專利名稱：電磁感應金屬篩分裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種金屬分離裝置，特別是提供了一種利用交變磁場產生的磁力分離礦物中非磁性導電金屬的裝置。
背景技術：
將泥漿、泥沙、礦粉等流體中的非磁性導電金屬顆粒分離出來，是環境保護、金屬回收、選礦領域的基本工藝需求。環境保護需要將廢液中的非磁性金屬分離并加以回收；工業垃圾中的非磁性金屬需要回收利用；選礦機械需要分離泥沙或礦粉中的非磁性金屬顆
粒。非磁性金屬的分離目前采用重力選礦、浮選、電選和化學選礦法，存在耗能大和環境污染等困擾。現有的發明專利存在消耗能量大和分離度低等問題，例如中國專利200810070755，200920000481，200520071102。
發明內容
本發明的目的是提供一種電磁感應金屬篩分裝置，該裝置的電磁分離篩結構可以將大尺寸的磁場分割為多個較小的磁場空間，在交變磁通作用下，流經電磁分離篩的被分離流體中導電金屬顆粒產生感應電流和磁勢，在磁極磁力作用下金屬顆粒得到有效分離并被收集。本發明的電磁感應金屬篩分裝置，包括多對主磁極和閉合磁路，在主磁極覆蓋下的空間內分割出若干個獨立的分離腔體，每個分離腔體內由多層篩網疊裝構成的電磁分離篩的導磁線材和非導磁線材將其放置的磁場空間分割為若干個高梯度磁場和等磁勢的微小空間，電磁分離篩篩網的導磁線材沿被分離物流動的方向放置，非導磁線材沿電磁分離篩與主磁極相對運動方向放置，篩網平面與主磁極磁場磁感應強度的方向垂直。被分離的流體沿篩網導磁線材放置的方向通過電磁分離篩，液體中金屬顆粒沿交變磁通和磁極磁力作用方向從金屬顆粒出口排出并收集。金屬顆粒排出的方向與非導磁線材放置方向和主磁極運動方向相同，與被分離流體通過的方向接近正交。由多片篩網組成的電磁分離篩，每片篩網由導磁和非導磁的線材交叉粘接成型，多片這樣的篩網按相同的順序疊放后即組合為電磁分離篩。電磁分離篩放在兩個具有交變磁勢主磁極之間后形成多個微小的空間，兩個相鄰的篩網上的導磁線材間產生高磁場梯度空間，吸引流體中產生感應磁勢的金屬顆粒。同一片篩網平行放置的導磁線材之間的空間處于同一磁場梯度下，作為被分離流體進入和排出通道。具有交變磁勢的主磁極沿非導磁線材放置的方向運動時，金屬顆粒受磁力作用隨主磁極沿著與流體流經的通道接近正交的方向移動，金屬顆粒被分離和收集。篩網網孔的大小可以根據被分離流體顆粒物的大小選擇，單位面積上網孔的數量多，分離效果好，但應保證流體內顆粒物能順利通過。篩網中導磁線材采用軟磁材料，非導磁線材可選用纖維增強塑料。相鄰兩層篩網的導磁線材可按同一規律放置，也可彼此相差半個網格的距離交錯放置，改善電磁分離篩內磁場梯度的空間分布，有利于金屬顆粒的分離和移出。主磁極的交變磁勢由線圈中交變電流提供，電流變化的頻率根據被分離流體金屬顆粒的大小和裝置的尺寸決定，一般可選擇50Hz至80KHz。在相鄰主磁極加入不同相位的電流，可以在電磁分離篩中產生圓周上旋轉磁場的效應，金屬顆粒獲得沿旋轉磁場方向運動的作用力，有利于金屬顆粒的收集。在與電磁分離篩篩網的平面平行且與導磁線材放置方向正交的方向加入輔助交變磁通，使同一篩網中導磁線材間的被分離流體中金屬顆粒產生感應電流和磁勢，在主磁極磁場作用下金屬顆粒進入主磁極控制的磁場空間，提高分離效率。輔助交變磁通的磁感應強度應低于主磁極產生磁通的磁感應強度，其磁通變化頻率應接近主磁極磁通變化的頻率。本發明的電磁感應金屬篩分裝置用于分離可懸浮流動的流體，例如礦泥泥漿，流體通道可以水平放置。對于不能懸浮流動的礦粉，流體通道需垂直放置，依靠重力使礦粉流動。對于流體垂直流動的本裝置，篩網中非導磁線材與導磁線材間可形成一個向金屬顆粒流動方向傾斜的角度，有利于金屬顆粒的收集。為改善流體的流動性和控制流體運動的速、度，可安裝震動器，使流體分離篩作整體震動，同時有利于金屬顆粒進入高梯度磁場空間，增加分離和收集的效率。
圖I.是本發明的電磁感應金屬篩分裝置電磁分離篩篩網的結構示意圖；圖2.是本發明的電磁感應金屬篩分裝置的結構示意圖；圖3.是圖2中電磁分離篩剖切面的局部放大圖；圖4.是圖2的B-B剖面圖；圖5.是圖4中電磁分離篩剖切面的局部放大圖；圖6.是被分離流體垂直通過電磁分離篩的電磁感應金屬篩分裝置結構示意圖；圖7.是圖6的C-C剖面圖；圖8.是非導磁線材與導磁線材間傾斜放置的篩網結構示意圖。
具體實施例方式結合圖1，非導磁線材I和導磁線材2接近正交放置，在交叉點3處粘接后組成電磁分離篩的篩網。篩網中導磁線材與非導磁線材處于各自的平面內。導磁線材采用軟磁材料，非導磁線材選用不導電的塑料，例如纖維增強塑料。在圖2、圖3、圖4、圖5中，線圈11和12提供由導磁材料8、主磁極9、主磁極10、電磁分離篩4構成的閉合磁路中的磁勢。電磁分離篩安裝在有塑料外殼的分離腔體5內，電磁分離篩每片篩網的平面與主磁路的磁感應強度方向相垂直，篩網中導磁線材放置的方向與主磁極運動的方向17成正交，非導磁線材放置的方向與主磁極運動的方向一致。電磁分離篩中的導磁線材和非導磁線材將其空間分割為很多個高梯度磁場和等磁勢的微小空間，被分離流體經由方向6和方向7沿導磁線材放置的方向流經電磁分離篩，流體中導體金屬顆粒15受電磁感應產生感應磁勢，在不同篩網層導磁線材之間高梯度磁場磁力作用下進入這一空間。多對主磁極Al和A2、B1和B2、Cl和C2由各自的線圈提供磁勢，調整各組線圈中依次滯后的電流相位，可產生沿主磁極運動方向的旋轉磁場，在外部運動主磁極和旋轉磁場的作用下，金屬顆粒隨主磁極運動的方向移動，金屬顆粒移動的方向與被分離流體流動的方向接近正交，有利于金屬顆粒的分離和收集。分離后的金屬顆粒沿主磁極運動方向經金屬顆粒出口 18順著方向16排出。非金屬顆粒20不受電磁力作用，沿電磁分離篩另一側的方向7排出。振動器19使電磁分離篩整體產生振動，有利于流體的流動和金屬顆粒的分離。由磁路14和線圈13組成的輔助磁極產生與導磁線材放置方向正交的交變磁通，在電磁分離篩同一層篩網導磁線材之間提供磁感應強度較低的交變磁通，使流經這一區域的金屬顆粒產生感應磁勢，在主磁極提供的不同篩網層間高梯度磁場作用下金屬顆粒進入這個區域，提高金屬顆粒分離率。圖6和圖7是被分離流體垂直通過電磁分離篩的電磁感應金屬篩分裝置結構示意圖，用于分離流動性差的礦粉中的金屬顆粒。主磁極沿旋轉方向23旋轉，固定的環型分離腔體26內篩網平面保持與圓半徑垂直關系疊放，被分離流體沿方向21進入電磁分離篩，沿導磁線材放置的方向流動，分離后的尾料沿方向22排出。分離出的金屬顆粒沿磁極運動同一方向24輸出，尾料由吸管25吸出。振動器19提供分尚腔體和電磁分尚篩的振動力，用于控制礦粉流動和提高金屬顆粒的分離率。圖8是非導磁線材與導磁線材間傾斜放置的篩網結構示意圖。在被分離流體垂直 通過電磁分離篩的裝置中，非導磁線材向金屬顆粒輸出的方向傾斜，有利于流動性差的金屬顆粒收集。
權利要求
1.一種電磁感應金屬篩分裝置，其特征是在多對主磁極交變磁通下的分離腔體中有多層篩網疊裝組成的電磁分離篩，每層篩網的平面與主磁極磁感應強度的方向相垂直。被分離流體沿篩網導磁線材放置的方向流過電磁分離篩。主磁極與電磁分離篩沿篩網非導磁線材放置的方向相對運動，金屬顆粒受交變磁通和磁極磁力作用從金屬顆粒出口排出并收集。主磁極、電磁分離篩、導磁磁路構成閉合磁路，磁勢由主磁極線圈中交變電流提供。
2.根據權利要求I的電磁感應金屬篩分裝置，其特征是組成電磁分離篩篩網的導磁線材和非導磁線材按接近正交方向交叉粘接成型，導磁線材與非導磁線材分別處于各自的平面內，導磁線材采用軟磁材料，非導磁線材用纖維增強塑料。電磁分離篩網孔的大小根據被分離物顆粒大小和裝置的尺寸決定。用于流動性較差礦粉的分離，篩網中非導磁線材向金屬顆粒移動的方向傾斜。
3.根據權利要求I的電磁感應金屬篩分裝置，其特征是主磁極線圈中電流變化的頻率根據裝置的尺寸和被分離金屬顆粒的大小確定。在相鄰主磁極線圈中交變電流形成相位差，產生一個與主磁極運動方向一致的旋轉磁場。
4.根據權利要求I的電磁感應金屬篩分裝置，其特征是在電磁分離篩兩側與篩網中導磁線材放置方向正交的方向加入輔助磁極和磁通，其磁感應強度低于主磁極磁感應強度，磁通變化頻率約等于主磁極磁通變化頻率。
5.根據權利要求I的電磁感應金屬篩分裝置，其特征是在分離腔體上安裝有振動器，使電磁分離篩產生整體振動。
全文摘要
本發明涉及一種電磁感應金屬篩分裝置，該裝置主要由電磁分離篩和交變磁通回路構成。其特征是在主磁極下的多個獨立分離腔體中由多層篩網構成的電磁分離篩內的導磁線材和非導磁線材將磁極的磁場空間分割為若干個高梯度磁場和等磁勢的微小空間，當被分離流體流過電磁分離篩時，在磁極交變磁通作用下流體中導電金屬顆粒產生感應磁勢，在磁力作用下金屬顆粒進入高梯度磁場空間。當主磁極沿著非導磁線材放置的方向與電磁分離篩相對運動時，金屬顆粒受磁力作用隨磁極移動，分離并收集金屬顆粒。本發明的電磁感應金屬篩分裝置可連續、高效率分離流體中的金屬顆粒，運行消耗能量低，維護簡單。可用于環境保護、金屬回收、礦物分選。
文檔編號B03C1/02GK102728459SQ201110090330
公開日2012年10月17日 申請日期2011年4月12日 優先權日2011年4月12日
發明者鄒吉武 申請人:鄒吉武