专利名称：一种采用高强磁场梯度从矿物废料中提取材料的方法
技术领域：
本发明涉及一种提取物料的方法，具体地说是一种采用高强磁场梯度从矿物废料中提取材料的方法。
背景技术：
在矿山选料工业中，低磁场梯度技术已使用了多年，主要用来筛选磁性较强的矿物，而要从矿物废料中提取有效物料，依然使用此方法的话，存在着两方面的局限性首先，矿物废料中，许多有用物质的尺寸很小，有的磁性很弱，还有许多有用物质尺寸很小且磁性很弱，一是提取力度不够，二是提取速度及吞吐能力有限，严重制约了大规模生产的可能性；其次，当矿物废料中含有磁性相近的杂质时，由于此方法选择性不佳，将导致有用的提取物质量变差，其结果是杂质含量增高，影响后续的精练工艺，限制了产品的有效性和价值。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足而提供的一种采用高强磁场梯度从矿物废料中提取材料的方法，它可从矿物废料中分离一种或一类物质，即使磁性很弱的小尺寸物质，也能有效的精选，并能应用于大规模生产，高速处理物料，具有很强的实用性及可观的经济性。
实现本发明目的的具体技术方案是一种采用高强磁场梯度从矿物废料中提取材料的方法，其特征在于它包括下述步骤
a、设置一个强磁场区域；b、在该强磁场区域内设置次级磁极装置；c、物料从次级磁极装置及强磁场区域内通过；d、从次级磁极装置上回收物料。
所述强磁场区域的设置可以采用电磁材料、稀土永磁材料或超导材料。
所述强磁场区域的磁场强度至少在6×105A/m以上。
所述次级磁极装置的磁极应磁化，其材料、形状及尺寸由提取物料的技术参数决定。
所述物料是以流体形式通过次级磁极装置及强磁场区域。
本发明能有效地提取弱磁性物质或颗粒尺寸极小的材料，它具有优异的选择性，能够从矿物废料中有效精选和提取所需物质，并且提取速度快，吞吐能力强，使高效、可靠、经济效益好的大规模应用成为可能。
附图为本发明实施例1流程示意图具体实施方式
本发明可按两种方式进行其一，获得的产物就是所需的提取物；另一，把不需要的物质从矿物废料中去除，提高剩留物料中所需提炼物的浓度。
首先设置一个强磁场区域，通常采用永久磁体的阵列；对于大规模应用，使用电磁产生磁场，则更为经济和实用；超导磁体能够以很低的运行成本，产生强磁场；改进的超导磁体，还能够利用磁通冻结(集聚)原理如超导圆盘、超导圆柱或超导圆管等。
在强磁场区域内设置次级磁极装置，该装置的材料、形状和尺寸由提取物料的技术参数决定，该装置的磁极必须磁化，为对次级磁极进行磁化，强磁场区域内磁场强度通常应该为6×105A/m(相当于磁通密度为0.75特斯拉)以上。
矿物废料通过强磁场区及次级磁极装置时，物质被有选择地分离出来，并吸附在次级磁极的表面，其余部分则不受影响地通过次级磁极装置，到达处理系统出口。如果是上述第一种方式，这时吸附在次级磁极表面物质就是所需提取物；若是第二种方式，这时吸附在次级磁极表面物质就是杂质，而不受影响地通过次级磁极装置，到达处理系统出口的物料就是所需提取物料。
本发明在实施的过程中，次级磁极装置的材料、形状及尺寸由提取物料的技术参数决定，不同的物料设置磁场强度不同。次级磁极装置的材料、尺寸、形状不同，决定所需磁场梯度的不同，而这些不同对最终提取物料的精度起着根本的作用。
实施例1以从铁矿废料中提取钛精矿为例首先设置一个强磁场区域，区域内产生4×106A/m(合5特斯拉)的磁场强度，区域内设置次级磁极装置，该装置由强磁性不锈钢构成，采取金属线材阵列的形式，金属线材由金属丝网或金属棉制成，金属线材的直径根据矿物废料中钛铁矿成分的颗粒尺寸来选取，而次级磁极阵列的最佳堆积因子为15％以下，这样结构的装置，能够产生100,000特斯拉/米数量级的磁场梯度。
这类铁矿废料中，通常含有钛精矿及各种含磁铁矿的硅酸盐物质。钛精矿是一种常磁性物质，有些情况下，它呈弱强磁性是因为其矿石的结构中包含了磁铁矿物质；在铁矿废料中，作为一部分含磁铁矿的硅酸盐类物质，通常具有强磁性，然而在磁场强度高到一定程度时，含磁铁矿的钛精矿与含磁铁矿的硅酸盐类物质在次级磁极装置中磁反应是不同的。
参阅附图1，磁极1内设置次级磁极装置2，将粉状的铁矿废料混合在水中，由输送管道3将物料送至并通过次级磁极装置2，物料在通过次级磁极装置2的同时，钛精矿被有选择地吸附在次级磁极装置2的表面，而其它物质及含磁铁矿的硅酸盐类物质会不受影响的到达处理系统出口。当次级磁极装置2上装满钛精矿时，通过降磁或减磁方式，回收钛精矿。降磁或减磁方式可以采用直接降低磁场强度或将次级磁极装置移出磁场等。
这类铁矿废料中典型地含有15～30％的钛精矿，其余物质中有含磁铁矿5％的硅酸盐类物质，使用低磁场技术来提取铁矿废料中的钛精矿，一般提取出钛精矿的纯度只能达到30～60％，其原因在于含磁铁矿的硅酸盐物质对一般低磁场也有相对强烈的反应，低磁场技术不能有选择地区分含铁磁矿硅酸盐物质和精钛矿，因此选出的精钛矿纯度不高，这就制约了此项技术在铁矿废料中提取钛精矿的规模应用。采用本发明，从同类铁矿废料中提取钛精矿的纯度可达到95％，而小部分杂质，一般是极其细微的粘附于钛精矿表面的物质。同时采用本发明可使铁矿废料中的钛精矿提取率达99％，这样使的从铁矿废料中提取钛精矿高效、可靠、经济效益好的大规模应用成为可能。
实施例2以从实施例1提取出的钛精矿中提取杂质为例设置一个强磁场区域，区域内产生1.2×106A/m(合1.5特斯拉)的磁场强度，区域内设置次级磁极装置，该装置由强磁性不锈钢构成，采取金属线材阵列的形式，金属线材由金属丝网或金属棉制成，金属线材的直径根据钛精矿中杂质的颗粒尺寸来选取，而次级磁极阵列的最佳堆积因子为15％以下，这样结构的装置，能够产生100,000特斯拉/米数量级的磁场梯度。
将提取出的钛精矿混合在水中，由输送管道将物料送至并通过次级磁极装置，物料在通过次级磁极装置的同时，钛精矿中含有细小的磁铁矿物质的杂质被有选择地吸附在次级磁极装置的表面，而钛精矿会不受影响的到达处理系统出口。当次级磁极装置上装满含有磁铁矿物质的杂质时，通过降磁或减磁方式，收集含有磁铁矿物质的杂质。降磁或减磁方式可以采用直接降低磁场强度或将次级磁极装置移出磁场等。
权利要求
1.一种采用高强磁场梯度从矿物废料中提取材料的方法，其特征在于它包括下述步骤a、设置一个强磁场区域；b、在该强磁场区域内设置次级磁极装置；c、物料从次级磁极装置及强磁场区域内通过；d、从次级磁极装置上回收物料。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于强磁场区域的设置可以采用电磁材料、稀土永磁材料或超导材料。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于强磁场区域的磁场强度至少在6×105A/m以上。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于次级磁极装置的磁极应磁化，其材料、形状及尺寸由提取物料的技术参数决定。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述物料是以流体形式通过次级磁极装置及强磁场区域。
全文摘要
本发明公开了一种采用高强磁场梯度从矿物废料中提取材料的方法，它包括以下步骤设置一个强磁场区域；在该强磁场区域内设置次级磁极装置；物料从次级磁极装置及强磁场区域内通过；从次级磁极装置上回收物料；强磁场区域的设置可以采用电磁材料、稀土永磁材料或超导材料；强磁场区域的磁场强度至少在6×10
文档编号B03C1/00GK1623670SQ20031010910
公开日2005年6月8日 申请日期2003年12月5日 优先权日2003年12月5日
发明者白保罗 申请人:蔡瑾, 白保罗