[发明专利]永磁高场强磁滤器

说明书

技术领域

本发明涉及磁选机技术，具体说是涉及一种永磁高场强磁滤器。该磁滤器可用于弱磁性矿物粉体提纯，或用作矿石中磁性矿物含量分析，还可用于生产磁化水等。

背景技术

鉴于永磁磁系不需激励功耗和冷却系统，且性能稳定，结构紧凑简单，运行能耗低、操作维护方便等诸多优点，电磁设备的永磁化是人们不懈的追求，20世纪80年代高性能NdFeB永磁材料的问世为此提供了基础。当前，几乎所有的弱磁场磁选设备和大多数中等场强的磁选机都采用了永磁磁系，但高场强磁选机仍以电磁磁系为主，如何采用永磁材料进行合理的磁系、磁路设计，使得分选区域能够获取高的磁场强度成为永磁磁选机研究的焦点之一。

常见的永磁高场强有：平环永磁高梯度磁选机、YG型永磁双立环高梯度磁选机、多元高梯度永磁强磁选机、对极式永磁磁选机等。

中南工业大学的陈荩、孙仲元、冯定五等人研制了平环永磁高梯度磁选机，其磁系结构选择波状磁场多极永磁磁系，整个磁系由内、外磁系构成闭合磁系，内、外磁系均为磁铁铠装挤压磁系，其中心线上的场强成正弦曲线分布，波状磁场使分选空间的场强非均匀分布，颗粒在分选空间所受的磁力也经历由强到弱，又由弱到强的周期性变化，物料在分选空间也会时而松散时而紧密，有利于清除夹杂物。内、外磁系之间的分选间隙可调整，以适应不同物料对分选场强的要求，磁介质振动系统由偏心轮、振动电机和回复弹簧组成。内筒和磁介质固定于一起，并和磁介质一起沿轴向振动，外滚筒固定不动。主要技术参数为最高背景场强：1T，内筒直径×长：282mm×450mm，筒体转速：30r/min，振动电机功率：1.5kw，磁介质振动频率：24Hz，处理能力：1.5t/h，分选空间宽度(径向)×长：20mm×450mm，传动功率：2.5KW，磁介质振动振幅：1.5mm。

马鞍山矿山研究院研制了YG型永磁双立环高梯度磁选机，该设备主要由永磁磁系、脉动机构、转环驱动机构及其它配套部件组成。其中永磁磁系由上、下磁轭及磁极、导板和磁极保护罩等组成，上下磁极主要由钕铁硼和铁氧体磁块复合组成，在磁极间距为90mm时，产生的平均背景场强约0.56T；转环分成24个分选室，由导磁不锈钢焊接制成，各分选室内导磁钢板网和非导磁钢板网相叠充填；脉动机构由跳台冲程相、驱动杆和隔膜等组成。

常文臣在多元永磁高梯度磁选机的专利申请材料中提出了微导串并联永磁磁路技术和多元高梯度聚磁介质的概念。其磁系是在基本磁源锶铁氧体上落上一块聚磁板，再落上尺寸较小的高场强钕铁硼永磁体组成复合磁源，背景场度可达0.7～0.9T，将n对(n＝2、4、6…等偶数)相同复合磁源直接串联；磁系之间无需磁轭铁和导磁板连接形成串联无导磁路，形成多个选别空间，串联时两相邻复合磁源共用一块锶铁氧体，即在一块锶铁氧体的两边各落上落上一块聚磁板，再落上尺寸较小的高场强钕铁硼永磁体而形成串联复合磁源，再将偶数个无导串联磁路直接并联，并联磁路之间也无需磁轭铁和导磁板，从而形成多个选别工作区的完全闭合串并联磁路。偶数个无导串联磁路仅通过最外端两导磁板或磁轭铁的闭合作用即可组成串并联磁路；整体结构上多个无导磁路均形成完全闭合磁路，最高背景场强0.9T。

捷克共和国采用两块对极的永磁体与铁轭组成大空腔窗框式的磁体结构，与磁系围成的空腔外形相同的分选箱布置其中，分选箱内装聚磁介质。单个磁极是由多个小的钕铁硼磁块组成的大磁块，每个磁块都装入不锈钢盒而后焊接在不同规格的U形钢板上，再将两个U形钢板组装成由两个可以相互移动的大磁块组成的封闭磁回路，在分选间隙为30mm时，闭合磁场背景均匀磁感应强度可达0.9T。在此基础上，长沙矿冶研究院与莫斯科矿业大学合作研发了CRIMM型双箱往复式永磁高梯度磁选机并应用于长石、霞石和高岭土等非金属矿除铁生产中，该机由两个往复直线运动分选箱、支撑限位导轨等组成；双分选箱内装有多维聚磁分选介质堆，分选箱进入磁体时，介质表面磁感应强度达1.3T以上、磁场梯度达10⁶T/m以上。闭合磁场均匀背景磁感应强度达0.8T以上。

还有一种带式永磁高梯度磁选机也采用了对极式的磁系结构，该机主要由永磁磁系、无极聚磁介质带、电磁振动线圈和机架组成。由铠装的钕铁硼磁铁(磁能积为255kJ/m³，剩余磁感应强度1.1T)组成磁系，可以通过调整磁系上下的磁极间距(20～150mm)来调整分选磁场的背景场强(0.35～0.70T)，介质带由钢毛介质编织而成，介质带上装有两个电磁振动线圈，其产生的高频低幅振动使物料分选的选择性提高。