CN114602649B - 基于风重磁复合力场的磁选以及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于风重磁复合力场的磁选以及方法，所述基于风重磁复合力场的磁选包括壳体、电磁组件和气流组件，壳体具有腔室、进料口和出料口，进料口设在壳体的顶部，出料口设在壳体的底部，进料口和出料口均与腔室连通，电磁组件和气流组件均设在壳体上，电磁组件可产生磁场以对物料产生邻近电磁组件的吸引力，气流组件可产生气流以对物料产生与吸引力相反的吹力，以便物料在磁场和气流的作用下分层。本发明的基于风重磁复合力场的磁选解决了风力类磁选机中连生体易丢失的问题，在提高分选效率的同时提高了金属回收率，结构简单，无需水资源，尤其适合缺水地区细粒物料的干式分选，具有较大的推广应用。

Description

基于风重磁复合力场的磁选以及方法

技术领域

本发明涉及一种选矿设备技术领域，具体地，涉及基于风重磁复合力场的磁选以及方法。

背景技术

干式磁选可以使脉石矿物在干式条件下被抛除，实现磁性矿物的预富集，减少后续磨矿量与湿尾矿量。

相关技术中，干式磁选过程物料分散性和流动性较差，导致分选效率低下。

发明内容

本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：

相关技术中，干式磁选普遍作为磁性矿物(主要为铁矿)的预选工序，而当前风力类干式磁选机多为滚筒式结构(少量为平板式)，易产生物料堆积和磁团聚效应，加上气流布置不尽合理，分选效率提升有限。此外我国铁矿石普遍具有嵌布粒度细、连生体多的特点，使用气流的风力类磁选机在分选过程中容易造成连生体丢失、回收率低等问题，即分选效率与回收率之间难以均衡。

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种结构简单、分选效率高的基于风重磁复合力场的磁选。

本发明的实施例提出一种方案简单、成本低廉的磁性矿物的分选方法。

本发明实施例的基于风重磁复合力场的磁选包括：壳体，所述壳体具有腔室、进料口和出料口，所述进料口设在所述壳体的顶部，所述出料口设在所述壳体的底部，所述进料口和所述出料口均与所述腔室连通；电磁组件和气流组件，所述电磁组件和所述气流组件均设在所述壳体上，所述电磁组件可产生磁场以对物料产生邻近所述电磁组件的吸引力，所述气流组件可产生气流以对所述物料产生与所述吸引力相反的吹力，以便物料在所述磁场和所述气流的作用下分层。

本发明实施例的基于风重磁复合力场的磁选，设置电磁组件和气流组件，吸引力、风力均与重力垂直，使得物料始终保持松散状态，避免了的物料堆积阻塞现象，物料中的颗粒受到的吸引力不同，将物料中的磁性颗粒、连生体颗粒和非磁性颗粒在壳体内分层，在提高分选效率的同时提高了金属回收率。

在一些实施例中，所述电磁组件和所述气流组件均位于所述进料口和出料口的同一侧，所述气流组件可在所述壳体内吹气，以便所述物料受到远离所述电磁组件的风力，或者，所述电磁组件和所述气流组件在所述壳体内间隔相对设置，所述进料口和所述出料口均位于所述电磁组件和所述气流组件之间，所述气流组件在所述壳体内抽气，以便所述物料受到远离所述电磁组件的风力。

在一些实施例中，所述基于风重磁复合力场的磁选还包括第一板，所述第一板为多孔介质板，所述第一板设在所述腔室内以将所述腔室分隔成第一腔和第二腔，所述第一腔和所述第二腔沿气流方向依次设置，所述进料口位于所述第一腔的顶部，所述出料口位于所述第一腔的底部，所述进料口和所述出料口均与所述第一腔连通，所述电磁组件和所述气流组件均设在所述第二腔内。

在一些实施例中，所述基于风重磁复合力场的磁选还包括第二板，所述第二板设在所述出料口内且在所述出料口处相对于气流方向可移动，以便调节出料口的流通面积的大小。

在一些实施例中，所述第二板包括依次相连的第一子板和第二子板，所述第一子板从上到下延伸且朝向远离所述第二子板的方向倾斜，所述第二子板从上到下延伸且朝向远离所述第一子板的方向倾斜。

在一些实施例中，所述进料口邻近所述电磁组件设置，所述第二板为多个，多个第二板沿气流方向间隔设置以将所述出料口分隔成第一出料口、第二出料口和第三出料口，所述第一出料口、所述第二出料口和所述第三出料口均沿远离所述电磁组件依次布置，且所述第一出料口与所述进料口沿上下方向间隔相对设置。

在一些实施例中，所述基于风重磁复合力场的磁选还包括第一除尘口和第二除尘口，所述第一除尘口设在所述壳体的顶部，所述第二除尘口设在所述壳体的外周面上，所述第二除尘口与所述气流组件间隔相对设置，所述第一除尘口和所述第二除尘口均与所述腔室连通。

在一些实施例中，所述进料口和所述出料口的横截面积沿从上到下逐渐减小。

在一些实施例中，所述电磁组件包括多个电磁单元，多个所述电磁单元沿上下方向间隔设置，相邻两个所述电磁单元朝向所述气流组件的一端的磁性不同。

本发明实施例的磁性矿物的磁选方法包括：S1：将物料投入到磁场中，所述物料在重力场中自由落体且受到所述磁场的吸引力；S2：利用气流对所述物料吹气或吸气，所述物料在所述气流中受到与所述吸引力方向的风力，以便所述物料在所述气流、所述磁场和所述重力场中分层。

在一些实施例中，所述物料中的磁性颗粒受到的风力等于所述磁性颗粒受到的吸引力，所述物料中的连生体颗粒受到的风力大于所述连生体颗粒受到的吸引力，所述物料中的物料中的非磁性颗粒只受到所述气流的风力，从而将所述磁性颗粒、所述连生体颗粒和所述非磁性颗粒区分开来。

附图说明

图1是本发明实施例的风重磁复合力场的磁选的结构示意图。

图2是本发明实施例的风重磁复合力场的物料受力示意图。

附图标记：

风重磁复合力场的磁选100；

壳体1；腔室11；出料口12；第一出料口121；第二出料口122；第三出料口123；进料口13；第一腔14；第二腔15；第一除尘口16；第二除尘口17；

电磁组件2；电磁单元21；

气流组件3；

第一板4；第二板5；第一子板51；第二子板52。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述本发明实施例的基于风重磁复合力场的磁选。

如图1-2所示，本发明实施例的基于风重磁复合力场的磁选包括壳体1、电磁组件2和气流组件3。

壳体1具有腔室11、进料口13和出料口12，进料口13设在壳体1的顶部，出料口12设在壳体1的底部，进料口13和出料口12均与腔室11连通。具体地，如图1所示，壳体1的顶部设有与腔室11连通的进料口13，壳体1的底部设有与腔室11连通的出料口12，且腔室11上下部密封，物料(物料包括磁性颗粒、连生体颗粒和非磁性颗粒)可从壳体1的顶部进入腔室11，在重力的作用下落并从出料口12流出。

电磁组件2和气流组件3均设在壳体1上，电磁组件2可产生磁场以对物料产生邻近电磁组件2的吸引力，气流组件3可产生气流以对物料产生与吸引力相反的吹力，以便物料在磁场和气流的作用下分层。

具体地，如图1-2所示，电磁组件2和气流组件3均设在壳体1的周侧，电磁组件2可产生磁场，使得物料在磁场中受到的磁场的吸引力从大到小依次为磁性颗、粒连生体颗粒、非磁性颗粒，其中非磁性颗粒所受到的吸引力为零，气流组件3可产生气流，从而使得物料中的磁性颗粒、连生体颗粒和非磁性颗粒在气流的作用下受到与吸引力相反的作用力，物料中的磁性颗粒、连生体颗粒和非磁性颗粒在气流在受到的风力相等，因此使得物料中的磁性颗粒受到的风力等于磁性颗粒受到的吸引力，物料中的连生体颗粒受到的风力大于连生体颗粒受到的吸引力，物料中的物料中的非磁性颗粒只受到气流的风力，从而将磁性颗粒、连生体颗粒和非磁性颗粒区分开来。

本发明实施例的基于风重磁复合力场的磁选100，设置电磁组件2和气流组件3，使得物料自上而下随重力自然下落，物料始终保持松散状态，避免了相关技术中筒式磁选机和板式磁选机中存在的物料堆积阻塞现象，吸引力和风力方向相反且方向均与重力相互垂直，最大程度地发挥了各力场的分选作用。另外，通过重力、吸引力和风力的耦合，对不同密度的物料具有分级作用，使物料具有不同的落点位置，同时由于吸引力与风力相互竞争，磁性物料颗粒受到吸引，其落点位置离电磁组件2更近，非磁性物料颗粒的落点位置离电磁组件2更远，连生体则落在中间位置，从而可根据实际选矿需求分别设置精矿区、中矿区和尾矿区，可将精矿产品送入下一道精选工序，中矿产品通过进一步磨矿再选处理以保证金属回收率，尾矿产品直接抛弃或回收利用。

在一些实施例中，电磁组件2和气流组件3均位于进料口13和出料口12的同一侧，气流组件3可在壳体1内吹气，以便物料受到远离电磁组件2的风力。具体地，如图1所示，电磁组件2和气流组件3均设在可壳体1的左侧，电磁组件2位于气流组件3的右侧，气流组件3可以为吹风机，气流组件3中的气流通过电磁组件2内部的间隙穿过电磁组件2对壳体1进行吹气，从而使得物料同时受到吸引力和风力，保证了电磁组件2和气流组件3的工作效率。

在一些实施例中，电磁组件2和气流组件3在壳体1内间隔相对设置，进料口13和出料口12均位于电磁组件2和气流组件3之间，气流组件3在壳体1内抽气，以便物料受到远离电磁组件2的风力。具体地，电磁组件2和气流组件3沿内外方向间隔设置，进料口13和出料口12均位于电磁组件2和气流组件3之间，气流组件3可以为抽风机(图中未示意出)，气流组件3与电磁组件2沿内外方向间隔设置，且气流组件3向外抽气，从而使得物料在壳体1内受到与电磁组件2产生的吸引力方向的风力，从而使得物料在电磁组件2、气流组件3和重力场的作用下分层。

在一些实施例中，基于风重磁复合力场的磁选100还包括第一板4，第一板4为多孔介质板，第一板4设在腔室11内以将腔室11分隔成第一腔14和第二腔15，第一腔14和第二腔15沿气流方向依次设置，进料口13位于第一腔14的顶部，出料口12位于第一腔14的底部，进料口13和出料口12均与第一腔14连通，电磁组件2和气流组件3均设在第二腔15内。

具体地，如图1所示，第一板4为多孔介质板且第一板4设在腔室11内以将腔室11沿左右方向分隔成第一腔14和第二腔15，第二腔15位于第一腔14的左侧，第二腔15为安装腔，电磁组件2和气流组件3可安装在第一腔14内，第一板4的作用是将物料和电磁组件2隔开，防止物料进入电磁组件2而难以清理，物料进入电磁组件2也会影响磁场性能甚至损坏电磁组件2，气流组件3产生的气流依次通过电磁组件2内部的间隙、多孔介质板的孔隙进入第一腔14，从而使得第一腔14内的气流分布更均匀，第一腔14为分选腔，进料口13位于第一腔14的顶部，出料口12位于第一腔14的底部，物料可从进料口13第一腔14，在重力、吸引力和风力的作用下分层后从出料口12流出。

可以理解的是，气流组件3产生的气体流量和流速可调，气流可透过电磁组件2和多孔介质板进入分选区间。

在一些实施例中，多孔介质板的孔径大小为1μm-50μm，开孔率为10％-50％，具体设置根据被分选物料的粒度等性质决定，主要还是为了防止过多的细粒物料进入磁系内部，因为在矿石分选领域，预选的阶段的矿石没有经过细磨，其粒度相对较粗，但也有少量微细颗粒(75μm以下)，因此，设置不同孔径规格和开孔率的第一板4是为了适应不同粒度组成的物料分选。

在一些实施例中，基于风重磁复合力场的磁选100还包括第二板5，第二板5设在出料口12内且在出料口12处相对于气流方向可移动，以便调节出料口12的流通面积的大小。具体地，如图1所示，第二板5设在出料口12内，从而通过第二板5将出料口12间隔成多个出料口12，从而使得物料中不同颗粒从不同的出料口12流出，第二板5可在出料口12内沿左右方向可移动，从而通过调节第二板5的位置以调节相邻两个出料口12的流通面积。

在一些实施例中，第二板5包括依次相连的第一子板51和第二子板52，第一子板51从上到下延伸且朝向远离第二子板52的方向倾斜，第二子板52从上到下延伸且朝向远离第一子板51的方向倾斜。具体地，如图1所示，第一子板51设在第二子板52的左侧，第一子板51从上到下延伸且从右向左倾斜，第二子板52从上到下延伸且从左向右倾斜，从而使得第二板5的设置的更加合理，另外，出料口12的大小，可以通过调节第一子板51和第二子板52的角度来实现，或更换不同角度的第二板5。

可以理解的是，第二板5的调节方式在此不做限定，例如第二调节板5可通过螺钉固定在壳体1的出料口12处，当需要调节时，可将拧松螺钉，将第二板5调节到合适位置时，再将螺钉固定在出料口12处，或者出料口12的前后方向上设有卡槽，第二板5的前后两端可卡装在卡槽内，通过移动第二板5的位置，调节出料口12的大小。

在一些实施例中，进料口13邻近电磁组件2设置，第二板5为多个，多个第二板5沿气流方向间隔设置以将出料口12分隔成第一出料口121、第二出料口122和第三出料口123，第一出料口121、第二出料口122和第三出料口123均沿远离电磁组件2依次布置，且第一出料口121与进料口13沿上下方向间隔相对设置。

具体地，如图1-2所示，进料口13位于壳体1的左侧，从而保证磁场捕捉到物料中的磁性颗粒和连生体颗粒，第二板5为两个，两个第二板5沿左右方向依次间隔设置，从而将出料口12沿左右方向依次分隔成第一出料口121、第二出料口122和第三出料口123，且第一出料口121为磁性颗粒出料口12与进料口13沿上下方向间隔相对设置，由于磁性颗粒受到的吸引力等于风力，因此磁性颗粒沿上下方向从第一出料口121流出，连生体颗粒受到的风力大于吸引力，因此连生体颗粒从第二出料口122流出，非磁性颗粒仅仅受到风力，因此非磁性颗粒在壳体1内飘的最远从第三出料口123流出，从而磁性颗粒、连生体颗粒和非磁性颗粒依次通过第一出料口121、第二出料口122和第三出料口123流出，从而使得第一出料口121、第二出料口122和第三出料口123收集物料中的磁性颗粒、连生体颗粒和非磁性颗粒。

在一些实施例中，基于风重磁复合力场的磁选100还包括第一除尘口16和第二除尘口17，第一除尘口16设在壳体1的顶部，第二除尘口17设在壳体1的外周面上，第一除尘口16和第二除尘口17均与腔室11连通。具体地，如图1所示，第一出料口121设在壳体1的顶部且位于进料口13的右侧，从而使得物料中含有极细粒粉末脉石时，在气流速度又较大的情况下，细颗粒可能会向右上方移动，因此在顶部设置除尘口，以便物料中的极细粒粉末脉石能够从第一除尘口16排除腔室11，第二除尘口17设在壳体1的外周面上，且第二除尘口17与气流组件3沿内外方向间隔相对设置，第二除尘口17是气流的主要出口，能保证气流运动方向从左至右，保证了气流组件3的运行。

在一些实施例中，进料口13和出料口12的横截面积沿从上到下逐渐减小。由此，方便物料从进流口进入腔室11，从出料口12流出腔室11，使得进料口13和出料口12设置的更加合理。

可以理解的是，气体组件产生的气流的流量流速可调，电磁组件2的结构可调以使得电磁组件2产生的磁场强度不同，第一板4可更换，出料口12和进料口13的大小可调，从而满足不同性质物料的分选需求。

在一些实施例中，电磁组件2组件包括多个电磁单元21，多个电磁单元21沿上下方向间隔设置，相邻两个电磁单元21朝向气流组件3的一端的磁性不同。具体地，如图1所示，电磁单元21沿上下方向依次间隔设置，相邻的两个电磁单元21右侧的磁极不同，换言之，电磁单元21的左侧沿N、S及依次交替排布，从而使得电磁单元21在腔室11中产生均匀的磁场，使得电磁单元21设置更加合理。

可以理解的是，电磁单元21的怕排列方式的左侧可以全部为N或S级，且电磁单元21可以为永磁体或电磁铁，当电磁单元21为永磁体时，电磁单元21产生的磁场强度范围为0.05-0.5T，当电磁单元21采用电磁铁时，电磁单元21可进一步增大分选区间的磁场强度至0.5-1.5T。

本发明的实施例提出磁性矿物的磁选方法包括：

S1：将物料投入到磁场中，物料在重力场中自由落体且受到磁场的吸引力。

S2：利用气流对物料吹气或吸气，物料在气流中受到与吸引力方向的风力，以便物料在气流、磁场和重力场中分层。

根据本发明实施例的磁性矿物的磁选方法，设置步骤S1和步骤S2能够将物料中的磁性颗粒、连生体颗粒和非磁性颗粒区分开来。

在一些实施例中，物料中的磁性颗粒受到的风力等于磁性颗粒受到的吸引力，物料中的连生体颗粒受到的风力大于连生体颗粒受到的吸引力，物料中的物料中的非磁性颗粒只受到气流的风力，从而将磁性颗粒、连生体颗粒和非磁性颗粒区分开来。由此，使得物料中的磁性颗粒、连生体颗粒和非磁性颗粒在磁场、重力场和气流的作用下分层。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已经示出和描述了上述实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种基于风重磁复合力场的磁选装置，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体具有腔室、进料口和出料口，所述进料口设在所述壳体的顶部，所述出料口设在所述壳体的底部，所述进料口和所述出料口均与所述腔室连通；

电磁组件和气流组件，所述电磁组件和所述气流组件均设在所述壳体上，所述电磁组件可产生磁场以对物料产生邻近所述电磁组件的吸引力，所述气流组件可产生气流以对所述物料产生与所述吸引力相反的吹力，以便物料在所述磁场和所述气流的作用下分层；

还包括第一板，所述第一板为多孔介质板，所述第一板设在所述腔室内以将所述腔室分隔成第一腔和第二腔，所述第一腔和所述第二腔沿气流方向依次设置，所述进料口位于所述第一腔的顶部，所述出料口位于所述第一腔的底部，所述进料口和所述出料口均与所述第一腔连通，所述电磁组件和所述气流组件均设在所述第二腔内；

还包括第二板，所述第二板设在所述出料口内且在所述出料口处相对于气流方向可移动，以便调节出料口的流通面积的大小；

所述进料口邻近所述电磁组件设置，

所述第二板为多个，多个第二板沿所述气流方向间隔设置以将所述出料口分隔成第一出料口、第二出料口和第三出料口，所述第一出料口、所述第二出料口和所述第三出料口均沿远离所述电磁组件依次布置，且所述第一出料口与所述进料口沿上下方向间隔相对设置；

所述电磁组件和所述气流组件均位于所述进料口和出料口的同一侧，所述气流组件可在所述壳体内吹气，以便所述物料受到远离所述电磁组件的风力，

或者，所述电磁组件和所述气流组件在所述壳体内间隔相对设置，所述进料口和所述出料口均位于所述电磁组件和所述气流组件之间，所述气流组件在所述壳体内抽气，以便所述物料受到远离所述电磁组件的风力；

所述电磁组件包括多个电磁单元，多个所述电磁单元沿上下方向间隔设置，相邻两个所述电磁单元朝向所述气流组件的一端的磁性不同。

2.根据权利要求1所述的基于风重磁复合力场的磁选装置，其特征在于，所述第二板包括依次相连的第一子板和第二子板，所述第一子板从上到下延伸且朝向远离所述第二子板的方向倾斜，所述第二子板从上到下延伸且朝向远离所述第一子板的方向倾斜。

3.根据权利要求1所述的基于风重磁复合力场的磁选装置，其特征在于，还包括第一除尘口和第二除尘口，所述第一除尘口设在所述壳体的顶部，所述第二除尘口设在所述壳体的外周面上，所述第二除尘口与所述气流组件间隔相对设置，所述第一除尘口和所述第二除尘口均与所述腔室连通。

4.根据权利要求1所述的基于风重磁复合力场的磁选装置，其特征在于，所述进料口和所述出料口的横截面积沿从上到下逐渐减小。

5.一种磁性矿物的磁选方法，利用如权利要求1-4任一项所述的风重磁复合力场的磁选装置，其特征在于，包括：

S1：将物料投入到磁场中，所述物料在重力场中自由落体且受到所述磁场的吸引力；

S2：利用气流对所述物料吹气或吸气，所述物料在所述气流中受到与所述吸引力方向的风力，以便所述物料在所述气流、所述磁场和所述重力场中分层。

6.根据权利要求5所述的磁性矿物的磁选方法，其特征在于，所述物料中的磁性颗粒受到的风力等于所述磁性颗粒受到的吸引力，所述物料中的连生体颗粒受到的风力大于所述连生体颗粒受到的吸引力，所述物料中的物料中的非磁性颗粒只受到所述气流的风力，从而将所述磁性颗粒、所述连生体颗粒和所述非磁性颗粒区分开来。