CN109794352A - 一种用于磁铁矿分选分级的三产品轴向磁场磁力旋流器 - Google Patents
一种用于磁铁矿分选分级的三产品轴向磁场磁力旋流器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种用于磁铁矿分选分级的三产品轴向磁场磁力旋流器，其内部已经完成了粗粒连生体与磁铁矿的分离，一方面避免了一些单体解离且粒度已经合格的磁铁矿矿粒进入旋流器的沉砂中,进而作为返砂而导致过磨。另一方面，粗粒连生体与磁铁矿的分离，也减少了后续细筛的处理量，为细筛工艺减轻了负担，甚至可省去细筛环节；在磁铁矿的精选时，可代替磁力重选柱或反浮选工艺，脱去大量细泥和连生体，提高铁精矿品位；具备三个排料口，分别对应磁铁矿、粗粒连生体和细泥。在分选过程中，不仅可以脱去磁铁矿中的大量细泥，而且也实现了分选分级，从整体上可缩短选矿工艺流程。
Description
技术领域
本发明涉及矿物分离技术领域，特别是涉及一种用于磁铁矿分选分级的三产品轴向磁场磁力旋流器。
背景技术
我国铁矿资源分布较广，矿石种类复杂，资源品质较差。随着铁矿资源的不断开发，微细粒矿、共生矿等劣质铁矿资源所占比例越来越大，常规、单一的选矿技术手段通常难以获得理想的技术经济指标，新型高效选矿设备的研发与工艺优化是选矿技术发展的技术关键。
水力分级旋流器在铁矿选矿中占据重要地位,由于磁铁矿密度较一般脉石矿物大一倍, 有很多单体解离且粒度已经合格的磁铁矿矿粒会进入旋流器的底流中, 在一般的闭路磨矿中旋流器的底流会返回磨机再磨, 这样势必造成过磨，降低磨矿分级效率。
为改善对含有磁性颗粒矿浆的分离效果，国内外学者设计了不同类型的两产品磁力旋流器。磁力旋流器是在普通旋流器离心力场中增加了磁场力，磁力的方向主要有三种：一是指向旋流器中心，能使粒度合格的单体磁性颗粒进入溢流区，为溢流型磁力旋流器，主要用于解决磨矿分级过程中水力旋流器的反富集问题；二是与离心力方向一致，为底流型磁力旋流器，主要用于含磁性颗粒矿浆脱泥、脱水作业、磁性材料的富集以及除尘作业；三是磁力方向与离心力垂直，主要用于重介质选别作业。
武汉科技大学的郭娜娜等设计了一种改善反富集溢流型磁力旋流器，施加的外部磁场使得旋流器内部的磁性颗粒受到的轴向力的方向为由旋流器内壁指向旋流器中心，克服了磁性颗粒由于密度高而进入底流的趋势，并且磁场作用的空间范围大，深入到了锥体的部分。
由和设计的底流型磁力旋流器使用两个相对放置的电磁铁将磁性颗粒吸引到旋流器壁，在重力作用下沿器壁运动至底流口排出，非磁性颗粒则在上升水流的作用下从溢流管排出。由Watson和Amoako-Gyampah设计的底流型磁力旋流器使用两个相对放置的电磁铁将磁性颗粒吸引到旋流器壁，在重力作用下沿器壁运动至底流口排出，非磁性颗粒则在上升水流的作用下从溢流管排出。金乔等针对磁铁矿精矿的精选和黄铁矿的分选，设计了一种底流型磁力旋流器，并通过模拟和计算对这种底流型磁力旋流器的磁力系统进行了分析，结果表明：这种磁力系统在竖直方向的磁感应强度分量平行于旋流器轴线，并指向线圈中心，水平方向磁感应强度分量指向旋流器壁。该磁力系统主要有两个作用，其一，在磁场强度较大时，可以牵引磁铁矿进入沉砂，从而增大沉砂中磁铁矿的回收率；其二，磁场强度较小时，可以增加旋流器锥体下部矿浆密度，形成一个较高密度层，同时还可以提高旋流器内旋流与外旋流之间过渡层的密度，最终达到分选矿物的目的。金乔设计的底流型磁力旋流器更偏重于重介分选。
然而，这两种两产品磁力旋流器在分选过程中也存在一些问题。溢流型磁力旋流器能实现磁性物料与粗粒脉石的分离，但磁性物料与细泥无法分开。底流型磁力旋流器可脱除细泥，但磁性物料与粗粒脉石一起进入底流的可能性增大，无法实现高效分选，还需细筛。
对于两产品磁力旋流器，无论是底流型还是溢流型，很难实现脱泥、分选和分级的多重功能。
发明内容
本发明的目的是为解决上述现有技术的不足之处而提供一种用于磁铁矿分选分级的三产品轴向磁场磁力旋流器。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种用于磁铁矿分选分级的三产品轴向磁场磁力旋流器，包括：入料管、筒体、溢流管、分选腔、电磁线圈、磁性物料排料管及连生体排料管；
其中，旋流器筒体一端连接一分选腔顶端，所述分选腔呈锥型台形状，底面中心挖空，并固定设置磁性物料排料管，所述磁性物料排料管呈漏斗状，包括漏斗碗和漏斗口，漏斗口卡置于分选腔底面中心的通孔进行固定密封，且伸出至分选腔外侧，电磁线圈是通过将导线缠绕于漏斗口伸出分选腔外侧的部分的管壁形成；筒体顶面中心挖空，固定设置溢流管；筒体的外壁的上侧和分选腔外壁下侧沿外侧边缘切向分别设置入料管和连生体排料管，底部圆筒的外壁沿切向设置磁性物料排料管。
其中，筒体顶面与溢流管外壁接触的位置设置胶质密封圈，以使溢流管管体伸入筒体内部的长度可调。
其中，胶质密封圈为弹性胶质密封圈，以适配管口直径不同的多种溢流管。
区别于现有技术，本发明的用于磁铁矿分选分级的三产品轴向磁场磁力旋流器，其内部已经完成了粗粒连生体与磁铁矿的分离，一方面避免了一些单体解离且粒度已经合格的磁铁矿矿粒进入旋流器的沉砂中, 进而作为返砂而导致过磨。另一方面，粗粒连生体与磁铁矿的分离，也减少了后续细筛的处理量，为细筛工艺减轻了负担，甚至可省去细筛环节；在磁铁矿的精选时，可代替磁力重选柱或反浮选工艺，脱去大量细泥和连生体，提高铁精矿品位；具备三个排料口，分别对应磁铁矿、粗粒连生体和细泥。在分选过程中，不仅可以脱去磁铁矿中的大量细泥，而且也实现了分选分级，从整体上可缩短选矿工艺流程。
附图说明
图1是本发明提供的一种用于磁铁矿分选分级的三产品轴向磁场磁力旋流器的结构示意图。
图2是本发明提供的一种用于磁铁矿分选分级的三产品轴向磁场磁力旋流器的俯视结构示意图。
图中，1-入料管，2-筒体，3-溢流管，4-分选腔，6-电磁线圈，7-磁性物料排料管，8-连生体排料管。
具体实施方式
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
其次，本发明利用示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，示意图只是实例，其在此不应限制本发明保护的范围。
如图1所示，图1为本发明提供的一种用于磁铁矿分选分级的三产品轴向磁场磁力旋流器，包括：入料管1、筒体2、溢流管3、分选腔4、电磁线圈6、磁性物料排料管7及连生体排料管8；
其中，旋流器筒体2一端连接一分选腔4顶端，所述分选腔4呈锥型台形状，底面中心挖空，并固定设置磁性物料排料管7，所述磁性物料排料管7呈漏斗状，包括漏斗碗和漏斗口，漏斗口卡置于分选腔4底面中心的通孔进行固定密封，且伸出至分选腔4外侧，电磁线圈6是通过将导线缠绕于漏斗口伸出分选腔4外侧的部分的管壁形成；筒体2顶面中心挖空，固定设置溢流管3；筒体2的外壁的上侧和分选腔4外壁下侧沿外侧边缘切向分别设置入料管1和连生体排料管8。
其中，筒体2顶面与溢流管3外壁接触的位置设置胶质密封圈，以使溢流管管体伸入筒体内部的长度可调。
其中，胶质密封圈为弹性胶质密封圈，以适配管口直径不同的多种溢流管3。
本发明的新型的三产品径向磁场磁力旋流器，使粗粒连生体与磁铁矿进行分离，分别从不同的排料管排出，防止了已经合格的磁铁矿矿粒与粗粒连生体混合进入沉砂作为返砂再经磨机继续磨下去，也可以减小后续细筛工艺过程中的处理量。大量的细泥通过内环流从溢流管流出，使得这种新型的三产品磁力旋流器实现了磁铁矿精选的脱泥与分选分级的同步进行。
依据的科学原理：原料从入料管1沿切线给料进入旋流器的筒体2内，由于给料压力以及重力的影响，在筒体2内沿旋流器器壁向下作旋转运动，经分选腔4区域时，因内径的扩大，旋转向下的液体受压力影响减小，发生扩散运动，同时受下方电磁线圈6产生的磁场力，磁性颗粒向旋流器中间聚集，进而从磁性物料排料管排出。而粗粒连生体受到的磁场力远小于离心力与重力，将会沿着旋流器器壁向下运动，直至从粗粒连生体排料管8沿切线排出。细泥因密度低、粒度细，其受到的磁场力不如磁铁矿大，受到离心力也比不上粗粒连生体，最终，借助上升的内环流从溢流管3流出。
本发明的装置在旋流器内部受到磁力、重力、离心力等形成的复合力场的作用，最终物料可以得到三种不同产品，实现磁铁矿的分选分级与脱泥，提高了分选的效率,为磁铁矿选矿提供了一种新型的精选设备。
溢流管3从筒体2中心处嵌入其内部，溢流管3的插入深度可以调控。物料中的细泥密度低、粒度细，在旋流器内受到重力与离心力都较小，其运动的状态是在粗粒连生体与磁铁矿之间通过形成内环上升流，最终通过溢流管3排出，完成磁铁矿精选中的脱泥过程。
在筒体2下方用法兰连接一个锥台型分选腔4，分选腔4的内径自上向下逐渐增大，外部与连生体排料管8通过焊接的方式切向连接。
分选腔4的底部密封，在其中心处挖出一圆孔，圆孔处放置磁性物料排料管7，其形状上部为漏斗，下部为圆管型，磁性物料排料管7与分选腔4底面之间无缝隙，同时，磁性物料排料管7中漏斗碗部位全在分选腔4内，漏斗口的圆管一部分在分选腔4内，另一部分延伸至分选腔4外部，在分选腔4外部的圆管缠绕电磁线圈6，电磁线圈6通电后在旋流器内部产生轴向磁场。磁场的强度通过线圈内通过的电流控制。
当被分选的物料进入分选腔4内时，因分选腔4内径的扩大，旋转向下的液体受压力影响减小，发生扩散运动，同时受下方电磁线圈6产生的磁场力的吸引，磁性颗粒向旋流器中间聚集，进而从磁性物料排料管7排出。同时，物料中的粗粒连生体在旋流器内部受到的重力与离心力远大于磁场力，经切线给料进入筒体2内，将沿着旋流器器壁向下旋转运动，形成外环流，最终从连生体排料管8沿切线流出，完成磁铁矿精选的分选分级。
区别于现有技术，本发明的用于磁铁矿分选分级的三产品轴向磁场磁力旋流器，其内部已经完成了粗粒连生体与磁铁矿的分离，一方面避免了一些单体解离且粒度已经合格的磁铁矿矿粒进入旋流器的沉砂中, 进而作为返砂而导致过磨。另一方面，粗粒连生体与磁铁矿的分离，也减少了后续细筛的处理量，为细筛工艺减轻了负担，甚至可省去细筛环节；在磁铁矿的精选时，可代替磁力重选柱或反浮选工艺，脱去大量细泥和连生体，提高铁精矿品位；具备三个排料口，分别对应磁铁矿、粗粒连生体和细泥。在分选过程中，不仅可以脱去磁铁矿中的大量细泥，而且也实现了分选分级，从整体上可缩短选矿工艺流程。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (3)
1.一种用于磁铁矿分选分级的三产品轴向磁场磁力旋流器，其特征在于，包括：入料管、筒体、溢流管、分选腔、电磁线圈、磁性物料排料管及连生体排料管；
其中，旋流器筒体一端连接一分选腔顶端，所述分选腔呈锥型台形状，底面中心挖空，并固定设置磁性物料排料管，所述磁性物料排料管呈漏斗状，包括漏斗碗和漏斗口，漏斗口卡置于分选腔底面中心的通孔进行固定密封，且伸出至分选腔外侧，电磁线圈是通过将导线缠绕于漏斗口伸出分选腔外侧的部分的管壁形成；筒体顶面中心挖空，固定设置溢流管；筒体的外壁的上侧和分选腔外壁下侧沿外侧边缘切向分别设置入料管和连生体排料管。
2.根据权利要求1所述的用于磁铁矿分选分级的三产品轴向磁场磁力旋流器，其特征在于，所述筒体顶面与溢流管外壁接触的位置设置胶质密封圈，以使溢流管管体伸入筒体内部的长度可调。
3.根据权利要求2所述的用于磁铁矿分选分级的三产品轴向磁场磁力旋流器，其特征在于，所述胶质密封圈为弹性胶质密封圈，以适配管口直径不同的多种溢流管。
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