CN110860372A - 一种钛铁矿精选磁选机和精选方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钛铁矿精选磁选机和精选方法，钛铁矿精选磁选机包括分选圆筒和槽体，分选圆筒嵌于槽体内，分选圆筒上方设有给料斗，分选圆筒内安装有与槽体相对布置的磁系，槽体上开设有磁性物出口，磁系是由多个弧形的磁极拼接而成的弧形整体。本发明的具有磁系磁场强度高、磁场梯度均匀、磁夹杂小、精选效果好、选得的精矿品质高等优点。
Description
技术领域
本发明属于磁分离设备领域，尤其涉及一种钛铁矿精选筒式磁选机和精选方法。
背景技术
钛铁矿分选最初是采用重选-浮选的方法，随着上世纪八十年代钕铁硼强磁材料的发明，筒式强磁选机被研发出来，逐渐地应用于赤(褐)铁矿、锰矿等比磁化系数较小的矿种的分选中，然后被推广到海滨砂矿的钛铁矿、石榴石选矿中，目前钛铁矿的分选方法主要有湿式分选和干式分选法。
近几年干式筒式磁选机在钛铁矿精选中应用广泛，与湿式磁选机相比，干式磁选机没有水流紊流的影响，可实现薄层给料，分选过程相对简单，稳定性也更好，但是对入料含水率要求比较高，特别是在湿润多雨的地区不适用，入料含水率控制不好容易结块，粘附筒面，严重影响生产指标，所以在入选之前往往需要增加烘干装置，增加投资成本和燃气等运行成本，烘干以及干式磁选过程也会产生粉尘污染，还需要增设除尘设备，目前该工艺主要在我国北方干旱少雨的地方应用，而南方及西南地区应用较少。
湿式磁选机在钛铁矿选矿中的应用最广泛的是高梯度磁选机，主要应用于浮选之前的抛尾作业或者海砂矿的钛锆分离作业，由于其磁系设置和磁选机结构方面的原因，磁夹带较多，无法得到合格的钛精矿，所以难以应用于钛铁矿精选作业。随着国内更加严格的环保政策以及企业降本增效的考虑，对钛铁矿湿式精选机的需求越来越强烈。而传统的湿式筒式精选磁选机由于磁系结构和磁选机结构设计不够合理，有些由于磁场梯度过高而导致精矿夹杂严重，钛精矿品位不达标；有些由于磁场强度不够，钛精矿产率不高，经济指标不合理，所以国内还没有能够应用于钛铁矿精选的设备。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，对磁系结构和磁选机结构进行设计，提供一种适用于钛铁矿精选的磁选设备和精选方法。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种钛铁矿精选磁选机，包括分选圆筒和槽体，所述分选圆筒嵌于槽体内，所述分选圆筒上方设有给料斗，所述分选圆筒内安装有与槽体相对布置的磁系，槽体上开设有磁性物出口；所述磁系是由多个弧形的磁极拼接而成的弧形整体。该处设计的优势在于，目前常规技术中筒式磁选机以方形磁块居多，磁极顶部为平面，由于磁体表面或磁系表面棱角越尖锐，磁力线越集中，聚磁效果越明显，在棱角尖端处磁场梯度越高，磁性夹杂越严重，导致精选磁选机无法得到合格的钛精矿；本技术方案将钛铁矿精选磁选机的磁系设计成由多个外表面为圆弧状的磁极拼接而成的弧形整体，可以消除磁极棱角处磁场梯度过高的影响，在提供足够钛铁矿选别场强的条件下保证磁场区域磁场梯度的均匀性，最大限度减少磁夹杂，提高精矿品质。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述磁系靠近给料斗的一端为磁系入料端，所述磁系入料端高于槽体水平位置。该处设计的优势在于，磁选机结构上采用筒面给料的方式，使矿浆首先流经筒面未没于槽体液面下的磁场区再进入分选槽体中，使磁系的进料端要高于槽体分选液面高度，可以使磁性颗粒在进入槽体液面之下前就吸附在圆筒上，延长了磁系对于磁性颗粒的作用时间，从而克服了因提高磁场梯度导致磁场有效作用深度小的问题，进而达到提高精选回收率的效果。
所述磁系包角角度为120°～300°。通过增加磁系包角角度进一步延长磁系对于磁性颗粒的作用时间，进一步提高精选效果。
所述磁系由沿磁筒圆周方向交替排列的主磁极和辅助磁极组成，所述磁系由沿分选圆筒圆周内部交替排列且相互接触的主磁极和辅助磁极组成，所述主磁极S极和N极沿分选圆筒径向分布，所述辅助磁极S极和N极分布方向与主磁极垂直，所述主磁极位于磁系外表面一端的极性与相接触辅助磁极的一端极性相同，相邻主磁极位于磁系外表面一端的极性相反。该处设计的目的在于，通过主磁极与相邻辅助磁极极性相同的挤压排列方式，使磁系表面磁场强度得到大幅提高，满足矿物精选的场强需求。
所述主磁极宽度a≥10mm，相邻主磁极间的间距b≤80mm。在主磁极宽度与极距的选择上，由于主磁极和极距越小，磁场梯度越高，作为精选设备，磁场梯度太高容易导致磁夹杂，经试验和研究确定主磁极的的宽度a≥10mm，相邻主磁极的磁极间距b≤80mm，能在磁夹杂尽可能小的前提下，最大程度上提高磁场梯度以满足矿物精选的需要。
所述辅助磁极靠近磁系内表面处设置有橡胶垫片。橡胶垫片能够减少辅助磁极的用量，同时还具有弹性，能够保证辅助磁极紧实地固定在磁系内部，不会发生位移导致辅助磁极与主磁极之间产生空隙而造成磁感应强度降低。
所述给料斗设置于分选圆筒正上方。将给料斗设置在分选圆筒正上方可以最大程度地延长矿料在分选圆筒上的停留时间，增强精选的效率和效果。
所述槽体选用不锈钢材料，型式为顺流型双层结构，所述槽体上设置有溢流水出口和非磁性物出口。
所述钛铁矿精选磁选机还包括设置在所述磁性物出口上方的冲洗水管，所述冲洗水管靠近所述槽体沿分选圆筒表面切线方向设置。增加冲洗水管能够提高磁选机的卸料效率，而将冲洗水管沿分选圆筒表面切线方向布置，能够进一步提高卸料的效率和速度。
一种使用上述技术方案中磁选机的矿物精选方法，包括以下步骤：矿浆从给料斗给入，经过给料斗布料，将物料均匀送入分选圆筒表面，将矿浆随分选圆筒旋转送入磁系的磁场区；待矿浆送入磁系磁场区以后，矿浆中磁性物受重力和磁场力双重作用加速沉降到筒面，并吸附在筒面随分选圆筒旋转，送入槽体液面以下进行淘洗，磁性物经过淘洗在脱离磁场区后从筒面上因重力落入所述槽体的磁性物出口，完成精选过程。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明将钛铁矿精选磁选机的磁系设计为由多个弧形拼接而成的圆弧形整体，可以消除磁极棱角处磁场梯度过高的影响，在提供足够钛铁矿选别场强的条件下保证磁场区域磁场梯度的均匀性，最大限度减少磁夹杂，提高精矿品质。
2、本发明使进料端磁系的末端高于槽体分选液面高度，并增加磁系包角的角度，同时采用筒面给料的方式，使矿浆首先流经筒面未没于槽体液面下的磁场区再进入分选槽体中，可以使磁性颗粒在进入槽体液面之前就吸附在圆筒上，从而克服了因提高磁场梯度导致磁场有效作用深度小的问题，进而达到提高钛铁矿的精选效果；
3、本发明通过主磁极与相邻辅助磁极极性相同的挤压排列方式，使磁系表面磁场强度得到大幅提高，满足了钛铁矿精选的场强需求。
附图说明
图1为钛铁矿精选磁选机结构图；
图2为优选磁系结构和优选磁系磁极排列方式原理图。
图例说明：
1、给料斗；2、分选圆筒；3、磁系入料端；4、磁系；5、槽体；6、冲洗水管；7、磁系卸料端。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。
需要特别说明的是，当某一元件被描述为“固定于、固接于、连接于或连通于”另一元件上时，它可以是直接固定、固接、连接或连通在另一元件上，也可以是通过其他中间连接件间接固定、固接、连接或连通在另一元件上。
除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
实施例1：
如图1和图2所示，本实施例的钛铁矿精选磁选机，包括分选圆筒2和槽体5，分选圆筒2嵌于槽体5内，分选圆筒2上方设有给料斗1，分选圆筒2内安装有与槽体5相对布置的磁系4，槽体5上开设有磁性物出口；磁系4是由多个弧形的磁极拼接而成的弧形整体。
本实施例中，磁系4靠近给料斗1的一端为磁系入料端3，磁系入料端3高于槽体5水平位置。
本实施例中，磁系4包角角度为120°～300°。
本实施例中，磁系4由沿分选圆筒2圆周内部交替排列且相互接触的主磁极和辅助磁极组成，主磁极S极和N极沿分选圆筒2径向分布，辅助磁极S极和N极分布方向与主磁极垂直，主磁极位于磁系外表面一端的极性与相接触辅助磁极的一端极性相同，相邻主磁极位于磁系外表面一端的极性相反。
本实施例中，主磁极宽度a≥10mm，相邻主磁极间的间距b≤80mm。
本实施例中，辅助磁极靠近磁系4内表面处设置有橡胶垫片。
本实施例中，给料斗1设置于分选圆筒2正上方。
本实施例中，槽体5选用不锈钢材料，型式为顺流型双层结构，槽体5上设置有溢流水出口和非磁性物出口。
本实施例中，还包括设置在磁性物出口上方的冲洗水管6，冲洗水管6靠近槽体并沿分选圆筒2表面切线方向设置。
实施例2：
本实施例提供一种使用实施例1中所述磁选机的矿物精选方法，包括以下步骤：矿浆从给料斗1(本实施例选择振动给料斗)给入，经过振动给料斗1振动布料，将物料均匀给入分选圆筒2表面，让矿浆随分选圆筒2旋转送入磁系4的磁场区；待矿浆送入磁系4磁场区以后，矿浆中磁性物受重力和磁场力双重作用加速沉降到筒面，并吸附在筒面随圆筒旋转，送入槽体5液面以下进行淘洗，磁性物经过淘洗之后送入磁系卸料端7，在脱离磁场区后使用冲洗水将磁性物从筒面上冲洗下来，完成磁选过程。
Claims (10)
1.一种钛铁矿精选磁选机，包括分选圆筒(2)和槽体(5)，所述分选圆筒(2)嵌于槽体(5)内，所述分选圆筒(2)上方设有给料斗(1)，所述分选圆筒(2)内安装有与槽体(5)相对布置的磁系(4)，槽体(5)上开设有磁性物出口；其特征在于，所述磁系(4)是由多个弧形的磁极拼接而成的弧形整体。
2.如权利要求1所述的钛铁矿精选磁选机，其特征在于，所述磁系(4)靠近给料斗(1)的一端为磁系入料端(3)，所述磁系入料端(3)高于槽体(5)水平位置。
3.如权利要求1所述的钛铁矿精选磁选机，其特征在于，所述磁系(4)的包角角度为120°～300°。
4.如权利要求1所述的钛铁矿精选磁选机，其特征在于，所述磁系(4)由沿分选圆筒(2)圆周内部交替排列且相互接触的主磁极和辅助磁极组成，所述主磁极的S极和N极沿分选圆筒(2)径向分布，所述辅助磁极的S极和N极分布方向与主磁极垂直，所述主磁极位于磁系外表面一端的极性与相接触辅助磁极的一端极性相同，相邻主磁极位于磁系外表面一端的极性相反。
5.如权利要求4所述的钛铁矿精选磁选机，其特征在于，所述主磁极宽度a≥10mm，相邻主磁极间的间距b≤80mm。
6.如权利要求4所述的钛铁矿精选磁选机，其特征在于，所述辅助磁极靠近磁系(4)内表面处设置有橡胶垫片。
7.如权利要求1所述的钛铁矿精选磁选机，其特征在于，所述给料斗(1)设置于分选圆筒(2)正上方。
8.如权利要求1所述的钛铁矿精选磁选机，其特征在于，所述槽体(5)选用不锈钢材料，型式为顺流型双层结构，所述槽体(5)上设置有溢流水出口和非磁性物出口。
9.如权利要求1-8任一所述的钛铁矿精选磁选机，其特征在于，还包括一设置在所述磁性物出口上方的冲洗水管(6)，所述冲洗水管(6)靠近所述槽体(5)、沿分选圆筒(2)表面切线方向设置。
10.一种使用权利要求1所述磁选机的矿物精选方法，其特征在于，包括以下步骤：矿浆从给料斗(1)给入，经过给料斗(1)布料，将物料均匀送入分选圆筒(2)表面，将矿浆随分选圆筒(2)旋转送入磁系(4)的磁场区；待矿浆送入磁系(4)磁场区以后，矿浆中磁性物受重力和磁场力双重作用加速沉降到筒面，并吸附在筒面随分选圆筒(2)旋转，送入槽体(5)液面以下进行淘洗，磁性物经过淘洗，在脱离磁场区后从筒面上因重力落入所述槽体(5)的磁性物出口，完成精选过程。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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