专利名称：磁性辊式分离设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及被应用于精选矿石和其他颗粒材料的磁式分离器，该分离器致力于非磁性矿石或弱顺磁性矿石。
背景技术：
磁力分离的原理已经被商业应用超过100年。这些应用从简单分离(例如，移除铁的粗颗粒)发展到更复杂的分离(例如，消除粘土的仅仅由铁沾污并且为弱磁性的细颗粒，以便砑光纸)。这些磁力分离器的重要部分是当磁性部分被移除以分离产品时的阶段，该阶段与磁性部分的磁吸引阶段一样重要。这能够在已知的各种设备中以不同的方法来实现。一种十分普通的形式是，磁体未被沿磁性辊的整个圆周设置，而是仅设置在该圆周的一部分上， 该圆周的一部分通常是六十进制180度或更少。该值根据待被分离的具体系统的参数来确定，并且通常不是非常通用的。一旦产品被移除，则非常高磁性的颗粒保持被附接到磁性辊的磁化部中，并且需要用刷子、刮刀或其他清洁设备机械地移除分离。磁力分离器当前在工业中具有各种各样的应用，并且它们被按照各种尺寸来制造，这些磁力分离器从小型实验室装置到每小时能够处理数百吨的设备变化。一般而言，至今所使用的磁力分离器以中等量采用电磁体或大型永磁体，这些电磁体或大型永磁体的安装是复杂的，甚至考虑了磁体的磁极取向。由于磁力分离设备的设计的发展，借助于磁性辊来分离弱磁性颗粒的方法应用是可能的。在智利，申请00010/2006描述了具有相同直径的两个棍的分离器，其中一个棍是磁性的而另一个辊是带电非磁性的，这两个辊都由传送带接合。在智利存在的另一申请是00585/1981，该文献要求保护一种与铁磁层同心交替的磁层的辊，这些层还交替其极性并且仅覆盖辊的30%。在世界上，描述了一些专利申请，例如US 2005/0092656A1还包括静电分离器；W088/05696 Al在棍的一个扇区中使用永磁体，但是该永磁体不随棍移动，而是保持被固定在空间中；W0 2005/042168 Al还包括静电分离器；以及俄罗斯申请RU2220774 C2使用磁鼓，该磁鼓具有沿母线方向带沟槽的表面，其特性在于，鼓的轴线在竖直平面内倾斜，由此获得更好的效率和可靠性。
发明内容
磁力分离器具有用于通过干法来分离非磁性颗粒材料、中等顺磁性颗粒材料以及弱顺磁性颗粒材料的磁性辊，该磁力分离器具有改进的特征、更大的磁场强度和磁感应强度、易于制造并且操作适应性强。在本发明中，描述了一种磁式分离器，该分离器致力于非磁性矿石或弱顺磁性矿石，如本发明中所涉及的矿物的情况那样，例如磷灰石、非金属矿物，所述非金属矿物被发现与角闪石族的硅酸盐类的矿物相关，所述角闪石除其它角闪石以外例如是直闪石、透闪石和阳起石，其中与如铁的情况那样的磁性矿石相比，由磁体施加到非磁性矿石或弱磁性矿石的磁力的作用是十分低或十分微弱的。在本发明中强调了钕磁体的构造和金属牵引辊的旋转速度，假定由这些磁体的作用施加的磁力与牵引辊的角速度的作用相结合引发尤其这种矿石的分离，例如非金属矿石(磷灰石)与阳起石矿石分离，因为所述牵引辊将离心力传送给所述颗粒，由此使得所述非金属矿石在排出时首先接触所述牵引辊，而角闪石族的矿物的情况则不是这样，因为该颗粒由所述磁体的作用和/或构造微弱地吸引，从而导致尤其该矿物中的跳跃延迟或微弱，因此实现用于本发明的情况的矿物的分离或精选。
图I示出了磁体分离设备的分解图。图2示出了金属牵引辊以及被定位在其整个表层中的磁体的分解立体图。
在附图中显示的附图标记都具有下述含义I振动器电动机2 滑轮3张紧装置4塑料表面5中等顺磁性材料的降落区6偏转器7弱顺磁性材料的降落区8分离导向器9非磁性材料的降落区10 磁体11金属牵引辊12给料器
具体实施例方式本发明的分离设备包括颗粒材料的给料器12，该材料仅通过重力或借助于振动器电动机I而在金属牵引辊11的上部区域上流动，该金属牵引辊沿进给颗粒材料的方向旋转。金属牵引辊的整个表面被覆盖有多个永磁体10，所述多个永磁体的形状或尺寸是不重要的，所述多个永磁体在表面上的分布在图2中被示出。金属牵引辊11的圆周的至少一半被非磁性材料的表面覆盖，在该说明书中，在不使一般性受损害的情况下，该非磁性材料的表面被描述为封闭塑料涂层4，该封闭塑料涂层还部分地覆盖滑轮2并且由于张紧装置3的作用而在辊11与滑轮2之间保持被张紧。在金属牵引辊11的下部区域中，存在分离导向器8，该分离导向器的功能在于分离由该设备的操作产生的材料部分。在分离导向器8和张紧装置3的位置之间，存在偏转装置6，该偏转装置6的功能在于拾取中等顺磁性材料部分，该中等顺磁性材料部分由于表面4的作用而从金属牵引辊11脱落，该表面4使得该中等顺磁性材料部分远离被定位在金属牵引辊11的表层的表面上的磁体的磁引力。当金属牵引辊11旋转时，其将离心力传送给被传送到被供给到其表面上的颗粒材料，这使得非磁性材料从辊的表面脱落并且由于重力的拉动而落在非磁性材料的降落区9上。在弱顺磁性材料的情况下，当磁力的作用小于重力和离心力的结合作用时，重力和离心力的结合作用通过控制用于该效果的旋转速度而渐变，从而延迟弱顺磁性颗粒的降落，因而使得弱顺磁性颗粒脱落并掉落到弱顺磁性材料的降落区7中。在中等顺磁性颗粒材料的情况下，磁力能够维持颗粒被粘附，而不管重力和离心力的作用，并且仅当磁引力停止时这些颗粒才被移除，这是因为这些颗粒通过塑料涂层4的作用已经远离磁体10的作用，沿偏转器6向下滑动并且积聚在中等顺磁性材料的降落区5中。非磁性涂层的一个优点在于，该非磁性涂层使得中等顺磁性颗粒远离磁体并且颗 粒掉落而涂层保持清洁，从而使得不必要考虑诸如刷子或刮刀的用于清洁的特定附加物体。因为金属牵引辊11的整个表层都被覆盖有磁体10，因此旋转速度能够在宽范围内变化且因此对希望被分离的非磁性颗粒或弱顺磁性颗粒上产生足够的离心力。总之，为了分离材料的不同部分，通过旋转辊产生的离心力必须大于朝向希望被分离的颗粒施加的磁力并且必须小于朝向具有最高磁性程度的颗粒施加的磁力。应用实施例在不破坏本发明的一般性的情况下，为了描述本发明的其中一个应用，将参考本发明的实验室规模的辊分离器来进行描述，该辊分离器的直径为110mm，长度为90mm，大约5000个钕盘形磁体仅通过磁力被粘附到该辊分离器上，该盘形磁体的直径为5mm、高度为3_ ;该磁体被覆盖有由塑料材料制成的套，该套能够被封闭，穿过金属牵引辊11，并且该套通过张紧装置3保持张紧。待被测试的材料是非金属矿物，磷灰石，该磷灰石被发现不在汞合金中与阳起石混合；该磷灰石被研磨成直径在50微米和1000微米之间的等级，并且接着以大约60千克/小时的流量供给该材料。使得辊沿材料的掉落方向以一定角速度旋转，该角速度使得朝向非磁性颗粒和弱顺磁性颗粒施加的离心力设法使彼此分离。在该角速度下，离心力使得非磁性材料容易地从金属牵引辊11分离并且由分离导向器8引导到非磁性材料的降落区中，而弱顺磁性材料由于重力或者借助于离心力脱落到弱顺磁性材料的降落区7中。由于这些磁体的多个边缘施加的磁力，中等顺磁性材料继续粘附到金属牵引辊11的外周，直到当在距磁体一定距离时才由于重力而通过塑料涂层4与辊分离，从而掉落到偏转器6时，该偏转器6分离余下的其他部分，因而最后获得分离的或精选的材料部分。
权利要求
1.一种磁性辊式分离设备，所述分离设备用于精选矿石和其他颗粒材料，所述分离设备包括给料器、牵引辊以及产品分离系统，所述牵引辊沿进料的掉落方向旋转，所述分离设备的特征在于，所述金属牵引辊的表层被彼此十分紧密地安装的多个永磁体完全覆盖，所述多个永磁体的磁轴径向设置并且其磁极随机取向，全部的所述多个永磁体以六十进制大约200度的角度且在所述牵引辊的整个宽度上可旋转地由非磁性材料制的套以及偏转器覆盖，所述偏转器将强磁性材料部分分离，所述偏转器沿着与所述金属牵引辊相交的平面定位，所述偏转器的其中一个边缘处于所述非磁性材料离开所述牵引辊之处的区域中。
2.根据权利要求I所述的磁性辊式分离设备，其特征在于，被安装在所述金属牵引辊的所述表层上的所述永磁体由钕制成，钕通常具有12000高斯的磁感应强度，这些永磁体施加大于4500高斯的磁力。
3.根据权利要求I所述的磁性辊式分离设备，其特征在于，部分地围绕所述金属牵引辊的所述磁体的覆盖层是塑料材料。
4.根据权利要求2所述的磁性辊式分离设备，其特征在于，由所述牵引辊施加的磁力能够将十分弱的顺磁性颗粒与非磁性颗粒分离。
5.根据权利要求4所述的磁性辊式分离设备，其特征在于，所述牵引辊的角速度将动能传递给所述弱顺磁性颗粒和所述非磁性颗粒，从而能够通过被转换成距离的速度将所述弱顺磁性颗粒与所述非磁性颗粒分离。
6.根据权利要求5所述的磁性辊式分离设备，其特征在于，所述牵引辊将非磁性颗粒矿石与角闪石族的矿石分离。
7.根据权利要求6所述的磁性辊式分离设备，其特征在于，所述牵引辊能够将磷灰石、非金属矿物与处于全部的中间构形相的阳起石矿物分离，所述阳起石矿物包括从铁阳起石到透闪石。
全文摘要
自托马斯·爱迪生发明的用于精选镍矿物的磁性辊分离器以来，鼓式或辊式分离器已经变成最普遍的磁力分离器。这些装置能用永磁体或电磁体构造，并且鼓式分离器能通过干或湿供给器操作。然而，今天与辊拆开的强磁性材料是个问题，已经试图通过将磁体引入圆筒内部仅位于该圆筒的一个区域中来解决，使得当使材料在圆筒上旋转并且离开磁化区域时，材料由于重力而掉落。该系统具有非常复杂的结构。本发明使用新颖且大功率的非常小的钕磁体来覆盖辊的整个表面。这样，以非常简单且经济的方式生产了具有较大产量的小装置。待分离的颗粒材料在覆盖磁性辊的塑料件上方被供应，该塑料件仅在圆周的一部分上接触该磁性辊，使得当该塑料件离开该磁性辊时，材料由于重力而掉落并且借助于偏转器与剩余材料分离。
文档编号B03C1/00GK102711998SQ201080047572
公开日2012年10月3日 申请日期2010年9月6日 优先权日2009年8月21日
发明者D·A·马斯福瑞·萨拉斯 申请人:超级阿祖费公司