[发明专利]铁磁流体静力分选机

说明书

本发明涉及有用矿物的选矿领域，更确切地说，是涉及铁磁流体静力分选机。

本发明可以极成功地在有色冶金中用于按密度分选非磁性的有色金属再生原料。

本发明也可以用于矿石的加工工业以便对矿石进行分选。

目前有一种愈来愈明显的倾向，就是在可采用的有色金属矿石中有用组分的含量愈来愈低，而在世界范围内对有色金属的需求量却日益增长，这就导致必须扩大对电子技术工业和某些类型电缆的多组分有色废金属的利用。但是世界上还没有用于按合金牌号的组别来分选的工业用生产设备，这就不能充分利用这些废金属来补充有色金属的短缺量。

日本和美国的某些公司在铁磁流体静力分选机的试验样机上按密度分选粉碎的有色金属废料方面的分选工艺和所进行的研究取得了一定的成就。

日本的“Xutakku    ceucaky”公司在试验用的铁磁流体静力分选机上实现了从汽车的废金属中回收有色金属-铝、锌、铜，该铁磁流体静力分选机包含有一个容器和一个电磁系统，容器中盛有铁磁性液体，这种铁磁性液体由煤油和分散相-由油酸所包裹的粒度为100A的磁铁矿粒子所组成，上述容器配置在磁极之间的空隙中。容器配置有加料装置以便加入粒度为6-25mm的汽车废金属。分选机不能保证有效地从废金属中回收铝。铝的回收率为80%，而含在废金属中的20%铝却回收到铜和锌的混合物中，这导致后者掺杂。

美国矿务局生产并试验了一种铁磁流体静力分选机的试验样机，用以从工业和生活废物燃烧时所得到的机械混合物中回收有色金属。

该分选机有一个容器，它处于磁力系统的磁极间的空隙处，并装有铁磁性液体，该液体是一种在加有7-12%油酸的煤油溶液中的磁铁矿悬浮液。磁力系统的磁极相对水平面成一倾角，这就保证了铁磁性液体的倾斜面，其方向是向着排出分选出的混合物粒子。分选机具有一个用于提供给要分选的机械混合物的装置，该装置固定在容器上，分选机还有一个用于排放分离出的机械混合物粒子的装置。

把一种含有58.5%铝、14.8%锌、19.7%铜和铅、锡、氧化硅的机械混合物放在分选机中进行分选。该分选机不能保证有效地分选出铝，因为分选出的铝中混杂有5.5%的铜和10.7%的铅。这种不合格的产品由于需要进一步的分选而导致附加的消耗，这就提高了该工艺流程的成本。

在苏联，制成了并成批生产一种铁磁流体静力分选机，它在研究非磁性矿物的可选性和它的矿物成份时用于进行快速分析。这种分选机的实际应用表明，在进行快速分析时，它具有高度的准确性。该分选机按周期性的制度工作并且生产率低（50公斤/小时）。

在铁磁流体静力分选机上分选机械混合物的方法的实质在于，作用于铁磁性液体内的固体粒子上的力，除了阿基米德排斥力之外，还有一种液静压力，这种液静压力是由于在铁磁性液体内的不均匀磁场作用而产生的，这种磁场是由分选机的磁力系统激发产生的激励磁场。

处于铁磁性液体中的由不同密度的粒子组成的机械混合物的分选条件应符合下列不等式：

ρ₁＜ρ_a＜ρ₂

其中：ρ_a-液体的视在密度;

ρ₁-轻粒子的密度;

ρ₂-重粒子的密度。

在分选机的不均匀磁场中的铁磁性液体的视在密度由下列公式来决定：

ρ_a=ρ_f+ (μ_o·K)/(g) ·H·grad H, （I）

其中：ρ_f-铁磁性液体的物理学密度;

K-铁磁性液体的体积磁化率;

μ_o-磁性系数;

H-在有物料粒子区域中的磁场强度;

grad    H-在有物料粒子区域中的磁场强度梯度;

g-自由落体加速度。

在铁磁性液体中的每一个机械混合物粒子都受到下列几种力的作用：

1）重力

F_g＝V·ρ·g，

其中，V，ρ分别为球形粒子的体积和密度，其体积V＝πd³/6，而对于其他形状的粒子，

V＝πd^3_e/6，

其中：dl-等效直径;

2）液静压力Fl，由作用于被粒子所置换的液体体积上的磁场的有质动力来决定：