一种适于细粒强磁性物料分选的实验室磁选的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种适于细粒强磁性物料分选的实验室磁选机。一种适于细粒强磁性物料分选的实验室磁选机，其特征在于它包括机架、分选底箱、精矿槽、卸矿感应辊、分选转鼓、中央空心轴承、传动装置、励磁线包、铁芯；分选底箱经调节装置固定在机架上，分选底箱位于分选转鼓的下方；分选转鼓的空腔内设有多个铁芯和多个励磁线包，各铁芯中设有循环冷却导孔，循环冷却导孔由导管依次串联相通，经中央空心轴承与外部冷却水相连通；分选转鼓的一端由传动装置与变频减速驱动装置相连；多级线圈组的端部与分选转鼓外的调节控制装置连通；卸矿感应辊经摩擦轮与分选转鼓的外缘塑性接触。该磁选机具有分选磁场强度高，分选磁场和分选转鼓转速连续可调，操作安全可靠，适应连续运转的综合特点，适用于细粒强磁性物料和类似人工磁铁矿等物料的分选。
【专利说明】一种适于细粒强磁性物料分选的实验室磁选机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种适于细粒强磁性物料分选的实验室磁选机。
【背景技术】
[0002]在矿物加工与物料分离过程中运用物料的磁性特征，用磁选机分选回收其中的磁性矿物，目前强磁性物料的分选主要用弱磁选机进行，实验室中磁选机因磁场强度较低，磁场强度普遍只有150 mT?250 mT。
[0003]随着待选物料的粒度变细，而且某些待选物料的磁性较低，即比磁化系数较低，如:某些人工磁性物料。目前实验室中弱磁选机因磁场强度较低和某些结构问题，不能对当前的细粒强磁性物料分选进行有效地分选；有时因磁选机运转时间较长时，造成线包过热，引起磁场强度的进一步降低，且丧失稳定性，严重影响分选过程；同时，部分磁选机因没有卸矿装置，或因卸矿装置存在安全隐患，易对操作者的造成安全伤害，影响实验过程。
[0004]本发明借鉴了原有实验室弱磁选机设备的特点，采用设有循环冷却导孔的铁芯与励磁线圈包组合，可加大励磁电流提高磁场强度；利用导入的循环冷却水提高了组合磁极的稳定性，并通过设计的分选底箱与分选转鼓的有效匹配，从而降低了强磁性物料分选的粒度。采用卸矿感应辊与摩擦传动，使设备操作安全可靠，有利于保障操作者的安全，为细粒强磁性物料的分选提供了一种适用而可靠的新型实验设备。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种适于细粒强磁性物料分选的实验室磁选机，该磁选机用于细粒强磁性物料的分选，具有磁场和转鼓连续可调、操作安全可靠、连续运转的特点。
[0006]为了实现上述目的，本发明的技术方案是:一种适于细粒强磁性物料分选的实验室磁选机，其特征在于它包括机架1、分选底箱2、精矿槽3、卸矿感应辊4、分选转鼓5、中央空心轴承6、传动装置7、励磁线包8、铁芯9 ；
分选底箱2的上端设有给矿固定孔17，分选底箱2经调节装置固定在机架I上，分选底箱2内为空腔，分选底箱2内的底部为弧形，分选底箱2的下端侧面设有非磁性物出料口22，出料口 22处设有控制阀门，分选底箱2下端侧面出料口的同侧设有溢流口 11 ;分选底箱2位于分选转鼓5的下方；
分选转鼓5为圆筒状；分选转鼓5的空腔内设有多个铁芯9和多个励磁线包8，铁芯9中设有循环冷却导孔10，各级铁芯中的循环冷却导孔由导管15依次串联相通构成循环水道，循环水道的进口经第一个连接导管16的进水端穿过中央空心轴承6与外部冷却水相连通，循环水道的出口由第二个连接导管的出水端穿过中央空心轴承6与精矿冲洗水管相连通；分选转鼓5的两端部分别由中央空心轴承6与机架I相连(中央空心轴承6穿过分选转鼓5)，分选转鼓5的一端由传动装置7与变频减速驱动装置20相连；铁芯9与中央空心轴承6固定连接，铁芯9的中下部由线圈缠绕形成励磁线包8，多个励磁线包8首尾相连构成多级线圈组，多级线圈组的端部经中央空心轴承6与分选转鼓5外的调节控制装置18连通；
卸矿感应辊4经摩擦轮13与分选转鼓5的外缘塑性接触，卸矿感应辊4的两端分别由轴承与机架1相连，卸矿感应辊4的内部设有导磁材料；精矿槽3内设有卸矿感应辊4，精矿槽3的前端底部设有磁性物出料口 12 ;分选转鼓5与卸矿感应辊4之间的上方有精矿冲洗水出口 14。
[0007]所述的机架上设有用于行走的轮子。
[0008]所述的分选转鼓5的直径为300 mm?2000 mm。
[0009]所述的多级线圈组的级数为3?6级，其磁场强度经调节控制装置18的电流连接可调，磁场强度可达350 mT?450 mT。
[0010]所述的多级线圈组轴向排列，磁包角为90°?180°。
[0011]所述的铁芯9的循环冷却导孔10，呈格栅形分布，轴向格栅为1?5条。
[0012]所述的循环冷却导孔10经连接导管16连接，如焊接，各级导管首尾相连，首末两端穿过中央空心轴承6与外部冷却水相连通。
[0013]所述的分选转鼓5的外缘与分选底箱2呈部分同心圆，且分选转鼓5的外缘与分选底箱2的间隙，经调节装置连续可调，分选转鼓5的外缘与分选底箱2的间距为3 mm?60 mmD
[0014]所述的卸矿感应辊4经摩擦轮13与分选转鼓5的外缘塑性接触，摩擦轮13与卸矿感应辊4塑性连接。
[0015]本发明的有益效果是:
1、本发明的实验室磁选机利用循环冷却导孔的铁芯和励磁线包组成的多级磁极组，可以获得较高磁场强度，磁场强度可达350 mT?450 mT，适用于细粒颗粒分选。
[0016]2、本发明的实验室磁选机的铁芯中设有循环冷却导孔，通过冷却水强制冷却励磁线包，使分选的磁场强度稳定，适用于长时间连续运转。
[0017]3、本发明的实验室磁选机利用卸矿感应辊，且通过摩擦轮与分选转鼓塑性接触，无安全隐患，实现操作过程安全。
[0018]4、本发明的实验室磁选机利用分选转鼓与分选底箱的部分同心圆设置，且分选转鼓与分选底箱的间距连续可调，使物料中的磁性颗粒充分吸附，实现分选效果显著，适用分选粒度范围广泛。
[0019]5、本发明的实验室磁选机的分选底箱下端的非磁性物出料口处于侧面，且与溢流口同侧，便于收集非磁性的尾矿产品，使试验结果准确可靠。
[0020]6、试验表明:当待处理物料的浓度在10 wt%?35 wt%，物料粒度_(λ 045 mm占55%?95%时,经过本发明的实验室磁选机分选后，尾矿中的非磁性物可降低5%?25%。实验室磁选机长时间运转，励磁线包的温升幅度不超过3 °C。物料粒度-0.030 mm占95%以上时，仍然可有效地分选，且分选效果良好。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是本发明的结构示意图。
[0022]图2a是本发明的带有循环冷却导孔的铁芯剖视图。
[0023]图2b是图2a的右视图。
[0024]图3a是本发明的卸矿感应辊与摩擦轮的示意图。
[0025]图3b是图3a的右视图。
[0026]图4a是本发明的分选底箱的示意图。
[0027]图4b是图4a的右视图。
[0028]图中:1_机架，2-分选底箱，3-精矿槽，4-卸矿感应辊，5-分选转鼓，6-中央空心轴承，7-传动装置，8-励磁线包，9-铁芯，10-循环冷却导孔，11-溢流口，12-磁性物出矿口，13-摩擦轮，14-精矿冲洗水出口，15-导管(为带有循环冷却导孔的铁芯内部之间的连接导管)，16-第一个连接导管(为循环冷却导孔的铁芯与外部连接的导管)，17-给矿固定孔，18-调节控制装置，19-传动铰链，20-变频减速驱动装置，21-止动滑轮，22-非磁性物出矿口。
【具体实施方式】
[0029]如图1、图2 (a、b)、图3 (a、b)和图4 (a、b)所示，一种适于细粒强磁性物料分选的实验室磁选机，它包括机架1、分选底箱2、精矿槽3、卸矿感应辊4、分选转鼓5、中央空心轴承6、传动装置7、励磁线包8、铁芯9、调节控制装置18和变频减速驱动装置20 ；
分选底箱2的上端设有给矿固定孔17，分选底箱2经调节装置固定在机架I上(机架上设有用于行走的轮子，轮子可为止动滑轮21 )，分选底箱2内为空腔，分选底箱2内的底部为弧形(或称部分圆柱体)，分选底箱2的下端侧面设有非磁性物出料口 22，出料口 22处设有控制阀门(控制阀门与出料口 22的末端采用螺纹连接)，分选底箱2下端侧面出料口的同侧设有溢流口 11 ;分选底箱2位于分选转鼓5的下方(分选底箱与分选转鼓的间隙上下可调，由调节装置调节);
分选转鼓5为圆筒状(所述的分选转鼓5的直径为300 mm?2000 mm);分选转鼓5的空腔内设有多个(多级)铁芯9和多个励磁线包8 (多个铁芯9与励磁线包8组成的可调磁极位于分选转鼓5内部且连续可调)，铁芯9中设有循环冷却导孔10，各级铁芯中的循环冷却导孔由导管15依次串联相通构成循环水道(各级管道首尾相连，首末两端穿过中央空心轴承6与外部冷却水相连通)，循环水道的进口经第一个连接导管16的进水端穿过中央空心轴承6与外部冷却水相连通，循环水道的出口由第二个连接导管(即“连接导管”有2根)的出水端穿过中央空心轴承6与精矿冲洗水管相连通(循环冷却水的出水可与精矿冲洗水的进水相连，以节能节水);分选转鼓5的两端部分别由中央空心轴承6与机架I相连(以调节线圈组的角度；分选转鼓5可旋转，由传动装置7带动旋转)，分选转鼓5的一端由传动装置7与变频减速驱动装置20相连；铁芯9与中央空心轴承6固定连接(中央空心轴承6穿过分选转鼓5)，铁芯9的中下部(外部)由线圈缠绕形成励磁线包8，多个励磁线包8首尾相连构成多级线圈组，多级线圈组的端部经中央空心轴承6与分选转鼓5外的调节控制装置18连通；
卸矿感应辊4经摩擦轮(弹性摩擦轮)13与分选转鼓5的外缘塑性接触(摩擦轮13与卸矿感应辊4塑性连接，卸矿感应辊经弹性摩擦轮与分选转鼓相连驱动，2个摩擦轮13分别套设在卸矿感应辊4的两端部)，卸矿感应辊4的两端分别由轴承与机架I相连(卸矿感应辊4能旋转)，卸矿感应辊4的内部设有导磁材料；精矿槽3内设有卸矿感应辊4，精矿槽3的前端底部(参见图1，意为精矿槽的右下方)设有磁性物出料口 12 ;分选转鼓5与卸矿感应辊4之间的上方有精矿冲洗水出口 14(即精矿冲洗水管的出口位于分选转鼓5与卸矿感应辊4之间的上方)。
[0030]所述的调节装置为分选底箱2与机架1的连接与调节，通过螺栓固定连接，并用螺栓的双螺母调节底箱2与分选转鼓5的间隙【机架1沿竖向设上下调节槽孔，带双螺母的螺栓穿过上下调节槽孔与分选底箱2相连，松螺母移动螺栓可调分选底箱的高度，调节双螺母的位置，可调节分选底箱2与机架1之间的间隙】。调节装置还可采用其它可调上下、左右位置的装置。
[0031]所述的传动装置为齿轮、传动铰链(齿条)传动结构，在分选转鼓5的一端为一较大齿轮盘与分选转鼓5固定连接，如多点卡接或焊接；在变频减速驱动装置20的一端为一较小齿轮盘；两个齿轮盘通过传动铰链(齿条)19连接传动。
[0032]所述的变频减速驱动装置20为变频调节器与变频驱动电机组成，可在一定范围内连接调节电机转速，达到调节分选转鼓转速的目标。
[0033]所述的调节控制装置18为变频控制器、励磁电流调节器(用于调节磁选机磁场的电流)、整流装置、数显表、调节旋钮等构成；分选转鼓5的转速通过变频控制器调节控制其转速快慢，磁选机的磁场强度大小由励磁电流调节器控制励磁线包8的电流来实现。
[0034]所述的铁芯位于分选转鼓5的中下部(90°?180°圆周内，即“所述的多级线圈组轴向排列，磁包角为90°?180。。)。
[0035]铁芯9设在分选转鼓5的内部，参见图2b，铁芯9的两端与分选转鼓5之间略有间隙，故长度比分选转鼓的长度略短一点点，而中央空心轴承6，是一根连通的轴承，只是两端通过滚动轴承与机架1相连。
[0036]所述的多级线圈组的级数为3?6级，其磁场强度经调节控制装置18的电流连接可调，磁场强度可达350 mT?450 mT。
[0037]所述的多级线圈组轴向排列，磁包角为90°?180°。
[0038]所述的铁芯9的循环冷却导孔10，呈格栅形分布，轴向格栅为1?5条。
[0039]所述的分选转鼓5的外缘与分选底箱2呈部分同心圆，且分选转鼓5的外缘与分选底箱2的间隙，经固定在机架1调节装置连续可调，分选转鼓5的外缘与分选底箱2的间距为3 mm?60 mm。
[0040]试验表明:当待处理物料的浓度在10 wt%?35 wt%，物料粒度-0.045 mm占55%?95%时,经过本发明的实验室磁选机分选后，尾矿中的非磁性物可降低5%?25%。实验室磁选机长时间运转，励磁线包的温升幅度不超过3 °C。物料粒度-0.030 mm占95%以上时，仍然可有效地分选，且分选效果良好。
[0041]工作过程:
1、根据待分选物料的粒度大小，或物料的磁性强弱，或所期望的精矿品位高低，确定分选转鼓5与分选底箱2的间距，调节分选转鼓与分选底箱的间距；
2、将非磁性物料出料口22的阀门旋至开口较小的位置；
3、将分选底箱2中注入一定量的水，使分选底箱2中的水位至溢流口，由溢流口可排出少量水为准；
4、启动调节控制装置中的相应按钮，使分选转鼓5运转，通过调节变频减速驱动装置的转速，以控制分选转鼓5的转速； 5、打开精矿冲洗水的阀门，此时铁芯中的循环冷却水也随即启动；
6、根据待分选物料的粒度大小，或物料的磁性强弱，或所期望的精矿品位高低，确定不同的分选磁场强度；启动调节控制装置中的相应按钮(注意:打开此按钮前，需确认电流调节旋钮处于最小或较小的位置，以免启动时烧坏线圈)，调节所需磁场强度的电流值；
7、将待选物料的料浆从给矿管中(另外接搅拌桶的出口)给入，给矿管可插入给矿固定孔17中固定，料浆的颗粒因磁力的不同，磁性颗粒物料将吸附于分选转鼓5的表面，随着分选转鼓5的回转运动，带至卸矿感应棍4的这一端，经卸矿感应棍4的感应而吸到感应棍上，再经卸矿感应辊的运转失去磁力吸引，经精矿冲洗水冲洗而落到精矿槽3后排出，作为磁性物料而被收集。
[0042]8、物料中的非磁性颗粒经料浆流动而进入到分选底箱2下端，经非磁性物出料口22而排出，若料浆波动，可经非磁性物出料口 22同侧的溢流口 11而排出，两者料浆均作为非磁性物料而被收集。
[0043]工作原理:
1、磁性物料的分选离不开磁选设备。常规的实验室磁选设备的磁场强度只有150 mT?250 mT，且长时间运转时磁场强度随励磁线包的温度升高还有所降低。本装置利用铁芯中的循环冷却导孔，经连接导管穿过中央空心轴承与外部冷却水相连通，从而可以保持铁芯的温度不升高，保证铁芯与励磁线包产生的磁场强度稳定，同时，可较粗的导线缠绕线圈，并提供较大的励磁电流，达到提高磁场强度的目的，有利于细粒磁性物料的分选，也有利于比磁化系数较低的人工磁性物料的分选。
[0044]2、根据铁芯与励磁线包的组合而组成多级线圈组，多级线圈组轴向排列，可形成不同磁场强度的波动，对磁性物料形成强烈翻滚，有利于减少磁性夹杂，提高磁性物料的分选效率；
3、卸矿感应辊经摩擦轮与分选转鼓的外缘塑性接触，从而仅需驱动分选转鼓，减少传动装置的同时，更重要的是提高了操作的安全性，消除了安全隐患；
4、分选转鼓的外缘与分选底箱呈部分同心圆,且分选转鼓的外缘与分选底箱的间隙连续可调，可有利于不同粒度的物料分选；
5、分选底箱下端的非磁性物出料口处于侧面，且与溢流口同侧，有利于非磁性物料的收集。
【权利要求】
1.一种适于细粒强磁性物料分选的实验室磁选机，其特征在于它包括机架(I)、分选底箱(2)、精矿槽(3)、卸矿感应辊(4)、分选转鼓(5)、中央空心轴承(6)、传动装置(7)、励磁线包(8)、铁芯(9)； 分选底箱(2)的上端设有给矿固定孔(17)，分选底箱(2)经调节装置固定在机架(I)上，分选底箱(2)内为空腔，分选底箱(2)内的底部为弧形，分选底箱(2)的下端侧面设有非磁性物出料口( 22 )，出料口( 22 )处设有控制阀门，分选底箱(2 )下端侧面出料口的同侧设有溢流口(11);分选底箱(2)位于分选转鼓(5)的下方； 分选转鼓(5 )为圆筒状；分选转鼓(5 )的空腔内设有多个铁芯(9 )和多个励磁线包(8 )，铁芯(9)中设有循环冷却导孔(10)，各级铁芯中的循环冷却导孔由导管(15)依次串联相通构成循环水道，循环水道的进口经第一个连接导管(16)的进水端穿过中央空心轴承(6)与外部冷却水相连通，循环水道的出口由第二个连接导管的出水端穿过中央空心轴承(6)与精矿冲洗水管相连通；分选转鼓(5)的两端部分别由中央空心轴承(6)与机架(I)相连，分选转鼓(5)的一端由传动装置(7)与变频减速驱动装置(20)相连；铁芯(9)与中央空心轴承(6)固定连接，铁芯(9)的中下部由线圈缠绕形成励磁线包(8)，多个励磁线包(8)首尾相连构成多级线圈组，多级线圈组的端部经中央空心轴承(6)与分选转鼓(5)外的调节控制装置(18)连通； 卸矿感应辊(4)经摩擦轮(13)与分选转鼓(5)的外缘塑性接触，卸矿感应辊(4)的两端分别由轴承与机架(I)相连，卸矿感应辊(4)的内部设有导磁材料；精矿槽(3)内设有卸矿感应辊(4)，精矿槽(3)的前端底部设有磁性物出料口(12);分选转鼓(5)与卸矿感应辊(4)之间的上方有精矿冲洗水出口(14)。
2.根据权利要求1所述的一种适于细粒强磁性物料分选的实验室磁选机，其特征在于:所述的机架上设有用于行走的轮子。
3.根据权利要求1所述的一种适于细粒强磁性物料分选的实验室磁选机，其特征在于:所述的分选转鼓(5)的直径为300 mm?2000 mm。
4.根据权利要求1所述的一种适于细粒强磁性物料分选的实验室磁选机，其特征在于:所述的多级线圈组的级数为3?6级，其磁场强度经调节控制装置(18)的电流连接可调，磁场强度可达350 mT?450 mT。
5.根据权利要求1所述的一种适于细粒强磁性物料分选的实验室磁选机，其特征在于:所述的多级线圈组轴向排列，磁包角为90°?180°。
6.根据权利要求1所述的一种适于细粒强磁性物料分选的实验室磁选机，其特征在于:所述的铁芯(9)的循环冷却导孔(10)，呈格栅形分布，轴向格栅为I?5条。
7.根据权利要求1所述的一种适于细粒强磁性物料分选的实验室磁选机，其特征在于:各级铁芯中的循环冷却导孔由导管(15)依次串联相通构成循环水道，循环水道的进口经第一个连接导管(16)的进水端穿过中央空心轴承(6)与外部冷却水相连通，循环水道的出口由第二个连接导管的出水端穿过中央空心轴承(6)与精矿冲洗水管相连通。
8.根据权利要求1所述的一种适于细粒强磁性物料分选的实验室磁选机，其特征在于:所述的分选转鼓(5)的外缘与分选底箱(2)呈部分同心圆，且分选转鼓(5)的外缘与分选底箱(2)的间隙，经调节装置连续可调，分选转鼓(5)的外缘与分选底箱(2)的间距为3mm ?60 mm η
【文档编号】G01N1/28GK104399580SQ201410587307
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年10月29日 优先权日:2014年10月29日
【发明者】罗立群, 沈国建 申请人:武汉理工大学