CN205253342U - 立式精选淘洗一体式永磁磁选机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种立式精选淘洗一体式永磁磁选机，其包括顶端敞口的外筒体、溢流箱、精矿斗，外筒体内固定安装中心轴，中心轴上固定安装有永磁磁系，中心轴上转动安装转筒，外筒体由上筒体和下筒体组成，上筒体的内径大于下筒体，上筒体与下筒体通过锥筒部连接；下筒体的外部套设有水箱筒，水箱筒的底部和顶部密封形成环形储水箱，水箱筒的筒壁上开设有进水口；上筒体的底部套设有第一环形水腔；下筒体的中部套设有第二环形水腔，第二环形水腔和第二环形水腔与环形储水箱连通；上筒体的中部套设有环形进矿箱，环形进矿箱的外环壁上开设有矿浆入口。本实用新型实现了一机多能，结构简单、使用方便、耗水量少、能耗低和回收效率高。

Description

立式精选淘洗一体式永磁磁选机

技术领域

本实用新型涉及磁铁矿选矿领域，具体的说是一种立式精选淘洗一体式永磁磁选机。

背景技术

选矿厂的精选作业一般要依次经过中场强(1600GS-2400GS)筒式磁选和一段低场强(900GS-1400GS)筒式磁选及一段弱磁(200GS-600GS)淘洗机淘洗。经过三段磁选和三台设备才能达到65以上的品位指标。在该三段式磁选工艺存在耗水量大、工艺流程复杂、使用的设备多、安装困难和占地面积大等缺点。同时，在工艺中，因筒式磁选机磁系包角小造成的跑尾和冲洗水利用率低的问题、铁粉在筒皮表面翻滚次数较少造成分选效率低的问题以及弱磁淘洗机跑尾和耗水量大等问题，到目前均没有得到很好的解决。上述在磁选作业中的多种问题直接影响选矿厂综合运行成本和效率，从而影响选矿厂的经济效益。

本案申请人于2014年01月14日提交的一份名称为“永磁磁选柱”、专利申请号为“201420020913.5”的实用新型专利申请中涉及一种磁选柱，该磁选柱的结构是中部进矿，下部进冲洗水，底端部设精矿出口，顶端部设溢流出口，在磁选柱中轴线的方向设置磁系，在重力和磁力共同作用下(主要是轴向磁吸力的作用)，铁粉向下移动并由底端的精矿出口流出，由于采用360°磁系包角，因此分选效率及回收率高，特殊的磁系排布，卸矿容易；在该磁选柱中，矿浆经由冲洗水的淘洗，非磁性杂质跟随冲洗水由顶部的溢流出口流出。

上述永磁磁选柱较好解决了磁系对铁粉的轴向移动作用，但现场运行中发现筒体径向表面会形成多条固定的“铁粉环”，影响铁粉在筒体表面的轴向移动。

为了解决上述问题“铁粉环”的问题，本案申请人于2014年09月01日提交并于同年12月24日授权了一份名称为“一种磁选柱用永磁磁系”、专利申请号为“201420496415.8”的实用新型专利，该实用新型专利公开了一种永磁磁系，该磁系通过改变永磁体的排布方式，很好的解决了现有磁系的磁聚现象，从而避免了出现“铁粉环”的问题。

基于上述两项专利技术，并结合现有三段磁选工艺原理，本实用新型研制出一种新的永磁磁选机，该磁选机致力于通过一段磁选就能达到甚至超过原来三段磁选效果，同时进一步降低耗水量、能耗及跑尾。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种立式精选淘洗一体式永磁磁选机，该磁选机仅通过一段磁选即可达到甚至超过原来三段磁选的效果，同时，整个磁选机的磁选过程耗水量少、能耗低、回收效率高。

为实现上述目的，本实用新型的立式精选淘洗一体式永磁磁选机包括顶端敞口的外筒体、安装在外筒体顶部的溢流箱和连接在外筒体底部的精矿斗，精矿斗的底端出口上安装有精矿调节阀，外筒体的顶端穿过溢流箱底壁的中部，溢流箱的底部开设有尾矿口，外筒体内固定安装有沿其中轴线方向延伸的中心轴，中心轴上固定安装有永磁磁系，中心轴上转动安装有套设在永磁磁系外部且由电机驱动的转筒，其结构特点是所述外筒体由上筒体和下筒体组成，上筒体的内径大于下筒体，上筒体与下筒体通过锥筒部连接；所述精矿斗的顶部与下筒体的底部连通；所述永磁磁系在轴向上自靠近下筒体下部起始至靠近上筒体的上部截止；所述下筒体的外部套设有水箱筒，水箱筒的底部和顶部密封形成环形储水箱，水箱筒的筒壁上开设有进水口；所述上筒体的底部套设有第一环形水腔，第一环形水腔通过第一进水管与环形储水箱连通，上筒体的筒壁上间隔环设有多个与第一环形水腔连通的上冲水口；所述下筒体的中部套设有第二环形水腔，第二环形水腔通过第二进水管与环形储水箱连通，下筒体的筒壁上间隔环设有多个与第二环形水腔连通的下冲水口；所述上筒体的中部套设有环形进矿箱，环形进矿箱的外环壁上开设有矿浆入口，环形进矿箱的内环壁上通过多根间隔环设的进矿管路与上筒体的内腔连通。

采用上述结构，外筒体由两个内径不等的筒体组成，转筒与外筒体之间构成径向截面上部大、下部小的两个分选腔，上、下两个分选腔分别形成磁选作业的预选区和精选区；在磁选作业中，调节精矿调节阀的流量，冲散的矿浆随水流旋转并沿轴向向上移动，非磁性杂质随水流从上筒体的顶端口溢出并进入溢流箱，磁性铁粉颗粒吸附在转筒外表面并随转筒转动，在磁系向下的轴向磁力和重力(主要是磁力)作用下向下移动，依次经过预选和精选，最终从底部的精矿斗流出；环形储水箱内通入压力水并在箱内暂存，之后再分别通过第一进水管和第二进水管送入第一环形水腔和第二环形水腔，第一环形水腔的水通过上进水口进入上筒体，作为预选作业的冲洗水，同时能将其上部刚送入的矿浆冲散，保证矿浆的分散效果；第二环形水腔的水通过下进水口进入下筒体的中部，作为精选作业的冲洗水，由于该部分冲洗水在后续的过程中会跟随水流向上流动，因此，该部分冲洗水会被再次利用而作为为预选作业的冲洗水，从而能够综合利用，大大节约整个分选过程的用水量，另外，该部分水的进水位置处于磁系的底部，磁性铁粉颗粒在此处与磁系脱离，此时的磁性颗粒为精粉颗粒；对即将脱离磁系的精粉颗粒进行二次冲洗，将精粉内的杂质再次淘洗回流，进一步降低了精粉中的杂志含量，铁粉的品位得到了进一步提高。

综上所述，精选作业时矿粉含杂质少，在保证上升水流流速情况下不需要太多冲洗水，利用下筒体形成小容积分选腔就能满足分选需要，同时该冲洗水进入上部预选区时再次被利用；如果两个分选腔的径向截面相同，分选作业时由于底部水箱里的进水口压强大于上部水箱里进水口压强，要保证精选腔上升水流流速，就必须加大底部的分配水量，而又因为上升水流压强损失，到达预选区压力不够，因此还必须增加供水压力，这样就不易控制，不利于各区分选作业。经过对分选腔的变径不但较好解决了以上问题；同时，根据流体力学原理，较小空间的流体进入大空间时急速膨胀，促使上分选腔里的矿浆有更好的分散性，有利于预选作业。

所述第一进水管上依次安装有第一流量调节阀和第一流量计；第二进水管上依次安装有第二流量调节阀和第二流量计。流量计用于显示进水管的流量，调节阀则用于调节进水管的流量，本实用新型中的冲洗水分为两层注入，上部的预选作业实现主要的冲洗，需要大量的冲洗水，而下部的精选作业则不需要太多的冲洗水，通过设置流量计和流量阀，，可根据实际工况对上下层的注水量进行调剂，并与底部的精矿调节阀配合，从而达到更好的磁选效果。

所述永磁磁系包括固定套装在中心轴上的内筒体和分层排布在内筒体柱面周圈的多块永磁体，每层均包括多块永磁体且每层上的各永磁体沿内筒体的柱面周圈间隔环布；沿内筒体的柱面周圈在同一层上各永磁体极性交替排布，相邻层上的永磁体交错排列，在轴向上每相隔一层上的永磁体极性交替排布。

所述内筒体柱面为偶数正多棱柱面。各永磁体分层安装在各棱柱面上。由于本实用新型中的磁系在柱面周圈是间隔且磁极交替排布的，设置偶数各多棱柱面可保证N极性永磁体和S极性永磁体均匀分布。

多层永磁体依据磁性强弱分为高、中、低三种，高磁性的永磁体分布在磁系的上部并在上筒体的上部形成对微粒磁性铁粉封堵作用的高磁场区，中等磁性的永磁体分布在磁系的中部并在上筒体的中下部形成中场强精选预选区，低磁性的永磁体分布在磁系的下部并在下筒体的内部形成淘洗作用的弱磁精选区。结合本实用新型中外筒体的结构，上筒体的内径大，形成的预选区的空间大，预选区空间场强较高，在保证回收率的条件下对矿浆进行预选，最上部的高磁场区可有效避免磁性颗粒跟随冲洗水进入溢流箱；下筒体的内径小，形成的精选区的空间小，精选区空间磁场较弱，以对预选区分选得到的铁精粉再次进行精选提纯，以保证成品精矿的品位。通过该种磁场强度分层设置的结构，大大提高了磁选效果，有助于提高铁粉的品位和回收率。

在本实用新型的磁系结构中，内筒体为磁轭，永磁体作为磁源，通过分层和磁极的交替设置，构成的对磁性铁粉具有轴向自由移动功能的永磁磁系，其磁系结构为360°磁系包角。在转筒表面，铁粉靠磁力牵力随筒皮转动并沿着轴向快速连续螺旋翻滚移动，使得该设备具有处理量大分选效果好等特点，同时连续的翻滚跳跃、NS极快速转换以及磁场强度强弱快速变化，对磁团聚有很好的脱磁效果，更利于对微细颗粒的分选作业。

所述环形进矿箱包括顶部敞口的环形槽和封装在环形槽敞口上的环形封盖，所述矿浆入口开设在环形槽的外壁上的矿浆入口沿切向进入，进矿管路与上筒体相切。采用该结构可在环形进矿箱和外筒体内形成矿浆旋流，使得矿浆进入外筒体后的分散效果更好和便于维护。

所述水箱筒的顶部由锥筒部密封，水箱筒的底部由第二环形水腔的部分顶壁密封。水箱筒为环形储水箱的外壁，整个环形储水箱包覆在下筒体的上部，第二环形水腔设置在水箱筒的底部作为整个环形储水箱的支撑，顶部的锥筒则刚好用用户环形储水箱的顶部密封，整个环形储水箱刚好借用锥筒部和第二环形水腔的结构进行密封，结构简单，实现方便且整体结构更加稳固。为了增加支撑强度，所述下筒体的底部筒壁上间隔环设多块竖向设置的支撑筋板，支撑筋板的顶端与第二环形水腔的底壁连接。

综上所述，本实用新型具有结构简单、使用方便、耗水量少、能耗低和回收效率高的优点，实现了精选淘洗一机多能的功能。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：

图1为现有技术中的三段式磁选设备的结构原理示意图；

图2为本实用新型的整体结构示意图；

图3为本实用新型中的进矿原理示意图；

图4为本实用新型中的磁系展开图。

具体实施方式

参照附图，本实用新型的立式精选淘洗一体式永磁磁选机包括顶端敞口的外筒体1、安装在外筒体1顶部的溢流箱2和连接在外筒体1底部的精矿斗3，精矿斗3的底端出口上安装有精矿调节阀4，外筒体1的顶端穿过溢流箱2底壁的中部，溢流箱2的底部开设有尾矿口5，外筒体1内固定安装有沿其中轴线方向延伸的中心轴6，中心轴6上固定安装有永磁磁系7，中心轴6上转动安装有套设在永磁磁系7外部且由电机25驱动的转筒8，转筒8的两端均通过端盖封闭且端盖与中心轴6之间通过轴承转动配合，转筒8顶端的端盖上固装有从动皮带轮28，电机25安装在溢流箱2的顶部，电机25的动力输出轴上安装主动皮带轮26，主动皮带轮26和从动皮带轮28之间连接皮带27。

参照附图，外筒体1由上筒体101和下筒体102组成，上筒体101的内径大于下筒体102，上筒体101与下筒体102通过锥筒部103连接；精矿斗3的顶部与下筒体102的底部连通；永磁磁系7在轴向上自靠近下筒体102的下部起始至靠近上筒体101的上部截止；下筒体102的外部套设有水箱筒9，水箱筒9的底部和顶部密封形成环形储水箱10，水箱筒9的筒壁上开设有进水口11；上筒体101的底部套设有第一环形水腔12，第一环形水腔12通过第一进水管13与环形储水箱10连通，上筒体101的筒壁上间隔环设有多个与第一环形水腔12连通的上冲水口121；下筒体102的中部套设有第二环形水腔14，第二环形水腔14通过第二进水管15与环形储水箱10连通，下筒体102的筒壁上间隔环设有多个与第二环形水腔14连通的下冲水口141。上筒体101的中部套设有环形进矿箱17，环形进矿箱17的外环壁上开设有矿浆入口18，环形进矿箱17的内环壁上通过多根间隔环设的进矿管路19与上筒体101的内腔连通。

上述结构中，外筒体1由两个内径不等的筒体组成，转筒8与外筒体1之间构成径向截面上部大、下部小的两个分选腔，上、下两个分选腔分别形成磁选作业的预选区和精选区；在磁选作业中，调节精矿调节阀的流量，冲散的矿浆随水流旋转并沿轴向向上移动，非磁性杂质随水流从上筒体101的顶端口溢出并进入溢流箱2，磁性铁粉颗粒吸附在转筒8外表面并随转筒转动，在磁系向下的轴向磁力和重力(主要是磁力)作用下向下移动，依次经过预选和精选，最终从底部的精矿斗3流出；环形储水箱10内通入压力水并在箱内暂存，之后再分别通过第一进水管13和第二进水管15送入第一环形水腔12和第二环形水腔14，第一环形水腔12的水通过上进水口121进入上筒体101，作为预选作业的冲洗水，同时能将其上部刚送入的矿浆冲散，保证矿浆的分散效果；第二环形水腔14的水通过下进水口141进入下筒体102的中部，作为精选作业的冲洗水，由于该部分冲洗水在后续的过程中会跟随水流向上流动，因此，该部分冲洗水会被再次利用而作为为预选作业的冲洗水，从而能够大大节约整个分选过程的用水量，另外，该部分水的进水位置处于磁系的底部，磁性铁粉颗粒在此处与磁系脱离，此时的磁性颗粒为精粉颗粒，对即将脱离磁系的精粉颗粒进行二次冲洗，将精粉内的杂质再次淘洗回流，进一步降低了精粉中的杂志含量，铁粉的品位得到了进一步提高。

综上，精选作业时矿粉含杂质少，在保证上升水流流速情况下不需要太多冲洗水，利用下筒体102形成小容积分选腔就能满足分选需要，同时该部分冲洗水还可进入上部预选区时再次被利用；如果两个分选腔的径向截面相同，分选作业时由于底部水箱里的进水口压强大于上部水箱里进水口压强，要保证精选腔上升水流流速，就必须加大底部的分配水量，而上升水流压强损失，到达预选区压力不够，因此还必须增加供水压力，这样就不易控制，不利于各区分选作业。经过对分选腔的变径不但较好解决了以上问题；同时，根据流体力学原理，较小空间的流体进入大空间时急速膨胀，促使上分选腔里的矿浆有更好的分散性，有利于预选作业。

参照附图，第一进水管13上依次安装有第一流量调节阀20和第一流量计21；第二进水管15上依次安装有第二流量调节阀22和第二流量计23。流量计用于显示进水管的流量，调节阀则用于调节进水管的流量，本实用新型中的冲洗水分为两层注入，上部的预选作业实现主要的冲洗，需要大量的冲洗水，而下部的精选作业则不需要太多的冲洗水，通过设置流量计和流量阀，，可根据实际工况对上下层的注水量进行调剂，并与底部的精矿调节阀配合，从而达到更好的磁选效果。

参照附图，永磁磁系7包括固定套装在中心轴6上的内筒体71和分层排布在内筒体71柱面周圈的多块永磁体，每层均包括多块永磁体且每层上的各永磁体沿内筒体71的柱面周圈间隔环布；沿内筒体71的柱面周圈在同一层上各永磁体的极性交替排布，相邻层上的永磁体交错排列，在轴向上每相隔一层上的永磁体极性交替排布。内筒体71柱面为偶数正多棱柱面。各永磁体分层安装在各棱柱面上。由于本实用新型中的磁系在柱面周圈是间隔且磁极交替排布的，设置偶数各多棱柱面可保证N极性永磁体和S极性永磁体均匀分布在本实用新型的磁系结构中，内筒体71为磁轭，永磁体作为磁源，通过分层和磁极的交替设置，构成的对磁性铁粉具有轴向自由移动功能的永磁磁系，其磁系结构为360°磁系包角。在转筒8表面，铁粉靠磁力牵力随筒皮转动并沿着轴向快速连续螺旋翻滚移动，使得该设备具有处理量大分选效果好等特点；同时连续的翻滚跳跃、NS极快速转换以及磁场强度强弱快速变化，对磁团聚有很好的脱磁效果，更利于对微细颗粒的分选作业。

如图4所示，多层永磁体依据磁性强弱分为高、中、低三种，高磁性的永磁体分布在永磁磁系7的上部并在上筒体101的上部形成高磁场区，中等磁性的永磁体分布在永磁磁系7的中部并在上筒体101的中下部形成中场强预选区，低磁性的永磁体分布在永磁磁系7的下部并在下筒体102内部形成弱磁精选区。图4中的磁系示出了二十层永磁体，其中，最顶端的四层为高磁场去，中部的九层为中场强预选区，底部的七层为弱磁精选区。图4中还示出了单个铁粉颗粒的路径，由图可知，单个铁粉经过N极性区和S极性区交替极化，最终由底部的空白磁区落下，期间经过了翻滚跳跃、NS极快速转换以及磁场强度强弱快速变化的过程。结合本实用新型中外筒体1的结构，上筒体101的内径大，形成的预选区的空间大，预选区空间场强较高，在保证回收率的条件下对矿浆进行预选，最上部的高磁场区可有效避免磁性微颗粒跟随冲洗水进入溢流箱而形成封堵作用；下筒体102的内径小，形成的精选区的空间小，精选区空间磁场较弱，以对预选区分选得到的铁精粉再次进行精选淘洗提纯，以保证成品精矿的品位。通过该种磁场强度分层设置的结构，大大提高了磁选效果，有助于提高铁粉的品位。

参照附图，环形进矿箱17包括顶部敞口的环形槽171和封装在环形槽敞口上的环形封盖172，矿浆入口18开设在环形槽171的外壁上且矿浆入口18沿切向进入，进矿管路19与上筒体101相切。

参照附图，水箱筒9的顶部由锥筒部103密封，水箱筒9的底部由第二环形水腔14的部分顶壁密封。水箱筒9为环形储水箱10的外壁，整个环形储水箱10包覆在下筒体102的上部，第二环形水腔14设置在水箱筒9的底部作为整个环形储水箱10的支撑，顶部的锥筒部刚好用于环形储水箱10的顶部密封，整个环形储水箱10刚好借用锥筒部103和第二环形水腔14的结构进行密封，结构简单，实现方便且整体结构更加稳固。为了增加支撑强度，下筒体102的底部筒壁上间隔环设多块竖向设置的支撑筋板24，支撑筋板24的顶端与第二环形水腔14的底壁连接。

Claims (8)

1.一种立式精选淘洗一体式永磁磁选机，包括顶端敞口的外筒体(1)、安装在外筒体(1)顶部的溢流箱(2)和连接在外筒体(1)底部的精矿斗(3)，精矿斗(3)的底端出口上安装有精矿调节阀(4)，外筒体(1)的顶端穿过溢流箱(2)底壁的中部，溢流箱(2)的底部开设有尾矿口(5)，外筒体(1)内固定安装有沿其中轴线方向延伸的中心轴(6)，中心轴(6)上固定安装有永磁磁系(7)，中心轴(6)上转动安装有套设在永磁磁系(7)外部且由电机(25)驱动的转筒(8)，其特征是所述外筒体(1)由上筒体(101)和下筒体(102)组成，上筒体(101)的内径大于下筒体(102)，上筒体(101)与下筒体(102)通过锥筒部(103)连接；所述精矿斗(3)的顶部与下筒体(102)的底部连通；所述永磁磁系(7)在轴向上自下筒体(102)的下部起始至靠近上筒体(101)的上部截止；所述下筒体(102)的外部套设有水箱筒(9)，水箱筒(9)的底部和顶部密封形成环形储水箱(10)，水箱筒(9)的筒壁上开设有进水口(11)；所述上筒体(101)的底部套设有第一环形水腔(12)，第一环形水腔(12)通过第一进水管(13)与环形储水箱(10)连通，上筒体(101)的筒壁上间隔环设有多个与第一环形水腔(12)连通的上冲水口(121)；所述下筒体(102)的中部套设有第二环形水腔(14)，第二环形水腔(14)通过第二进水管(15)与环形储水箱(10)连通，下筒体(102)的筒壁上间隔环设有多个与第二环形水腔(14)连通的下冲水口(141)；所述上筒体(101)的中部套设有环形进矿箱(17)，环形进矿箱(17)的外环壁上开设有矿浆入口(18)，环形进矿箱(17)的内环壁上通过多根间隔环设的进矿管路(19)与上筒体(101)的内腔连通。

2.如权利要求1所述的立式精选淘洗一体式永磁磁选机，其特征是所述第一进水管(13)上依次安装有第一流量调节阀(20)和第一流量计(21)；第二进水管(15)上依次安装有第二流量调节阀(22)和第二流量计(23)。

3.如权利要求1所述的立式精选淘洗一体式永磁磁选机，其特征是所述永磁磁系(7)包括固定套装在中心轴(6)上的内筒体(71)和分层排布在内筒体(71)柱面周圈的多块永磁体，每层均包括多块永磁体且每层上的各永磁体沿内筒体(71)的柱面周圈间隔环布；沿内筒体(71)的柱面周圈在同一层上各永磁体的极性交替排布，相邻层上的永磁体交错排列，在轴向上每相隔一层上的永磁体极性交替排布。

4.如权利要求3所述的立式精选淘洗一体式永磁磁选机，其特征是所述内筒体(71)柱面为偶数正多棱柱面。

5.如权利要求3所述的立式精选淘洗一体式永磁磁选机，其特征多层永磁体依据磁性强弱分为高、中、低三种，高磁性的永磁体分布在永磁磁系(7)的上部并在上筒体(101)的上部形成高磁场区，中等磁性的永磁体分布在永磁磁系(7)的中部并在上筒体(101)的中下部形成中场强预选区，低磁性的永磁体分布在永磁磁系(7)的下部并在下筒体(102)的内部形成弱磁精选区。

6.如权利要求1所述的立式精选淘洗一体式永磁磁选机，其特征是所述环形进矿箱(17)包括顶部敞口的环形槽(171)和封装在环形槽敞口上的环形封盖(172)，所述矿浆入口(18)开设在环形槽(171)的外壁上且矿浆入口(18)沿切向进入，进矿管路(19)与上筒体(101)相切。

7.如权利要求1-6中任一项所述的立式精选淘洗一体式永磁磁选机，其特征是所述水箱筒(9)的顶部由锥筒部(103)密封，水箱筒(9)的底部由第二环形水腔(14)的部分顶壁密封。

8.如权利要求7所述的立式精选淘洗一体式永磁磁选机，其特征是所述下筒体(102)的底部筒壁上间隔环设多块竖向设置的支撑筋板(24)，支撑筋板(24)的顶端与第二环形水腔(14)的底壁连接。