一种新型干式风磁联合磁选机 |
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| 申请号 | CN202110520795.9 | 申请日 | 2021-05-13 | 公开(公告)号 | CN113182070B | 公开(公告)日 | 2022-09-30 |
| 申请人 | 盐城工学院; | 发明人 | 吴其胜; 苗晨; 江铭; 诸华军; 杨涛; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种新型干式 风 磁联合 磁选 机，包括分选腔，所述分选腔的一侧设有用于 吸附 磁性 颗粒的磁辊组件，所述分选腔内靠近磁辊组件的 位置 设有用于破坏磁团聚的导流板组件；所述分选腔的一端连接鼓风机，分选腔的另一端分别连接磁性颗粒收集系统和非磁性颗粒收集系统；所述鼓风机的一侧设置入料斗，入料斗通过入料口与分选腔连通，入料斗的上方设置磁性颗粒收集系统。本发明通过进风口进风，带动通过入料口进入分选腔内的原料形成气固两相流，通过磁辊、导流板的作用，有效破坏磁团聚，使物料充分暴露在 风 力 、重力、磁力的作用中，对细粒级矿物进行有效分选，提升了磁选效率。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种新型干式风磁联合磁选机，其特征在于：包括分选腔(1)，所述分选腔(1)的一侧设有用于吸附磁性颗粒的磁辊组件(2)，磁 辊组件(2)包括电机(21)和两组形状一致的磁辊(22)，两组磁辊(22)上下平行设置在分选腔(1)的一侧，所述电机(21)带动两组磁辊(22)进行同向同速转动；每组磁辊(22)包括对称设置的磁性段(221)和非磁性段(222)，当其中一组磁辊(22)的磁性段(221)靠近分选腔(1)时，另一组磁辊(22)的磁性段(221)远离分选腔(1)；所述分选腔(1)内靠近磁辊组件(2)的位置设有用于破坏磁团聚的导流板组件(3)； |
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| 说明书全文 | 一种新型干式风磁联合磁选机技术领域背景技术[0002] 磁性物质，特别是强磁性细粒级矿物，在被磁化后存在磁偶极子力，导致磁性颗粒相互吸引而团聚，磁性颗粒与非磁性颗粒难以被有效区分。现有的磁选技术通常采用干式磁选机或湿式磁选机进行分选，干式磁选机要求被分选的物质干燥，颗粒之间可以自由移动、成独立的自由状态，因此在面对磁性物质团聚时会影响磁选效果，甚至会造成不可分选的后果；湿式磁选机要使用液体作为稀释剂提高分选效率，因此不能大面积使用，特别是在干旱地区应用受限，且分选的颗粒还需要脱水干燥，导致湿式磁选机在寒冷缺水地区运行困难。 发明内容[0003] 发明目的：本发明的目的在于提供一种在干式的条件下可以破坏磁团聚以解决细粒级矿物选别问题的新型干式风磁联合磁选机。 [0004] 技术方案：本发明的一种新型干式风磁联合磁选机，包括分选腔，所述分选腔的一侧设有用于吸附磁性颗粒的磁辊组件，所述分选腔内靠近磁辊组件的位置设有用于破坏磁团聚的导流板组件；所述分选腔的一端连接鼓风机，分选腔的另一端分别连接磁性颗粒收集系统和非磁性颗粒收集系统；所述鼓风机的一侧设置入料斗，入料斗通过入料口与分选腔连通，入料斗的上方设置磁性颗粒收集系统。 [0005] 进一步的，所述磁辊组件包括电机和两组形状一致的磁辊，两组磁辊上下平行设置在分选腔的一侧，所述电机带动两组磁辊进行同向同速转动；每组磁辊包括对称设置的磁性段和非磁性段，当其中一组磁辊的磁性段靠近分选腔时，另一组磁辊的磁性段远离分选腔。由于两组磁辊的设置方向完全相反，且每一个单独的磁辊具有一半有磁性的工作区域，且两磁辊的工作区域相反，因此在同向同速运转的情况下，可以保证两磁辊中在同一时间至少有一个磁辊处于工作区域，从而对磁性颗粒粒子进行吸附。 [0006] 进一步的，所述的磁辊与分选腔的侧壁间隙为3～5mm，优选为3mm，位于上侧的磁辊的磁场强度大于位于下侧的磁辊的磁场强度。所述磁辊在分选腔中心的磁场强度达到0.8T‑1.2T，其中，位于上侧的磁辊的磁场强度大于位于下侧的磁辊的磁场强度，磁场的差异可以更好的捕捉磁场颗粒，提升磁选效率，优选的，位于上方的磁辊在分选腔外壳的圆心及磁辊圆心的连线与分选腔中心的交点上的磁场强度达到1.2T，位于下方的磁辊在分选腔外壳的圆心及磁辊圆心的连线与分选腔中心的交点上的磁场强度达到1.0T。 [0007] 进一步的，所述导流板组件由若干等长的导流板组成，导流板均匀分布在分选腔的内壁之间，相邻的导流板之间形成用于分散颗粒的通道。导流板一方面起到导流作用，另一方面也是为了使得物料在导流板中间不断碰撞，破坏磁团聚，且也延长了物料暴露在分选腔内的时间。 [0008] 进一步的，所述磁性颗粒收集系统包括第一旋风分离器和磁性颗粒集料斗，所述第一旋风分离器的进料口与分选腔的一端连接，第一旋风分离器的出料口正对磁性颗粒集料斗的进料端。其中，磁性颗粒集料斗的底部与入料斗的上端面之间呈40～50°设置，优选为45°，磁性颗粒集料斗的一侧设有用于将磁性颗粒返回入料斗的挡板，挡板可以通过卡扣与合页结构进行设置，实现可拆卸的效果，挡板拆除后便于物料的连续多次选别，可以保证将筛选的颗粒返回至分选腔内进行重复筛选，提高磁性颗粒的纯度。 [0009] 进一步的，所述非磁性颗粒收集系统包括第二旋分分离器和非磁性颗粒集料斗，所述第二旋风分离器的进料口与分选腔的一端连接，第二旋风分离器的出料口正对非磁性颗粒集料斗的进料端。 [0010] 进一步的，所述分选腔底部设有向上凸起的粗料排料口，所述粗料排料口设置在入料斗与导流板组件之间，粗料排料口的下方设有粗料集料斗。保证风力无法带动的大颗粒物料滑落后进行储存放置。 [0011] 进一步的，还包括用于吸收风尘的袋式除尘器，所述袋式除尘器的进风口分别与磁性颗粒收集系统的第一旋风分离器和非磁性颗粒收集系统的第二旋风分离器连接。可以将旋风分离器处理后的风尘杂质进行收集。 [0012] 进一步的，所述入料斗内的入料粒径为5～11μm；所述分选腔内管壁粗糙度为3.2～5.0μm。入料粒度大小保证了选别效果，粗糙度则可以保证尽量减小分选过程中的能力损耗。 [0013] 本发明的工作原理：原料在风力的作用下进入分选腔，粗颗粒在重力作用下，下滑进入粗料集料斗；而细颗粒经过第一处导流板发生一定碰撞，破坏颗粒的团聚，在风力引导下，颗粒进入磁辊工作区，其中磁性颗粒在磁力作用下被吸附在管壁上，非磁性颗粒则在风力作用下继续向上；在第一个磁辊转至非工作区时，磁性颗粒由管壁脱落，在风力作用下向上，此时第二个磁辊恰转至工作区，磁性颗粒在磁力作用下进入磁性颗粒集料斗，而非磁性颗粒则不受磁力影响下进入非磁性颗粒集料斗。 [0014] 有益效果：本发明和现有技术相比，具有如下显著优点：(1)本发明通过进风口进风，带动通过入料口进入分选腔内的原料形成气固两相流，通过磁辊、导流板的作用，有效破坏磁团聚，使物料充分暴露在风力、重力、磁力的作用中，对细粒级矿物进行有效分选，提升了磁选效率；(2)本发明在磁性产品集料斗处设有可拆卸挡板，磁性产品可连续多次进入分选腔内，优化选别效果，解决了一次磁选效果不佳，多次磁选步骤繁琐的问题。附图说明 [0015] 图1为本发明装置结构示意图； [0016] 图2为本发明磁性颗粒受力示意图； [0017] 图3为本发明磁辊位置示意图； [0018] 图4为本发明导流板位置示意图； [0019] 图5为本发明磁辊结构示意图。 具体实施方式[0020] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。 [0021] 如图1所示的一种新型干式风磁联合磁选机，包括分选腔1，分选腔1呈弧状，内部为方形管道，尺寸为80mm*125mm，分选腔管壁粗糙度要求大于3.2μm；分选腔1的一端连接鼓风机4，鼓风机4正对方向为进风方向，入口风速大于0.11m/s，入料的临界料气比为0.45，在鼓风机4前方有入料斗7，入料斗7通过入料口8与分选腔1连通，入料口8前方设有一向上凸起缺口，为粗料排料口11，粗料排料口11下方为粗料集料斗12，保证风力无法带动的大颗粒物料滑落后放置。分选腔1的一侧设有用于吸附磁性颗粒的磁辊组件2，分选腔1内靠近磁辊组件2的位置设有用于破坏磁团聚的导流板组件3，分选腔1的另一端分别连接磁性颗粒收集系统5和非磁性颗粒收集系统6。 [0022] 参见图3和图5，磁辊组件2包括电机21和两组形状一致的磁辊22，两组磁辊22上下平行设置在分选腔1的一侧，为了保证转动的均匀性，两磁辊圆心处在与弧形分选腔1的壳体圆心相连，与水平方向上下各呈30°夹角的连线上，且与分选腔1外部距离为3mm，两组磁辊22由电机11通过皮带轮带动作同向同速运动，每组磁辊22包括对称设置的磁性段221和非磁性段222，共同组成圆柱体结构，使得每个磁辊具有一半有磁性的工作区域，两组磁辊22的磁性段设置方向相反，当其中一组磁辊22的磁性段221靠近分选腔1时，另一组磁辊22的磁性段221远离分选腔1，工作时保证两磁辊同一时间最少一磁辊处于工作区域，保证磁性颗粒至少受其中一个磁辊的磁场影响，实现充分捕捉分选腔中的磁性颗粒。其中，位于上方的磁辊的磁场强度略大于位于下方的磁辊的磁场强度，以便更好的捕捉可能经碰撞出现的微小磁性颗粒。上方的磁辊在分选腔中心的磁场强度为1.2T，下方的磁辊在分选腔中心的磁场强度为1.0T，两个磁辊配合可以更好的捕捉磁团聚被破坏后出现的细小磁性颗粒。 [0023] 参见图4，导流板组件3设置两组，由若干等长的导流板31组成，两组导流板组件3分别设于腔体中两磁辊水平高度的下方，每组导流板31均匀分布在分选腔1的内壁之间，等间隔布置，导流板31的长度与分选腔的管壁等长，相邻的导流板31之间形成用于分散颗粒的通道32。导流板组件使得物料在导流板中间不断碰撞，破坏磁团聚，且也延长了物料暴露在分选腔的时间，导流板还起到引导风力方向和引导非磁性颗粒运动方向的作用，参见图2分选腔内原料颗粒的受力作用示意图，非磁性颗粒在风力及惯性作用下可继续向上进入左侧的非磁性颗粒收集系统6，而磁性颗粒则在磁力作用下发生偏转，进入右侧的磁性颗粒收集系统5，且由于磁力的作用使得磁性颗粒也可以尽量沿靠近磁辊一侧的内壁移动，减少了进入左侧非磁性颗粒收集系统6的可能。 [0024] 参见图1，磁性颗粒收集系统5包括第一旋风分离器51和磁性颗粒集料斗52，第一旋风分离器51的进料口与分选腔1的一端连接，第一旋风分离器51的出料口正对磁性颗粒集料斗52的进料端；磁性颗粒集料斗52设置在入料斗7的正上方，磁性颗粒集料斗52底部为45°倾斜设置，一侧设有可拆卸的挡板521，收集的磁性颗粒可在拆除挡板后，在重力作用下滑入入料斗7中再次分选，提高选别精度。非磁性颗粒收集系统6包括第二旋分分离器61和非磁性颗粒集料斗62，第二旋风分离器61的进料口与分选腔1的一端连接，第二旋风分离器 61的出料口正对非磁性颗粒集料斗62的进料端。第一旋风分离器51和第二旋风分离器61的出风口连接有袋式除尘器9，袋式除尘器9将产生的风尘进行收集。 [0025] 本发明的干式风磁联合磁选机的工作方式为：工作时首先启动风机4，磁辊组件3及第一旋风分离器51和第二旋风分离器61。将物料置于入料斗7，物料由入料口8进入分选腔1内部，在风力带动下形成气固两相流向上进入弧形的分选腔1，粗料在重力作用下滑落，由凸起的粗料排料口11进入粗料集料斗12；气固两相流在导流板31内碰撞，有效破坏细小颗粒的团聚，使其充分暴露在下方的磁辊的选别中，磁性颗粒此时被磁力吸引吸附在管壁上，而非磁性颗粒则由导流板31引导后，在风力作用下垂直向上进入非磁性颗粒收集系统6，磁性颗粒在下方的磁辊转至非磁性区域后脱落后亦向上经过导流板进入二次分选区，在上方磁辊的磁力和风力的作用下，磁性颗粒得到充分暴露，被磁力吸引，脱离风力作用，从向上的气流中脱离出来，吸附在管壁上，待上方的磁辊转至非磁性区域后，此时的磁性颗粒被风力带动进入磁性颗粒收集系统5；当需要提高产品纯度时，拆除挡板521将收集的磁性产品重复返回分选腔1内，优化选别效果。 [0026] 使用平均粒径D50为10.3μm的钢渣及平均粒径D50为5.31μm的镍渣，在入口风力为0.11m/s，料气比为0.45的情况下，分别进行了12组实验，验证了合理设置两磁辊磁场强度对选别效果的影响，具体参见下表1。 [0027] 表1 [0028] [0029] 由表1可知，随着磁场强度的上升，不论是对钢渣还是镍渣，磁选机的磁选效率均得到了有效提高，在磁辊的强度达到0.8‑1.0T的情况下，磁选的效率达到峰值，在75％‑80％之间。 |
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