4.7.2　涡电流分离设备

旋转滚筒涡电流分选是涡电流分离设备中经常被应用方式，它的主动部件是一个快速旋转的滚筒，其表面由数排交变极性的磁铁组成，传送带输送物料经过滚筒，导电颗粒被排斥，而非导电颗粒保持在皮带上，当颗粒运移方向与地面夹角达到一定角度时，由于重力作用而从滚筒皮带上落下。传统的干式涡电流分离设备在回收直径小于5 mm的有色金属颗粒时，存在一定的分离问题，分离效果较差。常用的涡电流滚筒分离设备主要分为干式、湿式以及Magnus涡电流三种。

4.7.2.1　干式滚筒涡电流分选机

涡电流分选系统的转子基于多极磁铁，由偶数个磁极组成，与皮带同方向且高速转动。当某一金属颗粒逼近转子时，分离过程随即发生。转子的快速转动使得磁场有规律变化，在特定的位置上可被视为一个旋转磁场。磁场内有色金属颗粒趋向于保持颗粒内部的磁通量不变，逼近转子的颗粒遭受了一个扭矩，使得它与磁场同方向转动。除了扭矩外，作用于金属颗粒上的还有其他力，其中法向力和切向力使得有色金属颗粒在运移到磁场内时跳离皮带，且在扭矩作用下有色金属跳离路径也发生旋转。在多种力的作用下，有色金属比矿物颗粒从皮带跳离的距离更远，后者靠重力下落，更靠近皮带，而磁性颗粒在皮带下方落下，如图4-23所示。该工艺分离效率主要取决于磁场力、滚筒半径和长度、滚筒中磁极对数、皮带速度、滚筒转速、颗粒参数（如形状因子）以及感应磁场在颗粒中衰减的特征时间等。

图4-23　干式滚筒

4.7.2.2　湿式滚筒涡电流分选机

湿式滚筒涡电流分选与传统的干式涡电流分选相反，它更适合于粒径低于5 mm的物料颗粒分离。湿式涡电流分选机本身与传统干式涡电流分选没有本质差别，任何常规涡电流分选机都可以实施湿式分选，主要差别是进料略微潮湿（水分大约10％～15％），湿式涡电流分选机的转子逆着传送带的方向转动，水将物料颗粒黏到了皮带表面上，作用于小颗粒上的黏附力与重力相当，转子的旋转场引发的扭矩，破坏了黏附力，使得非铁金属颗粒无法黏在皮带上，并迫使其旋转。相同的过程影响了含铁金属颗粒。不过，如果作用于这些含铁金属颗粒上的磁吸力足够强，则它们将保持在皮带上。非铁金属颗粒与皮带分离，集中在分选机前方，而非金属和含铁金属颗粒保持在皮带上，在分选机下方被释放分离，如图4-24所示。

图4-24　湿式滚筒

4.7.2.3　Magnus涡电流分选机

Magnus分离是一种新型涡电流分选工艺，可移出0.5～10 mm的非铁细金属颗粒。与涡电流分选机一样，Magnus分选机也有一块转动的磁铁。通过金属中感生的涡电流与旋转磁场之间的磁耦合，转子制造了炉渣中金属颗粒的选择性转动。从流体中通过时，旋转颗粒遭受了同时垂直于其运动方向和转动轴方向的一个力。这一现象被称为Magnus效应。金属颗粒因Magnus效应而偏转，与足球场上踢出的“香蕉球”机理类似（图4-25）。

图4-25　使用Magnus效应的非铁金属颗粒与非金属颗粒分离原理

Magnus分离可在空气中实施，也可在水中实施，水中的偏离效果大约是空气中的十倍，但水中的工作效率较低。