[发明专利]磁性颗粒柱塞分选装置及其分选方法

说明书

技术领域

本发明涉及颗粒物料的分选装置及其分选方法，尤其是一种用于非磁性松散颗粒物料的磁性颗粒柱塞分选装置及其分选方法。

背景技术

分选是原料处置、加工、转化过程中最经济、最关键的技术方法之一，分选可实现原料的合理、高效和洁净利用。

分选主要是利用被选物料的物理性质差别实现区分。物理性质包括密度、粒度、形状、光泽度、导磁性、导电性、辐射性、摩擦系数等。如重选是利用被选物料的密度或粒度、形状的差异，在介质(水、空气或其他密度较大的流体)中的运动速率和方向的不同被区分；按所用介质的不同，可分为：空气为介质的干法重选、以水或其它液体为介质的湿法重选；按进排料方式是否连续，可分为连续或间隙重选操作。

分选，尤其是重选，其机制包括被选物料在运动中被分层，进而被分离两个关键步骤。重选设备实现分层的基本原理都是依据阿基米德原理使被选物料在操作中按密度分层，即所谓的轻物(小密度物料)上浮，重物(大密度物料)下沉；但是，不同重选方法和设备使已经分层的轻物和重物实现分离的原理、方法、方向和装置是不同的，这也成为区别不同分选方法和装置的重要标志。目前，常用的重选设备分离轻物和重物的方法是让轻物由上层溢出或随介质流由上部排出；下层重物由下部借助自身的重力排出或机械排出，机械排出一般都需要配备复杂的排料机构，不易实现紧凑的设计。

形成清晰且稳定的分层界面是保证和提高重选分选效率的关键。例如，跳汰机借隔膜的往复运动引起垂直交变水流，物料交替发生松散和紧密，最后按密度分层，密度不同的物料沿着不同的方向或在不同的区被分离排出。因而，跳汰机的分选效率受到水流的冲次、冲程、筛下补给水量、进料量和排料浓度以及物料的密度和厚度等操作参数的影响；干法重力分选机，如丹麦的LAKTA、GA100，瑞典的LA-K型和国产的5TZ-1500型通重力分选机，被选物料喂入到多孔的工作台面上，在重力、工作台振动力及连续的自下而上穿过工作台面的空气流的共同作用下，按密度或粒度的不同进行分层；密度大或粒度大的物粒产生正偏析而下沉；密度小的物料，处于漂浮状态，最上层的小密度物料沿着工作台的倾斜方向流出，但是分层界面并不清晰、稳定。空气重介质流化床分选是将气固流化床技术用于干法重选，其利用空气和加重质形成的具有似流体性质和一定密度的流化床层(一种分层界面)，轻物上浮后不断溢出床面；重物下沉，然后轻、重物再经脱介获得两种密度的产品，存在流化床层的密度均匀性与稳定性不易控制的缺点。

磁选是根据物料磁性的差别进行分选，但目前的磁分选装置一般不适用于非磁性颗粒物料的分选。

发明内容

本发明提供一种磁性颗粒柱塞分选装置及其分选方法，适用于非磁性颗粒物料的分选，其分选速度快，分选精度高，且分选装置结构简洁，制备成本低。

本发明所提供的技术方案是：

一种磁性颗粒柱塞分选装置，其包括：被分选物料仓、喂料器、分层容器、磁性颗粒、振动器、电磁机构、直流电源、三通阀门、大密度物料仓和小密度物料仓。

被分选物料仓与分层容器相连，以将被分选物料输送至分层容器中；磁性颗粒置于分层容器中，磁性颗粒的密度介于被分选的两种物料的密度之间；振动器与分层容器相连，以将被分选物料和磁性颗粒在振动中被分为被分选的大密度物料、磁性颗粒、被分选的小密度物料三层；电磁机构装备于分层容器上，以将磁性颗粒紧密堆积成结实的磁性颗粒柱塞；分层容器的分选出料口通过三通阀门与大密度物料仓和小密度物料仓相通连，以将分选出的大密度物料和小密度物料分别排入大密度物料仓和小密度物料仓。

上述被分选物料是有密度差的物料。

上述磁性颗粒的形状和大小与被分选物料相近，以提高被分选物料与磁性颗粒的分层，以及物料的分选效果。

上述电磁机构由直流电源和盘形电磁铁构成，盘形电磁铁设置于分层容器的正上方，且电磁铁的磁场中心线与分层容器的竖直中心线在同一直线上。

上述电磁机构或者由直流电源和两只电磁线圈构成，两只电磁线圈分别设置于分层容器的正上方和正下方，并且两电磁线圈的磁场中心线与分层容器的竖直中心线在同一直线上。

上述分层容器为非磁性材质的玻璃钢，或者奥氏体不锈钢制成。

采用上述磁性颗粒柱塞分选装置的分选方法，包括以下步骤：

(1)在分层容器中放入磁性颗粒，并将被分选物料容器中的被分选物料输入分层容器内；磁性颗粒的密度介于被分选的两种物料的密度之间，且磁性颗粒的形状和大小与被分选物料相近；