一种高梯度磁选机
阅读：1023发布：2020-10-04
专利汇可以提供一种高梯度磁选机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种高梯度 磁选 机，包括分选环及其驱动装置、给矿装置、精矿卸矿装置及精矿收集装置，其中分选环包括转环及聚磁介质堆、上磁轭、上磁 铁 、下磁轭、下 磁铁 、左磁轭、右磁轭和可分别对上磁铁、下磁铁进行充退磁处理的由电磁线圈及激磁电源组成的充退磁装置。本 发明 由于巧妙地将永磁铁和激磁电源相结合来形成 磁选机 的背景 磁场 ，在工作时可方便地根据背景磁场的需要值对上磁铁和下磁铁进行充磁处理后再撤去激磁电源来对矿物质进行有效的分选，而在设备组装和维修时又可对上磁铁和下磁铁进行退磁处理而有效解决磁堵塞问题。既可以使高梯度磁选机的能耗大大降低，又充分保证在实际生产中维修方便。，下面是一种高梯度磁选机专利的具体信息内容。
一种高梯度磁选机
技术领域
本发明涉及一种选矿用磁选机，特别是涉及一种高梯度磁选机。 背景技术
高梯度磁选理论的提出给磁选矿界以质的飞跃，使能够磁选的矿物种类 增多，粒度上、下限变宽。早期高梯度磁选机是周期式的，也称磁滤器，该 类设备在处理磁性物含量极低和粒度很细的场合中得到广泛应用。随即出现 的连续高梯度磁选机有电,兹平环式强磁高梯度^兹选机、永磁和电；兹双立环高 梯度磁选机。电磁平环高梯度磁选机由于给矿和清洗水方向相同，所以容易 导致机械堵塞，永磁立环高梯度磁选机由于在给矿口处极容易形成强磁性矿 物，特别是铁屑的积累而发生磁性堵塞，电磁立环高梯度磁选由于给矿和精 矿冲洗水在介质堆中的流动方向相反，所以不容易发生机械堵塞，又由于是 电磁的，所以当激磁电流不存在时，强磁性矿物和铁屑在给矿口处很容易脱 落，磁性堵塞不容易发生。为了减少磁性产物中非磁性物的夹杂，出现了振
动和脉动高梯度磁选机，如中国专利86106144.6公开的一种脉动高梯度磁选 机，其能使被回收物料的富积比有一定的提高，同时由于水的脉动作用减少 了机械堵塞。
中国专利02114994.1公开了双频立环脉冲高梯度,兹选机，其采用独特的 双脉冲装置，能够根据矿浆脉动产生的流体动力和磁场产生的磁力在磁选机 分选空间不同的区段对磁性不同的矿物颗粒群作用力的差别，使得其得到有 效分离。双脉冲装置能兼顾精矿质量和金属回收率，既能得到高品位的精矿，又能使尾矿品位降到一定程度，同时还产出部分中矿，该设备特别适合于处 理含^兹性不等的多种矿物组成的矿石。
综上所述，在所有这些立环高梯度磁选机背景磁场的提供不是由永磁磁 铁提供，就是由电磁提供。由永磁提供背景磁场的高梯度磁选机无法解决磁 堵塞问题，由电磁提供背景磁场的高梯度磁选机虽能克服磁堵塞问题，但提 供一定强度背景的电^^兹场需要连续不断地消耗大量的电能。 发明内容
本发明的目的就是针对现有技术中存在的上述问题，提供一种既可以有 效地解决磁堵塞问题和方便地调节磁场强度，保证实际生产中维修方便，又 可以大大降低能耗的高梯度磁选机。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种高梯度磁选机，包括分选环及其驱动装置、给矿装置、精矿卸矿装 置及精矿收集装置，其中分选环包括转环及装置于转环上的聚磁介质堆、位 于转环内、外侧的上磁辄、上磁铁、下磁轭、下磁铁，其特征在于还包括有 装置于转环下方的可分别对上磁铁、下磁铁进行充退磁处理的充退磁装置， 该充退磁装置包括位于转环下方的靠近上磁铁和下磁铁的电磁线圈和与电磁 线圏连接的激磁电源。
本发明由于巧妙地将永,兹铁和激磁电源相结合来形成^兹选机的背景磁 场，科学地利用电磁学中硬（强）磁材料（称磁铁）的充退磁原理，即硬磁 材料的磁感应强度在一定范围内可由充》兹装置通过参数来设定和控制。当磁 场强度达到所需值时可以停止充》兹电源，仅由硬^磁材料的剩,兹提供,兹选机所 需的背景磁感应强度来进行选矿工作。而当设备需要维修检测时，可控制充 退磁电源的参数，使得硬磁材料的剩磁消失。因此，在工作时可方便地根据背景磁场的需要值对上磁铁和下磁铁进行充磁处理后再撤去激磁电源来对矿 物质进行有效的分选，而在设备组装和维修时又可对上磁铁和下磁铁进行退 磁处理而有效解决磁堵塞问题。既可以使高梯度磁选机的能耗大大降低，又 充分保证在实际生产中维修方便。同时充退-兹的线圈因瞬间通电而不需冷却， 可大大提高其使用寿命，使其维护费用大大降低。
以下结合附图详细描述本发明的基本组成及工作工作原理： 附图说明
图l是本发明的剖^L结构示意图；
图2是本发明的侧剖视结构示意图；
图3是强^f兹物质的^f兹滞回线示意图；
图4是强磁体的正常磁化曲线示意图。 具体实施方式
如图1 ~图2所示，本发明所述的一种高梯度磁选机包括分选环及其驱动 装置、给矿装置7、精矿气水卸矿装置及精矿收集装置8，其中分选环包括转 环5及装置于转环5上的聚磁介质堆2、位于转环5内、外侧的上磁轭3、上磁铁 31、下磁轭4、下》兹《失41，上》兹铁31和下^兹铁41相对应其特点在于还包括有装 置于转环下方的可分别对上磁铁31 、下磁铁41进行充退磁处理的充退磁装置， 该充退磁装置包括位于转环下方的靠近上磁铁31和下磁铁41的电磁线圈11和 与电磁线圈11连接的激磁电源12。其中转环5为立式双环结构，环间设有将双 环连接为一体的转盘，转盘中设置装有轴承的轴套，上述环体被若干隔板分 隔为若干体积相同的空间，而聚磁介质堆则固定在相应的空间中，上述聚磁 介质堆2为棒介质，该棒介质是由上千根导磁不锈钢圓棒按一定规律固定在不 锈钢薄板上。棒介质可拆卸清洗，介质可重复使用。聚磁介质是由导磁性能很好的材料加工而成的，在^f兹场中聚》兹介质能聚集^f兹力线，因此在其表面能 形成梯度很高的磁场，磁场力是与磁场强度和磁场梯度成正比。在磁场中聚 磁介质表面能形成很高的磁场力，能回收磁性很弱的矿物，聚磁介质的表面 曲率越大磁场梯度越高，回收粒度微细的弱磁性矿物的效果越好。
本发明的工作过程及原理如下：
众所周知，在磁场中，铁磁体（强磁物质）的磁感应强度与磁化场强的 关系可用曲线来表示，当磁化磁场作周期的变化时，铁磁体中的磁感应强度 与磁场强度的关系是一条闭合线，这条闭合线叫做磁滞回线。
图3所示为强磁物质磁滞现象的曲线。 一般说来,铁磁体等强磁物质的磁 化强度或磁感应强度M不是磁化场强H的单值函数而依赖于其所经历的磁 状态的历史。以磁中性状态(H =^4=8=0)为起始态，当磁状态沿起始磁化曲线 0ABC磁化到C点附近（如图3)时，此时磁化强度趋于饱和,曲线几乎与H 轴平行。将此时磁场强度记为Hs，磁化强度记为Ms。此后若减小磁场，则从 某一磁场(B点)开始，M随H的变化偏离原先的起始磁化曲线,M的变化落后 于H。当H减小至零时,M不减小到零,而等于剩余磁化强度Mr。为使M减 至零，需加一反向-兹场，称为头乔顽力。反向》兹场继续增大到-Hs时,强石兹体的M 将沿反方向磁化到趋于饱和-Ms,反向磁场减小并再反向时，按相似的规律得 到另一支偏离反向起始磁化曲线的曲线。于是当磁场从Hs变为-Hs，再从-Hs变到Hs时，强磁体的磁状态将由闭合回线CBDEFEGBC描述,其中BC 及EF两段相应于可逆磁化,M为H的单值函数。而BDEGB为磁滞回线。在 此回线上，同一H可有两个M值,决定于磁状态的历史。这是由不可逆磁化过 程所致。若在小于Hs的士Hm间反复磁化时，则得到如图4所示的较小的磁 滞回线，称为小/磁滞回线或局部^兹滞回线。相应于不同的Hm，可有不同的小回线。而上述BDEGB为其中最大的。故称为极限》兹滞回线。H大于极限回 线的最大磁场强度Hs时,磁化基本可逆；H小于此值时，M为H的多值函数。当激磁电源12和电磁线圈11组成的充退磁装置给由聚磁介质堆、上磁 辄、上磁铁、下磁轭、下磁铁、左磁轭、右磁辄构成的磁回路充磁并撤去电 流后，由于上磁铁31和下铁41是由硬磁材料加工成的而存在剩磁，这种剩 磁在由聚磁介质堆2、上磁辄3、上磁铁31、下磁扼4、下磁铁41、左磁轭、 右磁辄构成的磁回路产生一定强度的磁感应。聚磁介质堆2表面能形成很高 的》兹场力。分选环逆时针方向转动，其下部通过上-兹铁31和下;兹铁41形成 的弧形分选空间，分选环上的每一个分选小室中都充满聚^f兹介质堆。当矿浆由给矿斗7均匀而缓慢地进入分选空间时，由于磁场力作用，磁 性矿物颗粒被吸引在聚i兹介质表面上，被牢固的吸在聚^t介质表面上继续随 分选环转动，逐渐脱离磁场，进入磁性产品卸矿区，由于磁场在该区域很弱， 用经过冲洗水过滤器过滤的精矿冲洗水和压缩空气将磁性产品从聚磁介质表 面上沖洗下来并进入精矿斗8,即为磁性产品。从而使i兹性不同的颗粒群得 到有效的分离。在设备组装和维修时再通过激磁电源12和电磁线圏11组成的充退磁装置 对上磁铁31和下磁铁41进行退磁，使上磁铁31和下磁铁41的剩磁消失，这时 由聚》兹介质堆2、上》兹辄3、上石兹4失31、下石兹辄4、下》兹4失41、左,兹辄32、右不兹 轭42构成的-兹回路中无-兹感应，设备组装和日常维护既容易又安全。
高梯度磁选理论的提出给磁选矿界以质的飞跃，使能够磁选的矿物种类 增多，粒度上、下限变宽。早期高梯度磁选机是周期式的，也称磁滤器，该 类设备在处理磁性物含量极低和粒度很细的场合中得到广泛应用。随即出现 的连续高梯度磁选机有电,兹平环式强磁高梯度^兹选机、永磁和电；兹双立环高 梯度磁选机。电磁平环高梯度磁选机由于给矿和清洗水方向相同，所以容易 导致机械堵塞，永磁立环高梯度磁选机由于在给矿口处极容易形成强磁性矿 物，特别是铁屑的积累而发生磁性堵塞，电磁立环高梯度磁选由于给矿和精 矿冲洗水在介质堆中的流动方向相反，所以不容易发生机械堵塞，又由于是 电磁的，所以当激磁电流不存在时，强磁性矿物和铁屑在给矿口处很容易脱 落，磁性堵塞不容易发生。为了减少磁性产物中非磁性物的夹杂，出现了振
动和脉动高梯度磁选机，如中国专利86106144.6公开的一种脉动高梯度磁选 机，其能使被回收物料的富积比有一定的提高，同时由于水的脉动作用减少 了机械堵塞。
中国专利02114994.1公开了双频立环脉冲高梯度,兹选机，其采用独特的 双脉冲装置，能够根据矿浆脉动产生的流体动力和磁场产生的磁力在磁选机 分选空间不同的区段对磁性不同的矿物颗粒群作用力的差别，使得其得到有 效分离。双脉冲装置能兼顾精矿质量和金属回收率，既能得到高品位的精矿，又能使尾矿品位降到一定程度，同时还产出部分中矿，该设备特别适合于处 理含^兹性不等的多种矿物组成的矿石。
综上所述，在所有这些立环高梯度磁选机背景磁场的提供不是由永磁磁 铁提供，就是由电磁提供。由永磁提供背景磁场的高梯度磁选机无法解决磁 堵塞问题，由电磁提供背景磁场的高梯度磁选机虽能克服磁堵塞问题，但提 供一定强度背景的电^^兹场需要连续不断地消耗大量的电能。 发明内容
本发明的目的就是针对现有技术中存在的上述问题，提供一种既可以有 效地解决磁堵塞问题和方便地调节磁场强度，保证实际生产中维修方便，又 可以大大降低能耗的高梯度磁选机。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种高梯度磁选机，包括分选环及其驱动装置、给矿装置、精矿卸矿装 置及精矿收集装置，其中分选环包括转环及装置于转环上的聚磁介质堆、位 于转环内、外侧的上磁辄、上磁铁、下磁轭、下磁铁，其特征在于还包括有 装置于转环下方的可分别对上磁铁、下磁铁进行充退磁处理的充退磁装置， 该充退磁装置包括位于转环下方的靠近上磁铁和下磁铁的电磁线圈和与电磁 线圏连接的激磁电源。
本发明由于巧妙地将永,兹铁和激磁电源相结合来形成^兹选机的背景磁 场，科学地利用电磁学中硬（强）磁材料（称磁铁）的充退磁原理，即硬磁 材料的磁感应强度在一定范围内可由充》兹装置通过参数来设定和控制。当磁 场强度达到所需值时可以停止充》兹电源，仅由硬^磁材料的剩,兹提供,兹选机所 需的背景磁感应强度来进行选矿工作。而当设备需要维修检测时，可控制充 退磁电源的参数，使得硬磁材料的剩磁消失。因此，在工作时可方便地根据背景磁场的需要值对上磁铁和下磁铁进行充磁处理后再撤去激磁电源来对矿 物质进行有效的分选，而在设备组装和维修时又可对上磁铁和下磁铁进行退 磁处理而有效解决磁堵塞问题。既可以使高梯度磁选机的能耗大大降低，又 充分保证在实际生产中维修方便。同时充退-兹的线圈因瞬间通电而不需冷却， 可大大提高其使用寿命，使其维护费用大大降低。
以下结合附图详细描述本发明的基本组成及工作工作原理： 附图说明
图l是本发明的剖^L结构示意图；
图2是本发明的侧剖视结构示意图；
图3是强^f兹物质的^f兹滞回线示意图；
图4是强磁体的正常磁化曲线示意图。 具体实施方式
如图1 ~图2所示，本发明所述的一种高梯度磁选机包括分选环及其驱动 装置、给矿装置7、精矿气水卸矿装置及精矿收集装置8，其中分选环包括转 环5及装置于转环5上的聚磁介质堆2、位于转环5内、外侧的上磁轭3、上磁铁 31、下磁轭4、下》兹《失41，上》兹铁31和下^兹铁41相对应其特点在于还包括有装 置于转环下方的可分别对上磁铁31 、下磁铁41进行充退磁处理的充退磁装置， 该充退磁装置包括位于转环下方的靠近上磁铁31和下磁铁41的电磁线圈11和 与电磁线圈11连接的激磁电源12。其中转环5为立式双环结构，环间设有将双 环连接为一体的转盘，转盘中设置装有轴承的轴套，上述环体被若干隔板分 隔为若干体积相同的空间，而聚磁介质堆则固定在相应的空间中，上述聚磁 介质堆2为棒介质，该棒介质是由上千根导磁不锈钢圓棒按一定规律固定在不 锈钢薄板上。棒介质可拆卸清洗，介质可重复使用。聚磁介质是由导磁性能很好的材料加工而成的，在^f兹场中聚》兹介质能聚集^f兹力线，因此在其表面能 形成梯度很高的磁场，磁场力是与磁场强度和磁场梯度成正比。在磁场中聚 磁介质表面能形成很高的磁场力，能回收磁性很弱的矿物，聚磁介质的表面 曲率越大磁场梯度越高，回收粒度微细的弱磁性矿物的效果越好。
本发明的工作过程及原理如下：
众所周知，在磁场中，铁磁体（强磁物质）的磁感应强度与磁化场强的 关系可用曲线来表示，当磁化磁场作周期的变化时，铁磁体中的磁感应强度 与磁场强度的关系是一条闭合线，这条闭合线叫做磁滞回线。
图3所示为强磁物质磁滞现象的曲线。 一般说来,铁磁体等强磁物质的磁 化强度或磁感应强度M不是磁化场强H的单值函数而依赖于其所经历的磁 状态的历史。以磁中性状态(H =^4=8=0)为起始态，当磁状态沿起始磁化曲线 0ABC磁化到C点附近（如图3)时，此时磁化强度趋于饱和,曲线几乎与H 轴平行。将此时磁场强度记为Hs，磁化强度记为Ms。此后若减小磁场，则从 某一磁场(B点)开始，M随H的变化偏离原先的起始磁化曲线,M的变化落后 于H。当H减小至零时,M不减小到零,而等于剩余磁化强度Mr。为使M减 至零，需加一反向-兹场，称为头乔顽力。反向》兹场继续增大到-Hs时,强石兹体的M 将沿反方向磁化到趋于饱和-Ms,反向磁场减小并再反向时，按相似的规律得 到另一支偏离反向起始磁化曲线的曲线。于是当磁场从Hs变为-Hs，再从-Hs变到Hs时，强磁体的磁状态将由闭合回线CBDEFEGBC描述,其中BC 及EF两段相应于可逆磁化,M为H的单值函数。而BDEGB为磁滞回线。在 此回线上，同一H可有两个M值,决定于磁状态的历史。这是由不可逆磁化过 程所致。若在小于Hs的士Hm间反复磁化时，则得到如图4所示的较小的磁 滞回线，称为小/磁滞回线或局部^兹滞回线。相应于不同的Hm，可有不同的小回线。而上述BDEGB为其中最大的。故称为极限》兹滞回线。H大于极限回 线的最大磁场强度Hs时,磁化基本可逆；H小于此值时，M为H的多值函数。当激磁电源12和电磁线圈11组成的充退磁装置给由聚磁介质堆、上磁 辄、上磁铁、下磁轭、下磁铁、左磁轭、右磁辄构成的磁回路充磁并撤去电 流后，由于上磁铁31和下铁41是由硬磁材料加工成的而存在剩磁，这种剩 磁在由聚磁介质堆2、上磁辄3、上磁铁31、下磁扼4、下磁铁41、左磁轭、 右磁辄构成的磁回路产生一定强度的磁感应。聚磁介质堆2表面能形成很高 的》兹场力。分选环逆时针方向转动，其下部通过上-兹铁31和下;兹铁41形成 的弧形分选空间，分选环上的每一个分选小室中都充满聚^f兹介质堆。当矿浆由给矿斗7均匀而缓慢地进入分选空间时，由于磁场力作用，磁 性矿物颗粒被吸引在聚i兹介质表面上，被牢固的吸在聚^t介质表面上继续随 分选环转动，逐渐脱离磁场，进入磁性产品卸矿区，由于磁场在该区域很弱， 用经过冲洗水过滤器过滤的精矿冲洗水和压缩空气将磁性产品从聚磁介质表 面上沖洗下来并进入精矿斗8,即为磁性产品。从而使i兹性不同的颗粒群得 到有效的分离。在设备组装和维修时再通过激磁电源12和电磁线圏11组成的充退磁装置 对上磁铁31和下磁铁41进行退磁，使上磁铁31和下磁铁41的剩磁消失，这时 由聚》兹介质堆2、上》兹辄3、上石兹4失31、下石兹辄4、下》兹4失41、左,兹辄32、右不兹 轭42构成的-兹回路中无-兹感应，设备组装和日常维护既容易又安全。
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