CN104525363B - 一种磁选机及其转环以及磁选方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁选机及其转环以及磁选方法，该转环的环状主体(1)内部设置有彼此间隔排列的隔层(2)，并且相邻的隔层之间的间隔形成有矿物通道，隔层(2)由非磁性材料制成，并且环状主体内部设置有聚磁体(3)，以在聚磁体(3)被磁化的状态下将产生指向聚磁体的磁场梯度，通过矿物通道的能够被磁性吸引的颗粒吸附到隔层(2)上。通过将转环中的介质棒替换为不导磁的隔层并在隔层间设置软磁性的聚磁体，当将微米级的矿物颗粒以及相匹配的介质颗粒加入隔层形成的矿物通道时可以将磁性矿物颗粒筛选出来，并且介质颗粒与矿物颗粒混合在一起减少了相对地摩擦，降低了介质颗粒的磨损量，延长了介质颗粒的使用寿命，降低了生产成本。

Description

一种磁选机及其转环以及磁选方法

技术领域

本发明涉及磁选机组成部件，具体地，涉及一种磁选机的转环以及磁选机。此外，本发明还涉及一种磁选方法。

背景技术

目前铁钛矿的选矿操作可以通过磁选机(例如立环磁选机)实现。立环磁选机主要由脉动机构、激磁线圈、铁轭、转环和各种矿斗、供水装置等组成。

磁选机的转环竖立地设置，转环内装有导磁介质，例如不锈钢棒，选矿时，转环作顺时针旋转，矿浆从给矿斗给入，沿转环的内圆表面的缝隙流经转环，转环内的磁介质在磁场中被磁化，磁介质表面形成高梯度磁场，矿浆中磁性颗粒被吸着在磁介质表面，随转环转动被带至顶部无磁场区，用冲洗水冲入精矿斗中，非磁性颗粒沿转环的外圆表面的缝隙流入尾矿斗中排走。

其中，导磁介质的直径需要与矿物的粒径进行匹配，一般地导磁介质的直径与矿物的直径之比可以大约为2，从而更有利于弱磁性矿物的筛选。因此，在矿物的粒径特别小的情况下，例如矿物粒径为微米级时，如果匹配对应直径的导磁介质，则这样的导磁介质很容易在短时间内被磨断或因强度较低而被打断。

因此，目前的导磁介质仅能做到毫米级，相应地，对于矿物的筛选也仅能捕捉到毫米级的矿物颗粒，而更小粒径的矿物则大多随尾矿一起排出，这无疑造成了浪费。

因此，需要提供一种能够分选微米级矿物颗粒并且不容易磨损导磁介质的磁选机。

发明内容

本发明的目的是提供一种转环，该转环能够用于分选20微米以下矿物颗粒并且不存在不容易磨损导磁介质。

另外，本发明的目的还包括提供一种磁选机，该磁选机能够用于分选20微米以下的矿物颗粒并且不容易磨损导磁介质。

此外，本发明还提供了一种磁选方法，该磁选方法能够用于分选20微米以下的矿物颗粒并且不容易磨损导磁介质。

为了实现上述目的，本发明提供一种磁选机的转环，其中，该转环的环状主体内部设置有彼此间隔排列的隔层，并且相邻的所述隔层之间的间隔形成有矿物通道，所述隔层由非磁性材料制成，并且所述环状主体内部设置有聚磁体，该聚磁体由软磁材料制成，以在该聚磁体被磁化的状态下将通过所述矿物通道的能够被磁性吸引的颗粒吸附到所述隔层上。

优选地，各个所述隔层垂直于所述转环的轴心线方向，从而使得矿物颗粒能够沿所述转环的径向方向通过所述矿物通道；以及所述聚磁体沿所述转环的周向方向布置。

优选地，所述转环的环状主体沿轴心线方向依次设置有第一隔层区、聚磁区以及第二隔层区，所述第一隔层区和第二隔层区中各自设置有所述隔层以形成所述矿物通道，所述聚磁区为封闭结构并且该封闭结构内部设置有所述聚磁体。

优选地，所述第一隔层区和所述第二隔层区沿所述轴心线方向的尺寸相同；且所述第一隔层区和所述第二隔层区设置有可拆卸的介质盒，所述介质盒中设置有所述隔层。

优选地，所述转环还包括支撑件以及位于中心位置的中心回转连接部，该支撑件连接于所述环状主体与所述中心回转连接部。

另外，本发明还提供了一种磁选机，其中，该磁选机包括根据以上任意一项方案所述的转环。

优选地，所述转环的轴心线水平延伸以使所述转环竖立设置，所述转环的正下方设置有激磁线圈，所述磁选机还包括用于向所述转环的下部供应矿物的供料机构。

此外，本发明还提供了一种磁选方法，其中，该磁选方法采用以上方案所述的磁选机进行矿物磁选，其中，该磁选方法包括：将矿物与软磁性介质颗粒混合后在第一磁选区筛选，并将筛选到的精矿颗粒与软磁性介质颗粒的混合物转移离开所述第一磁选区，其中所述第一磁选区为强磁区；将磁选处理收集到的精矿与介质颗粒的混合物在第二磁选区进行筛选以将磁选介质和精矿分离，其中所述第二磁选区为弱磁区。

优选地，所述第一磁选区的强度为6000～14000奥斯特，所述第二磁选区的强度为1000-1800奥斯特。

优选地，所述介质颗粒粒度为10～40微米。

通过上述技术方案，通过将转环中的介质棒替换为不导磁的隔层并在隔层间设置软磁性的聚磁体，当将微米级的矿物颗粒以及相匹配的介质颗粒加入隔层形成的矿物通道时可以将磁性矿物颗粒筛选出来，并且介质颗粒与矿物颗粒混合在一起减少了相对地摩擦，降低了介质颗粒的磨损量，延长了介质颗粒的使用寿命，降低了生产成本。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明的一种具体实施方式的转环的主视图，其中，该图还示出了激磁线圈以及供料机构。

图2是图1的转环的左视图。

图3是图1的转环的俯视图。

图4是根据本发明的一种具体实施方式的磁选方法的流程图。

附图标记说明

1 环状主体 2 隔层

3 聚磁体 4 激磁线圈

5 矿斗 6 给矿管

11 第一隔层区 12 第二隔层区

13 聚磁区

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，“磁性颗粒”指的是能够被磁化的物质吸引的颗粒，例如矿物中的铁钛矿颗粒等；而“非磁性颗粒”指的是不能够被磁化的物质吸引的颗粒，例如一些非金属的的矿物颗粒等。而磁选机的原理在于通过磁化的物质吸引磁性颗粒以将磁性颗粒从非磁性颗粒中筛选出来。

根据本发明的一种具体实施方式，本发明提供了一种磁选机的转环，其特征在于，该转环的环状主体1内部设置有彼此间隔排列的隔层2，并且相邻的所述隔层之间的间隔形成有矿物通道，隔层2由非磁性材料制成，并且所述环状主体1内部设置有聚磁体3，聚磁体3由软磁材料制成，以在该聚磁体3被磁化的状态下将通过所述矿物通道的可以被磁性吸引的颗粒吸附到隔层2上。

隔层2不能在磁场中被磁化，不具备吸引磁性颗粒的能力，仅用于利用摩擦力附着介质颗粒(该介质颗粒为软磁性，以下不再重复)和磁性颗粒。一般地，添加矿物的方式为利用重力将矿物从上到下加到转环上，矿物通过转环被筛选后落在转环下部作为尾矿被运走。相应地，不论是在转环竖立放置的的磁选机中还是在其他形式的转环布置的磁选机中，隔层2之间形成的所述矿物通道应当可以允许矿物颗粒从上向下穿过。聚磁体3可以在磁场中被磁化以能够吸引磁性颗粒，例如介质颗粒，并且当聚磁体3离开磁场时可以快速地去磁以将吸附在隔层2上的介质颗粒(以及磁性矿物颗粒)释放并回收。聚磁体3可以设置在隔层2的一侧，聚磁体3对介质颗粒产生的磁吸引力基本垂直于隔层2，借助于聚磁体3对介质颗粒的磁吸引力，介质颗粒运动到隔层2上并对隔层2产生压力作用，从而可以产生摩擦力，该摩擦力作用克服介质颗粒的重力作用从而可以使介质颗粒可以吸附在隔层2上。至于矿物颗粒中的磁性矿物颗粒，特别是超细的微米级的磁性矿物颗粒，由于粒度很小且受到的磁力作用很小，很难通过本身与聚磁体3之间的作用吸附在隔层2上，然而，选择与微米级的磁性矿物颗粒相匹配的介质颗粒，该介质颗粒可以在强磁场中很好地与磁性矿物颗粒吸附并且可以携带该磁性矿物颗粒吸附在隔层2上，而非磁性矿物颗粒由于不能吸附在隔层2上则继续下落作用尾矿处理，从而达到筛选超细的弱磁性的微米级磁性矿物颗粒的目的。

在现有技术中，添加到转环的矿物对转环中的介质棒产生较大的冲击，对介质棒的磨损很大。而在本发明中，可以将介质颗粒与待筛选的矿物颗粒混合后添加到转环上进行筛选，介质颗粒与矿物颗粒之间的相对运动量及运动强度大大减小，可以降低矿物颗粒对介质颗粒的磨损量，因此可以使用粒度很小(例如，微米级)的介质颗粒，从而可以用于筛选微米级的矿物颗粒。

根据本发明的一种具体实施方式，如图1到图3所示，各个隔层2垂直于所述转环的轴心线方向，从而使得矿物颗粒可以沿所述转环的径向方向通过所述矿物通道；以及聚磁体3沿所述转环的周向方向布置。在该实施方式中，所述转环的结构适用于竖立地放置，所述转环的轴心线可以平行于水平面，待筛选的矿物颗粒可以从环状主体1的内侧给料，尾矿可以从环状主体1的外侧排出。聚磁体3可以形成为连续的环状并设置在环状主体1的内部，从而保证任何一部分的环状主体1进行磁场区后聚磁体3的一部分被磁化并吸引该区域内的被磁化的介质颗粒，聚磁体3磁化后产生的磁力更加均匀。另外，所述转环也可以水平地放置，即所述轴心线垂直于水平面，相应地，隔层2基本平行于所述轴心线，隔层2可以形成多个以所述轴心线为中心的管状结构，并且形成沿竖直方向的矿物通道，矿物颗粒可以仍然以从上到下的方式加入到环状主体1上；类似地，聚磁体3可以周向地设置在隔层2之间，在磁化状态下对所述矿物通道中的介质颗粒产生基本垂直于隔层2的吸引力以将介质颗粒吸附在隔层2上。

优选地，如图2和图3所示，所述转环的环状主体1沿轴心线方向依次设置有第一隔层区11、聚磁区13以及第二隔层区12，第一隔层区11和第二隔层区12中各自设置有隔层2以形成所述矿物通道，聚磁区13为封闭结构并且该封闭结构内部设置有聚磁体3。聚磁体3仅用于磁化后吸引同样被磁化的介质颗粒，而不是用于直接吸引矿物中的磁性矿物颗粒，因此可以设置以上所述的封闭结构的聚磁区13将聚磁体3隔离，并且也可以防止矿物颗粒对聚磁体3的冲击和磨损。此处，可以在两个隔层区之间设置一个聚磁区13，当环状主体1的体积较大时，也可以在相邻的隔层区之间设置多个聚磁区13，这是因为单个聚磁区产生的磁场对距离聚磁体3较远的隔层2处的介质颗粒的吸引力不足以使该介质颗粒吸附在隔层2上。另外，当所述转环采用水平放置的形式时，同样也可以设置封闭结构的聚磁区13将聚磁体3隔离，并且同样可以设置一个或多个聚磁区13，这些结构都可以从以上所述结构中容易地得出，在此不作详细描述。

进一步地，第一隔层区11和第二隔层区12沿所述轴心线方向的尺寸相同，以使得磁化的聚磁体3在第一隔层区11和第二隔层区12中的磁场尽可能趋向于均匀；且第一隔层区11和第二隔层区12设置有可拆卸的介质盒，所述介质盒中设置有隔层2，在使用过程中，当隔层2损坏或堵塞时，可以拆卸相应的部分的所述介质盒进行更换或清理。

另外，所述转环还包括支撑件以及位于中心位置的中心回转连接部，该支撑件连接于环状主体1与所述中心回转连接部。所述支撑件可以为板件或杆件等，该支撑件可以连接于环状主体1的内侧。所述中心回转连接部可以为中心轴或轴孔，以连接于驱动机构驱动所述转环旋转。

另外，本发明还提供了一种磁选机，其中，该磁选机包括根据以上任意一项方案所述的转环。

优选地，所述转环的轴心线水平延伸以使所述转环竖立设置，所述转环的正下方设置有激磁线圈4，所述磁选机还包括用于向所述转环的下部供应矿物的供料机构。在此实施方式，采用了竖立设置所述转环的形式，相应地，各个隔层2垂直于所述转环的轴心线方向，从而使得矿物颗粒能够沿所述转环的径向方向通过所述矿物通道。通电后的激磁线圈4可以用于磁化聚磁体3正对激磁线圈4的部分，即在该区域可以筛选矿物颗粒，相应地，可以通过供料机构在该区域的环状主体1上添加待筛选的矿物颗粒。如图1所示，所述供料机构可以包括矿斗5和给矿管6，矿斗5可以接收矿物颗粒及介质颗粒，给矿管6用于将矿物颗粒以及介质颗粒准确地添加到所述转环的合适位置处。另外，该磁选机还设置有用于分离筛选后的磁性矿物颗粒以及介质颗粒的弱磁区域，以下将详细说明。

此外，如图4所示，根据本发明的一种具体实施方式，还提供了一种磁选方法，其中，该磁选方法采用以上方案所述的磁选机进行矿物磁选，其中，该磁选方法包括：将矿物与软磁性介质颗粒混合后在第一磁选区筛选，并将筛选到的精矿颗粒与软磁性介质颗粒的混合物转移到无磁区收集，其中所述第一磁选区为强磁区；将磁选处理收集到的精矿与介质颗粒的混合物在第二磁选区进行筛选以将磁选介质和精矿分离，其中所述第二磁选区为弱磁区。该方法特别地适用于粒度为微米级的矿物颗粒的筛选，因此，待筛选的矿物可以为经过毫米级粗选后的矿物。

在第一磁选区，软磁性的介质颗粒以及聚磁体3被磁化，介质颗粒可以吸附矿物中的磁性矿物颗粒，并且可以在聚磁体3的吸引作用下吸附在隔层2上，而非磁性的颗粒则继续下落作为尾矿被移除。随着所述转环的转动，吸附在隔层2上的介质颗粒以及磁性矿物颗粒离开激磁线圈覆盖的强磁区，当聚磁体3以及介质颗粒进入第二磁选区后，由于磁场强度下降，聚磁体3以及介质颗粒的磁力下降，介质颗粒不能吸附磁性矿物颗粒，磁性矿物颗粒脱离并被收集。介质颗粒可以在到达无磁区后脱离隔层2回收利用，以与其他待筛选的矿物混合。

优选地，所述第一磁选区的磁场强度为6000-14000奥斯特，所述第二磁选区的磁场强度为1000-18000奥斯特。磁场强度可以通过激磁线圈4的电流大小来控制，所述第一磁选区和第二磁选区的磁场强度的标准可以为：在所述第一磁选区，介质颗粒以及磁性矿物颗粒可以同时吸附在隔层2上；在所述第二磁选区，介质颗粒可以吸附在隔层2上，而磁性矿物颗粒不能被所述介质颗粒吸附并且脱离隔层2被回收。

另外，所述介质颗粒粒度为10-40微米。一般地，介质颗粒可以为粒状或条状，介质颗粒的粒度与矿物中待筛选的颗粒粒度之比为2时可以达到最佳的筛选效果。介质颗粒经多次使用后因此磨损而粒度变小，此时可以相应地添加一定量的粒度较大的介质颗粒。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种磁选机的转环，其特征在于，该转环的环状主体(1)内部设置有彼此间隔排列的隔层(2)，并且相邻的所述隔层之间的间隔形成有矿物通道，所述隔层(2)由非磁性材料制成，并且所述环状主体(1)内部设置有聚磁体(3)，该聚磁体(3)由软磁材料制成，以在该聚磁体(3)被磁化的状态下将通过所述矿物通道的能够被磁性吸引的颗粒吸附到所述隔层(2)上。

2.根据权利要求1所述的转环，其特征在于，各个所述隔层(2)垂直于所述转环的轴心线方向，从而使得矿物颗粒能够沿所述转环的径向方向通过所述矿物通道；以及所述聚磁体(3)沿所述转环的周向方向布置。

3.根据权利要求2所述的转环，其特征在于，所述转环的环状主体(1)沿轴心线方向依次设置有第一隔层区(11)、聚磁区(13)以及第二隔层区(12)，所述第一隔层区(11)和第二隔层区(12)中各自设置有所述隔层(2)以形成所述矿物通道，所述聚磁区(13)为封闭结构并且该封闭结构内部设置有所述聚磁体(3)。

4.根据权利要求3所述的转环，其特征在于，所述第一隔层区(11)和所述第二隔层区(12)沿所述轴心线方向的尺寸相同；且所述第一隔层区(11)和所述第二隔层区(12)设置有可拆卸的介质盒，所述介质盒中设置有所述隔层(2)。

5.根据权利要求2所述的转环，其特征在于，所述转环还包括支撑件以及位于中心位置的中心回转连接部，该支撑件连接于所述环状主体(1)与所述中心回转连接部。

6.一种磁选机，其特征在于，该磁选机包括根据权利要求1-5中任意一项所述的转环。

7.根据权利要求6所述的磁选机，其特征在于，所述转环的轴心线水平延伸以使所述转环竖立设置，所述转环的正下方设置有激磁线圈(4)，所述磁选机还包括用于向所述转环的下部供应矿物的供料机构。

8.一种磁选方法，其中，该磁选方法采用权利要求6或7所述的磁选机进行矿物磁选，其中，该磁选方法包括：

将矿物与软磁性介质颗粒混合后在第一磁选区筛选，并将筛选到的精矿颗粒与软磁性介质颗粒的混合物转移离开所述第一磁选区，其中所述第一磁选区为强磁区；

将磁选处理收集到的精矿与介质颗粒的混合物在第二磁选区进行筛选以将磁选介质和精矿分离，其中所述第二磁选区为弱磁区。

9.根据权利要求8所述的磁选方法，其特征在于，所述第一磁选区的强度为6000～14000奥斯特，所述第二磁选区的强度为1000-1800奥斯特。

10.根据权利要求8所述的磁选方法，其特征在于，所述介质颗粒粒度为10～40微米。