组合系统高梯度磁选机的制作方法

本实用新型涉及矿物除杂技术领域，特别是涉及一种组合系统高梯度磁选机。

背景技术：

非金属矿是非常重要的工业矿物，广泛应用于建材、化工、能源、轻工等传统行业以及航天、电子、通信、新材料等高新技术产业，绝大部分非金属矿产品需要不同程度的经过破碎、研磨、分选、除杂与提纯等加工处理，从而得到纯度较高的精矿。非金属矿中影响产品白度的杂质通常包含铁、钛、锰等，这些杂质虽均属顺磁性物质，但因其具有磁性弱、粒度细(微米级)、含量少(1％左右)等特点，用常规的磁选工艺设备处理难以达到较好的除杂效果，因而行业中较多的是采用周期式高梯度组合系统高梯度磁选机进行除杂处理。

周期式高梯度组合系统高梯度磁选机具有高磁场强度、高磁场梯度、较大分选空间的优势，适合处理含微细粒弱磁性颗粒的精矿提纯和非金属矿除杂，但周期式高梯度组合系统高梯度磁选机一般采用间断式磁选的工作方式，间歇周期内无法进行连续磁选，严重影响其处理能力，存在磁选处理量低的问题。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种组合系统高梯度磁选机，旨在解决现有技术无法连续磁选，导致磁选处理能力弱、处理量低的问题。

其技术方案如下：

本申请提供一种组合系统高梯度磁选机，包括两个相互独立的磁选系统，两个所述磁选系统均包括：

管道装置，所述管道装置设有可启闭的给矿入口、磁性物出口和非磁性物出口；

磁场发生装置，所述磁场发生装置的内部形成有分选空间，所述分选空间内设置有磁介质，所述分选空间与所述给矿入口、所述磁性物出口以及所述非磁性物出口均连通；及

卸矿执行装置，所述卸矿执行装置与所述分选空间连通，用于脱除所述磁介质上附着的磁性杂质；其中，两个所述磁选系统均具有磁选作业状态和卸矿作业状态，当任一所述磁选系统处于磁选作业状态时，另一则处于卸矿作业状态。

上述方案的组合系统高梯度磁选机中，两个相互独立的磁选系统能够彼此不干涉的进行磁选作业或者卸矿作业，并且当任一磁选系统处于磁选作业状态时，另一则处于卸矿作业状态，即两者能够交替无缝衔接进行连续磁选。具体而言，首先其中任一磁选系统先进行磁选作业，此时管道装置的给矿入口和非磁性物出口打开，而磁性物出口关闭，同时磁场发生装置开启工作而在分选空间内持续产生水平贯穿磁介质的磁场，磁介质受磁场作用而能够在其表面形成磁场力。由给矿入口进入的非金属原矿中的磁性矿物(包括强、中、弱三类磁性矿物)或者微细粒弱磁性颗粒能够被磁介质产生的磁场力吸附脱除，而非磁性矿则能够从非磁性物出口排出，由此完成磁选作业。紧接着，另一磁选系统也开始进行磁选作业，即重复上述步骤，在此过程中，前一磁选系统切换进入卸矿作业状态，即管道装置的给矿入口和非磁性物出口关闭，而磁性物出口打开，卸矿水阀门打开，磁场发生装置关闭而卸矿执行装置打开，此时由于不存在磁场，磁介质的磁场力消失，卸矿执行装置便能够将之前吸附的磁性矿物或者微细粒弱磁性颗粒脱除下来；脱除下来的磁性矿物或者微细粒弱磁性颗粒则从磁性物出口排出，由此完成卸矿作业。至此，两个磁选系统能够不断重复上述处理流程，实现无缝隙交替磁选、卸矿作业，工作效率高，磁选处理量大。

下面对本申请的技术方案作进一步的说明：

在其中一个实施例中，所述磁场发生装置包括磁极框板及间隔相对设置于所述磁极框板内的第一磁极头和第二磁极头，所述第一磁极头与所述第二磁极头之间间隔形成所述分选空间，所述第一磁极头或所述第二磁极头上设置有线圈，所述线圈与电气控制柜电连接。

在其中一个实施例中，所述线圈包括第一线圈和所述第二线圈，所述第一磁极头上设置有所述第一线圈，所述第二磁极头上设置有所述第二线圈，所述第一线圈和所述第二线圈配合并均与所述电气控制柜电连接。

在其中一个实施例中，所述线圈的匝间隔内设置有绝缘介质。

在其中一个实施例中，所述磁介质包括基体及设置于所述基体上的多个附着体，所述附着体设有附着腔。

在其中一个实施例中，任意两个所述附着体之间间隔形成附着腔，或任意多个所述附着体之间间隔形成附着腔。

在其中一个实施例中，所述组合系统高梯度磁选机还包括水源及与所述水源接通的供水管，所述管道装置还设有卸矿水入口，所述供水管与所述卸矿水入口接通，所述卸矿水入口与所述分选空间连通；所述卸矿执行装置包括气源、与所述气源连通的供气管、连通于所述供气管上的气阀及与所述供气管连通并伸入所述分选空间内的喷气管。

在其中一个实施例中，所述组合系统高梯度磁选机还包括分选筒，所述分选筒设置于所述分选空间内，所述磁介质设置于所述分选筒内，所述分选筒的筒腔与所述给矿入口、所述卸矿水入口、所述磁性物出口以及所述非磁性物出口均连通，所述喷气管伸入所述分选筒内。

在其中一个实施例中，所述组合系统高梯度磁选机还包括液位控制装置，所述液位控制装置设置于所述分选筒内并与所述电气控制柜电连接。

在其中一个实施例中，所述给矿入口、所述卸矿水入口、所述磁性物出口以及所述非磁性物出口内均设置有与相互电连接的自动阀门与控制器件，所述控制器件与所述电气控制柜电连接。

附图说明

图1为本实用新型一实施例所述的组合系统高梯度磁选机的结构示意图；

图2为图1的左视结构示意图；

图3为图2中a-a处的剖面结构图。

附图标记说明：

10、管道装置；11、给矿入口；12、磁性物出口；13、卸矿水入口；14、非磁性物出口；20、磁场发生装置；21、分选空间；22、第一磁极头；23、第二磁极头；24、第一线圈；25、第二线圈；26、磁极框板；30、磁介质；40、卸矿执行装置；50、喷气管；60、分选筒；70、机架；80、自动阀门；90、磁选系统。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本实用新型，并不限定本实用新型的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”、“设置于”或“安设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件；一个元件与另一个元件固定连接的具体方式可以通过现有技术实现，在此不再赘述，优选采用螺纹连接的固定方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

如图1所示，为本申请一实施例展示的组合系统高梯度磁选机，包括两个相互独立的磁选系统90；需要说明的是，两个磁选系统90可构成一个磁选单元，其形成了最小体量和最简结构的组合系统高梯度磁选机。根据实际工艺处理需要，磁选系统90的数量还可以增加到三个、四个甚至更多，在一个加工周期内存在多个磁选单元同步作业，以进一步提升组合系统高梯度磁选机的连续磁选能力。

请继续参阅图1和图3，为便于理解本申请技术方案，下面以组合系统高梯度磁选机包含两个磁选系统90为例进行说明：具体地，两个所述磁选系统90均包括：机架70、管道装置10、磁介质30、磁场发生装置20及卸矿执行装置40。机架70用于承载固定管道装置10、磁场发生装置20和卸框执行装置，为简化结构组成，两个磁选系统90可共用一个机架70。管道装置10为非金属原矿和卸矿水进入系统的通道，以及非磁性物和磁性物排出系统的通道。磁场发生装置20用于产生磁场而磁选去除磁性杂质。磁介质30为被脱除之前的磁性杂质的附着载体。卸矿执行装置40则用于将附着在磁介质30上的磁性杂质脱除。

请继续参阅图1和图2，具体而言，所述管道装置10设有可启闭的给矿入口11、磁性物出口12和非磁性物出口14；所述磁场发生装置20的内部形成有分选空间21，所述磁介质30设置于所述分选空间21内，所述分选空间21与所述给矿入口11、所述磁性物出口12以及所述非磁性物出口14均连通；所述卸矿执行装置40与所述分选空间21连通，用于脱除所述磁介质30上附着的磁性杂质；其中，两个所述磁选系统90均具有磁选作业状态和卸矿作业状态，当任一所述磁选系统90处于磁选作业状态时，另一则处于卸矿作业状态。

综上，实施本申请技术方案将具有如下有益效果：上述方案的组合系统高梯度磁选机中，两个相互独立的磁选系统90能够彼此不干涉的进行磁选作业或者卸矿作业，并且当任一磁选系统90处于磁选作业状态时，另一则处于卸矿作业状态，即两者能够交替无缝衔接进行连续磁选。具体而言，首先其中任一磁选系统90先进行磁选作业，此时管道装置10的给矿入口11和非磁性物出口14打开，而磁性物出口12关闭，同时磁场发生装置20开启工作而在分选空间21内持续产生水平贯穿磁介质30的磁场，磁介质30受磁场作用而能够在其表面形成磁场力。由给矿入口11进入的非金属原矿中的磁性矿物(包括强、中、弱三类磁性矿物)或者微细粒弱磁性颗粒能够被磁介质30产生的磁场力吸附脱除，而非磁性矿则能够从非磁性物出口14排出，由此完成磁选作业。紧接着，另一磁选系统90也开始进行磁选作业，即重复上述步骤，在此过程中，前一磁选系统90切换进入卸矿作业，即管道装置10的给矿入口11和非磁性物出口14关闭，而磁性物出口12打开，磁场发生装置20关闭而卸矿执行装置40打开，此时由于不存在磁场，磁介质30的磁场力消失，卸矿执行装置40便能够将之前吸附的磁性矿物或者微细粒弱磁性颗粒脱除下来；脱除下来的磁性矿物或者微细粒弱磁性颗粒则从磁性物出口12排出，由此完成卸矿作业。至此，两个磁选系统90能够不断重复上述处理流程，实现无缝隙交替磁选、卸矿作业，工作效率高，磁选处理量大。

请继续参阅图3，一实施例中，所述磁场发生装置20包括装设于机架70上的磁极框板26，及间隔相对设置于所述磁极框板26内的第一磁极头22和第二磁极头23，所述第一磁极头22与所述第二磁极头23之间间隔形成所述分选空间21，所述第一磁极头22或所述第二磁极头23上设置有线圈，所述线圈与电气控制柜电连接。磁极框板26能够将第一磁极头22和第二磁极头23安装固定于机架70上，而第一磁极头22或第二磁极头23则能够安装固定线圈，并当线圈通电工作时使磁场形成回路，保证磁感线高效利用。磁选工作开始时，电气控制柜向线圈通电，线圈即可在分选空间21内产生连续的贯穿磁介质的磁场，磁介质30即可在磁场作用下产生磁场力而将非金属矿中的磁性杂质去除。

较佳地，所述线圈包括第一线圈24和所述第二线圈25，所述第一磁极头22上设置有所述第一线圈24，所述第二磁极头23上设置有所述第二线圈25，所述第一线圈24和所述第二线圈25配合并均与所述电气控制柜电连接。电气控制柜同时向第一线圈24和第二线圈25通电，第一线圈24和第二线圈25可同步产生水平贯穿磁介质30的磁场，磁场强度更高，磁感线分布更加均匀，可进一步提升对磁性杂质的去除能力和效果。

可以理解的，线圈为采用铜材或铝材按统一方向绕制而成的螺旋线匝。其磁场强度可通过改变线圈的匝数或者调节通入电流的大小实现。

特别地，所述线圈的匝间隔内设置有绝缘介质。该绝缘介质可以是现有技术中任意常见的绝缘材料，例如但不限于绝缘纸、环氧树脂、玻布等，在此不作具体限定。

在本方案中，组合系统高梯度磁选机在单个工作周期内通常所需加工的非金属原矿的数量比较大，因而所需磁选滤除的磁性杂质的量也相应较大，这对磁介质30的附着容量和能力提出了更高的要求。基于此，一实施例中所述磁介质30包括基体及设置于所述基体上的多个附着体，所述附着体设有附着腔，或任意两个所述附着体之间间隔形成附着腔，或任意多个所述附着体之间间隔形成附着腔。通过设计多个附着体，使附着体自身或附着体之间配合形成多个附着腔，能够提供足够大且数量多的用于附着容置磁性杂质的腔室，进而就能够吸附滤除更多的磁性杂质，提升组合系统高梯度磁选机的处理量。

具体而言，磁介质30可以是片状金属网，附着体对应于网孔，附着腔对应于附着腔；或者磁介质30可以是钢毛棒，钢毛对应于附着体，钢毛之间的间隙对应于附着腔；或者磁介质30还可以是现有技术中的其它结构形状，也都在本申请的保护范围内。

请继续参阅图3，如上方案所述，当组合系统高梯度磁选机完成磁选作业后，随即转入卸矿作业流程，也即需要将吸附在磁介质30上的各类磁性杂质脱除并排除。一实施例中，所述组合系统高梯度磁选机还包括分选筒60，所述分选筒60设置于所述分选空间21内，所述磁介质30设置于所述分选筒60内，所述分选筒60的筒腔与所述给矿入口11、所述卸矿水入口13、所述磁性物出口12以及所述非磁性物出口14均连通，所述喷气管50伸入所述分选筒60内。所述组合系统高梯度磁选机还包括水源及与所述水源接通的供水管，所述管道装置10还设有卸矿水入口13，所述供水管与所述卸矿水入口13接通，所述卸矿水入口13与所述分选空间21连通；所述卸矿执行装置40包括气源、与所述气源连通的供气管、连通于所述供气管上的气阀及与所述供气管连通并伸入所述分选空间21内的喷气管50。

此时，需要关闭给矿入口11和非磁性物出口14，打开卸矿水入口13，水源通过供水管向卸矿水入口13通入卸矿水，卸矿水流入分选筒60内将磁介质30浸没，此时磁性物出口12处于关闭状态。可选地，分选筒60采用不锈钢板焊接形成的中空筒体，用于容纳卸矿水与磁性矿物杂质混合形成的矿浆。紧接着，气源开启，高压气体由供气管流入喷气管50，由于喷气管50此时已深入分选筒60内的液面以下，气流鼓动桶内的水产生大量气泡，气流和气泡对水形成充分搅拌作用，使磁介质30表面上吸附的磁性杂质受到水流冲刷和气泡破裂的冲击而迅速、彻底脱落，之后开启磁性物出口12，磁性杂质即可排出，由此完成卸矿作业。

可以理解的，气阀接通或切断气源，同时用于调控通入矿浆内的气流流量，进而调节磁性杂质脱除效能。

在本方案中，所述给矿入口11、所述卸矿水入口13、所述磁性物出口12以及所述非磁性物出口14内均设置有与相互电连接的自动阀门80与控制器件，所述控制器件与所述电气控制柜电连接。因而电气控制柜可控制线圈的激磁和断磁、管路装置中各自动阀门80的动作和复位、气源的接通或切断、线圈温度控制、液面高度控制、故障报警等自动控制，大大提升组合系统高梯度磁选机的自动化水平和可靠性。

此外，在本方案中，所述组合系统高梯度磁选机还包括液位控制装置，所述液位控制装置设置于所述分选筒60内并与所述电气控制柜电连接。液位控制装置能够控制分选过程中矿浆液面的高度，能根据工作过程中矿浆量的拨动而自动调整各阀门的开关量，以达到稳定选别指标的目的。需要说明的是，上述的液位控制装置可以是现有技术中成熟的液位检测设备，例如是但不限于液位传感器等。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。