專利名稱：立環(huán)式脈動高梯度超導(dǎo)磁選機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于磁選設(shè)備，特別涉及一種立環(huán)式脈動高梯度超導(dǎo)磁選機(jī)。
背景技術(shù)：
高梯度磁選理論的提出給磁選礦界以質(zhì)的飛躍，使能夠磁選的礦物種類增多，粒 度上、下限變寬。在處理低含量磁性物和細(xì)粒級磁性物的場合中先后出現(xiàn)的連續(xù)高梯度磁 選機(jī)有電磁平環(huán)式強(qiáng)磁高梯度磁選機(jī)、永磁和電磁立環(huán)高梯度磁選機(jī)等。這些設(shè)備廣泛應(yīng) 用于分選弱磁性細(xì)粒嵌布的礦石、含金尾礦的回收利用、從礦砂中回收針鐵礦石及金紅石、 分選工業(yè)礦物，如高嶺土、螢石、磷灰石、從粉煤中分離黃鐵礦及灰分、鋼鐵廠和發(fā)電廠的廢 水處理等工業(yè)生產(chǎn)中。但這些設(shè)備普遍存在磁場較低、能耗高或者分選效率低等缺點(diǎn)，特別是當(dāng)這些設(shè) 備應(yīng)用于核電工業(yè)中放射性固體的分離、氣體的磁性過濾及全血的磁性分離等場合時，這 些缺點(diǎn)尤為突出。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的解決現(xiàn)有技術(shù)中的磁選機(jī)存在的磁場較低、能耗高或者分選效 率低的缺點(diǎn)，提供一種立環(huán)式脈動高梯度超導(dǎo)磁選機(jī)，在原有基礎(chǔ)上提高高梯度磁選機(jī)的 磁場強(qiáng)度，有效降低高梯度磁選機(jī)的能耗，提高分選效率，拓寬高梯度磁選機(jī)的應(yīng)用范圍。本實(shí)用新型的發(fā)明目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。立環(huán)式脈動高梯度超導(dǎo)磁選機(jī)，包含有脈動機(jī)構(gòu)、脈動沖程箱、給礦斗、精礦斗、 沖洗水管、尾礦管、分選腔、分選環(huán)、分選環(huán)驅(qū)動機(jī)構(gòu)、脫磁器、機(jī)架、液位箱和磁系。所述的 磁系為超導(dǎo)磁系，超導(dǎo)磁系安設(shè)在分選環(huán)的下端，超導(dǎo)磁系下方通過尾礦通道與脈動沖程 箱相連，超導(dǎo)磁系的側(cè)面裝有液位箱。為更好完成本實(shí)用新型的任務(wù)，還可以采取以下技術(shù)措施立環(huán)式脈動高梯度超導(dǎo)磁選機(jī)，包含有間隙調(diào)節(jié)裝置。間隙調(diào)節(jié)裝置由螺栓、螺帽 和彈簧墊片固定在燕尾板上。本實(shí)用新型的立環(huán)式脈動高梯度超導(dǎo)磁選機(jī)中的超導(dǎo)磁系由置于杜斯罐中的激 磁線圈、磁軛、制冷系統(tǒng)和非導(dǎo)磁固定腳組成；超導(dǎo)磁系由非導(dǎo)磁材料固定腳固定在杜斯罐 中，超導(dǎo)磁系位置在分選環(huán)下端90° 100°的范圍。杜斯罐為雙層金屬制，兩層金屬壁都涂滿銀，兩層壁間為真空。激磁線圈具有一個 軸、一個第一末端和一個第二末端，纏繞軸上的每一束繞線圈均沿軸纏繞、并向排置。制冷系統(tǒng)，包括液化空氣、壓力表、溫度表、液閥和氣閥。超導(dǎo)磁系磁軛是由兩組徑向長度不同的磁軛塊逐項間隔疊加組成。本實(shí)用新型具有已應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各種高梯度磁選機(jī)的優(yōu)點(diǎn)磁場與電磁磁選 機(jī)的磁場一致，磁場分布合理，磁場可調(diào)、分選精度高、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)可靠、操作簡便，可以有效 地分選低含量和細(xì)粒級弱磁性礦物，同時還具有本身獨(dú)特的優(yōu)勢磁場可調(diào)范圍由原來的4000 12000 提到了 4000 40000 甚至更高，能耗減少了 70%以上，分選精度可提高 5 8%，可以有效地分選含量極低和微細(xì)粒級弱磁性礦物，也可以應(yīng)用于多種尖端科學(xué)實(shí) 驗(yàn)和生產(chǎn)中。
圖1是本實(shí)用新型主剖結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型左剖結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型的杜斯罐主剖結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型的超導(dǎo)磁系主剖結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實(shí)用新型的超導(dǎo)磁系左剖結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本實(shí)用新型的超導(dǎo)磁系俯剖結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本實(shí)用新型的上磁軛主剖結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本實(shí)用新型的間隙調(diào)節(jié)裝置主剖結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是本實(shí)用新型的間隙調(diào)節(jié)裝置左剖結(jié)構(gòu)示意圖。其中1-脈動機(jī)構(gòu)；2-脈動沖程箱；3-磁軛；4-激磁線圈；5-分選環(huán)；6_給礦斗； 7-精礦斗；8-沖洗水管；9-脫磁器；10-沖洗水箱；11-鋼制外殼；12-杜斯罐；13-尾水管； 14-尾礦管；15-機(jī)架；16-驅(qū)動機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)裝置；17-分選環(huán)驅(qū)動機(jī)構(gòu)；18-減速機(jī)；19-間 隙調(diào)節(jié)裝置；20-傳動軸；21-聚磁介質(zhì)；22-輻板；23-聚磁介質(zhì)盒；24-下磁軛；25-燕尾 板；26-上磁軛；27-液位箱；28-尾礦通道；29-液位箱排礦管；30-月牙板；31-杜斯罐內(nèi) 壁；32-杜斯罐外壁；33-壓力表；34-低溫溫度表；35-氣閥；36-液閥；37-非導(dǎo)磁固定腳； 38-轉(zhuǎn)珠軸承；39-彈簧墊片；40-螺帽；41-螺栓；42-分選腔。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)和工作過程進(jìn)行說明。在圖1、圖2所示本實(shí)用新型立環(huán)脈動超導(dǎo)高梯度磁選機(jī)主剖、左剖結(jié)構(gòu)示意圖 中，分選環(huán)5為立式裝配，由20個聚磁介質(zhì)盒23構(gòu)成，聚磁介質(zhì)盒23裝有聚磁介質(zhì)21 ；分 選環(huán)5通過輻板22，固定在傳動軸20上，傳動軸20支撐在左右兩個轉(zhuǎn)珠軸承38上，轉(zhuǎn)珠軸 承38間隙調(diào)節(jié)裝置19連接在燕尾板25上，燕尾板25固定在機(jī)架15上；傳動軸20右端連 接到可調(diào)轉(zhuǎn)速的分選環(huán)驅(qū)動機(jī)構(gòu)17上；分選環(huán)驅(qū)動機(jī)構(gòu)17通過驅(qū)動機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)裝置16固定 在機(jī)架15上，并通過驅(qū)動機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)裝置16調(diào)節(jié)分選環(huán)驅(qū)動機(jī)構(gòu)17的高度，使之和傳動軸 20始終保持在同一條直線上。超導(dǎo)磁系位于分選環(huán)5的下端左、右90° 100°的范圍內(nèi) 并固定在機(jī)架15上。超導(dǎo)磁系下部通過尾礦通道28與脈動沖程箱2連接；脈動沖程箱2 由脈動機(jī)構(gòu)1驅(qū)動，同時連接到液位箱27。沖洗水管8位于分選環(huán)5的上面，給礦斗6，沖 洗水水箱8位于分選環(huán)5內(nèi)的左右后面兩側(cè)，精礦箱7位于分選環(huán)5內(nèi)的左右上面兩側(cè)。在圖3所示本實(shí)用新型的杜斯罐12主剖結(jié)構(gòu)示意圖中，杜斯罐內(nèi)裝有激磁線圈4、 磁軛3、制冷系統(tǒng)和非導(dǎo)磁固定腳37?？諝庖夯ㄟ^液閥36進(jìn)去杜斯罐12，由于液化空氣 可以獲得81K的低溫，有效保證了激磁線圈4達(dá)到超導(dǎo)狀態(tài)的臨界溫度，杜斯罐12內(nèi)的溫 度由低溫溫度表34實(shí)時監(jiān)控。由于液化空氣的氣化，杜斯罐內(nèi)的氣壓會逐步增大，杜斯罐 內(nèi)的氣壓由壓力表33實(shí)時監(jiān)控，當(dāng)罐內(nèi)壓力達(dá)到一定壓力時，可以通過氣閥35排出氣化的 液化空氣，保證罐內(nèi)的壓力在技術(shù)容許范圍內(nèi)。杜瓦罐中的壓力和溫度可以通過壓力表33和溫度表36進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。超導(dǎo)磁系，由非導(dǎo)磁材料固定腳39固定在杜斯罐12中。杜斯罐為雙層金屬制，兩層金屬壁都涂滿銀，兩層壁間為真空。兩層膽壁上的銀 可以防止輻射散熱，真空能防止對流和傳導(dǎo)散熱，使盛在瓶里的液化氣體，溫度不易發(fā)生變 化。激磁線圈4，由性能優(yōu)良、臨界溫度為108K的鉍鍶鈣銅氧化物材料制成，其超導(dǎo)特 性和相應(yīng)的高電流密度特性在較高的溫度(108K)下實(shí)現(xiàn)。在圖4 圖6所示本實(shí)用新型的超導(dǎo)磁系主剖、左剖、俯剖結(jié)構(gòu)示意圖中，上磁軛 沈和下磁軛M的磁系包角為90° 100°。激磁線圈形成的感應(yīng)磁場足夠大，可以減少 磁系包角；上磁軛26和下磁軛M可以有效的減少磁漏，降低對操作人員的損害，同時也可 以起到節(jié)能作用。磁軛3與杜斯罐內(nèi)壁31之間設(shè)有具有隔熱功能的月牙板30。上磁軛沈 開有尾水管13，有利于設(shè)備自動調(diào)節(jié)液位；下磁軛M開有尾礦通道觀，有利于脈動礦漿漂 洗吸附在聚磁介質(zhì)21上的磁性物。在圖7所示本實(shí)用新型的上磁軛主剖結(jié)構(gòu)示意圖中，磁軛塊由導(dǎo)磁不銹鋼制成， 磁軛由由兩組徑向長度不同的磁軛塊逐項間隔疊加組成。這種結(jié)構(gòu)不僅保證激磁線圈4有 足夠的制冷接觸面積，以使其達(dá)到超導(dǎo)狀態(tài)，而且可以有效聚集磁力線。在圖8 圖9所示本實(shí)用新型的間隙調(diào)節(jié)裝置19主剖、左剖結(jié)構(gòu)示意圖中，傳動 軸20通過轉(zhuǎn)珠軸承38固定在間隙調(diào)節(jié)裝置19下板上，間隙調(diào)節(jié)裝置19由螺栓41、螺帽 40和彈簧墊片39固定在燕尾板25上。通過調(diào)節(jié)螺帽40帶動間隙調(diào)節(jié)裝置19升降來調(diào)節(jié) 分選環(huán)5和超導(dǎo)磁體之間的距離。距離小，磁場大；距離大，磁場小。本實(shí)用新型的工作流程如下激磁線圈4通以直流電，在分選區(qū)產(chǎn)生感應(yīng)磁場，位于分選區(qū)的磁介質(zhì)表面產(chǎn)生 非均勻磁場即高梯度磁場；轉(zhuǎn)環(huán)作順時針旋轉(zhuǎn)，將磁介質(zhì)不斷送入和運(yùn)出分選區(qū)；礦漿從 給礦斗給入，沿上鐵扼縫隙流經(jīng)轉(zhuǎn)環(huán)。礦漿中的磁性顆粒吸附在磁介質(zhì)表面上，被轉(zhuǎn)環(huán)帶至 頂部無磁場區(qū)，經(jīng)沖洗水沖入精礦斗；非磁性顆粒在重力、脈動流體力的作用下穿過磁介質(zhì) 堆，沿下鐵扼縫隙流入尾礦斗排走。該機(jī)的轉(zhuǎn)環(huán)采用立式旋轉(zhuǎn)方式，對于每一組磁介質(zhì)而 言，沖洗磁性精礦的方向與給礦方向相反，粗顆粒不必穿過磁介質(zhì)堆便可沖洗出來。該機(jī) 的脈動機(jī)構(gòu)驅(qū)動礦漿產(chǎn)生脈動，可使分選區(qū)內(nèi)礦粒群保持松散狀態(tài)，使磁性礦粒更容易被 磁介質(zhì)捕獲，使非磁性礦粒盡快穿過磁介質(zhì)堆進(jìn)入到尾礦中去。反沖精礦和礦漿脈動可防 止磁介質(zhì)堵塞；脈動分選可提高磁性精礦的質(zhì)量。這些措施保證了該機(jī)具有較大的富集比、 較高的分選效率和較強(qiáng)的適應(yīng)能力。設(shè)備運(yùn)行時，當(dāng)激磁線圈4通入一定大小的電流時，由于激磁線圈4處于超導(dǎo)(零 電阻)狀態(tài)下，即可產(chǎn)生很大的感應(yīng)磁場，待感應(yīng)磁產(chǎn)生后，調(diào)小通入電流至微弱狀態(tài)既可 保證感應(yīng)磁場的持續(xù)，從而達(dá)到本實(shí)用新型節(jié)能的目的。感應(yīng)磁場在分選區(qū)內(nèi)形成N極和S 極閉合磁場，該磁場磁力線經(jīng)過聚磁介質(zhì)盒23內(nèi)的聚磁介質(zhì)21時，磁場得到加強(qiáng)，從而形 成高梯度磁場。磁場大小的調(diào)節(jié)，通過間隙調(diào)節(jié)裝置19調(diào)節(jié)分選環(huán)5和超導(dǎo)磁體之間的距 離來實(shí)現(xiàn)。礦漿通過給礦斗6，進(jìn)入分選環(huán)5內(nèi)，礦漿中的磁性物質(zhì)被吸附在聚磁介質(zhì)盒23內(nèi) 的聚磁介質(zhì)21上。脈動機(jī)構(gòu)1驅(qū)動脈動沖程箱2，使得礦漿在分選環(huán)和尾礦通道中產(chǎn)生脈 動，從而達(dá)到漂洗吸附在聚磁介質(zhì)21上的磁性物質(zhì)，脫去夾雜的非磁性物質(zhì)的目的。隨著
5分選環(huán)5轉(zhuǎn)到磁性礦物卸礦區(qū)時，脫磁器9對吸附在聚磁介質(zhì)21上的磁性物質(zhì)進(jìn)行脫磁， 再由沖洗水管8的沖洗水將磁性物質(zhì)沖洗到精礦斗7。非磁性物質(zhì)通過尾礦通道28和尾礦 管14排出。分選時分選腔42內(nèi)的液位主要由液位箱19控制，當(dāng)分選腔42中的液位較高 時，礦漿可通過尾水管13排出。 本實(shí)施例在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，脈動機(jī)構(gòu)的電機(jī)和分選輪的驅(qū)動機(jī)構(gòu)的電機(jī)均采用 調(diào)速電機(jī)；杜瓦罐中的壓力和溫度可以通過壓力表和溫度表進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控；磁場的大小通 過間隙調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)分選環(huán)和超導(dǎo)磁體之間的距離來調(diào)節(jié)，運(yùn)行過程容易控制。
權(quán)利要求1.一種立環(huán)式脈動高梯度超導(dǎo)磁選機(jī)，包含有脈動機(jī)構(gòu)(1)、脈動沖程箱O)、給礦 斗(6)、精礦斗(7)、沖洗水管(8)、尾礦管(14)、分選腔(42)、分選環(huán)(5)、分選環(huán)驅(qū)動機(jī)構(gòu) (17)、脫磁器(9)、機(jī)架(15)、液位箱07)和磁系，其特征是所述的磁系為超導(dǎo)磁系，超導(dǎo) 磁系安設(shè)在分選環(huán)(5)的下端，超導(dǎo)磁系下方通過尾礦通道08)與脈動沖程箱( 相連， 超導(dǎo)磁系的側(cè)面裝有液位箱07)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立環(huán)式脈動高梯度超導(dǎo)磁選機(jī)，其特征在于還包含有間隙 調(diào)節(jié)裝置(19)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的立環(huán)式脈動高梯度超導(dǎo)磁選機(jī)，其特征在于間隙調(diào)節(jié)裝置 (19)由螺栓(41)、螺帽(40)和彈簧墊片(39)固定在燕尾板(25)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的立環(huán)式脈動高梯度超導(dǎo)磁選機(jī)，其特征在于 超導(dǎo)磁系由置于杜斯罐(12)中的激磁線圈、磁軛(3)、制冷系統(tǒng)和非導(dǎo)磁固定腳(37) 組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的立環(huán)式脈動高梯度超導(dǎo)磁選機(jī)，其特征在于超導(dǎo)磁系由非 導(dǎo)磁固定腳(37)固定在杜斯罐(12)中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的立環(huán)式脈動高梯度超導(dǎo)磁選機(jī)，其特征在于超導(dǎo)磁系在分 選環(huán)(5)下端90° 100°的范圍。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的立環(huán)式脈動高梯度超導(dǎo)磁選機(jī)，其特征在于杜斯罐為雙層 金屬制，兩層金屬壁都涂滿銀，兩層壁間為真空。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的立環(huán)式脈動高梯度超導(dǎo)磁選機(jī)，其特征在于激磁線圈(4) 具有一個軸、一個第一末端和一個第二末端，纏繞軸上的每一束繞線圈均沿軸纏繞、并向排 置。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的立環(huán)式脈動高梯度超導(dǎo)磁選機(jī)，其特征在于制冷系統(tǒng)，包括 液化空氣、壓力表(33)、低溫溫度表(34)、液閥(36)和氣閥(35)。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的立環(huán)式脈動高梯度超導(dǎo)磁選機(jī)，其特征在于磁軛C3)是由 兩組徑向長度不同的磁軛塊逐項間隔疊加組成。
專利摘要本實(shí)用新型屬于磁選設(shè)備，特別涉及一種立環(huán)式脈動高梯度超導(dǎo)磁選機(jī)，其包含有脈動機(jī)構(gòu)、脈動沖程箱、給礦斗、精礦斗、沖洗水管、尾礦管、分選腔、分選環(huán)、分選環(huán)驅(qū)動機(jī)構(gòu)、脫磁器、機(jī)架、液位箱和磁系，所述的磁系為超導(dǎo)磁系，超導(dǎo)磁系安設(shè)在分選環(huán)的下端，超導(dǎo)磁系下方通過尾礦通道與脈動沖程箱相連，超導(dǎo)磁系的側(cè)面裝有液位箱。本實(shí)用新型在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上提高高梯度磁選機(jī)的磁場強(qiáng)度，有效降低高梯度磁選機(jī)的能耗，提高分選效率，拓寬高梯度磁選機(jī)的應(yīng)用范圍。
文檔編號B03C1/031GK201815376SQ20102050762
公開日2011年5月4日 申請日期2010年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月27日
發(fā)明者倪明亮, 陳立 申請人:四川冶金環(huán)能工程有限責(zé)任公司