有色金屬渦流分選機的特點與應用

張云雪

（撫順隆基電磁科技有限公司，遼寧撫順113122）

有色金屬渦流分選機的特點與應用

張云雪

（撫順隆基電磁科技有限公司，遼寧撫順113122）

有色金屬渦流分選機是利用導體在高頻交變磁場里可以產(chǎn)生感應電流的原理（即電磁感應原理）設計的，以稀土永磁鐵為交變磁場的源泉，利用產(chǎn)生的渦電流力分離金屬和非金屬，同時使用變頻器改變轉(zhuǎn)動頻率，可產(chǎn)生不同效力的渦電流，以達到更好的分選效果。在環(huán)保領域及有色金屬回收領域有著極好的應用前景。

渦電流；有色金屬；應用

1 渦流分選機工作原理

渦流分選方法用于從固體廢料中回收有色金屬，也可用于各種有色金屬的相互分離[1]。這種方法是基于導體在高頻交變磁場里可以產(chǎn)生感應電流的原理（即電磁感應原理）進行設計，旋轉(zhuǎn)交變磁極具有單位磁極面積處理能力大、選擇性好（交變磁場頻率可調(diào)節(jié)）、被處理金屬物料粒度范圍較寬（與金屬物料形狀有關）等優(yōu)點。工作時在分選磁輥表面產(chǎn)生高頻交變的強磁場，當有導電性的有色金屬經(jīng)過磁場時，會在有色金屬內(nèi)感應出渦電流，此渦電流本身會產(chǎn)生與原磁場方向相反的磁場，有色金屬（如鋁、銅等）則會因磁場的排斥力作用而沿其輸送方向向前飛躍，實現(xiàn)與其他非金屬類物質(zhì)的分離，達到分選的目的。

2 渦流分選機的結(jié)構(gòu)及特點

LECS型渦流分選機可分為分選機主體和控制柜兩部分；主體部分主要由磁滾筒（包括驅(qū)動裝置）、物料輸送系統(tǒng)（包括物料輸送帶、輸送帶驅(qū)動滾筒及減速電機）、分料裝置（包括分料箱）、機架及罩體等部分構(gòu)成。其結(jié)構(gòu)示意圖見圖1。

圖1 渦流分選裝置的結(jié)構(gòu)示意圖

2.1 分選機主體

a.磁滾筒系統(tǒng)是分選機的核心部件，它是產(chǎn)生交變磁場的源泉，由永磁體、導磁內(nèi)筒、傳動外筒及驅(qū)動系統(tǒng)組成，通過電氣控制柜調(diào)整驅(qū)動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速大小，從而實現(xiàn)分選不同種類的物料。

b.物料輸送系統(tǒng)由輸送皮帶、傳動滾筒及減速電機組成。輸送帶將物料送入分選區(qū)域，有色金屬物料被分離出去，從有色金屬物料出口排出；非金屬物料剩在輸送帶上，從皮帶末端落下，由非金屬物料出口排出。

c.分料裝置部分由有色金屬料箱、非金屬料箱和分料板（安裝在機架上，由金屬和非金屬兩部分組成，靠近磁滾筒端為非金屬材質(zhì)）組成；通過調(diào)整分料板角度及金屬和非金屬分料板的相對位置，可達到最佳的分離效果。

d.機架為型鋼焊接而成的結(jié)構(gòu)架，支撐起整個設備，永磁滾筒、物料輸送系統(tǒng)分別安裝在機架上；罩體起防護作用，用于操作者和設備的安全防護。

2.2 分選機控制部分

分選機控制部分主要采用變頻器調(diào)速來實現(xiàn)[2]。

式中：n——電動機的轉(zhuǎn)數(shù)；

s——轉(zhuǎn)差率；

f——電源頻率；

p——電機極對數(shù)。

由式（1）可知，通過改變電機頻率可以實現(xiàn)調(diào)速，以控制頻率為目的的變頻器，是作為電機調(diào)速設備的優(yōu)選設備。通過調(diào)整皮帶或磁輥轉(zhuǎn)速并配合振動給料機的給料速度，保證分選工作順利進行，提高分選效率。

2.3 分選機的特點

a.渦流分選機對多種非磁性金屬分選效果優(yōu)良，不僅具備普通渦流分選機分選大粒度物料的性能，對目前行業(yè)中較難實現(xiàn)的小粒度物料分選也具有非常理想的效果。

作者簡介：張云雪（1985-），女，本科學歷，助理工程師，專業(yè)方向：電氣化及自動化。

b.適應性強，機械結(jié)構(gòu)可靠。具有磁場交變頻率高（可調(diào)節(jié)）、分選效率高、噪音低的特點。

c.渦流分選設備的磁輥有同心式和偏心式兩種（見圖2、圖3），用戶可根據(jù)現(xiàn)場工作條件及分選效果要求選擇相應的磁體轉(zhuǎn)筒。渦電流分選機可隨物料狀況不同，經(jīng)調(diào)整輸送機的速度、磁極滾輪的轉(zhuǎn)速及下料隔板的位置，達到最佳的物料分選效果。偏心式磁體系統(tǒng)還可根據(jù)物料不同而調(diào)整磁極的中心位置，使有色金屬能以最適宜的角度跳離，獲得最佳的分選效果。

圖2 同心式

圖3 偏心式

3 渦流分選機的應用及前景

3.1 渦流分選設備在環(huán)保行業(yè)的應用

有色金屬分選機在環(huán)保行業(yè)應用廣泛。城市固體廢棄物及工業(yè)固體廢棄物的處理不僅是一項非常重要的環(huán)保措施.也是資源回收的一項重要手段。特別是在垃圾分選領域，目前國內(nèi)大部分使用的垃圾分選設備都是由國外進口，雖然國內(nèi)也有人對此進行過研究，但多數(shù)都停留在理論階段，很少有實際應用。渦流分選設備主要用于從垃圾廢料中分選出銅、鋁等有色金屬，對廢棄汽車的處理主要是回收其中的廢鋼鐵，使廢棄的金屬資源得到充分的再利用，具有很好的環(huán)保價值。

3.2 電子廢棄物的處理

國務院制定并公布的《廢棄電器電子產(chǎn)品回收處理管理條例》于2011年1月1日正式實施，至此我國廢棄電器電子產(chǎn)品回收處理將正規(guī)化。“城市礦山”是對廢棄的電子產(chǎn)品中所含有的金、鉑等貴金屬以及鈀、銦等稀有金屬的一個形象比喻，很多城市里廢棄產(chǎn)品所含的資源總量之大已經(jīng)相當于一個“礦山”的含量[3]。日本前任國土交通大臣冬柴鐵三曾在視察了日本一家手機回收廠后說，我們在手機中找到了黃金。

我國是家用電器的生產(chǎn)及消費大國，電子產(chǎn)品更新?lián)Q代周期的縮短又勢必使廢舊電子產(chǎn)品的數(shù)量迅速增長，我國進入電器電子產(chǎn)品廢棄的高峰期后，廢舊電器電子產(chǎn)品的回收問題也很快提到議程上來，如何低成本、低污染、高效率地回收電子垃圾，并投入再生產(chǎn)，已經(jīng)成為業(yè)界迫切關注的焦點問題。目前“廢舊冰箱無害化處理及資源回收設備”、“印制電路板無害化處理生產(chǎn)線”、“廢電線電纜處理設備”等廢棄電器電子產(chǎn)品環(huán)保處理及資源回收的關鍵設備是亟需的。因此采用渦電流從破碎后的廢棄電冰箱、洗衣機、印刷電路板等物料中回收有色金屬是實現(xiàn)電子廢棄物處理的有效手段。

電子廢棄物資源循環(huán)是一個新興產(chǎn)業(yè),更是一個新的經(jīng)濟增長點，電子廢棄物回收處理行業(yè)未來前景十分看好。

4 結(jié)論

有色金屬是人們?nèi)粘Ｉ睢拦I(yè)和科學技術發(fā)展必不可少的基礎材料和重要的戰(zhàn)略物資，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、工業(yè)現(xiàn)代化、國防和科學技術現(xiàn)代化都離不開有色金屬。有色金屬在某些用途（如電力工業(yè)等）上，使用量也是相當可觀的，所以對廢舊有色金屬的回收與利用是非常必要的。渦電流有色金屬分選機對不同形狀有色金屬顆粒進行分選，通過調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、給料速度、皮帶轉(zhuǎn)速，已達到最好的分選效果，在電子廢棄物處理、生活垃圾分選、汽車拆解、工業(yè)爐渣回收等領域具有非常好的應用前景。

[1]魏以和.渦流分選方法及其應用[J].化工礦山工程，1994(4)：53-55.

[2]王樹成.日本積極開發(fā)“城市礦山”[N].香港：文匯報，2008-02-01.

[3]王桂英，賈蘭英.電機與拖動[M].沈陽：東北大學出版社，2004，2.

Abstract:Eddy current separator for non-ferrous metals applies the Electromagnetic Induction Principal that conductor generates eddy current in high frequency alternating magnetic field.It takes rare-earth permanent magnet as the origin of alternating magnetic field,and separates metals with eddy current which changes with frequency inverter in order to get a better separation effect.There is a good prospect for this equipment to be applied in environment protection and non-ferrous metal recycling.

Keywords:eddy current;non-ferrous metal;application

Characteristics and application of eddy current separator for non-ferrous metals

ZHANG Yunxue
（Longi Magnet Co.,Ltd.,Fushun 113122,China）

TF351；X705

A

1674-0912（2011）03-0043-02

2011－02－21）