本發(fā)明涉及選礦，特別是磁力選礦領域，具體涉及磁力選礦的裝置。

背景技術：

現(xiàn)有采用永磁技術分選弱磁性礦物一般要求磁極面的磁場強度h0＝480～1600ka/m或磁場梯度hgradh＝(128～576)×10⁹a²/m3。由于現(xiàn)有磁材制備技術的限制使得永磁材料磁能積有限，難以達到分選弱磁性礦物的磁場強度或磁場力要求，因而，在實際生產(chǎn)中絕大部分采用能耗高、容易發(fā)生磁堵塞、構造復雜的電磁磁選機。

市面上出現(xiàn)少數(shù)企業(yè)開發(fā)出的用于分選弱磁性礦物的永磁磁選機，該類磁選機雖然采用擠壓磁路設計，局部磁場強度和磁場力高，能達到上述磁場強度和磁場力指標，但這類磁選機其選礦作用面僅局限于磁介質上，待選礦粒在分選過程中受到的磁力大小很不均，使得選礦指標(品位和回收率)變差，而且且由于礦粒受到的磁力大小不均一，所以漏選也比較嚴重。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明就是為解決現(xiàn)有的永磁磁選機的磁場力和磁場強度不均勻的問題，提供一種高磁場強度、高磁場力且磁力均衡的磁體裝置以及磁選機。

一種磁體裝置，其特征在于，包括：導磁層；以及磁體層，設置在導磁層上，其中，磁體層由多個第一磁體部和多個第二磁體部沿第一方向交錯吸附在導磁層表面上構成，第一磁體部包括a個第一主磁體單元和b個第一副磁體單元，第一主磁體單元由c個第一主磁塊沿與第一方向相垂直的第二方向按照相鄰磁極極性相反排列而成，第一副磁體單元由d個第一副磁塊沿第二方向按照相鄰磁極極性相反排列而成，第一副磁塊的磁場方向和第一主磁塊的磁場方向相垂直，第二磁體部包括a個第二主磁體單元和b個第二副磁體單元，第二主磁體單元由c個第二主磁塊沿第二方向按照相鄰磁極極性相反排列而成，第二副磁體單元由d個第二副磁塊沿第二方向按照相鄰磁極極性相反排列而成，第二副磁塊的磁場方向和第二主磁塊的磁場方向相垂直，按照在第二方向上的排列順序，同一序號的第一主磁塊和第二主磁塊的磁極極性相反，按照在第二方向上的排列順序，同一序號的第一副磁塊和第二副磁塊的磁極極性相反，a、b、c、d均為正整數(shù)，且a≥b≥1，c≥d≥1。

本發(fā)明提供的磁體裝置，還可以具有這樣的特征，其特征在于：其中，c：d＝i，i為大于或等于3的奇數(shù)，a為大于或等于2的整數(shù)，b為1，a個第一主磁體單元沿第一方向連續(xù)設置，在第一方向上相鄰的第一主磁塊的磁極極性相同，a個第二主磁體單元沿第一方向連續(xù)設置，在第一方向上相鄰的第二主磁塊的磁極極性相同。

本發(fā)明提供的磁體裝置，還可以具有這樣的特征，其特征在于：其中，第一主磁塊及第二主磁塊的磁場方向為與導磁層的上表面相垂直的方向，第一副磁塊及第二副磁塊的磁場方向為與第一方向相平行的方向。

本發(fā)明提供的磁體裝置，還可以具有這樣的特征，其特征在于：其中，每個第一副磁塊在第一方向上與i個第一主磁塊相對應，該第一副磁塊朝向i個第一主磁塊的磁極極性與該i個第一主磁塊的中間位置的第一主磁塊的上表面的磁極的極性相同，每個第二副磁塊在第一方向上與i個第二主磁塊相對應，該第二副磁塊朝向i個第二主磁塊的磁極極性與該i個第二主磁塊的中間位置的第二主磁塊的上表面的磁極的極性相同。

本發(fā)明提供的磁體裝置，還可以具有這樣的特征，其特征在于：其中，所述第一主磁塊及所述第二主磁塊形狀大小相同，均為長度10-18mm，寬度4-18mm，高度3-18mm的長方體，所述第一副磁塊及所述第二副磁塊形狀大小相同，均為長度10-54mm，寬度2-18mm，高度3-18mm的長方體。

本發(fā)明提供的磁體裝置，還可以具有這樣的特征，其特征在于：其中，導磁層為電工純鐵或高導磁的鐵鈷合金或碳素結構鋼材質制成的板或圓筒，第一主磁塊、第二主磁塊、第一副磁塊以及第二副磁塊均為鐵氧體永磁塊或稀土永磁塊。

本發(fā)明提供的磁體裝置，還可以具有這樣的特征，其特征在于，還包括：保護層，包覆在磁體層上進行保護。

本發(fā)明還提供一種筒式磁選機，其特征在于具有：上述的磁體裝置，其中，導磁層為圓形的導磁材料制成的筒體，第一方向為該筒體的周向，第二方向為該筒體的軸向。

本發(fā)明還提供一種板式磁選機，其特征在于，包括：上述的磁體裝置，其中，導磁層為矩形的導磁板，第一方向為該導磁板的縱向，第二方向為該導磁板的橫向。

本發(fā)明還提供上述的磁體裝置在磁力分選礦物或除雜中的應用，其特征在于：所述礦物為鈦鐵礦、鉻鐵礦、錳礦、鏡鐵礦、褐鐵礦，所述除雜是從鈉長石、鉀長石、石英砂、粘土中除鐵或其他強磁性礦物或金屬。

發(fā)明作用與效果

根據(jù)本發(fā)明所提供的磁體裝置，因為該裝置包含交錯排列的第一磁體部和第二磁體部，而每個磁體部均包含主磁體單元和副磁體單元，主磁體單元由主磁塊沿第二方向按照相鄰磁極極性相反排列而成，副磁體單元由副磁塊沿第二方向按照相鄰磁極極性相反排列而成，并且主磁塊的磁場方向垂直于副磁塊的磁場方向，第一磁體部中的主磁塊與第二磁體部中對應位置處的主磁塊的磁極極性相反，第一磁體部中的主磁塊與第二磁體部中對應位置處的副磁塊的磁極極性相反，第一磁體部和第二磁體部構成的全磁表面具有相鄰磁塊的磁極為ns、nn、ss的復合磁系，形成全磁面永磁體復合磁系。

由于該全磁面之間的磁極是n朝向s，s朝向n，n朝向n，s朝向s，并且相互吸引以最小磁極距緊密排列設置，磁極之間距離小，對同樣的(中磁、弱磁性)礦物就有更大的吸附力，能夠更好的克服漏選。

由于，上述的主磁塊、副磁塊能夠形成緊密的復合磁系，所以全作用磁面的磁場分布均衡，選礦指標好、產(chǎn)能高。

特別的，本發(fā)明提供的磁體裝置，由于主磁體單元和副磁體單元的磁場方向不同，物料在經(jīng)過主磁塊和副磁塊的時候，磁場強度和梯度發(fā)生突變：由具有較大的磁場力變化為較小的磁場力，而且磁場方向也發(fā)生突變，突變過程能夠對物料進行再次的磁選，過程中會使得具有弱磁性的目標物料中夾雜的雜質因為磁場突然變小，方向發(fā)生變化而產(chǎn)生多次翻滾，加速從全磁作用面脫離，進而起到二次磁選的作用，進一步提高礦物的品位。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的筒式磁選機中的磁體裝置的側視圖；

圖2為本發(fā)明的筒式磁選機中的磁體裝置的主視圖；

圖3為本發(fā)明的板式磁選機中的磁體裝置的側視圖；以及

圖4為本發(fā)明的板式磁選機中的磁體裝置的主視圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發(fā)明的具體結構進一步詳細說明。

實施例一

圖1為本發(fā)明的筒式磁選機中的磁體裝置的側視圖。

圖2為本發(fā)明的筒式磁選機中的磁體裝置的主視圖。

本實施例以筒式磁選機為例，如圖1、2所示，該筒式磁選機包括圓筒形的磁體裝置100以及支撐圓筒形的磁體裝置100的支撐轉軸和對應的驅動裝置(圖中未示出)。礦漿從磁體裝置100上流過，在驅動裝置驅動的磁體裝置10的外表面接觸滾動，完成磁選分離得到精礦。

如圖1所示，磁體裝置100包括筒式導磁層10、多個第一磁體部20和多個第二磁體部30構成的磁體層以及保護層40。

筒式導磁層10，為圓形的筒體，直徑為800-1500mm，長度為500-4000mm，其為電工純鐵或高導磁的鐵鈷合金或碳素結構鋼材質的板轉繞成的圓筒，板材厚度為10-20mm。本實施例中，筒式導磁層10為10mm厚的碳素結構鋼材質的板轉繞成的圓筒。

吸附在筒式導磁層10的表面上的多個第一磁體部20和多個第二磁體部30構成磁體層。如圖2所示，第一磁體部20和第二磁體部30沿筒式導磁層10的第一方向即筒體的周向交錯設置構成全磁面。

如圖2所示，第一磁體部20包括2個第一主磁體單元21和1個第一副磁體單元22。第一主磁體單元21由c個第一主磁塊211沿第二方向即軸向按照相鄰磁極極性相反排列而成。2個第一主磁體單元21是沿第一方向即周向連續(xù)設置的，且相鄰的第一主磁塊211彼此磁極極性相同。

第一主磁塊211為鐵氧體永磁體或稀土永磁體，優(yōu)選釹鐵硼磁鐵。第一主磁塊211的形狀可以為立方體形、長方體形或三棱柱、五棱柱等多棱柱形等，第一主磁塊211的磁場方向為垂直于筒式導磁體10的徑向。本實施例中，所有的第一主磁塊211均為長方體形的釹鐵硼磁鐵塊，其尺寸范圍為長度10-18mm，寬度4-18mm，高度3-18mm，沿著高度的方向即為磁場方向。

第一副磁體單元22由d個第一副磁塊221沿第二方向即軸向按照相鄰磁極極性相反排列而成。第一副磁塊221磁場方向和第一主磁塊211磁場方向相垂直，本實施例中，第一副磁塊221的磁場方向為第一方向即周向，相鄰的第一副磁塊沿221是ns，sn相互吸附在一起的。

第一副磁塊221為鐵氧體永磁體或稀土永磁體，優(yōu)選釹鐵硼磁鐵。第一副磁塊221的大小和第一主磁塊211不同，其形狀可以為立方體形、長方體形或三棱柱、五棱柱等多棱柱形等。本實施例中，所有第一副磁塊221均為長方體形的釹鐵硼磁鐵塊，其尺寸范圍為長度長度10-54mm，寬度2-18mm，高度3-18mm，沿著寬度的方向為磁場方向，高度和第一主磁塊211的高度相等。

如圖2所示，觀察相鄰的第一主磁體單元21和第一副磁體單元22，每個第一副磁塊221在軸向(即第一副磁塊的長度方向)上與3個第一主磁塊211相對應，該第一副磁塊221朝向該3個第一主磁塊211的磁極極性與該3個第一主磁塊的中間位置(即圖中的第2塊)的第一主磁塊211的上表面的磁極的極性相同。在圖中，就是第一主磁體單元21中的3個第一主磁塊211的上表面磁極分別為nsn，sns，nsn依次類推，則對應的朝向該第一主磁體單元21的第一副磁塊磁221的磁極為s，n，s依次類推。

第二磁體部30包括2個第二主磁體單元31和1個第二副磁體單元32。其組成和第一磁體部20是相同的，不同的是磁塊的磁極極性排列不同。

第二主磁體單元31由c個第二主磁塊311沿第二方向即軸向按照相鄰磁極極性相反排列而成。第二副磁體單元32由d個第二副磁塊321沿第二方向即軸向按照相鄰磁極極性相反排列而成。

第一主磁塊211和第二主磁塊311的磁場方向相平行，按照在第二方向即軸向上的排列順序，同一序號的第一主磁塊211和第二主磁塊311的磁極極性相反。

第一副磁塊221、第二副磁塊321的磁場方向和第一主磁塊211、第二主磁塊311的磁場方向相垂直，為沿著筒式導磁體10的周向方向，按照在第二方向即軸向上的排列順序，同一序號的第一副磁塊221和第二副磁塊321的磁極極性相反。

在圖2中，就是第一磁體部20中兩個第一主磁體單元21中周向相鄰的第一主磁塊211的上表面磁極極性為nn，ss，nn，ss依次類推，而第二磁體部30中兩個第二主磁體單元31中周向相鄰的第二主磁塊311的上表面磁極極性為ss，nn，ss，nn依次類推。

對于第二副磁塊321而言，就是第二主磁體單元31中的3個第二主磁塊311的上表面磁極分別為sns，nsn，sns依次類推，則對應的朝向該第二主磁體單元31的第二副磁塊磁321的磁極為n，s，n依次類推。

本實施例中，第一主磁塊211、第二主磁塊311、第一副磁塊221、第二副磁塊321的高度是相同的。

保護層40，包覆在第一主磁塊211、第二主磁塊311、第一副磁塊221、第二副磁塊321組成的磁體層上，用于對磁體層進行保護，使用透磁性能好的材料制作。本實施例為厚度0.1-0.5mm，透磁性能好的不銹鋼或合金材質的薄板或帶材轉繞成圓筒，直接套在由多個第一磁體部20和多個第二磁體部30交錯構成的磁體層上，將整個磁體層即全磁作用面包裹起來進行保護。

下面為了說明磁體裝置100在磁力分選礦物中的應用，下面給出使用本實施例的筒式磁選機來磁選鈦鐵礦、鉻鐵礦、碳酸錳礦、鏡鐵礦的實際效果。

1、分選鈦鐵礦尾礦：

采用本實施例的磁體裝置的筒式磁選機工作面直徑1000mm，長度3500mm，對應的選用主磁塊和副磁塊的具體尺寸，分選攀枝花地區(qū)排放到尾礦庫的鈦鐵礦尾礦，未磁選前含tio2為7％，磁選后的品位指標：鈦精礦含tio2為21％(用于浮選進料)，回收率為55.8％。

顯然通過合理選用主磁塊和副磁塊的尺寸，可以大幅提高鈦鐵礦尾礦的利用率，將拋棄的低含量尾礦磁選富集為較高含量的精礦，有利于資源的二次回收，避免了資源的巨大浪費。

2、分選鉻鐵礦：

采用本實施例的磁體裝置的筒式磁選機工作面直徑1000mm，長度4000mm，對應的選用主磁塊和副磁塊的具體尺寸分選鉻鐵礦，未磁選前含cr2o3為24％，磁選后的品位指標：鉻鐵礦精礦含cr2o3為42％，回收率80％以上。

顯然通過合理選用主磁塊和副磁塊的尺寸，可以大幅提高鉻鐵礦的品位和回收率，改變了鉻鐵礦只能重選不能磁選的傳統(tǒng)觀念。

3、分選碳酸錳礦

采用本實施例的磁體裝置的筒式磁選機工作面直徑800mm，長度2000mm，對應的選用主磁塊和副磁塊的具體尺寸，分選湖北長陽碳酸錳礦，未磁選前含mnco3為8％，磁選后的品位指標：錳精礦含mnco3為15％，回收率78％。

顯然通過合理選用主磁塊和副磁塊的尺寸，將拋棄的低品位礦磁選到可利用的碳酸錳精礦，大幅提高了碳酸錳礦的回收率，避免了資源的浪費。

4、分選鏡鐵礦

采用本實施例的磁體裝置的筒式磁選機工作面直徑1200mm，長度4000mm，對應的選用主磁塊和副磁塊的具體尺寸，分選新疆鏡鐵礦，未磁選前含tfe為35％，磁選后的品位指標：鐵精礦含fe為62％，回收率75％。

顯然通過合理選用主磁塊和副磁塊的尺寸，大幅提高了鏡鐵礦的回收率。

通過以上的實驗，可以發(fā)現(xiàn)采用本發(fā)明的磁體裝置的筒式磁選機，對鉻鐵礦、碳酸錳礦、鏡鐵礦的磁選回收率都在75％以上，對傳統(tǒng)永磁磁選機磁選效果較差的鈦鐵礦尾款也有鈦精礦含tio2為21％，回收率55.8％的效果。

作為一種變形，上述實施例中的筒式磁選機的磁系的包角為360°，也可以根據(jù)需要設計為60-360°中的其他度數(shù)，在對應的將某些圓周區(qū)域空著而不設置第一磁體部、第二磁體部。

作為另一種變形，上述實施例中的筒式磁選機中的第一磁體部、第二磁體部是按照兩個第一主磁體單元和一個第一副磁體單元、兩個第二主磁體單元和一個第二副磁體單元來進行排列布置的，也可以根據(jù)待磁選礦物的性質，相應的增加第一主磁體單元、第二主磁體單元數(shù)目或第一副磁體單元、第二副磁體單元的數(shù)目來進行設置。

上述實施例中，主磁塊和副磁塊都是僅僅依靠自身磁力吸附在導磁層上的，作為一種變形，為了進一步加強磁塊的固定，可以通過在導磁層上設置卡扣或螺紋結構，或使用專用磁鋼粘膠將主磁塊和副磁塊加強固定在導磁層上。

實施例二

圖3為本發(fā)明的板式磁選機中的磁體裝置的側視圖。

圖4為本發(fā)明的板式磁選機中的磁體裝置的主視圖，已除去保護層。

上述實施例提供了一種筒式磁選機，本變形例提供一種板式磁選機100*，對應的磁體裝置的導磁層為矩形的導磁板10*。本實施例中和實施例1相同的結構給予相同的編號，第一方向為該導磁板的縱向，第二方向為該導磁板的橫向。

這種板式磁選機既可以進行磁力選礦，也適合于從鈉長石、鉀長石、石英砂、粘土等非磁性礦物中除鐵或其他強磁性雜質，比如強磁性的磁鐵礦、鋅鐵礦礦物或鐵合金、鎳合金、鈷合金等金屬材料。

所以，本實施例的磁體裝置既可以用來進行磁選，同樣的原理，也可以從鈉長石、鉀長石、石英砂、粘土等礦物中除鐵或其他磁性雜質，應用于陶瓷、水泥等工業(yè)場合。

實施例的作用和有益效果

根據(jù)本實施例所提供的磁體裝置，因為該裝置包含交錯排列的第一磁體部和第二磁體部，而每個磁體部均包含主磁體單元和副磁體單元，主磁體單元由主磁塊沿第二方向按照相鄰磁極極性相反排列而成，副磁體單元由副磁塊沿第二方向按照相鄰磁極極性相反排列而成，并且主磁塊的磁場方向垂直于副磁塊的磁場方向，第一磁體部中的主磁塊與第二磁體部中對應位置處的主磁塊的磁極極性相反，第一磁體部中的主磁塊與第二磁體部中對應位置處的副磁塊的磁極極性相反，第一磁體部和第二磁體部構成的全磁表面具有相鄰磁塊的磁極為ns、nn、ss的復合磁系，形成全磁面永磁體復合磁系。

由于該全磁面之間的磁極是n朝向s，s朝向n，n朝向n，s朝向s，并且相互吸引以最小磁極距緊密排列設置，磁極之間距離小，對同樣的(中磁、弱磁性)礦物就有更大的吸附力，能夠更好的克服漏選。

由于，上述的主磁塊、副磁塊能夠形成緊密的復合磁系，所以全作用磁面的磁場分布均衡，選礦指標好、產(chǎn)能高。

特別的，本實施例提供的磁體裝置，由于主磁體單元和副磁體單元的磁場方向不同，物料在經(jīng)過主磁塊和副磁塊的時候，磁場強度和梯度發(fā)生突變：由具有較大的磁場力變化為較小的磁場力，而且磁場方向也發(fā)生突變，突變過程能夠對物料進行再次的磁選，過程中會使得具有弱磁性的目標物料中夾雜的雜質因為磁場突然變小，方向發(fā)生變化而產(chǎn)生多次翻滾，加速從全磁作用面脫離，進而起到二次磁選的作用，進一步提高礦物的品位。

本實施例的磁體裝置具有保護層，既可以防止選礦或除雜時將釹鐵硼磁鐵損壞，同時又由于使用透磁性能好的材料，磁場能夠穿透而作用于礦物進行磁選，不會影響磁選效果。