一种适用于小试级高纯物料的强磁选机

技术领域

本发明涉及矿物磁选分离设备制备技术，特别地，涉及一种适用于小试级高纯物料的强磁选机，用于从目的物料中分离并富集磁性和非磁性的物质。

背景技术

在矿物加工工程领域当中，磁选是一种高效分离磁性矿物和非磁性矿物的选别方法，因此在实际加工生产过程中，存在大量的利用磁选原理制备得到的磁选机，如湿式滚筒磁选机，永磁辊式磁选机，磁选管等中小型磁选设备。磁选机可以根据其磁场强度及选别性分为强磁选机和弱磁选机，强磁选机才能实现对弱磁选矿物的有效分离，但在中小型磁选设备当中，受设备功率和永磁体可携带的磁场强度的限制，很难在中小型设备当中实现强磁选机的制备，从而使得如磁选管等小试级的实验室用磁选机难以实现弱磁选矿物和非磁性矿物的分离。而在占地体积较大的永磁辊式磁选机方面，磁选物料需使其粒径维持在相对较大的颗粒，对于部分嵌布程度较高，大颗粒下无法实现单体解离的物料来说选别性能较差。在磁场强度较高的高梯度磁选机方面，由于其分选腔处于高梯度磁场内部，结构复杂，在实际使用过程当中难以实现内部的完全清洗，容易带入之前使用过程当中所残留的物料，所以难以实现高纯物料的选别。因此目前尚未出现可以兼顾弱磁选矿物分离，占地面积小和功率较低，又能适用于高纯物料选别的小试级高纯物料强磁选机。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的上述问题中的至少一项，在于实现小试级的高纯物料的磁选分离。

为了实现上述目的，本发明提供了一种适用于小试级高纯物料的强磁选机，包括选别腔管道，选别腔管道底部通过底部支架进行支撑，选别腔管道为立柱式管道，选别腔管道下部设置滤袋，用于对选别环节完成后的矿浆进行过滤收集；

选别腔管道中部外壁安装环形的电磁-永磁磁场发生装置，选别腔管道中部的内部设置有金属筛网，金属筛网上放置顺磁性铁球。

选别腔管道在滤袋下方设置转接头法兰，用于链接循环水泵，使得过滤完成后的液体介质，通过循环水泵和管道实现循环。

所述的电磁-永磁磁场发生装置包括上下两层电磁铁，中间夹层为一层永磁铁。

选别腔管道的底部管道设有外丝螺纹管道，用于和内丝螺纹管道进行连接，滤袋设在内丝螺纹管道内；内丝螺纹管道底部连接转接头法兰。

所述高纯顺磁性金属球体及金属闸网构成顺磁性筛网区，内部金属球体尺寸可进行调节，金属球体范围为1～10mm，对应的选别颗粒尺寸范围为500～40目。

综上所述，本申请包含以下至少一项有益效果：

1、立式支柱结构大幅度降低了磁选机的占地面积，使其可以在常规实验室尺寸的台面上进行小试级物料的实验。

2、采用电磁—永磁复合磁极实现磁选机强度的可调整性，并通过电磁装置的充磁，使得永磁磁极部分获得更长的使用寿命。

3、通过在选别腔管道内设置高纯顺磁性金属球体及金属闸网构成的顺磁性筛网区，使得物料流经选别腔体时，对磁选物质实现有效的拦截分离，结合导流管内的液体环境构成磁力、摩擦力、浮力等构成的复合力场，从而实现对弱磁选物质有效分离，使其分离效率达到强磁选机的范围。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图

图2为本发明的选别腔部分结构示意图

图3为本发明选别腔底部部分结构示意图

图4为本发明选别腔内选别原理示意图

附图标记说明：1电源、2无极旋钮变阻器、3电磁-永磁磁场发生装置、4顺磁性铁球、5滤袋、6选别腔管道、7循环水泵、8底部支架、3-1电磁铁、3-2永磁铁、4-1金属筛网、6-2选别腔底部、6-3选别腔外丝管道、6-4选别腔内丝管道、6-5转接法兰。

具体实施方式

在下文中，将结合附图和示例性实施例详细地描述本发明的一种小试级的高纯物料的磁选机及其制备方法。

本申请实施例公开磁选机，包括电源1、无极旋钮变阻器2、电磁-永磁磁场发生装置3、顺磁性铁球4、滤袋5、选别腔管道6、循环水泵7、底部支架8，其整体结构可参考图1，其选别腔管道6底部通过底部支架8进行支撑，选别腔管道6整体为立柱式管道，选别腔管道6下部设置滤袋5，用于对选别环节完成后的矿浆进行过滤收集，选别腔管道6中部外壁设置平台，用于放置环形的电磁-永磁磁场发生装置3，选别腔管道6中部的内部设置有金属筛网4-1，金属筛网4-1尺寸范围为500～40目，用于对顺磁性铁球4提供支撑作用，选别腔管道6在滤袋5下方设置转接头法兰6-5，用于链接循环水泵7，使得过滤完成后的液体介质，通过循环水泵和管道实现循环。

参考图2，选别腔管道6中部外壁设置支撑平台，用于对电磁-永磁磁场发生装置3提供支撑，电磁-永磁磁场发生装置3由上下两层电磁铁3-1夹层一层永磁铁3-2构成，支撑平台内部设置金属筛网4-1，用于支撑选别腔内的顺磁性铁球4。

参考图3，选别腔管道6的底部管道设有外丝螺纹管道6-3，用于和内丝螺纹管道6-4进行连接，滤袋5设在内丝螺纹管道6-4内，外丝螺纹管道6-3和内丝螺纹管道6-4连接部可以通过螺纹咬合放置滤袋5，实现快速拆装滤袋，收集物料的作用。

参考图3，内丝螺纹管道6-4底部连接转接头法兰6-5，便于和循环水泵的管道进行连接，转接头法兰6-5底部接口为宝塔形接口，具有良好的气密性，当控制好选别腔内的水位高度后，即可实现腔内液面高度的稳定控制循环。

参考图4，选别腔管道6内的顺磁性铁球4构成的磁性筛网区域，在开启电磁-永磁磁场发生装置3并将选别腔管道6内水位高于金属筛网4-1区域时，磁选物质在通过顺磁性铁球4构成的曲折筛孔通道当中时，会受到来自于顺磁性铁球4和外部磁场的磁力吸引力、来自水的浮力和与顺磁性铁球4接触生成的摩擦力共作用，使得磁选物质停留在金属筛网4-1。

参考图4，当关闭电磁-永磁磁场发生装置3后，磁选物质则会在水流作用下被冲刷并在滤袋5区域被捕获。

一种小试级高纯物料的磁选机制作方法，所述制作方法包括如下部分：

底部支架8为三角立式底座构成磁选机基座，通过三角立式底座对整个磁选机形成支撑作用，同时在正面留出进行操作的空间；

可选地，底部支架8为空心柱式管道及其导流通道构成物料选别腔管道6，选别腔管道6方向为垂直台面，选别腔管道6材质可根据实验需求或物料需求在透明玻璃、透明有机玻璃和塑料材质间进行选择。

可选地，所述选别腔管道6中部外壁留有电磁-永磁磁场发生装置3的放置台面。

可选地，所述电磁-永磁磁场发生装置3由中段永磁体3-2和外层电磁体3-1构成，依托电磁控制装置实现磁场强度的调整，变压器电源与无极变速开关复合电路构成电磁控制装置，便于将家用220V交流电转换为较为安全适用的12～24V直流电源，并结合无极旋钮开关实现磁场强度的调整，便于进行磁场强度的控制。

可选地，所述电磁-永磁磁场发生装置3同时结合内置电流表实现实时显示电磁-永磁磁场发生装置3的实际功率。

可选地，所述电磁-永磁磁场发生装置3内部为选别腔管道6，选别腔管道6内为高纯的顺磁性铁球4及金属筛网4-1构成的顺磁性筛网区，该区域可被电磁发生装置磁化，转化成为磁性筛网，使其内部颗粒堆积构成的缝隙当中密布磁场，对磁选物质实现有效的拦截分离，结合导流管内的液体环境构成磁力、摩擦力、浮力等构成的复合力场，从而实现对弱磁选物质有效分离。

pp材质管道及循环水泵7构成液体循环装置，可拆卸管道及内置滤袋构成物料收集装置。

参考图1，电路部分属于现有技术，不过多进行赘述。

实施例1

将某石英样品进行研磨，研磨至100～200目进行磁选，磁选机选别腔内径为50mm，使用顺磁性铁球粒径为2mm，磁场强度为14000Gs。

K1石英样品原矿的各杂质元素检测如下表1所示：

表1原矿化学成分分析汇总表(ppm)

对选别后的石英精矿进行检测，其Fe含量为24.6ppm，除铁率可达95.15％。

实施例2

将某石英样品进行研磨，研磨至100～200目进行磁选，磁选机选别腔内径为50mm，使用顺磁性铁球粒径为2mm，磁场强度为12000Gs。

G1石英样品原矿的各杂质元素检测如下表2所示：

表2原矿化学成分分析汇总表(ppm)

对选别后的石英精矿进行检测，其Fe含量为37.41ppm，除铁率可达89.37％。