CN104492589A - 高效复合式选矿装置及其选矿方法 - Google Patents

Abstract

高效复合式选矿装置及其选矿方法，属于矿物分选技术领域，解决现有淘洗机、磁浮选柱实现铁矿的精选占地面积大、工艺流程长的技术问题。高效复合式选矿装置，结构中包括淘洗机和磁浮选柱的筒体，与两筒体配套设置的进料和出料通道以及伺服机构，其关键在于：淘洗机和磁浮选柱筒体采用同轴套迭复合式结构、在所形成的环形截面状的淘洗机外设置有励磁线圈。另外本发明还提供了一种高效选矿方法。采用本发明的选矿装置和方法，有效地缩短工艺流程，较大的减少了占地面积，可以取得较高的经济效益。

Description

高效复合式选矿装置及其选矿方法

技术领域

本发明属于矿物分选技术领域，尤其涉及一种流程短、占地面积小、分选效率高，装置制作成本低的复合式选矿装置及其选矿方法。

背景技术

在采矿、冶金生产领域中，选矿装置是重要的生产设备。浮选和磁选是两种重要的选矿方式。目前的选矿装置均是基于各自的机理进行的结构设计。鉴于两种机理各自的局限性，在实际的生产实践中往往是采用独立的浮选或磁选设备串联组合成为系统，以弥补单一装置的不足。

铁矿，特别是贫、细、杂等难选矿物，适用磁选工艺。目前，通常采用细磨加连续多段磁选装置进行分选，最后得到铁精矿，也有选矿厂采用浮选工艺实现精选。浮选工艺选别段数较多，工艺复杂，一般采用一次粗选一次精选三次扫选的流程，该工艺设备占地面积大，流程长，不便于管理、成本高。另外由于磁选工艺磁性夹杂多，普通磁选机作为精选设备使用受到极大限制。90年代后期发展起来的柱式磁、重选设备（比如磁团聚机、淘洗机）采用弱磁场选矿加水力冲洗作用，克服了普通磁选机磁性夹杂问题，脱泥效果明显。但是脱贫连生体能力不足，针对细粒级难选矿，磨矿细度大，杂质与磁性矿物颗粒的体积差异、磁性差异、质量差异、水浮力差异都会变小，导致选别效果变差。淘洗磁选机通过磁系及控制原理的改进，增加了选别桶直径、磁场深度及场强，实现了设备大型化。增强了贫连生体脱除能力。针对细粒级难选矿，磨矿细度大，杂质与磁性矿物颗粒的体积差异、磁性差异、质量差异、水浮力差异都会变小，导致选别效果变差。有时不得不把多个淘洗机、磁浮选柱简单的串联起来组成系统使用，实现铁矿的选别，存在占地面积大、工艺流程长、成本高的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效复合式选矿装置及其选矿方法，借助于套迭式的分选筒结构和内部配套装置实现磁选-浮选的优势互补，实现占地面积小、结构紧凑、工艺流程短、成本低廉、分选效率高的目的，尤其是解决了弱磁性、超细磁铁矿选矿难题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：高效复合式选矿装置，结构中包括淘洗机和磁浮选柱的筒体，与两筒体配套设置的进料和出料通道以及伺服机构，其关键在于：淘洗机和磁浮选柱筒体采用同轴套迭复合式结构、在所形成的环形截面状的淘洗机外设置有励磁线圈。

出于同一发明构思，本发明还提供了一种高效选矿方法，包括以下步骤：

1）借助淘洗机给料器向淘洗机输送矿浆；

2）在磁选腔中，矿浆在重力、磁场驱动力、浮力和涡旋水流驱动力综合作用下的固体颗粒分别引致尾矿溢出口或粗选后的矿浆流通口；

3）借助淘洗机和磁浮选柱之间设置的输送通道，将粗选后的矿浆送入磁浮选柱精选处理；

4）在磁浮选柱中，粗选后的矿浆在重力、磁力、泡沫吸附升力的共同作用下尾矿中杂质颗粒进一步分离随水流升出由溢流槽排出，精选矿下行排出。

本发明提供的技术方案的有益效果是：1、淘洗机中的励磁线圈产生的磁场向中心逐渐减弱，磁选效果降低，本方法中在淘洗机中间设置磁浮选柱，使得淘洗机与磁浮选柱之间形成的环形空腔中的磁场较强并且均匀，保证磁选在最优的条件下工作，以取得最佳的磁选效果；2、磁浮选柱设置在淘洗机的中间，借助励磁线圈产生的磁场，使粗精矿在磁场力、浮力、重力等力的共同作用下再次进行选别，提高了浮选的选别效果；3、磁浮选柱占据了淘洗机中心磁性较弱的空间，另一方面磁浮选柱腔体内部的高浓度磁性矿物，起到了“磁介质”作用，有利于提高磁选部分的环形空腔的磁场强度和深度，达到很好的磁浮选效果；4、一台设备中完成矿浆的浮选、磁选，使磁、浮互补，增强，提高选别效果和效率，提高产品品位；5、复合选矿装置有效地缩短工艺流程，较大的减少了占地面积，可以取得较高的经济效益。

下面结合附图对本发明进行详细说明。

 附图说明

图1是本发明实施例一的结构示意图；

图2是本发明实施例二的结构示意图；

图3是本发明实施例三的结构示意图。

在附图中：1是淘洗机，1-1是粗精矿落料斗，2是淘洗机给料器，3是搅拌槽，4是磁浮选柱给料器，5是磁浮选柱，5-1是精矿落料斗，6是加药口，7是射流器，8是矿浆泵，9是空气射流器，10是粗精矿口，11是搅拌器，12是搅拌装置，13是励磁线圈，14是给水器，15是溢流槽，16是淋洗水装置，17是调节阀，18是给水管，19是微泡发生器。

具体实施方式

 参看附图1-3，高效复合式选矿装置，结构中包括淘洗机1和磁浮选柱5的筒体，与两筒体配套设置的进料和出料通道以及伺服机构，关键在于：淘洗机1和磁浮选柱5筒体采用同轴套迭复合式结构、在所形成的环形截面状的淘洗机1外设置有励磁线圈13。

淘洗机1的环形空腔中设置淘洗机给料器2、该空腔下端设置初选的粗精矿落料斗1-1和设在粗精矿落料斗1-1与磁浮选柱5之间的回输机构。

与两筒体配套设置的出料通道包括设置在上端的尾矿通道，该通道由设置在两筒体上端的、呈倒锥形体的出口套迭连接在溢流槽15上形成通道。

在淘洗机1的下段设置给水器14，圆环形盒状、径向截面为矩形，内壁均布矩形出水孔，进水管18定位在外壁上、其轴线方向与外壁的圆柱面相切。

 一种高效选矿方法，该方法基于复合式选矿装置，包括以下步骤：

1、淘洗机给料器2向淘洗机1输送矿浆；

2、在外侧磁选腔中，磁性矿物形成磁链在重力、磁力、浮力和涡旋水流综合作用下不断组合、断开、再组合悬浮下行，在底部形成粗精矿进入粗矿流通口。杂质和贫连生体在上升水的作用下向上引致尾矿溢出口；

3、借助淘洗机1和磁浮选柱5之间设置的输送通道，将粗选后的矿浆送入磁浮选柱5精选处理；

4、在磁浮选柱5中，粗选后的矿浆在重力、磁力、泡沫吸附升力和搅拌器旋流的共同作用下矿浆中杂质颗粒进一步分离，尾矿随泡沫升出由溢流槽15排出，精选矿下行排出。

实施例一、参看附图1，淘洗机给料器2沿磁浮选柱5的周向设置。磁浮选柱5整体位于淘洗机1的空腔内，在淘洗机1和磁浮选柱5间设回输机构。回输机构包括依次串联连接的附有加药口6的搅拌槽3、矿浆泵8和空气射流器9。淘洗机1的排矿口与设在其外部的搅拌槽3连通，搅拌槽3上设有加药口6，搅拌槽3内设有搅拌装置，搅拌槽3的出料口通过矿浆泵8和空气射流器9与设在磁浮选柱5内的磁浮选柱给料器4连接。磁浮选柱给料器4的给料高度为淘洗机1高度方向上的1/3-1/2处，以保证足够的矿化和选别时间。磁浮选柱给料器4的出料口位于上方，粗精矿经过磁浮选柱给料器4向上流出，便于浮选。

工作时，具体选矿方法如下：

1、励磁线圈13对淘洗机1供磁，进水管18通过给水器14向淘洗机1中给水，矿浆通过淘洗机给料器2均匀向淘洗机1与磁浮选柱5形成的环形空腔中给料，矿浆在磁场力、重力、涡旋水流和磁场驱动的附加力综合作用下，杂质经溢流槽15排出，粗精矿通过淘洗机1的粗精矿落料斗1-1通过调节阀排入搅拌槽3中；

2、搅拌槽3中的粗精矿加入药剂并通过搅拌装置充分搅拌，依次经过空气射流器9和矿浆泵8通过磁浮选柱给料器4给入磁浮选柱5中；

3、粗精矿在重力、磁力、泡沫吸附升力和涡旋水流驱动力的共同作用下，精选矿经磁浮选柱5的精矿落料斗5-1排出；杂质在淋洗水装置16消泡后经溢流槽15排出。

上述步骤中，还可以通过在磁浮选柱的下部设置的微泡发生器19向其底部空腔中通入微气泡。微泡发生器19与空气射流器9可以同时向磁浮选柱5内通入微气泡还可以分别单独设置向磁浮选柱5内通入微气泡。

实施例二、参看附图2，与实施例一中结构不同的是所述磁浮选柱5贯穿淘洗机1，淘洗机1的排矿口是设在磁浮选柱5与淘洗机1连接部的矿浆流进口10。回输机构是下端口定位在磁浮选柱5的下端的粗精矿落料斗1-1、并借助粗精矿口10形成淘洗机1的环形空腔与磁浮选柱5内腔的通路。磁浮选柱5内部、粗精矿口10的下方设置搅拌器11及其驱动机构，磁浮选柱5下段、粗精矿口10的下方设置有射流器7，射流器7上设有注气口和加药口；在磁浮选柱5末端部设置锥形精矿落料斗5-1，并配置出料管道和调节阀17。

工作时，具体选矿方法如下：

1、励磁线圈13对淘洗机1供磁，进水管18通过给水器 14向淘洗机1中给水，矿浆通过淘洗机给料器2均匀向淘洗机1与磁浮选柱5形成的环形空腔中给料，矿浆在磁场力、重力、涡旋水流和磁场驱动的附加力综合作用下，杂质经溢流槽15排出，粗精矿经矿浆流进口10进入磁浮选柱5中；

2、药剂和空气在射流器7作用下进入磁浮选柱5末端部设置锥形精矿落料斗5-1，并通过充分搅拌使粗精矿与药剂和空气充分混合；

3、粗精矿在重力、磁力、泡沫吸附升力的共同作用下，精选矿经磁浮选柱5的精矿落料斗5-1排出；泡沫尾矿经淋洗水装置16淋洗后溢出至溢流槽15随淘洗机的尾矿一同排出。

在以上实施例中，搅拌器11的转轴可以设为空心结构，射流器7通过搅拌器11转轴的空心结构与磁浮选柱5内部连通以加入药剂和空气。

实施例三、参看附图3，与实施例一不同的是经淘洗机1淘洗后的粗精矿经矿浆泵8直接给入磁浮选柱5中。回输机构包括矿浆泵8，由搅拌装置12把输气管送至浮选柱5下端的空气粉碎成微气泡并与矿浆充分混合矿化。优选的，搅拌装置12与磁浮选柱5同轴设置。

工作时，具体选矿方法如下：

1、励磁线圈13给淘洗机1供磁，进水管18通过给水器14向淘洗机1中给水，矿浆通过淘洗机给料器2均匀向淘洗机1与磁浮选柱5形成的环形空腔中给料，矿浆在重力、涡旋水流和磁场驱动的附加力综合作用下，杂质经溢流槽15排出，粗精矿经淘洗机1中粗精矿落料斗1-1的排矿口进入搅拌槽3，与进药口加入的药剂充分搅拌混合并通过矿浆泵8进入磁浮选柱5中；

2、由搅拌装置12把输气管送至浮选柱5下端的空气粉碎成微气泡并与矿浆充分混合矿化；

3、粗精矿在重力、磁力、泡沫吸附升力的共同作用下，精选矿经磁浮选柱5的精矿落料斗5-1排出；泡沫尾矿经淋洗水装置16淋洗后溢出至溢流槽15随淘洗机的尾矿一同排出。

以上实施例中，磁选用于粗选，磁浮选用于精选，粗选量较精选量大，磁浮选柱5与淘洗机1环形空腔体积比为1：1～2.1，以达到磁选与磁浮选协同处理得到高品质铁矿的目的。PLC控制机构根据预先设定的相关数值以及随时测得的液位、浓度等运行参数的变化，经计算、分析，智能控制励磁线圈电流以及各调节阀的位置，实现自动加药。保证设备始终在最佳分选条件下运行。励磁线圈13产生的磁感应强度在0-1000mT内可调。

Claims (10)

1.高效复合式选矿装置，结构中包括淘洗机（1）和磁浮选柱（5）的筒体，与两筒体配套设置的进料和出料通道以及伺服机构，其特征在于：淘洗机（1）和磁浮选柱（5）筒体采用同轴套迭复合式结构、在所形成的环形截面状的淘洗机（1）外设置有励磁线圈（13）。

2.根据权利要求1所述的高效复合式选矿装置，其特征在于：淘洗机（1）的环形空腔中设置淘洗机给料器（2）、该空腔下端设置初选的粗精矿落料斗（1-1）和设在粗精矿落料斗（1-1）与磁浮选柱（5）之间的回输机构。

3.根据权利要求2所述的高效复合式选矿装置，其特征在于：回输机构包括依次串联连接的附有加药口（6）的搅拌槽（3）、矿浆泵（8）和空气射流器（9）。

4.根据权利要求3所述的高效复合式选矿装置，其特征在于：还包括向磁浮选柱（5）的底部通入微气泡的微泡发生器（19）。

5.根据权利要求2所述的高效复合式选矿装置，其特征在于：回输机构包括矿浆泵（8），由搅拌装置（12）把输气管送至浮选柱（5）下端的空气粉碎成微气泡并与矿浆充分混合矿化。

6.根据权利要求2所述的高效复合式选矿装置，其特征在于：回输机构包括下端口定位在磁浮选柱（5）下端的粗精矿落料斗（1-1）、并借助粗精矿流通口（10）形成淘洗机（1）的环形空腔与磁浮选柱（5）内腔的通路。

7.根据权利要求6所述的高效复合式选矿装置，其特征在于：磁浮选柱（5）内部、粗精矿口（10）的下方设置搅拌器（11）及其驱动机构，磁浮选柱（5）下段、粗精矿口（10）的下方设置带有注气口和加药口的射流器（7）；在磁浮选柱（5）末端部设置锥形精矿落料斗（5-1），并配置出料管道和调节阀（17）。

8.根据权利要求1所述的高效复合式选矿装置，其特征在于：与两筒体配套设置的出料通道包括设置在上端的尾矿通道，该通道由设置在两筒体上端的、呈倒锥形体的出口套迭连接在溢流槽（15）上形成通道。

9.根据权利要求1所述的高效复合式选矿装置，其特征在于：所述磁浮选柱（5）与淘洗机（1）环形空腔体积比为1：1～2.1。

10.一种高效选矿方法，该方法基于复合式选矿装置，其特征在于：本方法包括以下步骤：

1）借助淘洗机给料器（2）向淘洗机（1）输送矿浆；

2）在磁选腔中，矿浆在重力、磁场驱动力、浮力和涡旋水流驱动力综合作用下的固体颗粒分别引致尾矿溢出口或粗选后的矿浆流通口；

3）借助淘洗机（1）和磁浮选柱（5）之间设置的输送通道，将粗选后的矿浆送入磁浮选柱（5）精选处理；

4）在磁浮选柱（5）中，粗选后的矿浆在重力、磁力、泡沫吸附升力的共同作用下尾矿中杂质颗粒进一步分离随水流升出由溢流槽（15）排出，精选矿下行排出。