专利名称：磁性颗粒柱塞分选装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及颗粒物料的分选装置，尤其是一种用于非磁性松散颗粒物料的磁性颗粒柱塞分选装置。
背景技术：
分选是原料处置、加工、转化过程中最经济、最关键的技术方法之一，分选可实现原料的合理、高效和洁净利用。分选主要是利用被选物料的物理性质差别实现区分。物理性质包括密度、粒度、形状、光泽度、导磁性、导电性、辐射性、摩擦系数等。如重选是利用被选物料的密度差异，在介质(水、空气或其他密度较大的流体)中的运动速率和方向的不同被区分；按所用介质的不同，可分为:空气为介质的干法重选、以水或其它液体为介质的湿法重选；按进排料方式是否连续，分为连续或间隙操作重选。分选，尤其是重选，其机制包括被选物料在运动中被分层，进而被分离。重选设备实现分层的基本原理都是依据阿基米德原理使被选物料在操作中按密度分层，即所谓的轻物(小密度物料)上浮，重物(大密度物料)下沉；但是，不同重选方法和设备使已经分层的轻物和重物实现分离的原理、方法、方向和装置是不同的，这些区别成为区分不同分选方法和设备的重要标志。目前常用的重选设备分离轻物和重物的方法是让轻物由上层溢出或随介质流由上部排出，下层重物由下部借助自身的重力排出或机械排出；机械排出一般都需要配备复杂的排料机构，不易实现紧凑的设计。形成清晰且稳定的分层界面是保证和提高重选分选效率的关键。例如，跳汰机借隔膜的往复运动引起垂直交变水流，物料交替发生松散和紧密，最后按密度分层，密度不同的物料沿着不同的方向或在不同的区被分离排出。因而，跳汰机的分选效率受到水流的冲次、冲程、筛下补给水量、进料量和排料浓度以及物料的密度和厚度等操作参数的影响；干法重力分选机，如丹麦的LAKTA、GA100，瑞典的LA-K型和国产的5TZ-1500型通重力分选机，被选物料喂入到多孔的工作台面上，在重力、工作台振动力及连续的自下而上穿过工作台面的空气流的共同作用下，按密度或粒度的不同进行分层；密度大或粒度大的物粒产生正偏析而下沉；密度小的物料，处于漂浮状态，最上层的小密度物料沿着工作台的倾斜方向流出，分层界面并不清晰、稳定。空气重介质流化床分选是将气固流化床技术用于干法重选，其利用空气和加重质形成的具有似流体性质和一定密度的流化床层(一种分层界面)，轻物上浮后不断溢出床面；重物下沉，然后轻、重物再经脱介获得两种密度的产品，存在流化床层的密度均匀性与稳定性不易控制的缺点。磁选是根据物料磁性的差别进行分选，但目前的磁分选装置一般不适用于非磁性颗粒物料的分选。
实用新型内容本实用新型提供一种磁性颗粒柱塞分选装置，其结构简洁，制备成本低，分选效率高，分选效果好。本实用新型所提供的技术方案是:其包括:被分选物料仓、喂料器、分层容器、磁性颗粒、振动器、电磁机构、直流电源、三通阀门、大密度物料仓和小密度物料仓；被分选物料仓与分层容器相连；磁性颗粒置于分层容器中，磁性颗粒的密度介于被分选的两种物料的密度之间；振动器与于分层容器相连；电磁机构装备于分层容器上；分层容器的分选出料口通过三通阀门与大密度物料仓和小密度物料仓相通连。上述磁性颗粒的形状和大小与被分选物料相近。上述电磁机构由直流电源和盘形电磁铁构成，盘形电磁铁设置于分层容器的正上方,且电磁铁的磁场中心线与分层容器的竖直中心线在同一直线上。上述电磁机构或者由直流电源和两只电磁线圈构成，两只电磁线圈分别设置于分层容器的正上方和正下方，并且两电磁线圈的磁场中心线与分层容器的竖直中心线在同一直线上。上述分层容器为非磁性材质的玻璃钢，或者奥氏体不锈钢制成。本实用新型的有益效果在于:由于将重选、磁选和磁力起重技术有机地相结合，有效地提高了分选效率和分选效果，特别适用于非磁性颗粒物料的分选；且其结构紧凑、操作方便。
图1为本实用新型所述的分选装置实施例一的结构示意图；图2为本实用新型所述的分选装置实施例二中的电磁机构的结构示意图。图中，I为被分选物料仓，2为喂料器，3为盘形电磁铁，4为直流电源，5为分层容器，6为磁性颗粒，7为振动器，8为三通阀门，9为大密度物料仓，10为小密度物料仓，11-1和11-2为电磁线圈。
具体实施方式
实例一:本实施例所述的磁性颗粒柱塞分选装置，如图1所示，包括被分选物料仓I，喂料器2，盘形电磁铁3，直流电源4，分层容器5，磁性颗粒6，振动器7，三通阀门8，大密度物料仓9，小密度物料仓10 ;被分选物料仓I通过喂料器2与分层容器5相连，以将被分选物料输送至分层容器5中；磁性颗粒6置于分层容器5中；分层容器5与振动器7相连，以将被分选物料和磁性颗粒分成被分选的大密度物料、磁性颗粒、被分选的小密度物料三层；电磁机构由直流电源4和盘形电磁铁3构成,盘形电磁铁3设置于分层容器5的正上方,且盘形电磁铁3的磁场中心线与分层容器5的竖直中心线在同一直线上，可将磁性颗粒紧密堆积成结实的磁性颗粒柱塞，并对磁性颗粒柱塞柱产生向上的磁感应力；分层容器5的分选出料口通过三通阀门8与大密度物料仓9和小密度物料仓10相通连。下面以采用本实施例所述的磁性颗粒柱塞分选装置分选废旧彩色显像管的屏玻璃和锥玻璃为例，说明其分选方法:废旧彩色显像管主要是屏和锥两种玻璃部件的集合体，屏玻璃和锥玻璃的密度、危害有显著的不同，区分开屏玻璃和锥玻璃，有利于废旧彩色显像管的回收利用，但是精确拆解、分割废旧彩色显像管是一件很不容易的工作。经测试其锥玻璃的密度3.0g/cm3,屏玻璃的密度2.75g/cm3,因而适合采用本实用新型所述的磁性颗粒柱塞装置进行分选。首先，将废旧彩色显像管，拆除电子枪、栅网等金属部件，对其进行锤击粗破碎，过筛得到粒度为0.177 0.250mm屏锥混合玻璃，即被分选物料。用树脂和Fe2O3, Fe3O4及SiO2细颗粒先滚动成型再固化，得到密度为2.85g/cm3、粒度为0.177 0.250mm磁性颗粒。然后，进行以下分选步骤:(I)在分层容器5中放入磁性颗粒，并将被分选物料仓I中的屏锥混合玻璃通过喂料器2输入分层容器5内；磁性颗粒的总体积与屏锥混合玻璃的总体积之比为1: 4;磁性颗粒的总体积与屏锥混合玻璃的总体积之和为分层容器5容积的9/10 ；(2)启动振动器7，使分层容器5内的磁性颗粒和屏锥混合玻璃作上下往复振动，5分钟后分层容器5中的磁性颗粒和屏锥混合玻璃被分为三层，由上向下依次是:屏玻璃、磁性颗粒和锥玻璃；(3)启动盘形电磁铁3，盘形电磁铁3在220伏的直流电源4的作用下，使分层容器5处于一竖直的42奥斯特(Oe)的直流电磁场中，磁性颗粒受到磁场感应，互相吸引挤压成团，紧密堆积成为结实的磁性颗粒柱塞，并在向上磁感应力的作用下，支撑住上层的屏玻璃；(4)打开三通阀门8，使分层容器5与大密度物料仓9相通，处于磁性颗粒柱塞下方的锥玻璃借助自身的重力及振动器7的机械振动而输入到大密度物料仓9，关闭三通阀门8 ;(5)调节盘形电磁铁3的直流电流强度，使其产生的竖直直流电磁场的强度降至25奥斯特(Oe)，磁性颗粒柱塞在分层容器的机械振动过程中被松散，进而磁性颗粒不断透过屏玻璃层，并聚集在分层容器5的上部，而屏玻璃落到分层容器5的底部；(6)再次调节盘形电磁铁3的直流电流，使其产生的竖直直流电磁场的强度升至30奥斯特(Oe)，磁性颗粒再次堆积成磁性颗粒柱塞；(7)打开三通阀门8，使分层容器5与小密度物料仓10相通连，处于磁性颗粒柱塞下方的屏玻璃借助自身的重力及振动器7的机械振动而输入到小密度物料仓10，从而使被分选的彩色显像管的屏、锥玻璃按密度大小而分选出来。实例二:本实施例所述的磁性颗粒柱塞分选装置，除电磁机构与实施例一不同外，其它与实施例一相同。如图2所不,本实施例所米用的电磁机构由直流电源4和两只电磁线圈11-1和11-2构成，两只电磁线圈11-1，11-2分别设置于分层容器的正上方和正下方，并且两电磁线圈11-1和11-2的磁场中心线与分层容器5的竖直中心线在同一直线上。下面以采用本实施例所述的磁性颗粒柱塞分选装置分选煤和石灰石为例，说明其分选方法: 被分选物料是煤和石灰石的混合物料，煤和石灰石的粒度为4_，煤和石灰石的密度分别为1.39g/cm3和2.71g/cm3 ;用树脂和Fe203、Fe3O4细颗粒先滚动成型再固化，得到的粒度为4mm、密度为2.15g/cm3的磁性颗粒。本实施例所述的分选方法，包括以下步骤:(I)在分层容器5中放入磁性颗粒6，并将被分选物料容器I中的煤和石灰石混合物料通过喂料器2输入分层容器5内；磁性颗粒6的总体积与煤和石灰石混合物料的总体积之比为1: 2 ;磁性颗粒的总体积与煤和石灰石混合物料的总体积之和为分层容器5容积的7/10 ;同时，在分层容器中加入作为分选液的水，水淹没磁性颗粒和被分选物料的上表面 2mm(或者 3、4、5mm)；(2)启动振动器7，使分层容器5内的磁性颗粒6和煤和石灰石混合物料作上下往复振动，3分钟后分层容器中的磁性颗粒和煤和石灰石混合物料被分为三层，由上向下依次是:煤、磁性颗粒6和石灰石；(3)启动电磁线圈11-1和11-2的直流电流，在220伏的直流电源4的作用下，使分层容器5处于一竖直的75奥斯特(Oe)的直流电磁场中，磁性颗粒6受到磁场感应,互相吸引挤压成团，紧密堆积成为结实的磁性颗粒柱塞，并在向上磁感应力的作用下，支撑住上层的煤；(4)打开三通阀门8，使分层容器5与大密度物料仓9相通，处于磁性颗粒柱塞下方的石灰石借助自身的重力及振动器7的机械振动而输入到大密度物料仓9，同时水也排入至大密度物料仓9，关闭三通阀门8 ；(5)调节电磁线圈11-1和11-2的直流电流，使其产生的竖直直流电磁场的强度降至50奥斯特(Oe)，磁性颗粒柱塞在振动器7的机械振动过程中被松散，进而磁性颗粒6不断透过煤颗粒层，并聚集在分层容器5的上部，而煤落到分层容器5的底部；(6)再次调节电磁线圈11-1和11-2的直流电流，使其产生的竖直直流电磁场的强度升至60奥斯特(Oe)，磁性颗粒6再次堆积成磁性颗粒柱塞；(7)打开三通阀门，使分层容器5与小密度物料仓10相通连，处于磁性颗粒柱塞下方的煤借助自身的重力及振动器7的机械振动而输入到小密度物料仓10，从而使被分选的煤、石灰石按密度大小而分选出来。
权利要求1.磁性颗粒柱塞分选装置，其特征在于:包括:被分选物料仓、喂料器、分层容器、磁性颗粒、振动器、电磁机构、直流电源、三通阀门、大密度物料仓和小密度物料仓；被分选物料仓与分层容器相连；磁性颗粒置于分层容器中，磁性颗粒的密度介于被分选的两种物料的密度之间；振动器与于分层容器相连；电磁机构装备于分层容器上；分层容器的分选出料口通过三通阀门与大密度物料仓和小密度物料仓相通连。
2.根据权利要求1所述的磁性颗粒柱塞分选装置，其特征在于:上述磁性颗粒的形状和大小与被分选物料相近。
3.根据权利要求1所述的磁性颗粒柱塞分选装置，其特征在于:上述电磁机构由直流电源和盘形起重电磁铁构成，盘形起重电磁铁设置于分层容器的正上方，且起重电磁铁的磁场中心线与分层容器的竖直中心线在同一直线上。
4.根据权利要求1或3所述的磁性颗粒柱塞分选装置，其特征在于:上述电磁机构或者由直流电源和两只电磁线圈构成，两只电磁线圈分别设置于分层容器的正上方和正下方,并且两电磁线圈的磁场中心线与分层容器的竖直中心线在同一直线上。
5.根据权利要求1所述的磁性颗粒柱塞分选装置，其特征在于:上述分层容器为非磁性材质的玻璃钢，或者奥氏体不锈钢制成。
专利摘要本实用新型提供一种磁性颗粒柱塞分选装置。其包括被分选物料仓、喂料器、分层容器、磁性颗粒、振动器、电磁机构、直流电源、三通阀门、大密度物料仓和小密度物料仓；被分选物料仓与分层容器相连；磁性颗粒置于分层容器中，磁性颗粒的密度介于被分选的两种物料的密度之间；振动器与于分层容器相连；电磁机构装备于分层容器上；分层容器的分选出料口通过三通阀门与大密度物料仓和小密度物料仓相通连。上述磁性颗粒的形状和大小与被分选物料相近。本实用新型由于将重选、磁选和磁力起重技术有机地相结合，有效地提高了分选效率和分选效果，特别适用于非磁性颗粒物料的分选；且其结构紧凑、操作方便。
文档编号B03C1/30GK202983887SQ20122070789
公开日2013年6月12日 申请日期2012年12月14日 优先权日2012年12月14日
发明者程俊华, 张健, 程俊静, 徐新民, 陈刚, 陈汝祝, 陈华, 孙伟 申请人:盐城工学院, 南京环务资源再生科技有限公司, 盐城市华鸥实业有限公司