阅读说明：本技术 双工位分选装置 (Double-station sorting device ) 是由 王云 王兆连 姚兴 高君 于 2020-07-15 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种双工位分选装置,它属于超导磁选装置技术领域,包括：超导磁体系统,包括超导磁体,超导磁体外部罩设有铁轭,超导磁体和铁轭共同形成分选腔；分选系统,包括分选板框,分选板框上设有两个分选筒,分选筒的上端和下端均开口,分选筒内设有导磁介质组件,分选筒的下端均设有出料组件；分选板框连接有支撑组件；给料清洗系统,包括设于分选板框上方的布料器、设于分选腔外的正向冲洗头、与分选筒的下端连通的反向冲洗头；本发明的分选筒的上端开口,从布料器排出的矿浆穿过该开口可以均匀的落到分选筒内的导磁介质组件上,在重力的作用下,矿浆自动的穿过导磁介质组件,不会残留矿浆,有效的保证了导磁介质组件的磁选效果。(The invention discloses a double-station sorting device, which belongs to the technical field of superconducting magnetic separation devices and comprises the following components: the superconducting magnet system comprises a superconducting magnet, an iron yoke is covered outside the superconducting magnet, and the superconducting magnet and the iron yoke form a separation cavity together; the separation system comprises a separation plate frame, wherein two separation cylinders are arranged on the separation plate frame, the upper ends and the lower ends of the separation cylinders are both provided with openings, magnetic conductive medium assemblies are arranged in the separation cylinders, and discharging assemblies are arranged at the lower ends of the separation cylinders; the sorting plate frame is connected with a supporting component; the feeding and cleaning system comprises a distributor arranged above the sorting plate frame, a forward flushing head arranged outside the sorting cavity and a reverse flushing head communicated with the lower end of the sorting barrel; according to the invention, the upper end of the separation cylinder is provided with the opening, ore pulp discharged from the distributing device can uniformly fall onto the magnetic conductive medium component in the separation cylinder after passing through the opening, and automatically passes through the magnetic conductive medium component under the action of gravity, so that no ore pulp is remained, and the magnetic separation effect of the magnetic conductive medium component is effectively ensured.)

双工位分选装置

技术领域

本发明涉及超导磁选装置技术领域，具体涉及一种双工位分选装置。

背景技术

我国是矿物生产和消费大国，高岭土、石英、铝矾土、多晶硅、稀土等矿产资源需求巨大。近年来，我国建材陶瓷、光学玻璃、光伏、光通信、半导体等行业的快速发展，不断向附加值更高的产业链上游推进，以及物质生活水平的不断提高，对原材料的要求越来越高，对高纯度的原材料的需求也愈发迫切。但是，由于分离技术工艺装备的限制，高纯度的原材料和稀有矿产的单一氧化物对进口依然有着较强的依赖性。

磁选装置主要适用于具有磁性差异物质的分离，是用于原材料分离的重要设备之一，磁选装置主要分为永磁式、电磁式和超导磁式；超导磁选装置是利用超导态导电线圈生成强磁场，根据不同矿粒的磁性差异，将矿浆中的矿粒分离的设备；相较于永磁式和电磁式的磁选方式，超导磁选方式可提供的磁场强度是前两者可提供的最大磁场强度的2-3和3-8倍，超导磁选方式的磁性颗粒的捕集率远高于传统方式，是目前矿选行业中较为先进的一种设备。

现有的超导磁选装置中较常见的为双筒式超导磁选装置，双筒式超导磁选装置是主要面向高岭土的磁选处理装置。高岭土具有粒度较细(一般-250目)、粘度相对较大的物理性质，一般在添加一定比例的分散剂后，容易配制成浓度＜18％的悬浮液矿浆，然后即可利用双筒式超导磁选装置进行湿法磁选处理。但是，双筒式超导磁选装置对于粒度较粗(＞-150目)、浓度较大(浓度＞30％)的矿浆的处理能力非常有限，对于粒度较粗且粘度较小的物料以及不便配制成悬浮液的物料完全不能适用。

现有的超导磁选装置，配制的矿浆通常是以水平流动的形式通过导磁介质，矿浆不可避免的受重力因素的影响，当矿浆以较低的流量通过时，受重力影响，矿浆不能与导磁介质充分接触，影响了磁选效果，对于高浓度的矿浆尤甚。并且，当一个磁选过程结束时，分选腔结构的内部通道及导磁介质的多孔空间均会残留矿浆，只能以进入水流置换出残留的矿浆，此时，又不可避免的造成矿浆浓度的稀释。由于导磁介质均嵌套在密封的分选腔结构的内部，更换导磁介质复杂并费时(至少需要4个小时)，并且需要专业的作业人员才能操作。

综上所述，扩展超导磁选装置对更多矿物的湿法磁选的适用范围，合理规避甚至利用重力因素，是推广超导磁选应用时亟待解决的技术问题。

发明内容

对于现有技术中所存在的问题，本发明提供的一种双工位分选装置，分选筒的上端开口，矿浆在重力的作用下自上而下的通过导磁介质组件，有效的保证了导磁介质组件的磁选效果，并且，可以实时的观察导磁介质组件的使用状态，能够有效的解决粒度分布范围较广或者磁性颗粒比重较高或者浓度较高或者流速较低的矿浆在超导磁选领域的适用问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

双工位分选装置，包括：超导磁体系统，包括超导磁体，所述超导磁体连接有制冷组件，所述超导磁体外部罩设有铁轭，所述超导磁体和所述铁轭共同形成分选腔；分选系统，包括水平设置的分选板框，所述分选板框沿水平方向上依次设有两个分选筒，所述分选筒的上端和下端均开口，所述分选筒内均设有导磁介质组件，所述分选筒的下端均设有出料组件；所述分选板框连接有支撑所述分选板框水平往复移动的支撑组件；在所述分选板框水平往复移动时，两个所述分选筒可交替的进入所述分选腔内；给料清洗系统，包括设于所述分选腔的内部并位于所述分选板框的正上方的布料器、设于所述分选腔的外部并位于所述分选板框的上方的正向冲洗头、与所述分选筒的下端的开口连通的反向冲洗头。

作为一种优选的技术方案，所述超导磁体包括超导线圈和杜瓦，所述制冷组件包括制冷机。

作为一种优选的技术方案，每个所述分选筒内均设有多个所述导磁介质组件，多个所述导磁介质组件沿水平方向分布。

作为一种优选的技术方案，所述导磁介质组件包括若干沿竖直方向分布的导磁介质，所述导磁介质设为钢板网和/或介质盒和/或钢毛。

作为一种优选的技术方案，所述出料组件设为阶梯槽，所述阶梯槽沿从所述分选筒最远离所述分选板框的端部的位置处到所述分选筒最靠近所述分选板框的端部的位置处的方向向下倾斜，所述阶梯槽对应每个所述导磁介质组件的正下方的底面设为倾斜面；所述反向冲洗头与所述阶梯槽的最低端连通。

作为一种优选的技术方案，从所述分选筒最远离所述分选板框的端部的位置处到所述分选筒最靠近所述分选板框的端部的位置处的方向上，所述倾斜面的倾斜角度逐渐减小。

作为一种优选的技术方案，所述支撑组件包括与所述分选板框固定连接的支架和设于所述分选腔外部的轨道，所述支架与所述轨道可移动连接，所述支架与所述轨道之间具有驱动所述支架移动的驱动组件。

作为一种优选的技术方案，所述布料器通过管道连接有原矿浆罐，所述正向冲洗头通过管道连接有储水罐，所述布料器与所述原矿浆罐之间的管道上以及所述正向冲洗头与所述储水罐之间的管道上均设有泵。

作为一种优选的技术方案，所述正向冲洗头连接有带动所述正向冲洗头移动的伸缩组件。

作为一种优选的技术方案，所述分选板框上位于所述分选筒的侧部的位置处设有上下贯通的排水通道。

本发明的有益效果表现在：

1、本发明的分选筒的上端开口，从布料器排出的矿浆穿过该开口可以均匀的落到分选筒内的导磁介质组件上，在重力的作用下，矿浆自动的穿过导磁介质组件，不会残留矿浆，有效的保证了导磁介质组件的磁选效果。

2、本发明的反向冲洗头可以对导磁介质组件进行与矿浆流向相反的清洗，可以将导磁介质组件捕捉的磁性颗粒，通过排水通道，快速的从导磁介质组件中清洗出来，并结合正向冲洗头，可以有效的提高对导磁介质组件的清洗效果，避免导磁介质组件发生堵塞。

3、本发明在使用时，导磁介质组件的上端暴露在大气环境中，没有其他的回路结构遮挡，直接可见，通过分选筒的上端口可以实时的察看导磁介质组件的使用状态，可以更准确的把握分选筒进出分选腔以及更换导磁介质组件的时机。

4、本发明中矿浆的流动方向与重力一直，不会存在矿浆特别是高浓度矿浆大量残留在导磁介质组件内的问题，并且，导磁介质的磁选效果也不再与矿浆的流速具有高度的正向关性，有效的解决了粒度分布范围较广或者磁性颗粒比重较高或者浓度较高或者流速较低的矿浆在超导磁选领域的适用问题。

附图说明

图1为本发明双工位分选装置一种实施例的整体结构示意图；

图2为图1中A-A向的剖视图；

图3为图1中B-B向的剖视图；

图4为图3中的伸缩组件收缩后的示意图。

图中：11-超导磁体、12-铁轭、13-分选腔、21-分选板框、22-分选筒、23-导磁介质组件、24-出料组件、25-支架、26-轨道、27-排水通道、28-底板、31-布料器、32-正向冲洗头、33-原矿浆罐、34-泵、35-伸缩组件。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

请参照图1-图4，为本发明提供的开放式分选装置的一种实施例，包括：超导磁体系统，包括超导磁体11，超导磁体11连接有制冷组件，超导磁体11外部罩设有铁轭12，超导磁体11和铁轭12共同形成分选腔13，超导磁体11通电后可以使分选腔13内形成强磁场；分选系统，包括水平设置的分选板框21，分选板框21沿水平方向上依次设有两个分选筒22，分选筒22的上端均开口，分选筒22内均设有导磁介质组件23，分选筒22的下端均设有出料组件24；分选板框21连接有支撑分选板框21水平往复移动的支撑组件；在分选板框21水平往复移动时，两个分选筒22可交替的进入分选腔13内；给料清洗系统，包括设于分选腔13的内部并位于分选板框21的正上方的布料器31、设于分选腔13的外部并位于分选板框21的上方的正向冲洗头32、与分选筒22的下端的开口连通的反向冲洗头，布料器31用于将矿浆分布至位于其正下方的导磁介质组件23上，在强磁场的作用下，实现对矿浆的磁选；正向冲洗头32用于在强磁场外沿重力的方向冲洗下吸附在导磁介质组件23上的磁性颗粒，反向冲洗头的冲洗方向与正向冲洗头32的冲洗方向相反，不仅可以有效地将导磁介质组件23上的磁性颗粒冲洗下来，而且可以避免导磁介质组件23发生堵塞。

需要说明的，分选腔13的两端的端口的形状通常为圆形，也可以设为多边形；铁轭12沿分选腔13的轴线的截面形状为多边形，如六边形，铁轭12的两端对应分选腔13的位置处设有开孔，便于分选板框21的移动；超导磁体11和铁轭12组成的超导磁体系统，将磁力线约束在分选腔13内，为磁选作业提供背景磁场，铁轭12的外部为低磁场区域，仅在靠近铁轭12端面开孔的微小区域存在不高于100Gs的漏场，导磁介质组件23在低磁场区域可以进行清洗。

在本发明的一种实施例中，超导磁体11包括超导线圈和杜瓦，制冷组件包括制冷机，杜瓦用于将超导线圈与外部隔离，制冷机换利用换热介质可以使超导磁体11处于超导状态，换热介质通常为液氦；更优的，制冷机还可以连接有水冷机，水冷机可以进一步提高制冷机的制冷效果；超导线圈设有正极和负极接头，通过电缆与外部激励电源的正极和负极的输出端的连接，通过调整外部激励电源的输出电流，可以调节超导线圈形成的磁场强度，操作简单，便于工艺人员调节控制。

在本发明的一种实施例中，请参照图1，每个分选筒22内均设有多个导磁介质组件23，多个导磁介质组件23沿水平方向分布，矿浆可以同时从多个导磁介质组件23的上方分布，提高矿浆的磁选速度；进一步的，分选板框21为对称式结构，两个分选筒22内的导磁介质组件23的排布对称；具体的，每个分选筒22内的导磁介质组件23通常设为3-5个。

在上述实施例的基础上，导磁介质组件23包括若干沿竖直方向分布的导磁介质，导磁介质设为钢板网和/或介质盒和/或钢毛；每块导磁介质均会对流过导磁介质组件23的矿浆进行磁选，通过增加导磁介质的层数，可以提高矿浆的磁选效果；具体的，对于粒度较粗或浓度较高或含铁量较高的矿浆，优选的采用钢板网和/或介质盒和/或粗钢毛，其渗透率较高，可以有效的避免堵塞。

在本发明的一种实施例中，请参照图1，出料组件24设为倾斜设置的阶梯槽，阶梯槽沿从分选筒22最远离分选板框21的端部的位置处到分选筒22最靠近分选板框21的端部的位置处的方向向下倾斜，阶梯槽对应每个导磁介质组件23的正下方的底面设为倾斜面，反向冲洗头与阶梯槽的最低端连通，阶梯槽可以接盛经导磁介质组件23磁选后的矿浆，矿浆在重力的作用下沿阶梯槽流出；当通过反向冲洗头进行反向冲洗时，反向冲洗水沿阶梯槽自下向上流入导磁介质组件23内。优选的，阶梯槽的坡度为10-25°，阶梯槽的截面为圆弧状。在其他实施例中，出料组件24还可以设为与所有的分选筒22的下端连通的管道或者溜槽，出料组件24的具体结构以能够快速无残留的排出磁选后的矿浆为准。

在上述实施例的基础上，从分选筒22最远离分选板框21的端部的位置处到分选筒22最靠近分选板框21的端部的位置处的方向上，倾斜面的倾斜角度逐渐减小，即，阶梯槽越远离反向冲洗头的倾斜面的倾斜角度越大，可以使流入到不同导磁介质组件23内的反向冲洗水的流速和水压一致或接近，从而，可以保证在反向冲洗时，对多个导磁介质组件23的冲洗效果一致，提高了反向冲洗效果；进一步的，阶梯槽的出口处设有控制物料排出和反向冲洗水进入的控制阀，当控制阀用于控制阶梯槽上矿浆的排出时，应与本发明的磁选工艺配合，控制阶梯槽排出矿浆或者磁性颗粒，具体的，控制阶梯槽的底部对应的设有精矿储存罐和磁性物尾矿储存罐，精矿储存罐设于当分选筒22位于分选腔13内时阶梯槽的排出口处，用于收集磁选后的矿浆；磁性物尾矿储存罐设于当分选筒22位于分选腔13外时阶梯槽的排出口处，用于收集冲洗下的磁性颗粒；当控制阀用于控制反向冲洗水进入时，阶梯槽上用于排出物料的阀门均关闭，反向冲洗头与阶梯槽之间形成密闭的通道，使得反向冲洗水可以沿阶梯槽从分选筒22的下端进入分选筒22，对导磁介质组件23进行反向冲洗；具体的，当分选筒22设为四个时，阶梯槽上的倾斜面的倾斜角度可以依次为24°、20°、16°、12°。

在本发明的一种实施例中，请参照图1，支撑组件包括与分选板框21固定连接的支架25和设于分选腔13外部的轨道26，支架25与轨道26可移动连接，支架25与轨道26之间具有驱动支架25移动的驱动组件，支架25在驱动组件的驱动下沿轨道26水平方向移动，带动分选板框21上的两个分选筒22交替的进入分选腔13内，即，一个分选筒22位于分选腔13内可以进行磁选，另一个分选筒22位于分选腔13外可以进行清洗；具体的，轨道26可以设为导轨或者滑槽，驱动组件可以设为气缸、液压缸或者电动推杆，以伸缩的方式带动支架25移动，驱动组件还可以设为设于支架25与轨道26之间的滑车。为了保证对分选板框21的支撑的稳定性，支撑组件可以对称的设于分选板框21的两端；在其他实施例中，支撑组件可以包括与分选板框21固定连接的支架25和与支架25固定连接的同步带或者同步链，利用同步带或者同步链运动也可以实现分选板框21的往复运动，同步带或者同步链可以通过电机驱动实现运动。

在本发明的一种实施例中，请参照图1和图2，布料器31通过管道连接有原矿浆罐33，正向冲洗头32通过管道连接有储水罐，布料器31与原矿浆罐33之间的管道上以及正向冲洗头32与储水罐之间的管道上均设有泵34，通过泵34可以控制布料器31的布料速度和正向冲洗头32的冲洗力度，优选的，泵34设为电子泵；当然，反向冲洗头也可以与储水罐连通，或者连通有其他供水罐。

在本发明的一种实施例中，请参照图3和图4，正向冲洗头32连接有带动正向冲洗头32移动的伸缩组件35，伸缩组件35伸缩带动正向冲洗头32在分选筒22的正上方和侧上方之间移动，即，当需要对导磁介质组件23冲洗时，伸缩组件35将正向冲洗头32推送至导磁介质组件23的正上方实现冲洗；当需要拆卸或者安装导磁介质组件23时，伸缩组件35将正向冲洗头32推送至导磁介质组件23的侧上方，避免造成干涉；进一步的，为了提高正向冲洗头32的固定效果，可以设置与正向冲洗头32可移动连接的支撑架。

在本发明的一种实施例中，请参照图3，分选板框21上位于分选筒22的侧部的位置处设有上下贯通的排水通道27，在进行磁选作业时，矿浆自上而下沿竖直方向流过导磁介质组件23，导磁介质组件23靠上的部分会先接触矿浆并捕捉吸附磁性颗粒，不可避免的，靠上的导磁介质组件23的捕捉点会被占用并趋于饱和，如图3中的箭头方向所示，可以通过导磁介质组件23进行与矿浆流向相反的反向冲洗，将导磁介质组件23捕捉的磁性颗粒，快速的与导磁介质组件23分离并通过排水通道27排出；进一步的，阶梯槽的底部设有底板28，底板28与阶梯槽形成与排水通道27连通的排水腔室，从排水通道27流出的含有磁性颗粒的反向冲洗水流入排水腔室中，可以方便的收集磁性颗粒，同时，正向冲洗头32上可以设置束流板，当进行反向冲洗时，束流板设于分选筒22的正上方并与分选筒22的上端面贴近，可以有效的防止反向冲洗水在分选筒22的上端喷溅，使反向冲洗水全部通过排水通道27排出。

本发明的具体工作方式如下：

请参照图1，位于分选腔13内的区域为高磁场区域，原矿浆罐33内的高浓度矿浆通过泵34经布料器31均匀分配到分选筒22内的导磁介质组件23上，并在重力的作用下穿过导磁介质组件23，矿浆中的磁性颗粒吸附到导磁介质组件23上；位于分选腔13外的区域为低磁场区域，低磁场区域磁场小于100GS，利用反向冲洗头通过阶梯槽对导磁介质组件23进行反向冲洗，一定时间后，储水罐的清水通过泵34经正向冲洗头32喷洒在导磁介质组件23上，进行正向冲洗，可以有效的将导磁介质组件23捕捉的磁性颗粒冲洗掉；分选板框21上两个分选腔13分别位于分选腔13内和分选腔13外，可以分别进行上述的磁选工序和清洗工序，通过驱动组件可以带动两个分选腔13交替进入分选腔13，两个分选腔13的磁选工序和清洗工序也同时进行交换，可以不间断的对矿浆磁选。

需要说明的，所有与矿浆接触的结构(如分选筒22的内壁、导磁介质组件23)，优选为不锈钢材质，且应具有较高的表面光洁度，可以最大限度的减少矿浆在其表面的粘附。

需要说明的，布料器31的布料范围和正向冲洗头32的冲洗范围应均与分选筒22的上端的开口的大小相匹配，可以有效的保证从布料器31排出的矿浆可以均匀的分布在导磁介质组件23上以及从正向冲洗头32喷出的水可以全面的对导磁介质组件23进行清洗；当导磁介质组件23位于地磁场区域时，可以依次进行一次反向冲洗和一次正向冲洗，也可以交替的进行多次反向冲洗和正向冲洗，以保证能够将导磁介质组件23上的导磁颗粒完全清洗掉为准。

需要说明的，本发明的电控阀、泵34和伸缩组件35可以均连接有控制器，通过控制器对电控阀、泵34和伸缩组件35的实时控制可以实现本发明的自动化生产，优选的，控制器可以设为PLC。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。