CN109046765A - 一种干式磁选工艺实验装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于磁选领域，提供了一种干式磁选工艺实验装置，其包括密封箱，密封箱顶部具有与其可连通的储料斗，该密封箱底部具有独立的精矿集料斗和尾矿集料斗；至少一个半磁滚筒，半磁滚筒安装在密封箱内，该半磁滚筒的进料端用于接收储料斗的出料端输送的矿砂；分料隔板，分料隔板安装在半磁滚筒的下方，该分料隔板用于将半磁滚筒分离的铁精粉和尾矿分别导入精矿集料斗和尾矿集料斗内；及驱动机构，驱动机构的输出端与半磁滚筒的输入端连接。根据本发明提供的干式磁选工艺实验装置，通过在一个封闭的空间内调节半磁滚筒的参数以选择最佳的磁选参数，从而确定最佳的磁选方案，该实验设备结构简单，操作方便，效率高，最重要的污染物产生量少。

Description

一种干式磁选工艺实验装置

技术领域

本发明涉及磁选技术领域，具体涉及一种干式磁选工艺实验装置。

背景技术

随着矿山大量开发，高品位矿山资源日益匮乏，人们逐渐把开采目标转向了低品位矿山，而低品位矿石的组成成分复杂，且单体颗粒较细，开发难度较大。磁选是利用矿物之间磁性差异来实现磁性矿物与非磁性矿物之间分离的一种物理方法。永磁筒式磁选机是磁选工艺中应用最为广泛的一种选矿设备，因其结构相对简单、生产成本低、运转可靠等优点，被广泛应用于有色金属矿石、煤炭以及其它物料除铁等领域中。磁选设备的改进及选矿工艺的优化不仅影响着选矿产品的质量，而且还关系到选矿厂的经济效益。因此，了解磁选机磁场强度，半磁滚筒转速，矿石粒度，风速风量等因素对分选效果的影响至关重要。

目前干式磁选工艺、设备已有应用，但还缺乏一种能够研究磁场强度，半磁滚筒转速，矿石粒度，风速风量等因素对分选效果影响的因素实验设备。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种干式磁选工艺实验装置，以系统研究选矿过程中各工艺参数对分选效果的影响，为最佳工艺的确定和设备的选择、改进提供专门实验装置。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种干式磁选工艺实验装置，其包括：密封箱，所述密封箱顶部具有与其可连通的储料斗，该密封箱底部具有独立的尾矿集料斗和精矿集料斗；至少一个半磁滚筒，所述半磁滚筒安装在所述密封箱内，该半磁滚筒的进料端用于接收所述储料斗的出料端输送的矿砂；分料隔板，所述分料隔板安装在所述半磁滚筒的下方，该分料隔板用于将所述半磁滚筒分离的铁精粉和尾矿分别导入所述尾矿集料斗和所述精矿集料斗内；及驱动机构，所述驱动机构的输出端与所述半磁滚筒的输入端连接。

根据本发明提供的干式磁选工艺实验装置，通过在一个封闭的空间内调节半磁滚筒的参数以选择最佳的磁选参数，从而确定最佳的磁选方案，该实验设备结构简单，操作方便，效率高，最重要的污染物产生量少。

根据本发明的一个示例，还包括安装在所述密封箱外的供风装置和排风装置；所述供风装置的出风端伸入所述密封箱内置于所述半磁滚筒进料端与所述储料斗出料端之间的一侧，该供风装置用于形成涡旋气流，促进矿砂分离；所述排风装置与所述密封箱连通，用于排出所述密封箱内的污风；

有益效果：供风装置向半磁滚筒进料端与储料斗出料端之间形成的分选区供风，使分选区内形成漩涡气流，矿沙受漩涡气流的作用后，松散度显著提高，能与半磁滚筒充分接触，从而提高分选效率，当然也可以提高矿砂的处理效率。

根据本发明的一个示例，所述排风装置的末端具有除尘器。

有益效果：设置除尘器有助于减少污风内的杂质，进而减少污染物的排放量。

根据本发明的一个示例，所述密封箱包括阶梯型的箱体和可拆卸安装在所述箱体上的前壳，所述前壳具有与所述箱体的阶梯部相对应的缺口，所述前壳相对的两个所述缺口与所述箱体的阶梯部之间设置有导磁辊流板。

根据本发明的一个示例，所述导磁辊流板为曲面结构。

根据本发明的一个示例，所述半磁滚筒为三个，且成阶梯状设置，该半磁滚筒分别与所述导磁辊流板、所述箱体的阶梯部对应设置。

有益效果：本发明采用三级干式风磁选工艺，不仅提高了选矿效率，还显著提高了选矿产品的回收率，从而提高了经济和社会效益。

根据本发明的一个示例，所述供风装置的出风端设置有三个供风调节机构，所述供风调节机构分别与所述半磁滚筒对应设置。

根据本发明的一个示例，所述半磁滚筒包括筒体、端盖、法兰、磁系固定轴、滚筒驱动轴、磁性体及深沟球轴承；所述端盖为两个，且分别安装在所述筒体的两端，每个所述端盖外表面中心的轴向上开设有通孔；所述深沟球轴承为两个，且对应装设于所述通孔内；

所述滚筒驱动轴一端通过所述法兰固定在一所述端盖上，且其端部装入一所述深沟球轴承内，所述滚筒驱动轴的另一端与所述驱动机构的输出端连接；所述磁系固定轴贯穿于所述筒体内，该磁系固定轴与所述滚筒驱动轴之间形成间隙；所述磁性体均匀分布在所述磁系固定轴上，且所述磁性体的磁包角在不大于270°。

根据本发明的一个示例，所述磁性体包括半圆形的磁块固定板和固定在所述磁块固定板上的若干个钕铁硼磁块，所述钕铁硼磁块的磁极极性沿所述磁块固定板的圆周方向交替排布，所述磁性体的磁包角在180°-270°之间。

根据本发明的一个示例，所述磁系固定轴远离所述滚筒驱动轴的一端穿出所述端盖，该磁系固定轴穿出端安装有磁性调节机构，所述磁性调节机构包括连杆和与所述连杆通过销轴连接的丝杠。

有益效果：磁性调节机构可用于调节半磁滚筒内的磁系的偏角，从而控制精矿掉落的位置。

本发明的一些附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明实施例提供的一种干式磁选工艺实验装置的内部结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种干式磁选工艺实验装置整体外观示意图；

图3为图1中导磁辊流板10壳、半磁滚筒、供风装置布置示意图；

图4为图1中供风装置结构示意图；

图5为主机箱的结构示意图；

图6为前壳的结构示意图；

图7为传动装置、半磁滚筒、磁系调节装置连接布置示意图；

图8为图7中磁系调节装置的侧视图；

附图标记中：

1、密封箱；11、箱体；111、横梁；112、不锈钢板；113、支撑架；12、前壳；121、缺口；

2、储料斗；

3、精矿集料斗；

4、尾矿集料斗；

5、半磁滚筒；511、筒体；512、端盖；52、法兰；53、磁系固定轴；54、滚筒驱动轴；551、磁块固定板；552、钕铁硼磁块；56、深沟球轴承；57、磁性调节机构；571、连杆；572、丝杠；581、轴承座A；585、轴承座B；

6、分料隔板；

7、驱动机构；71、调速电机；72、联轴器；

8、供风装置；81、供风调节机构；811、底座；812、压板；813、压缩弹

簧；814、紧固螺栓；815、旋转螺母；82、进风管；83、鼓风机；

9、排风装置；91、除尘器；

10、导磁辊流板；

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，在本发明的描述中，“若干个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例：

结合附图1-8所示，本实施例的一种干式磁选工艺实验装置，其包括：密封箱1、储料斗2、精矿集料斗3、尾矿集料斗4、分料隔板6、半磁滚筒5、分料隔板6等。

如图1所示，密封箱1顶部具有与其可连通的储料斗2，储料斗2的形状、大小根据实际情况确定，密封箱1底部具有独立的精矿集料斗3和尾矿集料斗4，精矿集料斗3和尾矿集料斗4的大小根据储料斗2的大小确定；半磁滚筒5安装在密封箱1内，该半磁滚筒5的进料端用于接收储料斗2的出料端输送的矿砂；分料隔板6安装在半磁滚筒5的下方，该分料隔板6用于将半磁滚筒5分离的铁精粉和尾矿分别导入尾矿集料斗4和精矿集料斗3内，驱动机构7的输出端与半磁滚筒5的输入端连接，用于给半磁滚筒5旋转提供动力。

本实施例提供的干式磁选工艺实验装置，主要在密封箱1、精矿集料斗3、尾矿集料斗4、半磁滚筒5上进行了改进，保证了在一个相对封闭的空间内进行矿砂磁选，减少了磁选所引起的空气污染，矿砂外露的状况。

具体地，在本实施例中，储料斗2的出料口设置有控制阀门(图中未示出)，该控制阀门可控制进入半磁滚筒5内的矿砂速率。

具体地，如图1和图2所示，在本实施例中，干式磁选工艺实验装置还包括安装在密封箱1外的供风装置8和排风装置9，供风装置8的出风端伸入密封箱1内置于半磁滚筒5进料端与储料斗2出料端之间的一侧，该供风装置8用于形成涡旋气流，促进矿砂分离，排风装置9与密封箱1连通，用于排出密封箱1内的污风。优选地，排风装置9的入风端设置在密封箱1的上部，且远离供风装置8的出风端，排风装置9的末端具有除尘器91，所述除尘器91具有变频器，变频器可控制除尘器91的吸尘能力。

具体地，如图2、图5及图6所示，在本实施例中，密封箱1包括阶梯型的箱体11和可拆卸安装在箱体11上的前壳12，箱体11和前壳12嵌套设置，其连接处均开孔并用螺栓连接紧固，箱体11和前壳12均为结构件，箱体11由多个横梁111和多个不锈钢板112通过焊接或螺栓连接构成，不锈钢板112外壁还设置有用于放置驱动机构7的支撑架113。

在本实施例中，箱体11的台阶为三个，前壳12倾斜设置，以与箱体11相配合，前壳12在与箱体11相配合的端面具有缺口121，相应的缺口121为六个，前壳12相对的两个缺口121与箱体11的阶梯部之间设置有导磁辊流板10，该导磁辊流板10为曲面结构，优选圆弧板。

在本实施例中，因箱体11为阶梯型结构，前壳12倾斜设置，对应安装的半磁滚筒5也为三个，且成阶梯状设置，该半磁滚筒5分别与导磁辊流板10、箱体11的阶梯部对应设置。

在本实施例中，通过设置三个半磁滚筒5以实现矿砂多级分选，不但提高了选矿效率，还显著提高了选矿产品的回收率，进而能够提升选矿企业的效率。

如图2所示，本实施例中半磁滚筒5设置三个，相应的驱动机构7和供风装置8也要做调整，优选地，驱动机构7为三个相对独立的机构，其之间互不影响，以便于后期维护，而供风装置8较稳定，可在供风装置8的出风端设置有三个供风调节机构81，供风调节机构81分别与半磁滚筒5对应设置，供风装置8具体结构在下文描述。

如图1、图3、图4及图5所示，本实施例中供风装置8包括安装在密封箱1外侧的鼓风机83、安装密封箱1内侧的供风调节机构81及连接鼓风机83和供风调节机构81的进风管82。

在本实施中，供风调节机构81固定在箱体11内的横梁111上，供风调节机构81的出风口与半磁滚筒5和导磁辊流板10之间的进料口水平对齐，供风调节机构81的进风口端通过各自进风管82与鼓风机83相连，在每一进风管82上设有流量调节阀(图中未示出)，以保证进风量可调节。

如图4所示，供风调节机构81包括底座811、压板812、压缩弹簧813、紧固螺栓814及旋转螺母815，压缩弹簧813设置在底座811和压板812之间，紧固螺栓814穿过底座811、压缩弹簧813、压板812后与旋转螺母815配合，通过旋转螺母815可调节供风装置8出风口的大小，本实施例中，压缩弹簧813、紧固螺栓814及旋转螺母815均为四个。

具体地，参照图2，在本实施例中，导磁辊流板10由不锈钢材料和玻璃板组成，导磁辊流板10内表面为组合型曲面。

具体地，参照图2，在本实施例中，分料隔板6安装在上下两级半磁滚筒5之间，分料隔板6顶端与半磁滚筒5最底端径向距离大于60mm，分料隔板6两侧的侧板开孔，通过螺栓固定在箱体11两侧的不锈钢板112上。

具体地，参照图7和图8，在本实施例中，所述半磁滚筒5包括筒体511、端盖512、法兰52、磁系固定轴53、滚筒驱动轴54、磁性体及深沟球轴承56。

所述端盖512为两个，且分别安装在筒体511的两端，两个端盖512之间通过螺栓连接；所述端盖512外表面中心的轴向上开设有通孔(图中未示出)；所述深沟球轴承56为两个，且对应装设于通孔内；

滚筒驱动轴54一端通过法兰52固定在一端盖512上，且其端部装入一深沟球轴承56内，滚筒驱动轴54另一端与驱动机构7的输出端连接；所述磁系固定轴53贯穿于所述筒体511内，且该磁系固定轴53的两端对应伸入两个深沟球轴承56内，该磁系固定轴53与滚筒驱动轴54之间形成间隙，使得磁系固定轴53转动时无摩擦；所述磁性体均匀分布在磁系固定轴53上，且磁性体的磁包角在不大于270°。

更具体地，在本实施例中磁系固定轴53不随筒体511同步转动，所述箱体11两侧的支撑架113分别设置有轴承座A581和轴承座B582，所述轴承座A581和轴承座B582内均装设有调心滚子轴承(图中未示出)，所述轴承座A581配合调心滚子轴承调节和支撑滚筒驱动轴54，所述轴承座B配合582调心滚子轴承调节和支撑磁系固定轴53。

优选地，本实施例，所述磁性体包括半圆形的磁块固定板551和固定在磁块固定板551上的若干个钕铁硼磁块552，钕铁硼磁块552的磁极极性沿磁块固定板551的圆周方向交替排布，磁性体的磁包角在180°-270°之间，矿砂在半磁滚筒3外表面发生磁旋转，能有效破坏磁团聚现象，并可以把夹杂的脉石充分分离，从而有利于提高精矿的品位。

优选地，在本实施例中，磁系固定轴53远离滚筒驱动轴54的一端穿出端盖512，该磁系固定轴53穿出端安装有磁性调节机构57，磁性调节机构57包括连杆571和与连杆571下端通过销轴连接的丝杠572，所述连杆571上端通过螺栓与磁系固定轴53连接。通过移动丝杠572使连杆33发生移动，从而控制磁系的角度，调整磁场的分布区域，将磁场调至最佳的选别位置。

在本实施例中，驱动机构7包括调速电机71和联轴器72，所述调速电机71的输出端通过联轴器72与滚筒驱动轴54连接。

本发明的工作过程：

启动鼓风机83，调节供风装置8出风口的大小，并启动除尘器91，通过变频器调节除尘器91的流量；启动调速电机71使半磁滚筒5运转，通过转动调速电机71上的旋钮调节半磁滚筒5的转速；在储料斗2中放入适量原矿砂，然后打开储料斗2下端的阀门，通过改变阀门开口的大小从而控制料层的厚度；原矿由储料斗2进入密封箱1体内的分选区，磁性较强的矿粒吸附在半磁滚筒5表面，被运输到精矿口处掉落，精矿通过分料隔板6进入精矿集料斗3，而非磁性或磁性较弱的脉石及贫连生体基本不受磁力作用，直接在尾矿口处掉落，最后进入尾矿集料斗4。由上一级分选后的尾矿会自动进入下一级分选区进行再次分选，使矿沙中的剩余磁性矿粒得到充分回收。分选区位于导磁辊流板10壳和半磁滚筒5之间的空隙处，两者之间的径向距离大于60mm，并由供风装置8往该间隙内供风，使分选区内形成漩涡气流，矿沙受漩涡气流的作用后，松散度显著提高，能与半磁滚筒5充分接触。磁系调节装置用来调节半磁滚筒5内磁系的偏角，从而控制精矿掉落的位置。

本发明的技术效果：

1、本实施例将气固两相流原理运用到干式永磁筒式磁选机中，显著提高了矿沙的松散度，尤其适合分选粒度为2mm以下的细粒级、低品位磁铁矿；

2、本实施例实现了矿物的三级分选，不仅提高了选矿效率，还显著提高了选矿产品的回收率；

3、本实施例实现了选矿过程不需要水，粉尘排放量较少，对外界环境污染较小；

4、矿沙在半磁滚筒外表面发生磁翻转，能有效破坏磁团聚现象并把夹杂的脉石充分分离，从而有利于提高精矿的品位。

5、本实施例采用了模块化设计思考，加工制造、安装维护方便。

6、本实施例易于改变各种工作参数，操作简便，为工艺和选矿设备的优化提供了平台。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种干式磁选工艺实验装置，其特征在于，包括：

密封箱(1)，所述密封箱(1)顶部具有与其可连通的储料斗(2)，该密封箱(1)底部具有独立的精矿集料斗(3)和尾矿集料斗(4)；

至少一个半磁滚筒(5)，所述半磁滚筒(5)安装在所述密封箱(1)内，该半磁滚筒(5)的进料端用于接收所述储料斗(2)的出料端输送的矿砂；

分料隔板(6)，所述分料隔板(6)安装在所述半磁滚筒(5)的下方，该分料隔板(6)用于将所述半磁滚筒(5)分离的铁精粉和尾矿分别导入所述精矿集料斗(3)和所述尾矿集料斗(4)内；

及驱动机构(7)，所述驱动机构(7)的输出端与所述半磁滚筒(5)的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种干式磁选工艺实验装置，其特征在于：

还包括安装在所述密封箱(1)外的供风装置(8)和排风装置(9)；

所述供风装置(8)的出风端伸入所述密封箱(1)内置于所述半磁滚筒(5)进料端与所述储料斗(2)出料端之间的一侧，该供风装置(8)用于形成涡旋气流，促进矿砂分离；

所述排风装置(9)与所述密封箱(1)连通，用于排出所述密封箱(1)内的污风。

3.根据权利要求2所述的一种干式磁选工艺实验装置，其特征在于：

所述排风装置(9)的末端具有除尘器(91)。

4.根据权利要求1所述的一种干式磁选工艺实验装置，其特征在于：

所述密封箱(1)包括阶梯型的箱体(11)和可拆卸安装在所述箱体(11)上的前壳(12)，所述前壳(12)具有与所述箱体(11)的阶梯部相对应的缺口(121)，所述前壳(12)相对的两个所述缺口(121)与所述箱体(11)的阶梯部之间设置有导磁辊流板(10)。

5.根据权利要求4所述的一种干式磁选工艺实验装置，其特征在于：

所述导磁辊流板(10)为曲面结构。

6.根据权利要求5所述的一种干式磁选工艺实验装置，其特征在于：

所述半磁滚筒(5)为三个，且成阶梯状设置，该半磁滚筒(5)分别与所述导磁辊流板(10)、所述箱体(11)的阶梯部对应设置。

7.根据权利要求2所述的一种干式磁选工艺实验装置，其特征在于：

所述供风装置(8)的出风端设置有三个供风调节机构(81)，所述供风调节机构(81)分别与所述半磁滚筒(5)对应设置。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的一种干式磁选工艺实验装置，其特征在于：

所述半磁滚筒(5)包括筒体(511)、端盖(512)、法兰(52)、磁系固定轴(53)、滚筒驱动轴(54)、磁性体及深沟球轴承(56)；

所述端盖(512)为两个，且分别安装在所述筒体(511)的两端，每个所述端盖(512)外表面中心的轴向上开设有通孔；

所述深沟球轴承(56)为两个，且对应装设于所述通孔内；

所述滚筒驱动轴(54)一端通过所述法兰(52)固定在一所述端盖(512)上，且其端部装入一所述深沟球轴承(56)内，所述滚筒驱动轴(54)另一端与所述驱动机构(7)的输出端连接；

所述磁系固定轴(53)贯穿于所述筒体(511)内，该磁系固定轴(53)与所述滚筒驱动轴(54)之间形成间隙；

所述磁性体均匀分布在所述磁系固定轴(53)上，且所述磁性体的磁包角在不大于270°。

9.根据权利要求8所述的一种干式磁选工艺实验装置，其特征在于：

所述磁性体包括半圆形的磁块固定板(551)和固定在所述磁块固定板(551)上的若干个钕铁硼磁块(552)，所述钕铁硼磁块(552)的磁极极性沿所述磁块固定板(551)的圆周方向交替排布，所述磁性体的磁包角在180°-270°之间。

10.根据权利要求8所述的一种干式磁选工艺实验装置，其特征在于：所述磁系固定轴(53)远离所述滚筒驱动轴(54)的一端穿出所述端盖(512)，该磁系固定轴(53)穿出端安装有磁性调节机构(57)，所述磁性调节机构(57)包括连杆(571)和与所述连杆(571)通过销轴连接的丝杠(572)。