專利名稱：電磁感應(yīng)金屬篩分裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬分離裝置，特別是提供了一種利用交變磁場(chǎng)產(chǎn)生的磁力分離礦物中非磁性導(dǎo)電金屬的裝置。
背景技術(shù)：
將泥漿、泥沙、礦粉等流體中的非磁性導(dǎo)電金屬顆粒分離出來(lái)，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)需要將廢液中的非磁性金屬分離并加以回收；工業(yè)垃圾中的非磁性金屬需要回收利用；選礦機(jī)械需要分離泥沙或礦粉中的非磁性金屬顆
粒。非磁性金屬的分離目前采用重力選礦、浮選、電選和化學(xué)選礦法，存在耗能大和環(huán)境污染等困擾?，F(xiàn)有的發(fā)明專利存在消耗能量大和分離度低等問(wèn)題，例如中國(guó)專利200810070755，200920000481，200520071102。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種電磁感應(yīng)金屬篩分裝置，該裝置的電磁分離篩結(jié)構(gòu)可以將大尺寸的磁場(chǎng)分割為多個(gè)較小的磁場(chǎng)空間，在交變磁通作用下，流經(jīng)電磁分離篩的被分離流體中導(dǎo)電金屬顆粒產(chǎn)生感應(yīng)電流和磁勢(shì)，在磁極磁力作用下金屬顆粒得到有效分離并被收集。本發(fā)明的電磁感應(yīng)金屬篩分裝置，包括多對(duì)主磁極和閉合磁路，在主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)分離腔體內(nèi)由多層篩網(wǎng)疊裝構(gòu)成的電磁分離篩的導(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，電磁分離篩篩網(wǎng)的導(dǎo)磁線材沿被分離物流動(dòng)的方向放置，非導(dǎo)磁線材沿電磁分離篩與主磁極相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向放置，篩網(wǎng)平面與主磁極磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直。被分離的流體沿篩網(wǎng)導(dǎo)磁線材放置的方向通過(guò)電磁分離篩，液體中金屬顆粒沿交變磁通和磁極磁力作用方向從金屬顆粒出口排出并收集。金屬顆粒排出的方向與非導(dǎo)磁線材放置方向和主磁極運(yùn)動(dòng)方向相同，與被分離流體通過(guò)的方向接近正交。由多片篩網(wǎng)組成的電磁分離篩，每片篩網(wǎng)由導(dǎo)磁和非導(dǎo)磁的線材交叉粘接成型，多片這樣的篩網(wǎng)按相同的順序疊放后即組合為電磁分離篩。電磁分離篩放在兩個(gè)具有交變磁勢(shì)主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，吸引流體中產(chǎn)生感應(yīng)磁勢(shì)的金屬顆粒。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，作為被分離流體進(jìn)入和排出通道。具有交變磁勢(shì)的主磁極沿非導(dǎo)磁線材放置的方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬顆粒受磁力作用隨主磁極沿著與流體流經(jīng)的通道接近正交的方向移動(dòng)，金屬顆粒被分離和收集。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)保證流體內(nèi)顆粒物能順利通過(guò)。篩網(wǎng)中導(dǎo)磁線材采用軟磁材料，非導(dǎo)磁線材可選用纖維增強(qiáng)塑料。相鄰兩層篩網(wǎng)的導(dǎo)磁線材可按同一規(guī)律放置，也可彼此相差半個(gè)網(wǎng)格的距離交錯(cuò)放置，改善電磁分離篩內(nèi)磁場(chǎng)梯度的空間分布，有利于金屬顆粒的分離和移出。主磁極的交變磁勢(shì)由線圈中交變電流提供，電流變化的頻率根據(jù)被分離流體金屬顆粒的大小和裝置的尺寸決定，一般可選擇50Hz至80KHz。在相鄰主磁極加入不同相位的電流，可以在電磁分離篩中產(chǎn)生圓周上旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的效應(yīng)，金屬顆粒獲得沿旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)的作用力，有利于金屬顆粒的收集。在與電磁分離篩篩網(wǎng)的平面平行且與導(dǎo)磁線材放置方向正交的方向加入輔助交變磁通，使同一篩網(wǎng)中導(dǎo)磁線材間的被分離流體中金屬顆粒產(chǎn)生感應(yīng)電流和磁勢(shì)，在主磁極磁場(chǎng)作用下金屬顆粒進(jìn)入主磁極控制的磁場(chǎng)空間，提高分離效率。輔助交變磁通的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)低于主磁極產(chǎn)生磁通的磁感應(yīng)強(qiáng)度，其磁通變化頻率應(yīng)接近主磁極磁通變化的頻率。本發(fā)明的電磁感應(yīng)金屬篩分裝置用于分離可懸浮流動(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)。對(duì)于流體垂直流動(dòng)的本裝置，篩網(wǎng)中非導(dǎo)磁線材與導(dǎo)磁線材間可形成一個(gè)向金屬顆粒流動(dòng)方向傾斜的角度，有利于金屬顆粒的收集。為改善流體的流動(dòng)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)，同時(shí)有利于金屬顆粒進(jìn)入高梯度磁場(chǎng)空間，增加分離和收集的效率。


圖I.是本發(fā)明的電磁感應(yīng)金屬篩分裝置電磁分離篩篩網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2.是本發(fā)明的電磁感應(yīng)金屬篩分裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3.是圖2中電磁分離篩剖切面的局部放大圖；圖4.是圖2的B-B剖面圖；圖5.是圖4中電磁分離篩剖切面的局部放大圖；圖6.是被分離流體垂直通過(guò)電磁分離篩的電磁感應(yīng)金屬篩分裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖7.是圖6的C-C剖面圖；圖8.是非導(dǎo)磁線材與導(dǎo)磁線材間傾斜放置的篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式結(jié)合圖1，非導(dǎo)磁線材I和導(dǎo)磁線材2接近正交放置，在交叉點(diǎn)3處粘接后組成電磁分離篩的篩網(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)磁線材采用軟磁材料，非導(dǎo)磁線材選用不導(dǎo)電的塑料，例如纖維增強(qiáng)塑料。在圖2、圖3、圖4、圖5中，線圈11和12提供由導(dǎo)磁材料8、主磁極9、主磁極10、電磁分離篩4構(gòu)成的閉合磁路中的磁勢(shì)。電磁分離篩安裝在有塑料外殼的分離腔體5內(nèi)，電磁分離篩每片篩網(wǎng)的平面與主磁路的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相垂直，篩網(wǎng)中導(dǎo)磁線材放置的方向與主磁極運(yùn)動(dòng)的方向17成正交，非導(dǎo)磁線材放置的方向與主磁極運(yùn)動(dòng)的方向一致。電磁分離篩中的導(dǎo)磁線材和非導(dǎo)磁線材將其空間分割為很多個(gè)高梯度磁場(chǎng)和等磁勢(shì)的微小空間，被分離流體經(jīng)由方向6和方向7沿導(dǎo)磁線材放置的方向流經(jīng)電磁分離篩，流體中導(dǎo)體金屬顆粒15受電磁感應(yīng)產(chǎn)生感應(yīng)磁勢(shì)，在不同篩網(wǎng)層導(dǎo)磁線材之間高梯度磁場(chǎng)磁力作用下進(jìn)入這一空間。多對(duì)主磁極Al和A2、B1和B2、Cl和C2由各自的線圈提供磁勢(shì)，調(diào)整各組線圈中依次滯后的電流相位，可產(chǎn)生沿主磁極運(yùn)動(dòng)方向的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，在外部運(yùn)動(dòng)主磁極和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下，金屬顆粒隨主磁極運(yùn)動(dòng)的方向移動(dòng)，金屬顆粒移動(dòng)的方向與被分離流體流動(dòng)的方向接近正交，有利于金屬顆粒的分離和收集。分離后的金屬顆粒沿主磁極運(yùn)動(dòng)方向經(jīng)金屬顆粒出口 18順著方向16排出。非金屬顆粒20不受電磁力作用，沿電磁分離篩另一側(cè)的方向7排出。振動(dòng)器19使電磁分離篩整體產(chǎn)生振動(dòng)，有利于流體的流動(dòng)和金屬顆粒的分離。由磁路14和線圈13組成的輔助磁極產(chǎn)生與導(dǎo)磁線材放置方向正交的交變磁通，在電磁分離篩同一層篩網(wǎng)導(dǎo)磁線材之間提供磁感應(yīng)強(qiáng)度較低的交變磁通，使流經(jīng)這一區(qū)域的金屬顆粒產(chǎn)生感應(yīng)磁勢(shì)，在主磁極提供的不同篩網(wǎng)層間高梯度磁場(chǎng)作用下金屬顆粒進(jìn)入這個(gè)區(qū)域，提高金屬顆粒分離率。圖6和圖7是被分離流體垂直通過(guò)電磁分離篩的電磁感應(yīng)金屬篩分裝置結(jié)構(gòu)示意圖，用于分離流動(dòng)性差的礦粉中的金屬顆粒。主磁極沿旋轉(zhuǎn)方向23旋轉(zhuǎn)，固定的環(huán)型分離腔體26內(nèi)篩網(wǎng)平面保持與圓半徑垂直關(guān)系疊放，被分離流體沿方向21進(jìn)入電磁分離篩，沿導(dǎo)磁線材放置的方向流動(dòng)，分離后的尾料沿方向22排出。分離出的金屬顆粒沿磁極運(yùn)動(dòng)同一方向24輸出，尾料由吸管25吸出。振動(dòng)器19提供分尚腔體和電磁分尚篩的振動(dòng)力，用于控制礦粉流動(dòng)和提高金屬顆粒的分離率。圖8是非導(dǎo)磁線材與導(dǎo)磁線材間傾斜放置的篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖。在被分離流體垂直 通過(guò)電磁分離篩的裝置中，非導(dǎo)磁線材向金屬顆粒輸出的方向傾斜，有利于流動(dòng)性差的金屬顆粒收集。
權(quán)利要求
1.一種電磁感應(yīng)金屬篩分裝置，其特征是在多對(duì)主磁極交變磁通下的分離腔體中有多層篩網(wǎng)疊裝組成的電磁分離篩，每層篩網(wǎng)的平面與主磁極磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向相垂直。被分離流體沿篩網(wǎng)導(dǎo)磁線材放置的方向流過(guò)電磁分離篩。主磁極與電磁分離篩沿篩網(wǎng)非導(dǎo)磁線材放置的方向相對(duì)運(yùn)動(dòng)，金屬顆粒受交變磁通和磁極磁力作用從金屬顆粒出口排出并收集。主磁極、電磁分離篩、導(dǎo)磁磁路構(gòu)成閉合磁路，磁勢(shì)由主磁極線圈中交變電流提供。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的電磁感應(yīng)金屬篩分裝置，其特征是組成電磁分離篩篩網(wǎng)的導(dǎo)磁線材和非導(dǎo)磁線材按接近正交方向交叉粘接成型，導(dǎo)磁線材與非導(dǎo)磁線材分別處于各自的平面內(nèi)，導(dǎo)磁線材采用軟磁材料，非導(dǎo)磁線材用纖維增強(qiáng)塑料。電磁分離篩網(wǎng)孔的大小根據(jù)被分離物顆粒大小和裝置的尺寸決定。用于流動(dòng)性較差礦粉的分離，篩網(wǎng)中非導(dǎo)磁線材向金屬顆粒移動(dòng)的方向傾斜。
3.根據(jù)權(quán)利要求I的電磁感應(yīng)金屬篩分裝置，其特征是主磁極線圈中電流變化的頻率根據(jù)裝置的尺寸和被分離金屬顆粒的大小確定。在相鄰主磁極線圈中交變電流形成相位差，產(chǎn)生一個(gè)與主磁極運(yùn)動(dòng)方向一致的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I的電磁感應(yīng)金屬篩分裝置，其特征是在電磁分離篩兩側(cè)與篩網(wǎng)中導(dǎo)磁線材放置方向正交的方向加入輔助磁極和磁通，其磁感應(yīng)強(qiáng)度低于主磁極磁感應(yīng)強(qiáng)度，磁通變化頻率約等于主磁極磁通變化頻率。
5.根據(jù)權(quán)利要求I的電磁感應(yīng)金屬篩分裝置，其特征是在分離腔體上安裝有振動(dòng)器，使電磁分離篩產(chǎn)生整體振動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電磁感應(yīng)金屬篩分裝置，該裝置主要由電磁分離篩和交變磁通回路構(gòu)成。其特征是在主磁極下的多個(gè)獨(dú)立分離腔體中由多層篩網(wǎng)構(gòu)成的電磁分離篩內(nèi)的導(dǎo)磁線材和非導(dǎo)磁線材將磁極的磁場(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，當(dāng)被分離流體流過(guò)電磁分離篩時(shí)，在磁極交變磁通作用下流體中導(dǎo)電金屬顆粒產(chǎn)生感應(yīng)磁勢(shì)，在磁力作用下金屬顆粒進(jìn)入高梯度磁場(chǎng)空間。當(dāng)主磁極沿著非導(dǎo)磁線材放置的方向與電磁分離篩相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬顆粒受磁力作用隨磁極移動(dòng)，分離并收集金屬顆粒。本發(fā)明的電磁感應(yīng)金屬篩分裝置可連續(xù)、高效率分離流體中的金屬顆粒，運(yùn)行消耗能量低，維護(hù)簡(jiǎn)單?？捎糜诃h(huán)境保護(hù)、金屬回收、礦物分選。
文檔編號(hào)B03C1/02GK102728459SQ201110090330
公開(kāi)日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2011年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月12日
發(fā)明者鄒吉武 申請(qǐng)人:鄒吉武