CN102470374A - 从悬浮液中分离可磁化粒子的方法和相应的装置 - Google Patents
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Abstract
一种从一悬浮液中分离可磁化粒子的方法，其中，所述悬浮液穿过一圆筒对称的分离器，在所述分离器内借助至少一个管状分离挡板对物质流进行分离。根据本发明，所述分离器将所述物质流分离成精矿和所谓的尾矿，且仅通过影响流率来对精矿/尾矿分离率施加影响。为此，所述分离器(10，20)中设有至少一个分离挡板(11，21)，且所述分离挡板可移动，以便形成一可变间隙(15，25)。
Description
技术领域
本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的装置。本发明还涉及一种用于实施该方法的装置。
背景技术
采矿业提供的是矿石品位用百分数表示的岩石，必须从中提取有用精矿。现有技术中，实际操作中是以纯机械方式通过所谓的浮选设备(Floating-Aggregate)做到这一点。也可以采用磁力选矿。磁力选矿的要求是利用磁场将可磁化粒子以及有可能存在的可磁化粒子与矿物粒子(特别是有用的矿石粒子)的团聚体与同一份悬浮液(矿浆)中所包含的其他矿物粒子予以分离。这一过程最好连续进行，以便能达到较高的预期质量流量，一般为1000m3/h及以上。
现有的磁力装置已经能够在管状或间隙状分离反应器(统称分离器)的磁系统的壁部附近获得可磁化粒子浓度较高的浓缩矿浆流，即所谓的精矿。废弃质量流量(尾矿)则在剩余的管状或间隙状腔体中流动，因此需要将该废弃质量流与有用物质流分离。由于质量流率和粒子浓度都有可能发生剧烈波动，精矿与尾矿的分离过程必须具有对程度相应较大的部分质量流量波动进行补偿的能力。
在实际操作中，目前尚不存在任何一种能连续分离精矿与尾矿的选矿方法。有些方法是通过用相应的管接头从侧面吸取精矿来实现分离，在此过程中，只能借助增设泵或抑制体积流量等方法通过影响流率来对分离率施加影响。还有一些方法是在圆筒对称的装置中用管状分离挡板来分离精矿与尾矿这两种物质流。但是在此过程中不能改变该分离挡板的直径，因而也只能通过控制质量流率来控制精矿与尾矿的流率比。因此，最好有一种能够以简单而可靠的方式根据相应的控制变量来控制体积流量比、从而使整个过程始终以最佳状态运行的分离挡板结构。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种改良方法和一种用于分离含有可磁化粒子的物质流的相应装置。
权利要求1的特征为本发明用以达成上述目的的解决方案。权利要求11涉及的是用于实施本发明方法的相应装置。本发明的改进方案请参阅从属权利要求。其中也包含了所述装置的特殊工作方式。
本发明提出如下方案：特定而言在一管状或管隙状装置中使用一分离屏，该分离挡板沿周向分成多个区段并且这些区段均成对地部分重叠布置，其中，各个区段以始终能形成近乎闭合的外轮廓的方式在圆形的偏心控制凸轮上运动。其中，这个外轮廓与分离器内壁之间的空间构成宽度可变的分离间隙，借助于该分离间隙可以在不受其它处理参数的影响下改变精矿流量。
作为替代方案，可以在相应的分离器中设一楔形分离挡板且该分离屏以能顺着或逆着流动方向移动的方式进行布置，从而形成一用以分离精矿的分离间隙，该分离间隙的具体大小视所述分离屏的具体位置而定。其中，所述楔形分离屏的斜面面向分离器的内壁，因此，该斜面与分离器内壁之间的间隙在分离器末端处可以随着上述轴向位移的进行变大或变小。这在任何一种想象得到的流动截面中都能实现，无论矩形间隙还是旋转对称结构或是非圆形截面的管件。
本发明具有以下有益效果：
-通过采用环形嵌套式管段，例如是圆弓形控制凸轮，形成连续边缘，
-这些控制凸轮由共用凸轮盘控制，从而形成近乎闭合的外轮廓，
-外半径与分离器间隙的内半径相符，
-区段边缘上可设置硬质合金、硬质陶瓷或其它防磨层以抵御矿浆中固体矿物组分的侵蚀，这在采用轴向移动式一体成型分离挡板的情况下也能实现，
-作为替代方案，可以设置朝分离间隙的磁体侧表面方向呈锥形且可沿轴向移动的分离挡板，借此能以特别简单的方式增大或缩小该分离间隙。
-可以使用受电子控制装置控制的机电式控制元件来调节分离器间隙宽度。该电子控制装置获得一信号作为控制变量，该信号可以从分流量或输出质量流量中所包含的磁铁矿含量获得并与基于体积的磁化率相关。
附图说明
图1为磁力分离器示意图；
图2为包含有方位可调分离屏的磁力分离器的截面图；以及
图3为如图1所示的包含有轴向可调分离屏装置的分离器的纵向剖面图。
具体实施方式
下文将结合附图、实施例和权利要求书对本发明的其他技术细节及优点进行说明。
图1中的1表示一个以纵轴I为对称轴的结构对称的分离器。该分离器优选具有圆形截面。但也可以具有矩形截面或方形截面。分离器1上设有磁力装置，该磁力装置在实际操作中实施为线圈形式的电磁体，用于进行电激活磁化。也可以采用其他的机械式磁力装置。
用泵或类似设备将物质流S送入上述分离器，该物质流由含有可磁化粒子的矿石及其他物质构成。现在的任务是将该物质流分离成有用精矿和剩余脉石(尾矿)。
在以往的实际操作中，将物质流分离成有用精矿和剩余脉石这一处理过程大多是按照所谓的浮选原理(Floating-Prinzip)进行的，即借助流动的液体分离出不同的物质。如果需要进行磁力选矿，就必须确保原矿中的金属粒子在被研磨成粒度小于1μm的粒子后能够被磁化。如果以金属组分主要结合成硫化铜的铜矿为例，可磁化的铁矿成分(主要是磁铁矿(Fe2O3))吸附于硫化铜粒子。详细内容请参阅本申请人的相关专利申请案。
图2中的10表示的是图1所示分离器1的管壁。本图是从分离器1下部截取的剖面图。如图所示，设有一分离挡板11，该分离挡板(Blenden)由三个沿周向交叠的子挡板11′、11″、11″′构成。子挡板11′、11″、11″′可分别绕一导轴12′、12″、12″′枢转，这些导轴又分别受一曲柄12形式的偏心导引凸轮的导引。子分离挡板11′、11″、11″′之间各形成间隙15。可以从外部改变间隙15的隙宽，特定而言可以借助电力控制装置使其与具体要求相匹配。
在此情况下，可以通过间隙15的当前宽度对作为有用精矿而被送出的物质流的含量施加影响。被称作尾矿的剩余脉石则从中部送出。
在所述分离器采用如图2所示的圆筒对称结构的情况下，可以通过设置挤料元件
来改善效率，图2中未详细图示。这样能改善物质流分离成有用物质和尾矿的分离效果。
图3中的20表示图1所示的分离器1/2的管壁。本图是下部区域的纵向剖面图。这个实施方式中设有一个以可沿轴向移动的方式进行布置的分离挡板装置21，其中，在分离挡板21和分离器2的管内壁20之间形成间隙25。所述分离挡板装置采用一种通过轴向移动能改变周边间隙25的设计。通过这种方式同样能达到从周边送出物质流中的组分以及使有用物质流量可变的目的。
如图3所示，分离挡板21的表面设有防磨层22。此外，该图还示出了作为图1所示磁力装置5的组成部分的线圈35，借助该线圈可以针对性地产生合适磁场。
显然，在以磁活化方式对所述物质流进行相应处理的过程中，可磁化粒子富集于圆筒对称分离器的周边。这样就通过磁活化实现了高效分离。最高可以达到85％的分离率。
如果需要让尾矿穿过其他磁力分离装置，就还可以再进行这样的富集过程。也可以将多个如图2或图3所示的磁力分离器进行级联布置。
Claims (20)
1.一种从一以物质流形式存在的悬浮液中分离可磁化粒子的方法，所述悬浮液含有金属组分和非金属组分且具有一预定质量流量，其中，利用电磁场将可磁化的物质组分与不可磁化的物质组分予以分离，并且将所述物质流转换为有用精矿和所谓的尾矿，所述方法包括下列措施：
仅通过对所述物质流的质量流量施加影响来影响精矿/尾矿分离率，
通过以机械方式调节一通流间隙来预定和/或改变所述物质流的质量流量，以便达到一预定的精矿/尾矿分离率。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
对所述悬浮液的物质流的质量流率所实施的控制不影响精矿/尾矿比率。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
分离精矿/尾矿的整个过程自动进行且不受体积流量比影响。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述悬浮液中的金属组分含有形式为不可磁化粒子的有用物质以及形式为可磁化粒子的辅助物质，所述可磁化粒子在结合状态下接受磁力分离处理。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述不可磁化的有用物质是铜，将磁铁矿作为所述可磁化的辅助物质。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述有用物质流的有用物质浓度大于50％。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
所述有用物质浓度大于75％。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
对所述物质流进行多次磁力分离处理。
9.根据权利要求1和权利要求8所述的方法，其特征在于，
将至少又一次磁力分离处理的有用物质流添加到输出流中。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
对至少一次磁力分离处理的尾矿流进行再一次磁力分离处理。
11.一种装置，用于实施如权利要求1或者如权利要求2至10中任一项所述的方法，包括一纵向对称的磁力分离器，所述分离器具有至少一个隙宽可变的分离间隙，用于对物质流进行分离，
其特征在于，
设有一至少部分呈管状的分离挡板(11，21)，以便对所述分离间隙(15，25)进行调节，其中，可沿所述纵向对称分离器(1，2)的周向对所述至少一个分离挡板(11，21)进行调节。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，
所述分离挡板(11)分成多个区段，其中，每两个区段(11′，11″，11″′)成对地至少部分重叠布置(图2)。
13.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，
所述分离挡板(21)可沿轴向移动。
14.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，
所述分离器(1，2)呈圆筒对称且具有一圆形截面。
15.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，
所述各个区段(11)借助于形成偏心控制凸轮的曲柄式扇形导引件(12)进行运动。
16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，
在所述偏心控制凸轮(12)的运动过程中始终形成近乎闭合的外轮廓。
17.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，
在所述圆筒对称的分离器中，所述外轮廓与分离器内壁之间的空间构成一宽度可变的分离间隙(25)，所述分离间隙可以作为楔形分离挡板(21)在不受其它处理参数影响的情况下改变精矿流量(图3)。
18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，
所述楔形分离挡板(21)可移动地布置在所述圆筒对称的分离器中，从而形成一用于分离所述精矿的分离间隙(25)，且所述分离间隙的具体大小取决于所述分离挡板(21)的具体位置。
19.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，
所述楔形分离挡板(21)以能顺着或逆着流动方向移动的方式进行布置。
20.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，
所述楔形分离挡板(21)的斜面面向所述圆筒对称分离器的内壁。
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