CN107225042A - 一种集重、磁、浮多力场于一体的分选机及其分选方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集重、磁、浮多力场于一体的分选机及其分选方法。分选机包括机体，机体为柱式结构，机体中部沿径向连接入料管，入料管连接机体内部的矿浆分布器，在入料管下方、机体外部设有第一空心线圈；机体下沿连接分选分级锥，分选分级锥上设有冲洗水管，分选分级锥外部同轴配置第二空心线圈；机体上沿连接尾矿槽，二者连接处设有第三空心线圈，三组空心线圈能沿机体轴线上下调节；分选分级锥底部设有精矿排出口，顶部的尾矿槽端部设有尾矿排出口。本发明提供的多力场分选机集重选、浮选、磁选多种分选方法优点于一体，既提高磁铁矿精矿品位，又保证了回收率；有效地缩短了磁铁矿反浮选流程，适用于磁铁矿的反浮选提铁降硅工艺。

Description

一种集重、磁、浮多力场于一体的分选机及其分选方法

技术领域

本发明涉及一种集重、磁、浮多力场于一体的分选机及其分选方法，属于分选技术领域。

背景技术

我国铁矿资源分布较广，矿石种类复杂，资源品质较差。随着铁矿资源的不断开发，微细粒矿、共生矿等劣质铁资源所占比例越来越大，常规、单一的选矿技术手段通常难以获得理想的技术经济指标。新兴工艺创新性强，但关键分选技术和分选设备依然落后于国外水平，新型高效选矿设备的研发与改进仍是选矿工艺发展的重中之重。

无论磁选设备或重选、浮选设备，在面对难选资源时，单一作用力的分选很难在处理量、选择性和对粒级的适应性等方面表现出一致的优势。随着水力学、两相流、机械振动学等学科以及选矿技术的发展，选矿设备已从前期着重利用某一种经典分选力发展到综合应用风力、离心力、机械振动力、电场力、水能力等诸多有利于将物料分离的力学因素，以实现物料高效分选的目的。中国专利CN201644212U在分选机附加永磁锥形磁铁，利用了多种力场对铁矿中磁性物料进行分选提纯,减少分选机的耗能量和耗水量,并提高其精矿品位；中国专利CN104923381A在普通螺旋溜槽螺旋叶片外部安装永磁固定磁极，能够使磁性矿物中的磁性细颗粒在外加磁场的作用下，受到径向向里的磁性力，进入精矿带不跑尾。M‧曼科萨等研制的水力浮选分选机，在重力场干扰沉降基础上通过外加气泡作用提高了粗粒级的回收率，但高密度细粒级易混入低密度物料中，导致细粒级分选密度偏大。

刘秉裕等研制的磁选柱利用电磁线圈产生磁场，结合上升水流的淘洗作用，完善了磁铁矿的回收与提质；磁力跳汰机依靠磁力、重力和风水制度联合作用，实现了磁铁矿与脉石的高效分选，生产出高质量铁精矿；黄光耀等研究了通电组合线圈在磁浮选柱内的磁场特性，并对不同粒径磁性矿物和连生体进行了受力分析。

以上研究多为重选、浮选、磁选等方法的两两组合，尚未有涉及三种方法的组合。因此，开发具有重-磁-浮三重功能的多力场复合分选设备，成为选矿设备发展的重点。

发明内容

本发明旨在提供一种集重、磁、浮多力场于一体的分选机及其分选方法，该装置集重选、浮选、磁选优势于一身，操作简单、效率高，通过对分选装置操作参数和外加磁场的调节，可达到预定分选效果。

本发明提供了一种集重、磁、浮多力场于一体的分选机，包括机体，机体为柱式结构，机体中部沿径向连接入料管，入料管一端与入料装置连接，另一端连接机体内部的矿浆分布器，在入料管下方、机体外部设有第一空心线圈，第一空心线圈与机体同轴配置，且第一空心线圈能沿机体轴线上下移动；

机体下沿连接分选分级锥，机体与分选分级锥通过法兰连接，分选分级锥上设有冲洗水管，分选分级锥外部同轴配置第二空心线圈，第二空心线圈能沿锥体轴线上下移动；

机体顶部连接尾矿槽，二者连接处设有第三空心线圈，第三空心线圈能在入料管以上沿机体轴线上下调节；

分选分级锥底部设有精矿排出口，机体顶部顶部的尾矿槽端部设有尾矿排出口。

所述分选分级锥上沿切向设有冲洗水管；或者，分选分级锥亦可使用上升冲洗水代替切向进水管。二者的目的相同，实现精选作业。

所述第三空心线圈设置在机体顶部与尾矿槽连接处的内部中心位置，第三空心线圈与机体内腔体同轴配置。作为另一种选择方案，第三空心线圈也可设置在尾矿槽以下机体外部。

所述矿浆分布器位于机体内腔室的轴线上，

本发明提供了一种集重、磁、浮多力场于一体的分选方法，包括以下步骤：

（1）原矿经射流充气矿化从入料管给入，经矿浆分布器均匀分布，石英类脉石矿物被气泡携带向上运动，调节药剂用量和励磁电源的电流大小，磁铁矿物在浮选区磁场和重力的作用下向下运动，原矿在合适的药剂制度和磁场作用下进行粗选，初步实现磁铁矿和脉石矿物的分离；

（2）粗精矿在分选分级锥富集，调节励磁电源的电流大小、磁系位置和冲洗水量，磁性矿物在重力、磁力的作用下向下运动，从精矿排出口排出形成精矿，非磁性矿物和中贫连生体在上升水流和磁铁矿形成的重介上浮力的作用下向上运动返回至浮选区再选；

（3）泡沫尾矿的中贫连生体在机体内部电磁铁的吸引作用下使其团聚，依靠重力下落返回粗选区再选，或在外部空心线圈的吸引作用下向边壁运动，借助于重力或泵的强制循环，使泡沫中的磁性矿物返回浮选区再选。

所述步骤（3）中的中贫连生体品位较低时亦可取出，磨矿后返回再选，从而减少磁铁矿损失，提高磁铁矿回收率。

所述第一空心线圈、第二空心线圈、第三空心线圈分别连接外部电源，通过调整电流强度无级调整磁场强度。

本发明的有益效果：

利用本发明的装置与方法，只需根据分选工艺要求调节分选机各分选环节的操作参数和磁场特性，即可实现对颗粒分配规律的调控，从而实现分选的最优化，与其他方法相比，具有以下优点：

（1）新型多力场分选机集重选、浮选、磁选多种分选方法优点于一体，既可提高磁铁矿精矿品位，又保证了磁铁矿的回收率。

（2）新型多力场分选机集粗选、精选、扫选于一体，有效地缩短了磁铁矿反浮选流程，适用于磁铁矿的反浮选提铁降硅工艺。

附图说明

图1为本发明集重、磁、浮多力场于一体的分选机的结构示意图；

图2为本发明装置中分选分级锥的结构示意图。

图中：1-机体，2-入料管，3-矿浆分布器，4-冲洗水管，5-分选分级锥，6-尾矿槽，7-第一空心线圈，8-第二空心线圈，9-第三空心线圈，10-精矿排出口，11-尾矿排出口。

具体实施方式

下面通过实施例来进一步说明本发明，但不局限于以下实施例。

实施例1：

如图1~2所示，一种集重、磁、浮多力场于一体的分选机，包括分选机机体1，机体为柱式结构，机体中部沿径向连接入料管2，入料管2一端与入料装置（图中未标示）连接，另一端与矿浆分布器3连接，矿浆分布器3位于机体1内部腔体中心，在入料管下方、机体外部设有第一空心线圈，第一空心线圈与机体同轴配置，且第一空心线圈能沿机体轴线上下移动；

机体1下部与分选分级锥5连接，分选分级锥5上沿连接切向进水管4，分选分级锥外部同轴配置第二空心线圈8，第二空心线圈8能沿锥体轴线上下移动；

机体1上部连接尾矿槽6回收尾矿；二者连接处设有第三空心线圈9，第三空心线圈9能在入料管以上沿机体轴线上下调节；

本实施例中，第三空心线圈9位于机体1上部，连接吊装机构，并可由吊装机构移出腔体之外；第一空心线圈7与机体1同轴放置，位于机体外侧，第一空心线圈2可在入料管2与分选分级锥5之间沿轴向自由移动；第二空心线圈8与分选分级锥5同轴放置，可在切向的冲洗水管4以下（可以移动到精矿排出口10以下）沿轴向自由移动。

第一空心线圈7、第二空心线圈8、第三空心线圈9的励磁强度调整方法为：各磁系连接外部电源，通过调整电流强度无级调整磁场强度。

本发明分选后的产品分别由精矿排出口10和尾矿排出口11排出，经集料箱汇集后通过重力或其他动力装置运输到后续装置之中。

控制装置与空心线圈相连，可实现对空心线圈的远程观测和远程操作，对磁系位置和磁场强度进行调整，对于工作条件达不到自动控制的场地，也可采用现场人工手动调节的方法，使空心线圈位置和励磁强度符合工艺要求。

图2中，Do-机体内径，Di-精矿排出口I内径，α-分选分级锥切削角度。分选分级锥形状为空心。分选分级锥切削角度α为20-180°。Di=（0.1-0.5）Do。

采用上述分选机进行分选的方法如下：

（1）原矿经射流充气矿化从入料管给入，经矿浆分布器均匀分布，调节药剂用量和励磁电源的电流大小，石英类脉石矿物被气泡携带向上运动，磁铁矿物在浮选区磁场和重力的作用下向下运动，原矿在药剂和磁场作用下进行粗选，初步实现磁铁矿和脉石矿物的分离；

（2）粗精矿在分选分级锥富集，调节励磁电源的电流大小、磁系位置和冲洗水量，磁性矿物在重力、磁力的作用下向下运动，从精矿排出口排出形成精矿，非磁性矿物和中贫连生体在上升水流和磁铁矿形成的重介上浮力的作用下向上运动返回至浮选区再选；

（3）泡沫尾矿的中贫连生体在机体内部电磁铁的吸引作用下使其团聚，依靠重力下落返回粗选区再选，或在外部空心线圈的吸引作用下向边壁运动，借助于重力或泵的强制循环，使泡沫中的磁性矿物返回浮选区再选。

分选机的调整方法为：

①分选机初始工作时，合理调节药剂制度、冲洗水量等操作参数，保证分选机的正常开车不堵塞；

②待分选机工作状况稳定后，打开三个空心线圈，通过对第一、第二空心线圈的磁系位置和励磁强度的调节，调整精矿排出量和精矿产品质量；通过对第三空心线圈在机体中上部位置和励磁强度的调节，调整中贫连生体品位和返回量；

③如果在第二空心线圈的励磁强度和磁系位置调节范围内无法使指标达标，则通过提高第二空心线圈结构的高度/直径比值重新调整电流强度；

④根据分选工艺要求，确定第三空心线圈所吸附中贫连生体直接返回再选或由第三空心线圈的移动装置吊出，磁系断电后收集再磨返回再选。

所述第一空心线圈、第二空心线圈、第三空心线圈分别连接外部电源，通过调整电流强度无级调整磁场强度。

Claims (9)

1.一种集重、磁、浮多力场于一体的分选机，其特征在于包括机体，机体为柱式结构，机体中部沿径向连接入料管，入料管一端与入料装置连接，另一端连接机体内部的矿浆分布器，在入料管下方、机体外部设有第一空心线圈，第一空心线圈与机体同轴配置，且第一空心线圈能沿机体轴线上下移动；

机体下沿连接分选分级锥，机体与分选分级锥通过法兰连接，分选分级锥上设有冲洗水管，分选分级锥外部同轴配置第二空心线圈，第二空心线圈能沿锥体轴线上下移动；

机体上沿连接尾矿槽，二者连接处设有第三空心线圈，第三空心线圈能在入料管以上沿机体轴线上下调节；

分选分级锥底部设有精矿排出口，顶部的尾矿槽端部设有尾矿排出口。

2.根据权利要求1所述的集重、磁、浮多力场于一体的分选机，其特征在于：所述分选分级锥上沿切向设有冲洗水管。

3.根据权利要求1所述的集重、磁、浮多力场于一体的分选机，其特征在于：所述分选分级锥下部设有上升冲洗水管。

4.根据权利要求1所述的集重、磁、浮多力场于一体的分选机，其特征在于：所述第三空心线圈设置在机体顶部与尾矿槽连接处的内部中心位置，第三空心线圈与机体内腔体同轴配置。

5.根据权利要求1所述的集重、磁、浮多力场于一体的分选机，其特征在于：第三空心线圈设置在尾矿槽以下机体外部。

6.根据权利要求1所述的集重、磁、浮多力场于一体的分选机，其特征在于：所述矿浆分布器的轴线与机体内腔室的轴线同轴。

7.一种集重、磁、浮多力场于一体的分选方法，采用权利要求1~6任一项所述的集重、磁、浮多力场于一体的分选机，其特征在于：包括以下步骤：

（1）原矿经射流充气矿化从入料管给入，经矿浆分布器均匀分布，调节药剂用量和励磁电源的电流大小，石英类脉石矿物被气泡携带向上运动，磁铁矿物在浮选区磁场和重力的作用下向下运动；原矿在药剂和磁场作用下进行粗选，初步实现磁铁矿和脉石矿物的分离；

（2）粗精矿在分选分级锥富集，调节励磁电源的电流大小、磁系位置和冲洗水量，磁性矿物在重力、磁力的作用下向下运动，从精矿排出口排出形成精矿，非磁性矿物和中贫连生体在上升水流和磁铁矿形成的重介上浮力的作用下向上运动返回至浮选区再选；

（3）泡沫尾矿的中贫连生体在机体内部电磁铁的吸引作用下使其团聚，依靠重力下落返回粗选区再选，或在外部空心线圈的吸引作用下向边壁运动，借助于重力或泵的强制循环，使泡沫中的磁性矿物返回浮选区再选。

8.根据权利要求7所述的集重、磁、浮多力场于一体的分选方法，其特征在于：分选机的调整方法为：

①分选机初始工作时，合理调节药剂制度、冲洗水量操作参数，保证分选机的正常开车不堵塞；

②待分选机工作状况稳定后，打开三个空心线圈，通过对第一、第二空心线圈的磁系位置和励磁强度的调节，调整精矿排出量和精矿产品质量；通过对第三空心线圈在机体中上部位置和励磁强度的调节，调整中贫连生体品位和返回量；

③如果在第二空心线圈的励磁强度和磁系位置调节范围内无法使指标达标，则通过提高第二空心线圈结构的高度/直径比值重新调整电流强度；

④根据分选工艺要求，确定第三空心线圈所吸附中贫连生体直接返回再选或由第三空心线圈的移动装置吊出，磁系断电后收集再磨返回再选。

9.根据权利要求7所述的集重、磁、浮多力场于一体的分选方法，其特征在于：所述第一空心线圈、第二空心线圈、第三空心线圈分别连接外部电源，通过调整电流强度无级调整磁场强度。