[發明專利]一種用于強磁選機的高梯度聚磁介質

無效

• 申請號: 201110306909.6
• 申請日: 2011-10-12
• 公開（公告）號: CN102335638A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 李世厚;李庚
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: B03C1/031
• 分類號: B03C1/031
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種用于強磁選機的高梯度聚磁介質，屬于礦冶工程礦物加工工程中的選礦領域。

背景技術

現在強磁性鐵礦石和優質的鐵礦資源日益減少，而礦冶工程鋼鐵行業的選礦面對的鐵礦石資源主要以赤鐵礦、褐鐵礦以及菱鐵礦為主的細而貧且磁性非常弱的鐵礦石資源，有效回收這些鐵礦石資源的關鍵技術是使用高梯度強磁選機。

高梯度強磁選機是礦冶工程鋼鐵行業的非常重要的選礦設備，他的質量好壞直接影響到鐵礦資源的利用率、選礦廠的經濟效益、選礦廠的節能減排等技術經濟指標。強磁選機的聚磁介質是強磁選機的一個關鍵技術和核心技術之一，現在的強磁選機的聚磁介質一般使用間隔充填的齒板介質、間隔充填的圓棒介質、緊密充填的球形介質、緊密充填的網狀介質、緊密充填的鋼毛介質，而常用在選礦中的聚磁介質是間隔充填的圓棒介質和緊密充填的網狀介質。

強磁選機的聚磁介質的作用，就是將磁選機磁路中選別空間的均勻磁場變成高梯度的非均勻磁場，以滿足磁選對導磁性礦物的捕捉要求。非均勻磁場對導磁性礦粒的捕捉力為：

F=m×k×H?gradH

式中m?礦粒的質量；k?是礦粒的比磁化系數；H?是磁選機選別空間的背景磁場強度；是強磁選機聚磁介質的磁場梯度。

提高聚磁介質的磁場梯度不用增加能耗，只要聚磁介質的斷面形狀不同就能實現不同的磁場梯度。礦粒的質量和礦粒的比磁化系數是礦粒固有性質決定的數值，磁選機選別空間的背景磁場強度H是通過電能來獲得的。由式中可知，對于捕捉質量小的微細礦粒（質量很小）和捕捉比磁化系數小的弱磁性礦物，要么增加能耗來提高磁場強度H，要么增加磁場梯度來增加對他的捕捉力F。因此，為了節約能耗，人們就發明了高梯度磁選機，高梯度磁選機就是為了提高磁場梯度來降低磁選機選別空間的背景磁場強度，而節約電能。

現在的選礦工業用強磁選機的聚磁介質的磁場梯度大小排列是：緊密充填的網狀介質﹥間隔充填的圓棒介質。

緊密充填的網狀介質對回收細粒礦粒較好，但他存在介質間“磁短路”現象和容易堵塞的問題而被限制使用。而間隔充填的圓棒介質磁場梯度不高、磁路中磁阻太大而能耗高，但他具有沒有“磁短路”現象和不容易堵塞的優點而被廣泛使用。

發明內容

????本發明克服了現有技術的不足，提供了一種用于強磁選機的高梯度聚磁

介質，利用高梯度聚磁介質在磁選機中回收難于回收的超細粒礦粒，本發明中的高梯度聚磁介質還能節約磁選機的能耗。

本發明的理論基礎：

非均勻磁場對導磁性礦粒的捕捉力為：

F=m×k×HgradH

式中：m?礦粒的質量；k是礦粒的比磁化系數；H?是磁選機選別空間的背景磁場強度；是強磁選機聚磁介質的磁場梯度。

若要回收質量m很小的礦粒，要么用電能來增加磁場強度，但由于磁選機磁路設計和使用材料的局限，磁路中磁飽和使磁場強度不能提高到很高，如通常能達到1T；要么增加聚磁介質的磁場梯度。

本發明就是將聚磁介質的斷面形狀做成一種等邊菱形的特殊形狀，用間隔充填的安裝方式，獲得比緊密充填的網狀介質以及間隔充填的圓棒介質更高的磁場梯度，且沒有磁短路現象。

本發明高梯度聚磁介質包括非導磁金屬板和導磁介質棒，導磁介質棒的截面為等邊菱形，等邊菱形導磁介質棒被固定在兩塊非導磁金屬板間構成介質分選盒。

本發明中所述菱形截面的兩條對角線長度比為2:1～3:2。

本發明中所述菱形導磁介質棒安裝時菱形截面的長對角線與磁場磁力線方向平行。

本發明中菱形導磁介質棒按一定密度垂直焊接或鉚接或者用螺釘固定在兩塊非導磁金屬板間，菱形導磁介質棒截面總面積占非導磁金屬板面積的40%～50%。

本發明中兩塊非導磁金屬板平行的嵌入磁選機的分選空間且大小適當。

本發明中等邊菱形導磁介質棒的兩個頂角，即與磁場磁力線方向平行的兩個長端頂角（銳角），進行倒圓角處理。

下面結合圖1、圖2對其結構原理進行介紹。

圖2是常用的圓棒型聚磁介質，他的磁力線沿垂直方向單位距離的變化率（即磁場梯度）較小，若要增加磁場梯度就只能減小圓棒的直徑，但減小了圓棒的直徑就增加了磁路斷面中空氣隙的面積，使整個磁路中的磁阻大量增加而大量增加能耗，當達到磁飽和后，再怎么增加能耗也達不到有些微細粒礦粒所需的磁場捕捉力。圓棒型聚磁介質有效回收粒級下限可達到19微米。