一种永磁高梯度磁选机的制作方法

本实用新型涉及矿业工程中的选矿领域，具体是指一种永磁高梯度磁选机。

背景技术：

磁选是在不均匀磁场中，利用磁性矿物颗粒所受磁场力大小，实现磁性颗粒与非磁性颗粒分离的一种选矿方法。永磁磁选机不需持续激磁，无功耗，其磁系不需能源和冷却系统，是一种节能省耗、高效廉价设备，永磁高梯度磁选机是新型发展的一种永磁磁选机，现有永磁高梯度磁选机结构较复杂、不易维修，安装不可调，最终影响磁选效果及生产成本。

鉴于此，本案对上述问题进行深入研究，并提出一种永磁高梯度磁选机。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种永磁高梯度磁选机，整个磁选机结构设计简洁、合理、紧凑，多组磁选共同驱动工作又不相互干扰，磁场亦灵活独立可调，不仅确保磁选效果，还节能高效。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种永磁高梯度磁选机，包括机架、转盘组件、磁场组件、接料组件及冲洗组件；转盘组件包括转盘轴、若干安装转盘及转盘轴驱动机构，转盘轴水平架设在机架上并与转盘轴驱动机构传动连接，若干安装转盘间隔安装在转盘轴上，安装转盘的盘沿位置环绕安装有若干介质盒；磁场组件包括若干磁场单元，该若干磁场单元沿转盘轴延伸方向并排设置分别可调地安装在机架上，并且该若干磁场单元于若干安装转盘的底端位置作一一对应安置，磁场单元具有供介质盒穿过的磁场空间；接料组件包括若干接料盘，该接料盘一一对应安装在若干安装转盘的顶端旁，接料盘具有伸至介质盒冲洗落料区的接料口；冲洗组件为冲洗管件，该冲洗管件沿转盘轴延伸方向安装在若干安装转盘的上方，该冲洗管件上具有一一对应朝向若干安装转盘的若干冲洗嘴。

所述机架上还设有磁组调整组件，该磁组调整组件包括螺纹杆和轨道；螺纹杆、轨道均沿转盘轴的延伸方向设在机架上，若干磁场单元分别作活动滑行地安装在轨道上；每磁场单元延伸有连杆，该连杆活动套装在螺纹杆上，螺纹杆上的对应连杆两侧设有锁紧螺母。

所述螺纹杆和轨道均设有平行并排的两组，两组轨道于磁场组件下方分别靠近磁场单元的两端设置，两组螺纹杆分别位于两组轨道的外侧，磁场单元的两端部分别设有与两组螺纹杆一一对应配合连接的连杆。

所述磁选机还包括集料组件，该集料组件包括总集料槽和若干转料斗，若干转料斗一一对应安装在若干磁场单元上，转料斗的入料口与磁场单元的磁选空间相连通设置，转料斗的出料口延伸至能够出料至总集料槽内的位置。

所述磁选机还包括供料组件，该供料组件具有供料总管道，该供料总管道上具有一一对应伸至若干安装转盘的对应底端位置的相应介质盒上方的若干供料支管。

所述介质盒包括盒体和聚磁介质组；盒体包括二扇形板、二通槽板和二侧板，二扇形板平行相对设置，二通槽板和二侧板分别两两相对设于二扇形板间，共同构成有扇形腔体；聚磁介质组装于扇形腔体内，聚磁介质组包括平行排列的复数根聚磁介质，每聚磁介质的两端分别安装在二扇形板上；二通槽板上均设有通槽，其中一扇形板上设有用于供介质盒于永磁磁选机上安装的安装部。

所述二扇形板的内弧边延伸形成有位于扇形腔体内弧侧的导料槽。

所述二扇形板上还设有伸出其径向边沿的组装限位部。

所述聚磁介质为柱状的聚磁棒介质，或者为螺旋弹簧形的螺旋弹簧形聚磁介质。

所述聚磁棒介质的截面呈圆形、椭圆形或者菱形；螺旋弹簧形聚磁介质的线材的截面为圆形、椭圆形、矩形或者菱形。

所述螺旋弹簧形聚磁介质的线材的截面为圆形，线材直径为0.2-2毫米，螺旋弹簧形聚磁介质的螺距为线材直径的0.5-1.5倍；螺旋弹簧形聚磁介质的外径是线材直径的3-10倍。

所述螺旋弹簧形聚磁介质的螺旋形状为圆形或者多边形。

采用上述方案后，本实用新型一种永磁高梯度磁选机，相对于现有技术的有益效果在于：磁选机设计为并排的多组磁选组件，其中转盘组件的若干安装转盘通过转盘轴安装作同步驱动旋转，磁场组件的若干磁场单元对应若干安装转盘为独立可调设计，冲洗管件的若干冲洗嘴一一对应若干安装转盘分别冲洗，接料组件的若干接料盘一一对应若干安装转盘分别接料。由此整个磁选机结构设计简洁、合理、紧凑，多组磁选组件共同驱动工作又不相互干扰，节能高效，若干磁场单元通过各自独立可调，来确保磁选效果。

附图说明

图1是永磁高梯度磁选机的立体示意图；

图2是永磁高梯度磁选机的主要部分结构示意图；

图3是安装转盘的立体分解示意图；

图4是介质盒的一立体示意图；

图5是介质盒的另一立体示意图；

图6是介质盒的内部结构示意图；

图7-1是螺旋弹簧形聚磁介质第一实施例图；

图7-2是螺旋弹簧形聚磁介质第二实施例图；

图7-3是螺旋弹簧形聚磁介质第三实施例图；

图8-1是螺旋弹簧形聚磁介质第一实施例的磁力线分布示意图；

图8-2是螺旋弹簧形聚磁介质第二实施例的磁力线分布示意图；

图8-3是螺旋弹簧形聚磁介质第三实施例的磁力线分布示意图；

图9是螺旋弹簧形聚磁介质第二实施例的一剖视示例图；

图10是螺旋弹簧形聚磁介质第一实施例的优选示意图。

图11是聚磁介质组的分布示意图；

图12是磁场单元的示意图；

图13是永磁高梯度磁选机的部分结构的俯视图；

图14是接料盘的立体图。

标号说明

机架100，转盘组件200，

转盘轴21，安装转盘22，介质盒23，

扇形板231，安装部2311，通槽板232，通槽2321，

侧板233，聚磁介质组235，导料槽234，组装限位部236；

磁场组件300，磁场单元31，安装座311，磁场空间3111，

落料槽3112，落料出口3113，磁铁组312；

接料组件400，接料盘41，接料口411，出料管412，

冲洗组件500，冲洗管件51，冲洗嘴52，

供料组件600，供料总管道61，供料支管62，

磁组调整组件700，螺纹杆71，轨道72，连杆73，锁紧螺母74，

集料组件800，总集料槽81，转料斗82，入料口821，出料口822。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本案作进一步详细的说明。

本案涉及一种永磁高梯度磁选机，如图1-14所示，主要包括机架100，设于机架100上的转盘组件200、磁场组件300、接料组件400及冲洗组件500，该转盘组件200、磁场组件300、接料组件400及冲洗组件500共同构成多组磁选组件。

转盘组件200包括转盘轴21、若干安装转盘22及转盘轴驱动机构(图中未示意)。转盘轴21水平架设在机架100上，该转盘轴21与转盘轴驱动机构传动连接，若干安装转盘22均匀间隔安装在转盘轴21上，由该转盘轴驱动机构带动转盘轴21及其上的安装转盘22作同步旋转动作。

安装转盘22的盘沿位置环绕安装有若干介质盒23；给出具体实施例中，介质盒23共设有环绕整圈的12组。磁场组件300包括若干磁场单元31，该若干磁场单元31沿转盘轴21延伸方向并排设置并且分别可调地安装在机架100上；该若干磁场单元31于若干安装转盘22的底端位置作一一对应安置，磁场单元31具有供介质盒穿过的磁场空间；具体来讲，磁场单元31包括安装座311和磁铁组312，安装座311上设有腔槽，该腔槽分上下部分，该上部分供磁铁组312对称安装，对应的槽空间构成磁场空间3111，腔槽的下部分则构成落料槽3112。

接料组件400包括若干接料盘41，该接料盘41一一对应安装在若干安装转盘22的顶端旁，接料盘41具有接料口411，该接料口411伸至顶端介质盒的对应冲洗落料区位置；接料盘41还设有出料管412，用于将各接料盘41收集的磁性物质送出以进行统一收集。

冲洗组件500为冲洗管件51，该冲洗管件51沿转盘轴21延伸方向设置并安装在若干安装转盘22的上方，该冲洗管件51上具有一一对应朝向若干安装转盘的顶端位置的相应介质盒的若干冲洗嘴52，以实现对旋转至该顶端的顶端介质盒进行冲洗卸下磁性物质的作用。

优选的，所述磁选机还包括供料组件600，该供料组件600具有供料总管道61，该供料总管道61上具有若干供料支管62，该若干供料支管62一一对应伸至若干安装转盘22的对应底端位置的相应介质盒上方的位置，以为旋转至该底端的底端介质盒实时供给待磁选物料。

本案永磁高梯度磁选机工作原理，由供料组件600的若干供料支管62为若干安装转盘22的实时底端介质盒注入待磁选物料，该实时底端介质盒位于相应磁场单元31的磁场空间内，盒内会存在着磁场梯度，从而将注入待磁选物料中的磁性物质吸附，剩下非磁性物质落入落料槽3112。随着安装转盘22转动，吸附有磁性物质的介质盒转至顶端的对应接料盘41的上方，在冲洗嘴52产生的冲洗水流作用下，介质盒内的磁性物质落入接料盘41中进行收集，之后通过出料管412送出作统一收集。工作中，若干安装转盘22同时旋转工作，供料组件600持续为各组供料，各组接料盘41持续收集，带来高效、节能的生产效益。

所述实时底端介质盒旋转出磁场空间外，介质盒内部就不存在磁场梯度，仅仅存在微小的剩磁，由于该剩磁存在，以及磁吸物质之间存在着张力作用聚集成团，由此使介质盒在从底往顶旋转的过程中，其所吸附的磁性物质不会中途掉落。由此最后需要借助冲洗组件500将介质盒内的磁性物质冲出并落入接料盘41中收集。

所述接料盘41的结构设计，优选的，为了避免水流落冲力引起飞溅而影响磁性物质收集，接料盘41内的接料腔设为槽底具有上下落差的高位槽和低位槽，该高位槽和低位槽沿安装转盘的轴向方向并排设置，并且高位槽靠近安装转盘所在一侧位于介质盒的下方位置，由此介质盒内的磁性物质随水流落入高位槽，再由高位槽自然引入低位槽，出料管412对应设在低位槽的靠近槽底的侧壁上，最终实现有效收集作用。

优选的，所述机架100上还设有磁组调整组件700，用于实现对磁场组件300的各磁场单元31的独立精准可调作用。该磁组调整组件700包括螺纹杆71和轨道72；螺纹杆71、轨道72均沿转盘轴21的延伸方向设在机架100上。若干磁场单元31的安装座311分别作活动滑行地安装在轨道71上；每磁场单元31的安装座311延伸有连杆73，该连杆73活动套装在螺纹杆71上，螺纹杆71上的对应连杆73两侧设有锁紧螺母74。由此，通过旋开锁紧螺母74，沿轨道72来回移动安装座311的位置，即可根据要求简易灵活调节任意介质盒在磁场空间内所处的位置，而且每组磁场单元31相互独立可调，最终保证磁选效果。调整到位后，通过两侧的锁紧螺母74回旋锁紧即可。

为了提升磁场单元31移位调整的精准可靠性，将所述螺纹杆71和轨道72均设有平行并排的两组，两组轨道72于磁场组件300下方分别靠近磁场单元31的两端设置，两组螺纹杆71分别位于两组轨道72的外侧，磁场单元31的两端部分别设有一连杆73，以与两组螺纹杆71分别一一对应配合连接。

优选的，所述剩下非磁性物质落入落料槽3112，需要对该落料槽3112内的物质作回收处理，于此磁选机还包括集料组件800，该集料组件800包括总集料槽81和若干转料斗82，若干转料斗82一一对应安装在若干磁场单元31上，具体为安装在安装座311的底部端沿位置。转料斗82的入料口821与磁场单元31的磁选空间3111相连通设置，具体来说与落料槽3112相连通设置。转料斗82的出料口822延伸至能够出料至总集料槽81内的位置。所述集料组件800的设计，能够很好地兼顾磁场组件300的各磁场单元31作可调作用的效果。

所述介质盒23优选实施例，如图4-11所示，包括盒体和聚磁介质组两大部分。盒体包括二扇形板231、二通槽板232和二侧板233。二扇形板231呈扇形结构，具体来讲是台棱体扇形结构，具有对应的内弧边和外弧边。二扇形板231呈平行相对设置，二通槽板232和二侧板233分别两两相对设于二扇形板231间，共同围构成有扇形腔体。聚磁介质组装于扇形腔体内，聚磁介质组包括平行排列的复数根聚磁介质235，每聚磁介质235的两端分别安装在二扇形板231上。

二通槽板232上均设有通槽2321，分别用于供待磁选物料(磁性和非磁性物料)注入和送出介质盒23作用。具体实施例中，内弧边所在侧的对应通槽板232上的通槽2321作为物料注入口，为了确保待磁选物料能够有效注入作用，二扇形板231的内弧边延伸形成有位于扇形腔体内弧侧的导料槽234。待磁选物料先送入导料槽234，借助导料槽234挡料导料作用，最终通过所述物料注入口进入介质盒内。

本申请介质盒23通过扇形盒结构设计，构成拼接单元件，由此应用组装中，只需将若干介质盒根据设计需要环绕转盘作闭环或者非闭环的灵活拼接布置即可，安装十分简单便捷，安装灵活变换，维修简易，最终确保整机工作及发挥的磁选效果。

为了利于介质盒23应用中实现简易安装作用，其中一扇形板231上设有安装部2311，具体为一扇形板231的内弧边延长构成有安装部2311，该安装部2311上开设有锁紧螺孔。安装中通过锁紧螺孔配合螺母，即可实现简易又牢固的锁紧安装。

优选的，为了利于介质盒23间的精准简易拼接作用，所述二扇形板231上还设有组装限位部236，组装限位部236具体设于靠近扇形板231的外弧边位置且伸出径向边沿。由此介质盒23拼接操作中，相邻介质盒23间通过径向边沿拼接，通过组装限位部236对齐限位，即可实现简易对位拼接效果。

优选的，所述聚磁介质235可以为多种形式，比如现有常见的柱状的聚磁棒介质。该聚磁棒介质具体可以呈现多种形式，比如截面呈圆形、椭圆形或者菱形均可。

本申请给出优选实施例，聚磁介质的结构设计为螺旋弹簧形，构成螺旋弹簧形聚磁介质。所述螺旋弹簧形通指等径螺旋弹簧结构。优选的，螺旋弹簧形聚磁介质的线材的截面形状可以为多种形式，比如为椭圆形、圆形(参见图7-1)、矩形(参见图7-2)或者菱形(参见图7-3)等。磁选应用中，磁力线平行于螺旋弹簧形聚磁介质的轴向方向，圆形、矩形、菱形对应选别空间的非均匀磁场分别参见图8-1、图8-2、图8-3所示。由此，磁选应用中，磁性矿物颗粒能够吸附在螺旋弹簧形聚磁介质的各螺旋圈上的对应作用间隙位置。

本案螺旋弹簧形聚磁介质的作用原理与现有聚磁棒介质类比，二者所不同之处在于表现形式不同。现有聚磁棒介质其截面平行于磁力线方向(聚磁棒介质轴向垂直于磁力线)来得到非均匀磁场，聚磁棒介质呈直长条棒结构，对应具有沿直线并排设置的直线截面组。本案螺旋弹簧形聚磁介质，可看做螺旋排列设置的螺旋截面组，该螺旋截面组的各截面同理均平行于磁力线方向(即螺旋弹簧形聚磁介质轴向平行于磁力线方向)来得到非均匀磁场。

如图9所示，螺旋弹簧形聚磁介质沿轴向(任意等分)剖开，得到的相互独立的每个剖部分相当于现有的一聚磁棒介质，从宏观上看，每一螺旋弹簧形聚磁介质相当于现有一组平行设置的多根聚磁棒介质(即螺旋弹簧形聚磁介质的螺旋圈数与平行设置的聚磁棒介质根数相对应)。由此，在安装上体现，现有需要对每根棒介质两端焊接固定安装，而本案只需对每一螺旋弹簧形聚磁介质的两端支撑圈部进行安装即可，即相当于只需对聚磁棒介质组的端部两棒介质进行安装，中间的其他棒介质通过螺旋方式实现相互有序依托(无需一一固定安装)，结构设计十分新颖独特，带来安装方便、快速、成本低优点。本案螺旋弹簧形聚磁介质安装方式可以为固定安装或者组装，比如固定安装在介质盒上，或者介质与盒子间形成有相互组装的结构，二者简易组装即可。

本案螺旋弹簧形聚磁介质在在磁选应用中的分选效果相比现有棒介质亦有大幅提升。传统聚磁棒介质由于材料限制，使其在设计中为了确保强度，棒介质的截面、相邻棒介质间隙设计有一定的下限要求，造成磁场梯度、充填率不高。本案螺旋弹簧形聚磁介质的螺旋结构特性，通过合理调整线材截面、弹簧外径等参数，来兼顾介质强度及细径优化设计，螺旋弹簧形聚磁介质能够作相互(错位)紧邻设置(参见图11)，带来充填率高，磁阻小，磁场梯度提高，利于微细粒级磁性物及提升矿物回收率等磁选效果。

本案螺旋弹簧形聚磁介质可通过合理调整相关参数，比如线材直径、螺距(节距)、介质外径，来改变螺旋弹簧形聚磁介质的弹簧弹性系数，于此来合理提升螺旋弹簧形聚磁介质结构强度，以及适当增强相邻螺旋圈间抗吸力(抵抗相互吸引的能力)，通过合理改变螺旋弹簧形聚磁介质的直径和间隙来改变填充率，从而改变和优化捕捉能力和捕收量之间的平衡。于此使磁选应用中，螺旋弹簧形聚磁介质在近间距(紧邻)设置情况下能够很好地确保结构稳定，很好地避免可能出现两个相邻螺旋弹簧形聚磁介质相互交错的问题，同时避免发生磁短路问题。

所述螺旋弹簧形聚磁介质的线材的截面形状，如图8-1、图8-2、图8-3所示，该截面的对应螺旋弹簧形聚磁介质的轴向方向和径向方向的最大长度分别为a和b。优选的，螺旋弹簧形聚磁介质的螺距为a的0.5-1.5倍；螺旋弹簧形聚磁介质的外径是b的3-10倍。进一步，所述a和b的比值范围为1:1-2:1。具体优选实施例，当螺旋弹簧形聚磁介质的线材的截面形状为圆形，a和b均为线材直径，线材直径为0.2-2毫米。具体一实施例如图10，线材直径d为1毫米，螺旋弹簧形聚磁介质的螺距t与线材直径d相等；螺旋弹簧形聚磁介质的外径d是线材直径d的5倍。当螺旋弹簧形聚磁介质的线材的截面形状为矩形，a和b分别为矩形的长和宽，a和b的比值为2:1，其中b取值为0.2-2毫米。当螺旋弹簧形聚磁介质的线材的形状为菱形，a和b分别为菱形的二对角线，该二对角线等值均为0.2-2毫米。

优选的，所述螺旋弹簧形聚磁介质的螺旋形状可以有多种形式，比如最常见的圆形(如图7-1、7-2、7-3给出的实施例均为圆形)，亦可以为多边形，如方形、五边形、六边形、八边形等等。

介质盒23与磁场单元31的安装关系为，螺旋弹簧形聚磁介质的轴向与磁力线方向平行，矿料流动方向可以为沿螺旋弹簧形聚磁介质的轴向或径向(本实施例)，即矿料可以从螺旋弹簧形聚磁介质的轴线方向或径向经过所述螺旋弹簧形聚磁介质。本案螺旋弹簧形聚磁介质的结构特征，使其在高梯度磁选机应用中具有不容易堵塞的优点，特别是矿料流动方向为沿螺旋弹簧形聚磁介质的轴向的情况，由于螺旋弹簧形聚磁介质内部具有沿轴向延伸的中空通道，该中空通道供矿料流动，避开各螺旋圈之间用于吸附磁性物质的作用间隙区域，于此带来完全不堵塞的磁选效果。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，凡跟本实用新型权利要求范围所做的均等变化和修饰，均应属于本实用新型权利要求的范围。