機架上的圓柱形筒體，以同軸線方式通過連接桿件間隔安裝在圓柱形筒體內(nèi)的梯次磁源一和梯次磁源二；且圓柱形筒體的內(nèi)腔通過間隔設置的梯次磁源一和梯次磁源二被分割成位于梯次磁源二下方的梯次磁源非工作區(qū)二、位于梯次磁源一和梯次磁源二之間的梯次磁源非工作區(qū)一；環(huán)繞梯次磁源一和梯次磁源二所處位置的相應圓柱形筒體段上分別設置有聚磁介質填充區(qū)一、聚磁介質填充區(qū)二，且在每段聚磁介質填充區(qū)的上、下端分別設置有進出料管口；用于驅動梯次磁源沿圓柱形筒體內(nèi)腔作上下位移運動的壓力裝置設置在圓柱形筒體的上端。
文檔編號G01N1/34GK201464315SQ20092009208
公開日2010年5月12日 申請日期2009年7月31日 優(yōu)先權日2009年7月31日
發(fā)明者劉鵬, 史長亮, 焦紅光, 馬嬌 申請人:河南理工大學