磁致流體篩分裝置用于選礦說明書

1、磁致流體篩分裝置技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種磁性粒子分離裝置，特別是提供了一種利用磁場(chǎng)產(chǎn)生的磁力分離流體中磁性粒子的裝置。背景技術(shù) 將空氣、液體、礦粉等流體中的磁性粒子分離出來，是環(huán)境保護(hù)、金屬回收、選礦領(lǐng)域的基本工藝需求。環(huán)境保護(hù)需要將廢液中的重金屬分離并加以回收；工業(yè)垃圾中的磁性金屬需要回收利用；磁性選礦機(jī)械需要提高選礦的效率；含有磁性粉塵的空氣需要凈化并回收金屬物質(zhì)。近年來利用磁力分離磁性粒子的技術(shù)在選礦、金屬回收和凈化廢氣、廢液的應(yīng)用受到人們的關(guān)注，先后公開了許多發(fā)明創(chuàng)造，如中國(guó)專利200620162175，200820117746，200610146181，200810030485等。這些

2、發(fā)明創(chuàng)造普遍存在的難題是分離效果差，消耗能量高。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種磁致流體篩分裝置，該裝置的流體分離篩結(jié)構(gòu)可以將大尺寸的磁極磁場(chǎng)分割為較小的空間，使磁性粒子得到有效分離并被收集。 本發(fā)明的磁致流體篩分裝置，包括至少一對(duì)磁極和閉合磁路，在磁極覆蓋下的空間內(nèi)分割出若干個(gè)獨(dú)立的分離腔體，每個(gè)腔體內(nèi)由多層篩網(wǎng)構(gòu)成的流體分離篩的導(dǎo)磁線材和非導(dǎo)磁線材將其放置的磁場(chǎng)空間分割為若干個(gè)高梯度磁場(chǎng)和等磁勢(shì)的微小空間，流體分離篩中篩網(wǎng)的導(dǎo)磁線材沿流體分離篩與磁極相對(duì)運(yùn)動(dòng)的正交方向放置，非導(dǎo)磁線材沿相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向放置，篩網(wǎng)平面與磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直。待分離流體沿流體分離篩的導(dǎo)磁線材放置方向進(jìn)入，分離后的

3、磁性粒子沿磁極運(yùn)動(dòng)方向排出，分離后的非磁性流體沿原方向的另一側(cè)排出。分離后磁性粒子的排出方向與被分離流體通過的方向接近正交，兩者流動(dòng)的通道相對(duì)獨(dú)立。 由多片篩網(wǎng)組成的流體分離篩，每片篩網(wǎng)由導(dǎo)磁線材和非導(dǎo)磁線材交叉焊接或粘接成型，多片這樣的篩網(wǎng)按相同的順序疊放后即組合為流體分離篩。流體分離篩放在兩個(gè)磁極之間后形成多個(gè)微小的空間，兩個(gè)相鄰的篩網(wǎng)上的導(dǎo)磁線材間產(chǎn)生高磁場(chǎng)梯度空間，吸引流體中的磁性粒子；同一片篩網(wǎng)平行放置的導(dǎo)磁線材之間的空間處于同一磁場(chǎng)梯度下，作為流體進(jìn)入和排出通道。流體分離篩中與導(dǎo)磁線材平行的各個(gè)微小空間內(nèi)流過待分離流體，在磁力作用下磁性粒子進(jìn)入相鄰篩網(wǎng)導(dǎo)磁線材之間的各個(gè)微小空間，這

4、兩組空間形成相對(duì)分開且接近正交的流體進(jìn)出通道和磁性粒子富集通道，當(dāng)磁極與流體分離篩沿非導(dǎo)磁線材放置的方向相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁性粒子則在脈動(dòng)磁力作用下沿磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)方向順非導(dǎo)磁線材放置方向排出。 篩網(wǎng)網(wǎng)孔的大小可以根據(jù)被分離流體顆粒物的大小選擇，單位面積上網(wǎng)孔的數(shù)量多，分離效果好，但應(yīng)保證流體中顆粒物能順利通過。如果篩網(wǎng)由導(dǎo)磁金屬和非導(dǎo)磁金屬焊接成型，應(yīng)選擇電阻率高的材料，否則會(huì)產(chǎn)生較大的渦流損耗。當(dāng)篩網(wǎng)采用導(dǎo)磁金屬線材與有機(jī)線材粘接成型時(shí)，有機(jī)線材可以選擇硬度和強(qiáng)度較高的纖維增強(qiáng)塑料。如果將相鄰兩層篩網(wǎng)的導(dǎo)磁線材按彼此相差半個(gè)網(wǎng)格的距離交錯(cuò)放置，可以改善流體分離篩內(nèi)磁場(chǎng)梯度的空間分布，有利于磁性粒子的分

5、離和移出。對(duì)于可懸浮流動(dòng)的流體，例如礦泥泥漿，流體通道可以水平放置。對(duì)于不能懸浮流動(dòng)的礦粉，流體通道需垂直放置，依靠重力使礦粉流動(dòng)。為改善流體的流通性和控制流體運(yùn)動(dòng)的速度，可安裝震動(dòng)器，使流體分離篩作整體震動(dòng)，也有利于磁性粒子的移動(dòng)和收集。對(duì)于液態(tài)流體和礦粉的分離，流體分離篩應(yīng)固定在一個(gè)分離槽內(nèi)，移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)磁極；對(duì)于氣態(tài)和液態(tài)流體的分離則可選擇移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)流體分離篩。采用旋轉(zhuǎn)流體分離篩的運(yùn)動(dòng)方式，可以同時(shí)提供氣體和液體流動(dòng)的離心力，篩網(wǎng)中導(dǎo)磁線材與非導(dǎo)磁線材彼此交叉的角度可根據(jù)流體力學(xué)的原則及圓周的形狀適當(dāng)調(diào)整，使導(dǎo)磁線材排列產(chǎn)生弧線形彎曲，非導(dǎo)磁線材排列沿圓周方向有一個(gè)向磁性粒子輸出通道傾斜的

6、角度，有利于磁性粒子的收集。附圖說明圖1.是本發(fā)明的磁致流體篩分裝置流體分離篩篩網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2.是本發(fā)明的磁致流體篩分裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3.是圖2中流體分離篩剖切面的局部放大圖；圖4.是圖2的A-A剖面圖；圖5.是圖4中流體分離篩剖切面的局部放大圖；圖6.是采用增強(qiáng)纖維塑料做非導(dǎo)磁線材，每層篩網(wǎng)之間導(dǎo)磁線材交錯(cuò)放置的流體分離篩結(jié)構(gòu)示意圖；圖7.是旋轉(zhuǎn)流體分離篩的磁致流體篩分裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8.是礦粉靠重力流動(dòng)的磁致流體篩分裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖9.是圖8的C-C剖面圖；圖10是流體分離篩中非導(dǎo)磁線材傾斜放置的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式 結(jié)合圖1，非導(dǎo)磁線材1和導(dǎo)磁線材2接近正交疊放，在交

7、叉點(diǎn)3處焊接或粘接后組成流體分離篩的篩網(wǎng)。篩網(wǎng)中導(dǎo)磁線材與非導(dǎo)磁線材處于各自的平面內(nèi)。導(dǎo)磁線材采用導(dǎo)磁金屬材料，非導(dǎo)磁線材可使用非磁性金屬材料，也可使用非金屬材料，例如纖維增強(qiáng)塑料。選用金屬材料應(yīng)選用電阻率高的材料，否則會(huì)產(chǎn)生較大的渦流損耗。在圖2、圖3、圖4、圖5中，導(dǎo)磁材料8的磁路由勵(lì)磁線圈9提供磁勢(shì)，處于磁極下的非導(dǎo)磁外殼分離腔體5內(nèi)疊放的多片篩網(wǎng)組成流體分離篩4，每片篩網(wǎng)的平面與磁路的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相垂直，篩網(wǎng)中導(dǎo)磁線材放置的方向與磁極運(yùn)動(dòng)的方向12成正交，非導(dǎo)磁線材放置的方向與磁極運(yùn)動(dòng)的方向一致。導(dǎo)磁材料8和磁極30、磁極31、流體分離篩構(gòu)成閉合磁路。磁路中的磁勢(shì)也可以采用永磁材料提

8、供，各磁極間分開的距離要有利于在流體分離篩中產(chǎn)生脈動(dòng)磁通。流體分離篩中的導(dǎo)磁線材和非導(dǎo)磁線材將其磁場(chǎng)分割為很多個(gè)高梯度磁場(chǎng)和等磁勢(shì)的微小空間，待分離流體經(jīng)由方向6進(jìn)入流體分離篩，沿導(dǎo)磁線材放置的方向流動(dòng)并從方向7流出的過程中，磁性粒子10受高梯度磁場(chǎng)作用進(jìn)入不同篩網(wǎng)導(dǎo)磁線材之間的空間。在分離腔體外部移動(dòng)磁極的作用下，磁性粒子隨磁極運(yùn)動(dòng)的方向流動(dòng)，磁性粒子流動(dòng)的方向與被分離流體流動(dòng)的方向接近正交，彼此在空間上相對(duì)分開，有利于磁性粒子的分離和收集。分離后的磁性粒子沿磁極運(yùn)動(dòng)方向經(jīng)磁性粒子出口32順著方向11排出。流體進(jìn)入和排出的流通方向與導(dǎo)磁線材放置的方向一致，同一篩網(wǎng)層的導(dǎo)磁線材之間為等磁勢(shì)區(qū)，

9、非導(dǎo)磁粒子13沿這個(gè)方向排出。振動(dòng)器23使流體分離篩整體產(chǎn)生振動(dòng)，有利于流體的流動(dòng)和磁性粒子的分離。 圖6中的非導(dǎo)磁線材采用纖維增強(qiáng)塑料29與導(dǎo)磁線材2粘接成型，可以減小磁篩與磁極相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的渦流損耗。不同篩網(wǎng)層的導(dǎo)磁線材彼此錯(cuò)開半個(gè)網(wǎng)格距離，改善空間磁場(chǎng)的分布，有利于磁性粒子的分離和收集。圖7是本發(fā)明的磁致流體篩分裝置磁極固定，流體分離篩旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖，用于分離氣體、液體或氣體粉塵中的磁性粒子。分離轉(zhuǎn)盤20沿22的方向旋轉(zhuǎn)，分離轉(zhuǎn)盤上由非磁性隔板14分隔出若干個(gè)流體分離腔體，每個(gè)腔體中用篩網(wǎng)15疊放組成流體分離篩，流體由圓周內(nèi)側(cè)進(jìn)氣口21導(dǎo)入流體分離篩，分離后的流體從出口16排出，磁性粒

10、子從出口17排出。流體出口和磁性粒子排出口由非磁性隔板18分開，流體出口與磁性粒子排除口截面積的比例根據(jù)流體中磁性粒子的比例決定。本例中的篩網(wǎng)導(dǎo)磁線材與非導(dǎo)磁線材的成型按流體力學(xué)原理及分離腔的形狀進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，使導(dǎo)磁線材在徑向發(fā)生彎曲，產(chǎn)生流體的離心作用；使非導(dǎo)磁線材沿圓周向磁性粒子排除方向傾斜，有利于磁性粒子的分離和收集。磁極19沿圓周徑向排列，磁極分開的距離應(yīng)使流體分離篩中的磁通產(chǎn)生脈動(dòng)，用于收集磁性粒子。 圖8、圖9是用于分離不具有流動(dòng)性礦粉的本發(fā)明磁致流體篩分裝置結(jié)構(gòu)示意圖，礦粉沿垂直方向24進(jìn)入，依靠重力作用通過流體分離篩。礦粉通過流體分離篩分離后尾礦粉從25的方向排出后由吸管27吸出，分離后的磁性粒子在磁極磁力作用下隨磁極旋轉(zhuǎn)方向26運(yùn)動(dòng)，沿方向28排出。圖10中篩網(wǎng)的非