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領域本發(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產(chǎn)生的磁力分離流體中磁性粒子的裝置。背景技術 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、金屬回收、選礦領域的基本工藝需求。環(huán)境保護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。近年來利用磁力分離磁性粒子的技術在選礦、金屬回收和凈化廢氣、廢液的應用受到人們的關注，先后公開了許多發(fā)明創(chuàng)造，如中國專利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構可以將大尺寸的磁極磁場分割為較小的空間，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，包括至少一對磁極和閉合磁路，在磁極覆蓋下的空間內(nèi)分割出若干個獨立的分離腔體，每個腔體內(nèi)由多層篩網(wǎng)構成的流體分離篩的導磁線材和非導磁線材將其放置的磁場空間分割為若干個高梯度磁場和等磁勢的微小空間，流體分離篩中篩網(wǎng)的導磁線材沿流體分離篩與磁極相對運動的正交方向放置，非導磁線材沿相對運動方向放置，篩網(wǎng)平面與磁場磁感應強度的方向垂直。待分離流體沿流體分離篩的導磁線材放置方向進入，分離后的

3、磁性粒子沿磁極運動方向排出，分離后的非磁性流體沿原方向的另一側排出。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，兩者流動的通道相對獨立。 由多片篩網(wǎng)組成的流體分離篩，每片篩網(wǎng)由導磁線材和非導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磁極之間后形成多個微小的空間，兩個相鄰的篩網(wǎng)上的導磁線材間產(chǎn)生高磁場梯度空間，吸引流體中的磁性粒子；同一片篩網(wǎng)平行放置的導磁線材之間的空間處于同一磁場梯度下，作為流體進入和排出通道。流體分離篩中與導磁線材平行的各個微小空間內(nèi)流過待分離流體，在磁力作用下磁性粒子進入相鄰篩網(wǎng)導磁線材之間的各個微小空間，這

4、兩組空間形成相對分開且接近正交的流體進出通道和磁性粒子富集通道，當磁極與流體分離篩沿非導磁線材放置的方向相對運動時，磁性粒子則在脈動磁力作用下沿磁場運動方向順非導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，但應保證流體中顆粒物能順利通過。如果篩網(wǎng)由導磁金屬和非導磁金屬焊接成型，應選擇電阻率高的材料，否則會產(chǎn)生較大的渦流損耗。當篩網(wǎng)采用導磁金屬線材與有機線材粘接成型時，有機線材可以選擇硬度和強度較高的纖維增強塑料。如果將相鄰兩層篩網(wǎng)的導磁線材按彼此相差半個網(wǎng)格的距離交錯放置，可以改善流體分離篩內(nèi)磁場梯度的空間分布，有利于磁性粒子的分

5、離和移出。對于可懸浮流動的流體，例如礦泥泥漿，流體通道可以水平放置。對于不能懸浮流動的礦粉，流體通道需垂直放置，依靠重力使礦粉流動。為改善流體的流通性和控制流體運動的速度，可安裝震動器，使流體分離篩作整體震動，也有利于磁性粒子的移動和收集。對于液態(tài)流體和礦粉的分離，流體分離篩應固定在一個分離槽內(nèi)，移動或旋轉磁極；對于氣態(tài)和液態(tài)流體的分離則可選擇移動或旋轉流體分離篩。采用旋轉流體分離篩的運動方式，可以同時提供氣體和液體流動的離心力，篩網(wǎng)中導磁線材與非導磁線材彼此交叉的角度可根據(jù)流體力學的原則及圓周的形狀適當調(diào)整，使導磁線材排列產(chǎn)生弧線形彎曲，非導磁線材排列沿圓周方向有一個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)的結構示意圖；圖2.是本發(fā)明的磁致流體篩分裝置的結構示意圖；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.是采用增強纖維塑料做非導磁線材，每層篩網(wǎng)之間導磁線材交錯放置的流體分離篩結構示意圖；圖7.是旋轉流體分離篩的磁致流體篩分裝置的結構示意圖；圖8.是礦粉靠重力流動的磁致流體篩分裝置結構示意圖；圖9.是圖8的C-C剖面圖；圖10是流體分離篩中非導磁線材傾斜放置的結構示意圖。具體實施方式 結合圖1，非導磁線材1和導磁線材2接近正交疊放，在交

7、叉點3處焊接或粘接后組成流體分離篩的篩網(wǎng)。篩網(wǎng)中導磁線材與非導磁線材處于各自的平面內(nèi)。導磁線材采用導磁金屬材料，非導磁線材可使用非磁性金屬材料，也可使用非金屬材料，例如纖維增強塑料。選用金屬材料應選用電阻率高的材料，否則會產(chǎn)生較大的渦流損耗。在圖2、圖3、圖4、圖5中，導磁材料8的磁路由勵磁線圈9提供磁勢，處于磁極下的非導磁外殼分離腔體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強度方向相垂直，篩網(wǎng)中導磁線材放置的方向與磁極運動的方向12成正交，非導磁線材放置的方向與磁極運動的方向一致。導磁材料8和磁極30、磁極31、流體分離篩構成閉合磁路。磁路中的磁勢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)生脈動磁通。流體分離篩中的導磁線材和非導磁線材將其磁場分割為很多個高梯度磁場和等磁勢的微小空間，待分離流體經(jīng)由方向6進入流體分離篩，沿導磁線材放置的方向流動并從方向7流出的過程中，磁性粒子10受高梯度磁場作用進入不同篩網(wǎng)導磁線材之間的空間。在分離腔體外部移動磁極的作用下，磁性粒子隨磁極運動的方向流動，磁性粒子流動的方向與被分離流體流動的方向接近正交，彼此在空間上相對分開，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動方向經(jīng)磁性粒子出口32順著方向11排出。流體進入和排出的流通方向與導磁線材放置的方向一致，同一篩網(wǎng)層的導磁線材之間為等磁勢區(qū)，

9、非導磁粒子13沿這個方向排出。振動器23使流體分離篩整體產(chǎn)生振動，有利于流體的流動和磁性粒子的分離。 圖6中的非導磁線材采用纖維增強塑料29與導磁線材2粘接成型，可以減小磁篩與磁極相對運動產(chǎn)生的渦流損耗。不同篩網(wǎng)層的導磁線材彼此錯開半個網(wǎng)格距離，改善空間磁場的分布，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，流體分離篩旋轉的結構示意圖，用于分離氣體、液體或氣體粉塵中的磁性粒子。分離轉盤20沿22的方向旋轉，分離轉盤上由非磁性隔板14分隔出若干個流體分離腔體，每個腔體中用篩網(wǎng)15疊放組成流體分離篩，流體由圓周內(nèi)側進氣口21導入流體分離篩，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)導磁線材與非導磁線材的成型按流體力學原理及分離腔的形狀進行適當調(diào)整，使導磁線材在徑向發(fā)生彎曲，產(chǎn)生流體的離心作用；使非導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，磁極分開的距離應使流體分離篩中的磁通產(chǎn)生脈動，用于收集磁性粒子。 圖8、圖9是用于分離不具有流動性礦粉的本發(fā)明磁致流體篩分裝置結構示意圖，礦粉沿垂直方向24進入，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方向26運動，沿方向28排出。圖10中篩網(wǎng)的非