CN108435415A - 一种高效磁力分级机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高效磁力分级机，包括：给矿筒，沿切线方向设置在给矿筒上的给矿管，设置在给矿筒外侧的分级筒和设置在分级筒上部的溢流槽，其特征在于所述的分级筒为多变径分级筒，在多变径分级筒的外侧由上至下同心套装有若干个励磁线圈，在若干个励磁线圈外侧设有封闭外筒，在多变径分级筒下部外侧沿切线方向设有给水管，在多变径分级筒下部安装有倒锥筒状的底锥，在底锥的下部安装有浓度传感器，在浓度传感器的下部安装有电动排矿阀门。本发明的优点是：结构简单，分级效率高，可代替细筛分级作业，减少选矿设备段数，再磨机台数可降为原来的三分之一，节能降耗，大幅度降低精矿成本，提高选厂经济效益。
Description
技术领域
本发明属于水力分级设备技术领域，具体涉及一种用于选矿厂磁铁矿分级的高效磁力分级机。
背景技术
目前，磁铁矿选矿厂在生产过程中使用的分级设备，按分级原理可分为两种：第一种是在重力或重力和离心力的复合力场中，根据颗粒在流体中的沉降速度不同而进行分级的分级设备；第二种是根据颗粒粒度的大小进行分级的筛分分级设备。
按重力或重力和离心力的复合力场中分级的设备包括：螺旋分级机、水力旋流器、圆锥分级机机和槽形分级机等。这些按重力分级的设备，沉降下来的产物是返砂或沉砂需要返回球磨机再磨，溢流出来的产物是合格产品，需要送到下段作业去分选。
水力水力旋流器主要由圆筒筒体、切线给矿管、溢流管、锥体、沉砂嘴所组成，水力旋流器是利用离心力原理分级的设备，给矿由给矿管用泵打入，靠高速旋转离心力将受重力大(粗粒和重量大)的颗粒甩向周边并下沉至底口排出并去再磨；受重力小的细颗粒滯留在轴线周围并被旋转上升水流带出至溢流。但旋流器溢流是目的产物，底流是需要返到磨机再磨的产物，且其底流具有反富集作用，即解离的单体金属矿物颗粒易进入底流，从而又去了再磨是不合理的。
圆锥分级机按处理物料受的重力不同而得到分级。矿浆由给矿管给入，经中心筒旋流给入锥槽的中上部，同时由底部给入上升水流；粗重颗粒下沉速度大于上升水流冲力而下沉，最后由底部产出粗重颗粒产品；细颗粒沉降速度小于上升水流速度而上升，由溢流溢出。圆锥分级机也存在底流反富集作用，如果去再磨也存在已经单体解离的金属矿颗粒的过磨现象。
机械搅拌式槽形分级机与圆锥分级机类似，只不过分级情况好一些而已。圆锥分级机和槽形分级机分级原理同为干涉沉降原理。
球磨机排出的产物是有的用矿物和脉石的混合物，对磁铁矿来说该混合物由单体磁铁矿颗粒、磁铁矿和脉石矿物的连生体以及单体脉石矿物颗粒组成。其中磁铁矿的比重大(4.9～5.2)，脉石的比重小(2.2～3.5)。
按重力或重力和离心力复合力分级的各种分级设备，因为颗粒的沉降速度不仅与颗粒的大小、形状有关，而且与比重也有关，是按照含有比重因素的“水力直径”分级的，不是按照颗粒的几何尺寸分级的，其分级原理特点存在“粗中有细”，“细中有粗”。因此，这种设备的分级效率既不高，还存在反富集现象(因为磁铁矿的比重大)，致使大量中粗粒单体磁铁矿进入返砂或沉砂)。实际生产中其分机效率一般只为30％～50％，结果造成一些小于分级粒度的单体磁铁矿混入返砂或沉砂，又返回了球磨机再磨，造成了过磨。
按粒度分级的设备包括：振动筛、弧形筛、细筛等。这些按粒度分级的设备的产物分为筛上产物和筛下产物，筛上产物需要返回球磨机再磨，筛下才是要送到分选作业去的产物。
按粒度分级的各种筛分分级设备，由于筛孔尺寸细小，一般为0.1mm～0.2mm，筛分效率不高，筛上产物中含有大量的小于筛孔尺寸的颗粒，其中有许多颗粒是已经单体解离的磁铁矿颗粒，返回了球磨机再磨，未能进入筛下，从而也未进入分选作业。
上述两种分级设备的沉砂或筛上产物中均含有大量已经单体解离的磁铁矿，由于它们又返回球磨机再磨，从而既造成单体磁铁矿的过磨，又造成中矿循环量太大的恶性循环现象，降低了真正需要再磨的连生体的磨矿效率，降低了球磨机处理新给矿的能力。
综上所述，研发能够减少现有分级设备的沉砂或筛上产物中已经单体解离的磁铁矿颗粒的高效分级设备很有必要。
发明内容
本发明的目的是提供一种对细粒磁铁矿分级效率高的高效磁力分级机。
本发明是通过下述技术方案实现的：
本发明的一种高效磁力分级机，包括给矿筒，沿切线方向设置在给矿筒上部的给矿管，设置在给矿筒外侧的分级筒和设置在分级筒上部的溢流槽，其特征在于所述的分级筒为多变径分级筒，在多变径分级筒的外侧由上至下同心套装有若干个励磁线圈，在若干个励磁线圈外侧设有封闭外筒，在多变径分级筒下部外侧沿切线方向设有给水管，在多变径分级筒下部同心安装有倒锥筒状的底锥，在底锥的下部同心安装有浓度传感器，在浓度传感器的下部安装有电动排矿阀门。
所述的多变径分级筒由上至下有4到8次缩径，总缩径比为1.5～2.0，且最小直径大于给矿筒的直径。
所述的溢流槽呈敞口状，敞口比为1.1～1.15。
所述的若干个励磁线圈，其磁场强度由上而下逐渐变大，励磁线圈中心的磁场强度调节范围为6.4～20kA/m。
本发明的分级过程：
由给矿管旋流给入给矿筒旋转向下进入多变径分级腔的中上部，由自上而下设置的多个励磁线圈产生的下移磁场力向下拉动磁性矿粒，在底部排矿口排出高浓度高品位的底流，在下部给水管引入的高速旋转上升水流作用下，将矿浆中的单体脉石和磁铁矿与脉石的连生体冲带至溢流。
溢流产物为单体脉石为主，磁铁矿与脉石的连生体为辅的需要再磨再选的中矿；底流为高品位的沉砂。
现将本发明高效磁力分级机的结构特点、分级原理以及性能与水力旋流器、圆锥分级机、槽型分级机及细筛分级进行对比，见表1。
表1五种分级机结构特点、分级原理和性能对比表
综上所述，从产物去向看，旋流器溢流是目的产物，而高效磁力分级机底流是得以富集的目的产物。圆锥分级机和槽形分级机虽然底流是目的产物，但其沉降力都是重力；而磁力分级机沉降力主要是磁力，重力仅仅为辅；从结构上看，圆锥和槽形分级机是倒立的锥体或倒立的方箱锥体，而磁力分级机则是倒立的多变径锥体；细筛是按粒度分级的设备，其分级原理是按筛孔大小和流漠分选力进行分级的，其筛下产物是目的产物，筛上是需要再磨的产物。
磁力分级机与其它四种分级设备相比，其最大不同点，在于其它四种分级设备分级原理，或为离心力场的离心力，或为地球重力场的重力，或为在重力作用下根据筛孔的大小和流漠分层作用，小于筛孔的细粒进入筛下；而磁力分级机的分级原理为下移磁场力与重力的复合力，而且下沉力主要为磁力场的磁力。
本发明的优点是：
本发明与传统的分级设备，特别是与细筛分级设备相比，本发明的底流产率高于细筛的筛下产率30个百分点以上，且底流铁品位还高于细筛筛下产物品位，一般在给矿品位62％～65％条件下，底流品位可达66％～68％以上。
由于本发明的分级筒为多变径分级筒，且由上至下同心套装有若干个磁场强度由上而下逐渐增大的励磁线圈，适用于给矿粒度≤0.3mm的分级给矿。不具反富集作用，可代替细筛分级作业，减少选矿设备段数，再磨机台数可降为原来的三分之一，节能降耗，大幅度降低精矿成本，提高选厂的经济效益。
附图说明
图1为高效磁力分级机结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明的一种高效磁力分级机，包括给矿筒2，沿切线方向设置在给矿筒2上的给矿管1，设置在给矿筒2外侧的分级筒和设置在分级筒上部的溢流槽3，其特征在于所述的分级筒为多变径分级筒4，所述的分级筒4由上至下有4到8次缩径，总缩径比为1.5～2.0，且最小直径大于给矿筒2的直径；在多变径分级筒4的外侧由上至下同心套装有若干个励磁线圈5，在若干个励磁线圈5外侧设有封闭外筒6，在多变径分级筒4下部外侧沿切线方向设有给水管7，在多变径分级筒4下部同心安装有倒锥筒状的底锥8，在底锥8的下部同心安装有浓度传感器9，在浓度传感器9的下部安装有电动排矿阀门10。由于本发明的分级筒为多变径分级筒，且由上至下同心套装有若干个由上而下磁场逐渐变大的励磁线圈，适用于给矿粒度≤0.3mm的分级给矿，代替细筛作业，减少了选矿设备段数和台数，降低了设备成本。同时底流产率高于细筛的筛下产率30个百分点以上，且底流品位也高出细筛筛下产物1～3个百分点，底流品位高达66％～68％以上。
因现场所用细筛分级弊端很大，兹用某磁铁矿选矿厂的细筛给矿及其筛上、筛下产物作为分级对比试验对象，采用实验室细筛与本发明的实验型磁力分级机进行对比实验，分析对比试验结果可得如下结论：
1)实验室细筛筛下产物产率仅为41.90％，而磁力分级机底流产率高达89.75％，后者比前者高出47.85个百分点，而且其品位也高出1.08个百分点；同时磁力分级机溢流铁品位还比细筛筛上铁品位低了48.21个百分点，从而杜绝了细筛筛上产物中的大量已经单体解离的磁铁矿颗粒去再磨造成严重过磨的弊端。
2)实验室细筛筛上产物和磁力分级机溢流均为分级非目的产物，它们是需要返回球磨机再磨的中矿，两者在数量上差异很大，前者(细筛筛上)产率为58.10％，后者(磁力分级机溢流)产率为10.25％，后者仅为前者的5.67分之1。也就是说，假定它们都返回再磨，中矿再磨量，磁力分级机的再磨量仅为细筛的5.67分之1。如此，若原来再磨机台数是6台，当用磁力分级机代替细筛以后，再磨机台数可变为1台了，从而可大大降低球磨机的电耗和钢耗。对于一个年处理原矿量500万t的磁铁矿选矿厂来说，若现场用的是Φ2700×3600mm再磨球磨机，则年节电可达(400kw×5台×0.85×24h×365天×0.9＝)1340.3万kwh(度)，年节约钢耗(包括钢球和球磨衬板，单耗0.6kg/t原矿)为(0.6kg/t原×500万t＝)300万kg＝3000t，仅节电节钢总价约1854万元。
Claims (4)
1.一种高效磁力分级机，包括：给矿筒，沿切线方向设置在给矿筒上的给矿管，设置在给矿筒外侧的分级筒和设置在分级筒上部的溢流槽，其特征在于所述的分级筒为多变径分级筒，在多变径分级筒的外侧由上至下同心套装有若干个励磁线圈，在若干个励磁线圈外侧设有封闭外筒，在多变径分级筒下部外侧沿切线方向设有给水管，在多变径分级筒下部安装有倒锥筒状的底锥，在底锥的下部安装有浓度传感器，在浓度传感器的下部安装有电动排矿阀门。
2.根据权利要求1所述的一种高效磁力分级机，其特征在于所述的多变径分级筒根据分级筒直径大小由上至下有4到8次缩径，最小直径大于给矿筒的直径。
3.根据权利要求1所述的一种高效磁力分级机，其特征在于所述的溢流槽呈敞口状，敞口比为1.1～1.15。
4.根据权利要求1所述的一种高效磁力分级机，其特征在于所述的若干个励磁线圈，其磁场强度由上而下逐渐变大，励磁线圈中心的磁场强度调节范围为6.4～20kA/m。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20180824 |
|
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |