[实用新型]一种磁分离装置

说明书

本实用新型公开了一种磁分离装置，包括分离容器、第一磁体、第二磁体、铁轭、导磁铁棒和第三磁体，所述铁轭的下端呈中部开口状，且所述分离容器处于铁轭的下端开口处之间，所述第一磁体安装在铁轭下端开口处左侧上，所述第二磁体安装在铁轭下端开口处右侧上，所述第一磁体和第二磁体之间电性连接有第二电源。本实用新型中，既保证了粒子在磁场的作用下发生团聚，又可以使粒子在运动时带动周围流体发生较强的对流；由于有局部梯度较高磁场的存在，解决了在低梯度磁场中永磁体磁场强度有限，获得的磁速度较低的问题；又因为有梯度差的存在，可以在分离容器的上下表面形成梯度差，可以促使对流作用的发生，加速捕获过程。

技术领域

本实用新型涉及物质分离技术领域，尤其涉及一种磁分离装置。

背景技术

磁分离技术是将物质进行磁场处理的一种技术，其利用梯度磁场力将物质从固体或液体介质中分离或者进行筛选，目前在选矿、污水处理等方面应用较为广泛。磁性纳米粒子因其具有易修饰、超顺磁性以及高比表面积等特性，无论是在学术研究或是工业实践中都有较为广泛的应用，以其为载体的纳米磁分离技术在污水处理、生物化学以及医学等领域展现出巨大的应用潜力。

值得注意的是，目前大规模的纳米磁分离还极具挑战，这是因为在磁场的作用下，粒子获得的磁速度与粒子粒径的平方成正比，当粒子粒径较小时，粒子获得的磁速度难以克服粒子自身布朗运动、粘性阻力以及沉降带来的影响，从而很难被聚集或者分离。目前常用的方法是提高磁场强度与梯度从而获得更大的磁场力，也就是采用高梯度磁场分离技术。然而，高梯度磁场分离技术存在如下问题：(1)研制和运行成本高；(2)性能提升空间有限，容易达到饱和，其大规模应用也具有较大的局限性，因此，如何在低梯度磁场水平下实现磁分离性能的提升具有重要意义。

相关研究表明，纳米磁分离过程中的粒子与粒子之间相互作用导致的磁团聚行为以及粒子与流体之间相互作用引起的水动力行为加速了粒子的富集和捕捉，为低梯度磁场下的纳米磁分离提供了可能。但目前现有研究主要集中于单个因素的影响，主要停留在实验验证层面，缺乏相关分离方法以及装置的研发。基于此，我们提出了一种磁分离装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：为了解决上述记载现有技术中存在的缺陷或改进需求，而提出的一种磁分离装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种磁分离装置，包括分离容器、第一磁体、第二磁体、铁轭、导磁铁棒和第三磁体，所述铁轭的下端呈中部开口状，且所述分离容器处于铁轭的下端开口处之间，所述第一磁体安装在铁轭下端开口处左侧上，所述第二磁体安装在铁轭下端开口处右侧上，所述第一磁体和第二磁体之间电性连接有第二电源，所述分离容器的内部填充有粒子溶液及辅助分离粒子，所述分离容器的内侧设置有导磁铁棒，所述分离容器的下方设置有第三磁体，且第三磁体连接有第一电源。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述第二磁体、铁轭和第一磁体在通电状态下之间壳形成逆时针分布的磁力线。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述第一磁体和第二磁体在通电状态下之间可形成有从左至右的均匀磁场。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述导磁铁棒共设置有多个，且多个导磁铁棒等距分布在分离容器的内侧底部。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述第三磁体在通电状态下与可多个导磁铁棒共同形成从上至下的局部梯度较高的梯度磁场。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：