CN111715402B - 一种不堵塞易冲洗的非金属矿的分选装置 - Google Patents

一种不堵塞易冲洗的非金属矿的分选装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种不堵塞易冲洗的非金属矿的分选装置，包括分选腔和设置在分选腔内部的多个钢毛饼，相邻钢毛饼间设有钢板网；钢毛饼的边缘与分选腔的内壁紧密接触，防止漏浆。钢毛饼的规格为粗丝钢毛饼和细丝钢毛饼，分选腔内沿着矿浆的流向，粗丝钢毛饼和细丝钢毛饼交替设置，矿浆先流经粗丝钢毛饼，后流经细丝钢毛饼。钢板网的边缘与分选腔的内壁间设有间隙，便于钢板网与分选腔间的拆装。钢毛饼由导磁介质棒拉拔成直径0.05～0.2mm的金属丝，然后再由金属丝铺制成钢毛饼。本发明为一种不堵塞易冲洗的非金属矿的分选装置，结构布置合理，分选效率高，分选后的精矿纯度高，具有矿浆通过时对矿浆的阻力小，易冲洗，不易压死和板结、拆装方便等优点。

Description

一种不堵塞易冲洗的非金属矿的分选装置
本发明是申请号：201910714981.9；申请日：2019月08月05日；发明名称“一种用于非金属矿的分选装置”的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种不堵塞易冲洗的非金属矿的分选装置，属于矿选设备技术领域。
背景技术
非金属矿是除金属矿之外的重要的工业矿物，广泛应用于建材、化工、能源、轻功等传统行业以及航天、电子、通信、新材料等高新技术产业，今年来在环保、新能源等方面也获得了大量的应用，非金属矿行业的快速发展，有力地推动了国民经济快速发展。
非金属矿物材料一般对纯度要求较高，杂质含量往往决定了产品的质量等级，特别是其中的含铁量，在非金属矿的加工过程中一般都需要进行除铁作业。非金属矿物中的铁杂质具有含量低、磁性弱、粒度细、去除难等特点，不同性质的物料需采用不同的方法进行除铁作业。磁选是非金属矿除铁应用较广泛和较有效的方法。
现有技术中的非金属矿分选装置，普遍存在分选装置内部易压死和板结，分选时要求矿浆输送压力高，分选效率低，分选效果差；分选装置内部饱和后，钢毛清理困难，需要经常拆装分选装置进行钢毛清理，严重影响分选设备的分选效率。有的非金属矿分选装置还存在漏浆的问题，分选效果差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种用于非金属矿的分选装置，结构布置合理，分选效率高，分选后的精矿纯度高，具有矿浆通过时对矿浆的阻力小，易冲洗，不易压死和板结、拆装方便等优点。
为解决以上问题，本发明采用的技术方案如下：
一种用于非金属矿的分选装置，包括分选腔和设置在分选腔内部的多个间隔设置的钢毛饼，相邻钢毛饼间设有钢板网；钢毛饼的边缘与分选腔的内壁紧密接触，防止漏浆。
作为一种改进，所述钢毛饼的规格为粗丝钢毛饼和细丝钢毛饼，所述分选腔内沿着矿浆的流向，粗丝钢毛饼和细丝钢毛饼交替设置，矿浆先流经粗丝钢毛饼，后流经细丝钢毛饼。
作为一种改进，所述分选腔内钢毛饼的填充量为5～7%。其中粗丝钢毛饼和细丝钢毛饼的比例为4:6到5:5之间。
作为一种改进，所述分选腔的内侧两端部均设有硬钢网。
作为一种改进，所述钢板网的厚度为0.5～1.2mm；网格规格为3mmx5mm或4mmx6mm。
作为一种改进，所述分选腔的两端分别设有矿浆进口和矿浆出口。
作为一种改进，所述钢板网的边缘与分选腔的内壁间设有间隙，便于钢板网与分选腔间的拆装。
作为一种改进，所述钢毛饼由导磁介质棒拉拔成直径0.05～0.2mm的金属丝，然后再由金属丝铺制成；金属丝的截面为圆形。
作为一种改进，所述分选腔的一端固定有可拆卸的端盖；便于钢毛饼和钢板网的拆装和更换。
作为一种改进，所述分选腔的中部设有贯穿两端的固定架，钢毛饼和钢板网的中心均设有通孔；钢毛饼与固定架间紧密接触，防止漏浆；钢板网的通孔与固定架间设有间隙，便于钢板网的拆装和更换。
本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有以下优点：
由于相邻钢毛饼间设有钢板网，钢板网对钢毛饼具有制成作用，使得钢毛饼在磁场作用和矿浆流的作用下，钢毛饼不会出现蜷缩、抱团或压结的现象，矿浆经过时阻力小，矿浆与钢毛饼充分接触，将磁性物质与矿浆进行分离。
钢毛饼由导磁介质棒拉拔成直径0.05～0.2mm的金属丝，然后再由金属丝缠绕制成；金属丝的截面为圆形。相同质量的钢毛饼具有最大表面积，能充分的与矿浆进行接触，提高分选率。且圆形钢丝对矿浆的阻力较小，选矿时对矿浆的输送压力要求相对普通钢毛低。钢毛饼退磁后，钢丝表面光滑，易冲洗，且冲洗的比较干净，不会发生压结的现象。
本发明的一种用于非金属矿的分选装置，结构布置合理，分选效率高，分选后的精矿纯度高，具有矿浆通过时对矿浆的阻力小，易冲洗，不易压死和板结、拆装方便等优点。
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
附图说明
图1为本发明实施例1的一种用于非金属矿的分选装置的结构示意图；
图2是实施例2的导磁介质的饱和磁通量测试曲线图；
图3是本发明实施例1的一种用于非金属矿的分选装置的结构示意图；
图中，1-分选腔,2-粗丝钢毛饼,3-钢板网,4-矿浆进口，5-矿浆出口,6-细丝钢毛饼，7-固定架。
具体实施方式
实施例1
如图1、图2和图3共同所示，一种用于非金属矿的分选装置，其特征在于，包括分选腔1和设置在分选腔1内部的多个间隔设置的钢毛饼，相邻钢毛饼间设有1～2层钢板网3。分选腔1的两端分别设有矿浆进口4和矿浆出口5。不仅限于本实施例中的矿浆进口4在上端，矿浆出口5在下端；也可以是矿浆出口5在上端，矿浆进口4在下端。分选腔1的一端固定有可拆卸的端盖；便于钢毛饼和钢板网3的拆装和更换。钢毛饼的边缘与分选腔1的内壁紧密接触，防止漏浆。钢毛饼的内径为D，分选腔1的内径为d，两者之间满足：d< D ≤1.01d 。钢板网3的边缘与分选腔1的内壁间设有3～5mm的间隙，便于钢板网3与分选腔1间的拆装。
分选腔1的内侧两端部均设有1～2层硬钢网。硬钢网材质为430不锈钢或434不锈钢，厚度为0.8～1.2mm；网格规格为3mmx5mm或4mmx6mm。钢板网3的厚度为0.5～1.2mm；网格规格为3mmx5mm或4mmx6mm。
钢毛饼的规格分为粗丝钢毛饼2和细丝钢毛饼6，分选腔1内沿着矿浆的流向，粗丝钢毛饼2和细丝钢毛饼6交替设置，矿浆先流经粗丝钢毛饼2，后流经细丝钢毛饼6。分选腔1内钢毛饼的填充量建议为5～7%，超细颗粒选矿时，钢毛填充量可以根据情况适当增加。其中粗丝钢毛饼2和细丝钢毛饼6的比例为4:6到5:5之间。
本实施例中优选的：相邻钢毛饼间设有2层钢板网3，钢板网3的边缘与分选腔1的内壁间设有5mm的间隙。分选腔1的内侧两端部均设有2层硬钢网。硬钢网材质为430不锈钢，厚度为1mm；网格规格为3mmx5mm。钢板网3的厚度为0.8mm；网格规格为4mmx6mm。分选腔1内钢毛饼的填充量建议为6%，粗丝钢毛饼2和细丝钢毛饼6的比例为4:6。
实施例2
本实施例与实施1的不同之处在于：导磁介质由真空冶炼后的坯材进行锻打，然后拉拔成棒材，由棒材拉拔成线材，再由线材拉拔成丝材，丝材的直径最细可达0.05mm（50um），然后再由丝材经特种设备进行折弯处理，最后铺制成厚度均匀的饼状、条状及其它所需形状；易于与矿选设备的分选腔体的形状相适配。拉拔过程中，采用氢气保护热处理。由于丝材的截面为圆形，在使用过程中吸附面积大、不易堵塞或板结，具有浆体进出流畅、冲洗磁性物畅通、产率高、腔体拆卸清洗周期长、介质不易断碎、使用寿命长等优点。
导磁介质棒以Fe成分作为基主体；还包括以下成分：C:0.18～0.22%重量百分比；Cr:17～19%重量百分比；Mn:0.4～0.6%重量百分比；Si:0.02～0.08%重量百分比；Mo:0.02～0.06%重量百分比；Ni:0.15～0.3%重量百分比；Re:0.008～0.012%重量百分比；Cu:0.02%～0.08%重量百分比。本实施例中优选的：C:0.2%重量百分比；Cr:18%重量百分比；Mn:0.5%重量百分比；Si:0.05%重量百分比；Mo:0.04%重量百分比；Ni:0.25%重量百分比；Re:0.01%重量百分比；Cu: 0.05%重量百分。导磁介质的金属丝直径为0.05～0.2mm等多种规格；相同规格的金属丝直径精度误差小于0.003mm。
按照上述要求制作的钢毛饼的饱和磁通量高达1.5～1.6T（Tesla），能更好的磁化矿浆中的弱磁性物质，使之更容易被抓捕进而实现分离，充分发挥高磁场的最佳磁分离效果；磁化或退磁快，低矫顽力，柔韧性好，耐折耐压，弹性好，不易断碎，可以制作成圆形或客户要求形状的钢毛饼；耐腐蚀，不易锈蚀，不污染矿浆质量；钢毛截面为圆形，矿浆通过时对矿浆的阻力小，且易冲洗，不易压死和板结，具有选矿效率高，使用寿命长等优点,尤其适用于高梯度常导和超导电磁设备的弱磁性颗粒的磁分离技术。
钢毛饼的规格分为粗丝钢毛饼2和细丝钢毛饼6，分选腔1内沿着矿浆的流向，粗丝钢毛饼2和细丝钢毛饼6交替设置，矿浆先流经粗丝钢毛饼2，后流经细丝钢毛饼6。分选腔1内钢毛饼的填充量为5～7%。其中粗丝钢毛饼2和细丝钢毛饼6的比例为4:6到5:5之间。本实施中优选的分选腔1内钢毛饼的填充量为7%，粗丝钢毛饼2和细丝钢毛饼6的比例为5:5。
常见的钢毛饼按照金属丝的直径不同分为以下几种规格：
A0：丝径0.05mm、A1：丝径0.06mm、A2：丝径0.07mm、A3：丝径0.08mm、A4：丝径0.09mm、A5：丝径0.10mm、A6：丝径0.12mm、A7：丝径0.15mm、A8: 丝径0.20mm。使用时通常将粗、细两种直径规格的导磁介质搭配使用，提高分选效率。
针对不同矿物选矿的颗粒带分布、粘性、含铁量、浓度等各方面的生产条件，技术工程师需要根据矿物实际情况对钢毛进行搭配使用。推荐使用方法：
A1:主要针对400目以细颗粒。
A1和A3进行1:1搭配使用，主要针对325目以细颗粒。
A2和A3进行1:1搭配使用，主要针对250目以细颗粒。
A2和A4进行1:1搭配使用，主要针对200目以细颗粒。
A5:主要针对150目以细颗粒。
A6:主要针对120目以细颗粒。
A7:主要针对100目以细颗粒。
A8:主要针对60目以细颗粒。
搭配方式可以根据颗粒带分布情况进行实验，选别钢毛型号、种类数量和搭配比例。
该高饱和磁通量的钢毛饼可以充分发挥目前高场强设备的磁场；退磁时比较彻底，截面又是圆形，又可以保障尾款冲洗干净。同样设备的容积，装入钢毛和钢网，钢毛的表面积要比钢网大很多，即同样的浓度、流速、选矿时间，钢毛吸附的磁性物更多。且在同样的浓度、流速，钢毛表面吸附满的周期会更长，增加客户的产量。
如图2所示，实施例2的导磁介质的饱和磁通量测试曲线图。该导磁介质的饱和磁通量可达1.5～1.6T（Tesla），且磁化和退磁快。
技术人员分别使用该高饱和磁通量的钢毛饼导磁介质和现有技术中的普通钢毛，对阳岭的非金属矿进行二段除铁精矿化验，检测结果如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
由以上检测数据可见，精矿的除磁效果明显提高，精矿的白度也明显提高。本发明的高饱和磁通量导磁介质，特别适应于高岭土、粘土、伊利石、硅灰石、滑石粉、膨润土、碳化硅及钾钠长石类非金属矿、工业无处磁分离处理、食品或药品的磁分离、化工领域的磁分离、特种非金属粉末的磁分离领域。
实施例3
本实施例与实施例2的不同之处在于：分选腔1的中部设有贯穿两端的固定架7，钢毛饼和钢板网3的中心均设有通孔。钢毛饼与固定架7间紧密接触，防止漏浆；钢板网3的通孔与固定架7间设有间隙，便于钢板网3的拆装和更换。内部具有固定架7的分选装置，对钢毛饼和钢板网3的制成效果更好，矿浆流通过程中能更加均匀的通过钢毛饼，对矿浆的分选效果更好。
使用时，按照图1或图3所示，将分选装置组装好，并将该分选装置安装在选矿设备的磁场中使用，开启矿选设备的磁场。通过矿浆进口向分选腔1内通入矿浆。矿浆依次流经各个钢毛饼后，精矿由矿浆进口4排出。矿浆流经各个钢毛时，含有磁性的矿物颗粒被吸附在钢毛上。由于相邻钢毛饼间设有1～2层钢板网3，本实施中优选的相邻钢毛饼间设有2层钢板网3。钢板网3对钢毛饼具有制成作用，使得钢毛饼在磁场作用和矿浆流的作用下，钢毛饼不会出现蜷缩、抱团或压结的现象，矿浆经过时阻力小，矿浆与钢毛饼充分接触，将磁性物质与矿浆进行分离。
当分选腔1内填充饱和磁通量高达1.5～1.6T（Tesla）的钢毛饼时，能更好的磁化矿浆中的弱磁性物质，使之更容易被抓捕进而实现分离，充分发挥高磁场的最佳磁分离效果；该类钢毛饼尤其适用于高梯度常导和超导电磁设备的弱磁性颗粒的磁分离技术。
使用一段时间后，分选腔1内磁性物质的吸附量趋于饱和，需要对分选腔1进行冲洗。一般采用矿浆流向相反的反向冲洗或与矿浆流向相同的正向冲洗，或两种冲洗方法的结合。
对于实施例2或3中的钢毛饼的钢丝是通过拉拔工艺制成的，钢丝的界面为圆形。相同质量的钢毛饼具有最大表面积，能充分的与矿浆进行接触，提高分选率。且圆形钢丝对矿浆的阻力较小，选矿时对矿浆的输送压力要求相对普通钢毛低。钢毛饼退磁后，钢丝表面光滑，易冲洗，且冲洗的比较干净，不会发生压结的现象。长时间使用后，为保证钢毛饼的选矿效率，也需要定期将分选装置内的钢毛饼进行拆除，用高压水进行彻底冲洗干净或直接更换钢毛饼。
综上所述，本发明一种用于非金属矿的分选装置，结构布置合理，分选效率高，分选后的精矿纯度高，具有矿浆通过时对矿浆的阻力小，易冲洗，不易压死和板结、拆装方便等优点。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种不堵塞易冲洗的非金属矿的分选装置，其特征在于，包括分选腔（1）和设置在分选腔（1）内部的多个间隔设置的钢毛饼，相邻钢毛饼间设有钢板网（3）；所述分选腔（1）的中部设有贯穿两端的固定架（7），钢毛饼和钢板网（3）的中心均设有通孔；所述分选腔（1）内钢毛饼的填充量为5～7%；
钢毛饼由导磁介质棒拉拔成直径0.05～0.2mm的丝材，然后再由丝材缠绕制成；导磁介质以Fe成分作为基主体；还包括以下成分：C：0.18～0.22%重量百分比；Cr：17～19%重量百分比；Mn：0.4～0.6%重量百分比；Si：0.02～0.08%重量百分比；Mo：0.02～0.06%重量百分比；Ni：0.15～0.3%重量百分比；Re：0.008～0.012%重量百分比；Cu：0.02～0.08%重量百分比；导磁介质丝柔韧性好、耐折、不易断碎。
2.如权利要求1所述的不堵塞易冲洗的非金属矿的分选装置，其特征在于：所述钢毛饼的规格为粗丝钢毛饼（2）和细丝钢毛饼（6），所述分选腔（1）内沿着矿浆的流向，粗丝钢毛饼（2）和细丝钢毛饼（6）交替设置，矿浆先流经粗丝钢毛饼（2），后流经细丝钢毛饼（6）。
3.如权利要求2所述的不堵塞易冲洗的非金属矿的分选装置，其特征在于：其中粗丝钢毛饼（2）和细丝钢毛饼（6）的比例为4：6到5：5之间。
4.如权利要求1所述的不堵塞易冲洗的非金属矿的分选装置，其特征在于：所述分选腔（1）的内侧两端部均设有硬钢网。
5.如权利要求1所述的不堵塞易冲洗的非金属矿的分选装置，其特征在于：所述钢板网（3）的厚度为0.5～1.2mm；网格规格为3mmx5mm或4mmx6mm。
6.如权利要求1所述的不堵塞易冲洗的非金属矿的分选装置，其特征在于：所述分选腔（1）的两端分别设有矿浆进口（4）和矿浆出口（5）。
7.如权利要求1所述的不堵塞易冲洗的非金属矿的分选装置，其特征在于：所述钢板网（3）的边缘与分选腔（1）的内壁间设有间隙，便于钢板网（3）与分选腔（1）间的拆装。
8.如权利要求1所述的不堵塞易冲洗的非金属矿的分选装置，其特征在于：所述钢毛饼由导磁介质棒拉拔成直径0.05～0.2mm的金属丝，然后再由金属丝铺制成饼状或条状；金属丝的截面为圆形。
9.如权利要求1所述的不堵塞易冲洗的非金属矿的分选装置，其特征在于：所述分选腔（1）的一端固定有可拆卸的端盖；便于钢毛饼和钢板网（3）的拆装和更换。
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