專利名稱：立環式脈動高梯度超導磁選機的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于磁選設備，特別涉及一種立環式脈動高梯度超導磁選機。
背景技術：
高梯度磁選理論的提出給磁選礦界以質的飛躍，使能夠磁選的礦物種類增多，粒 度上、下限變寬。在處理低含量磁性物和細粒級磁性物的場合中先后出現的連續高梯度磁 選機有電磁平環式強磁高梯度磁選機、永磁和電磁立環高梯度磁選機等。這些設備廣泛應 用于分選弱磁性細粒嵌布的礦石、含金尾礦的回收利用、從礦砂中回收針鐵礦石及金紅石、 分選工業礦物，如高嶺土、螢石、磷灰石、從粉煤中分離黃鐵礦及灰分、鋼鐵廠和發電廠的廢 水處理等工業生產中。但這些設備普遍存在磁場較低、能耗高或者分選效率低等缺點，特別是當這些設 備應用于核電工業中放射性固體的分離、氣體的磁性過濾及全血的磁性分離等場合時，這 些缺點尤為突出。
實用新型內容本實用新型的目的解決現有技術中的磁選機存在的磁場較低、能耗高或者分選效 率低的缺點，提供一種立環式脈動高梯度超導磁選機，在原有基礎上提高高梯度磁選機的 磁場強度，有效降低高梯度磁選機的能耗，提高分選效率，拓寬高梯度磁選機的應用范圍。本實用新型的發明目的是通過以下技術方案實現的。立環式脈動高梯度超導磁選機，包含有脈動機構、脈動沖程箱、給礦斗、精礦斗、 沖洗水管、尾礦管、分選腔、分選環、分選環驅動機構、脫磁器、機架、液位箱和磁系。所述的 磁系為超導磁系，超導磁系安設在分選環的下端，超導磁系下方通過尾礦通道與脈動沖程 箱相連，超導磁系的側面裝有液位箱。為更好完成本實用新型的任務，還可以采取以下技術措施立環式脈動高梯度超導磁選機，包含有間隙調節裝置。間隙調節裝置由螺栓、螺帽 和彈簧墊片固定在燕尾板上。本實用新型的立環式脈動高梯度超導磁選機中的超導磁系由置于杜斯罐中的激 磁線圈、磁軛、制冷系統和非導磁固定腳組成；超導磁系由非導磁材料固定腳固定在杜斯罐 中，超導磁系位置在分選環下端90° 100°的范圍。杜斯罐為雙層金屬制，兩層金屬壁都涂滿銀，兩層壁間為真空。激磁線圈具有一個 軸、一個第一末端和一個第二末端，纏繞軸上的每一束繞線圈均沿軸纏繞、并向排置。制冷系統，包括液化空氣、壓力表、溫度表、液閥和氣閥。超導磁系磁軛是由兩組徑向長度不同的磁軛塊逐項間隔疊加組成。本實用新型具有已應用于工業生產的各種高梯度磁選機的優點磁場與電磁磁選 機的磁場一致，磁場分布合理，磁場可調、分選精度高、設備運轉可靠、操作簡便，可以有效 地分選低含量和細粒級弱磁性礦物，同時還具有本身獨特的優勢磁場可調范圍由原來的4000 12000 提到了 4000 40000 甚至更高，能耗減少了 70%以上，分選精度可提高 5 8%，可以有效地分選含量極低和微細粒級弱磁性礦物，也可以應用于多種尖端科學實 驗和生產中。
圖1是本實用新型主剖結構示意圖；圖2是本實用新型左剖結構示意圖；圖3是本實用新型的杜斯罐主剖結構示意圖；圖4是本實用新型的超導磁系主剖結構示意圖；圖5是本實用新型的超導磁系左剖結構示意圖；圖6是本實用新型的超導磁系俯剖結構示意圖；圖7是本實用新型的上磁軛主剖結構示意圖；圖8是本實用新型的間隙調節裝置主剖結構示意圖；圖9是本實用新型的間隙調節裝置左剖結構示意圖。其中1-脈動機構；2-脈動沖程箱；3-磁軛；4-激磁線圈；5-分選環；6_給礦斗； 7-精礦斗；8-沖洗水管；9-脫磁器；10-沖洗水箱；11-鋼制外殼；12-杜斯罐；13-尾水管； 14-尾礦管；15-機架；16-驅動機構調節裝置；17-分選環驅動機構；18-減速機；19-間 隙調節裝置；20-傳動軸；21-聚磁介質；22-輻板；23-聚磁介質盒；24-下磁軛；25-燕尾 板；26-上磁軛；27-液位箱；28-尾礦通道；29-液位箱排礦管；30-月牙板；31-杜斯罐內 壁；32-杜斯罐外壁；33-壓力表；34-低溫溫度表；35-氣閥；36-液閥；37-非導磁固定腳； 38-轉珠軸承；39-彈簧墊片；40-螺帽；41-螺栓；42-分選腔。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的結構和工作過程進行說明。在圖1、圖2所示本實用新型立環脈動超導高梯度磁選機主剖、左剖結構示意圖 中，分選環5為立式裝配，由20個聚磁介質盒23構成，聚磁介質盒23裝有聚磁介質21 ；分 選環5通過輻板22，固定在傳動軸20上，傳動軸20支撐在左右兩個轉珠軸承38上，轉珠軸 承38間隙調節裝置19連接在燕尾板25上，燕尾板25固定在機架15上；傳動軸20右端連 接到可調轉速的分選環驅動機構17上；分選環驅動機構17通過驅動機構調節裝置16固定 在機架15上，并通過驅動機構調節裝置16調節分選環驅動機構17的高度，使之和傳動軸 20始終保持在同一條直線上。超導磁系位于分選環5的下端左、右90° 100°的范圍內 并固定在機架15上。超導磁系下部通過尾礦通道28與脈動沖程箱2連接；脈動沖程箱2 由脈動機構1驅動，同時連接到液位箱27。沖洗水管8位于分選環5的上面，給礦斗6，沖 洗水水箱8位于分選環5內的左右后面兩側，精礦箱7位于分選環5內的左右上面兩側。在圖3所示本實用新型的杜斯罐12主剖結構示意圖中，杜斯罐內裝有激磁線圈4、 磁軛3、制冷系統和非導磁固定腳37。空氣液化通過液閥36進去杜斯罐12，由于液化空氣 可以獲得81K的低溫，有效保證了激磁線圈4達到超導狀態的臨界溫度，杜斯罐12內的溫 度由低溫溫度表34實時監控。由于液化空氣的氣化，杜斯罐內的氣壓會逐步增大，杜斯罐 內的氣壓由壓力表33實時監控，當罐內壓力達到一定壓力時，可以通過氣閥35排出氣化的 液化空氣，保證罐內的壓力在技術容許范圍內。杜瓦罐中的壓力和溫度可以通過壓力表33和溫度表36進行實時監控。超導磁系，由非導磁材料固定腳39固定在杜斯罐12中。杜斯罐為雙層金屬制，兩層金屬壁都涂滿銀，兩層壁間為真空。兩層膽壁上的銀 可以防止輻射散熱，真空能防止對流和傳導散熱，使盛在瓶里的液化氣體，溫度不易發生變 化。激磁線圈4，由性能優良、臨界溫度為108K的鉍鍶鈣銅氧化物材料制成，其超導特 性和相應的高電流密度特性在較高的溫度(108K)下實現。在圖4 圖6所示本實用新型的超導磁系主剖、左剖、俯剖結構示意圖中，上磁軛 沈和下磁軛M的磁系包角為90° 100°。激磁線圈形成的感應磁場足夠大，可以減少 磁系包角；上磁軛26和下磁軛M可以有效的減少磁漏，降低對操作人員的損害，同時也可 以起到節能作用。磁軛3與杜斯罐內壁31之間設有具有隔熱功能的月牙板30。上磁軛沈 開有尾水管13，有利于設備自動調節液位；下磁軛M開有尾礦通道觀，有利于脈動礦漿漂 洗吸附在聚磁介質21上的磁性物。在圖7所示本實用新型的上磁軛主剖結構示意圖中，磁軛塊由導磁不銹鋼制成， 磁軛由由兩組徑向長度不同的磁軛塊逐項間隔疊加組成。這種結構不僅保證激磁線圈4有 足夠的制冷接觸面積，以使其達到超導狀態，而且可以有效聚集磁力線。在圖8 圖9所示本實用新型的間隙調節裝置19主剖、左剖結構示意圖中，傳動 軸20通過轉珠軸承38固定在間隙調節裝置19下板上，間隙調節裝置19由螺栓41、螺帽 40和彈簧墊片39固定在燕尾板25上。通過調節螺帽40帶動間隙調節裝置19升降來調節 分選環5和超導磁體之間的距離。距離小，磁場大；距離大，磁場小。本實用新型的工作流程如下激磁線圈4通以直流電，在分選區產生感應磁場，位于分選區的磁介質表面產生 非均勻磁場即高梯度磁場；轉環作順時針旋轉，將磁介質不斷送入和運出分選區；礦漿從 給礦斗給入，沿上鐵扼縫隙流經轉環。礦漿中的磁性顆粒吸附在磁介質表面上，被轉環帶至 頂部無磁場區，經沖洗水沖入精礦斗；非磁性顆粒在重力、脈動流體力的作用下穿過磁介質 堆，沿下鐵扼縫隙流入尾礦斗排走。該機的轉環采用立式旋轉方式，對于每一組磁介質而 言，沖洗磁性精礦的方向與給礦方向相反，粗顆粒不必穿過磁介質堆便可沖洗出來。該機 的脈動機構驅動礦漿產生脈動，可使分選區內礦粒群保持松散狀態，使磁性礦粒更容易被 磁介質捕獲，使非磁性礦粒盡快穿過磁介質堆進入到尾礦中去。反沖精礦和礦漿脈動可防 止磁介質堵塞；脈動分選可提高磁性精礦的質量。這些措施保證了該機具有較大的富集比、 較高的分選效率和較強的適應能力。設備運行時，當激磁線圈4通入一定大小的電流時，由于激磁線圈4處于超導(零 電阻)狀態下，即可產生很大的感應磁場，待感應磁產生后，調小通入電流至微弱狀態既可 保證感應磁場的持續，從而達到本實用新型節能的目的。感應磁場在分選區內形成N極和S 極閉合磁場，該磁場磁力線經過聚磁介質盒23內的聚磁介質21時，磁場得到加強，從而形 成高梯度磁場。磁場大小的調節，通過間隙調節裝置19調節分選環5和超導磁體之間的距 離來實現。礦漿通過給礦斗6，進入分選環5內，礦漿中的磁性物質被吸附在聚磁介質盒23內 的聚磁介質21上。脈動機構1驅動脈動沖程箱2，使得礦漿在分選環和尾礦通道中產生脈 動，從而達到漂洗吸附在聚磁介質21上的磁性物質，脫去夾雜的非磁性物質的目的。隨著
5分選環5轉到磁性礦物卸礦區時，脫磁器9對吸附在聚磁介質21上的磁性物質進行脫磁， 再由沖洗水管8的沖洗水將磁性物質沖洗到精礦斗7。非磁性物質通過尾礦通道28和尾礦 管14排出。分選時分選腔42內的液位主要由液位箱19控制，當分選腔42中的液位較高 時，礦漿可通過尾水管13排出。 本實施例在設備運轉過程中，脈動機構的電機和分選輪的驅動機構的電機均采用 調速電機；杜瓦罐中的壓力和溫度可以通過壓力表和溫度表進行實時監控；磁場的大小通 過間隙調節機構調節分選環和超導磁體之間的距離來調節，運行過程容易控制。
權利要求1.一種立環式脈動高梯度超導磁選機，包含有脈動機構(1)、脈動沖程箱O)、給礦 斗(6)、精礦斗(7)、沖洗水管(8)、尾礦管(14)、分選腔(42)、分選環(5)、分選環驅動機構 (17)、脫磁器(9)、機架(15)、液位箱07)和磁系，其特征是所述的磁系為超導磁系，超導 磁系安設在分選環(5)的下端，超導磁系下方通過尾礦通道08)與脈動沖程箱( 相連， 超導磁系的側面裝有液位箱07)。
2.根據權利要求1所述的立環式脈動高梯度超導磁選機，其特征在于還包含有間隙 調節裝置(19)。
3.根據權利要求2所述的立環式脈動高梯度超導磁選機，其特征在于間隙調節裝置 (19)由螺栓(41)、螺帽(40)和彈簧墊片(39)固定在燕尾板(25)上。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的立環式脈動高梯度超導磁選機，其特征在于 超導磁系由置于杜斯罐(12)中的激磁線圈、磁軛(3)、制冷系統和非導磁固定腳(37) 組成。
5.根據權利要求4所述的立環式脈動高梯度超導磁選機，其特征在于超導磁系由非 導磁固定腳(37)固定在杜斯罐(12)中。
6.根據權利要求5所述的立環式脈動高梯度超導磁選機，其特征在于超導磁系在分 選環(5)下端90° 100°的范圍。
7.根據權利要求4所述的立環式脈動高梯度超導磁選機，其特征在于杜斯罐為雙層 金屬制，兩層金屬壁都涂滿銀，兩層壁間為真空。
8.根據權利要求4所述的立環式脈動高梯度超導磁選機，其特征在于激磁線圈(4) 具有一個軸、一個第一末端和一個第二末端，纏繞軸上的每一束繞線圈均沿軸纏繞、并向排 置。
9.根據權利要求4所述的立環式脈動高梯度超導磁選機，其特征在于制冷系統，包括 液化空氣、壓力表(33)、低溫溫度表(34)、液閥(36)和氣閥(35)。
10.根據權利要求4所述的立環式脈動高梯度超導磁選機，其特征在于磁軛C3)是由 兩組徑向長度不同的磁軛塊逐項間隔疊加組成。
專利摘要本實用新型屬于磁選設備，特別涉及一種立環式脈動高梯度超導磁選機，其包含有脈動機構、脈動沖程箱、給礦斗、精礦斗、沖洗水管、尾礦管、分選腔、分選環、分選環驅動機構、脫磁器、機架、液位箱和磁系，所述的磁系為超導磁系，超導磁系安設在分選環的下端，超導磁系下方通過尾礦通道與脈動沖程箱相連，超導磁系的側面裝有液位箱。本實用新型在現有技術的基礎上提高高梯度磁選機的磁場強度，有效降低高梯度磁選機的能耗，提高分選效率，拓寬高梯度磁選機的應用范圍。
文檔編號B03C1/031GK201815376SQ20102050762
公開日2011年5月4日 申請日期2010年8月27日 優先權日2010年8月27日
發明者倪明亮, 陳立 申請人:四川冶金環能工程有限責任公司