非均勻強磁介質及磁選設備的製作方法

2023-08-22 19:02:51 3

非均勻強磁介質及磁選設備的製作方法
【專利摘要】提供了一種非均勻強磁介質及磁選設備。所述非均勻強磁介質包括排列不均勻的多個徑級的強磁介質，每個徑級的強磁介質的半徑與待分選礦物的半徑的比值為2.69，用於在同一激磁電流下實現多種粒徑礦物的梯度匹配，以提高強磁選的分選效率。
【專利說明】非均勾強磁介質及磁選設備
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種非均勻強磁介質及磁選設備，更具體地說，涉及一種能夠在對礦料進行磁選時實現使礦料中不同粒度的礦物顆粒進行梯度匹配並實現每種粒徑礦物顆粒的高效分選的非均勻強磁介質及包括該非均勻強磁介質的磁選設備。
【背景技術】
[0002]立環高梯度強磁選機是一種通常用於從粉磨的礦石中選別弱磁性礦物的立式強磁分選設備。工作時，立環高梯度強磁選機的繞組線圈所產生的磁場，通過上、下磁軛構成迴路，轉環按旋轉方向轉動，待選別礦料通過給料管進入並沿上磁極縫隙流經轉環，其中，介質安裝在轉環上，用於吸附磁性礦物。
[0003]待選別的礦料給入磁選機的分選空間後，受到磁力和其他機械力(如重力、離心力、摩擦力、介質阻力等)的共同作用後被選別。磁性礦物顆粒所受磁力的大小與礦物本身磁性以及用於吸附磁性礦物的介質有關。因此，待選別的礦料各沿不同路徑，得到分選。一般來說，磁性顆粒在磁場中所受比磁力的大小與磁場強度和梯度成正比。
[0004]在以目前的技術生產中，強磁選機往往是根據礦粒的平均粒度選擇一種直徑合適的強磁介質，因此在實際分選中，選別時在一種激磁電流條件下只能照顧到一種粒徑的礦物顆粒，也就是說，立環高梯度強磁選機仍然存在一個缺點:在強磁選作業中，磁場梯度不能與礦物顆粒的梯度匹配，因此整體選礦效率不高，並且弱磁精礦品位較低，富集比較低。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的在於解決以上問題中的至少一個問題，為此，提供了一種能夠提高立環脈動高梯度強磁選機的選礦效率，通過實現各種粒度礦物的梯度匹配，實現每個粒徑礦物顆粒的高效分選的非均勻強磁介質、包括該介質的磁選設備及使用該介質的磁選方法。
[0006]根據本實用新型的示例性實施例的一方面，提供了一種非均勻強磁介質，所述非均勻強磁介質包括排列不均勻的多個徑級的強磁介質，用於在同一激磁電流下實現多種粒徑礦物的梯度匹配，每個徑級的強磁介質的半徑與待分選礦物的半徑的比值為2.69。
[0007]所述非均勻強磁介質中的多個徑級的強磁介質的直徑在礦物流入的方向上可呈梯度排列。
[0008]所述非均勻強磁介質中的多個徑級的強磁介質可在礦物流入的方向上按介質的直徑從粗到細地排列。
[0009]所述非均勻強磁介質中的多個徑級的強磁介質中的各個徑級的強磁介質的數量可不同。
[0010]所述非均勻強磁介質中的多個徑級的強磁介質中的各個徑級的強磁介質之間的間隙可不同。
[0011]所述非均勻強磁介質可包括3-7個徑級。[0012]所述非均勻強磁介質可包括3-5個徑級。
[0013]根據本實用新型的示例性實施例的另一方面，提供了一種磁選設備，所述磁選設備包括上面所述的一種非均勻強磁介質。
[0014]根據本實用新型的示例性實施例的另一方面，提供了一種磁選方法，所述磁選方法包括下述步驟:選擇如上所述的非均勻強磁介質；選擇激磁電流；在已選擇的激磁電流下，通過已選擇的非均勻強磁介質與多種粒徑礦物的梯度匹配，對所述多種粒徑礦物進行選別，其中，所述非均勻強磁介質中的多個徑級的強磁介質的直徑、數量和間隙以及所述激磁電流根據待選礦物中的不同礦物的粒徑和含量確定。
[0015]所述非均勻強磁介質中的多個徑級的強磁介質的直徑可根據待選礦物中的不同礦物的粒徑確定；所述非均勻強磁介質中的多個徑級的強磁介質中的每個徑級的強磁介質的數量可根據待選礦物中的相應礦物所需的表面比來確定；所述非均勻強磁介質中的多個徑級的強磁介質中的每個徑級的強磁介質間的間隙可根據待選礦物中的相應礦物所需的尺寸來確定。
[0016]採用本實用新型的非均勻介質、包括該介質的磁選設備及使用該介質的磁選方法，能夠達到下述顯著的技術效果中的至少一個:顯著提高強磁選機分選弱磁性礦物的選礦效率，有效降低尾礦品位，提高精礦品位，在同一激磁電流的條件下實現每種粒徑礦物的梯度匹配，實現強磁作業的最優化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是強磁轉環介質的整體排列圖。
[0018]圖2是根據現有技術的均勻強磁介質在圖1中的A-A剖面上排列的放大示意圖。
[0019]圖3是根據本實用新型一個示例性實施例的非均勻強磁介質在圖1中的A-A剖面上排列的放大示意圖。
[0020]圖4是以正視圖示出的根據本實用新型示例性實施例的立環脈動高梯度磁選機結構圖。
[0021]圖5是以側視圖示出的根據本實用新型示例性實施例的立環脈動高梯度磁選機結構圖。
[0022]圖6是根據本實用新型示例性實施例的非均勻介質對礦物進行分選的磁選方法的示意性示圖。
【具體實施方式】
[0023]在下文中參照附圖更充分地描述了本實用新型，在附圖中示出了本實用新型的實施例。然而，本實用新型可以以許多不同的形式來實施，且不應該解釋為局限於在這裡所提出的實施例。相反，提供這些實施例使得本公開將是徹底和完全的，並將本實用新型的範圍充分地傳達給本領域技術人員。在附圖中，為了清晰起見，會誇大顆粒和部件的尺寸和相對尺寸，相同的標號始終表示相同的元件。
[0024]圖1是強磁轉環介質的整體排列圖。
[0025]參照圖1，下文中將以環式強磁分選機中的轉環4為例來說明本實用新型的非均勻強磁介質。[0026]轉環4包括支撐環和介質兩個部分，支撐環形成轉環4的外觀，介質安裝在支撐環中。轉環4的下部位於激磁線圈2 (見圖4)中，而轉環4的上部位於激磁線圈2之外，向下的箭頭是加礦的方向，順時針的箭頭指的是轉環4的旋轉方向，通過強磁介質選取的精礦C隨之旋轉。然而，本實用新型不限於此，轉環4的旋轉方向可以逆時針旋轉、順時針旋轉或者根據實際生產的需要逆時針、順時針交替旋轉。
[0027]圖2是根據現有技術的均勻強磁介質在圖1中的A-A剖面上排列的放大示意圖。
[0028]參照圖2，根據現有技術的均勻強磁介質在轉環中的分布大體上均勻，均勻強磁介質棒D間的間隙均勻，均勻強磁介質棒D的尺寸基本上相同，即，在排列方式、粗細選擇和分布上都是均勻的。
[0029]圖3是根據本實用新型一個示例性實施例的非均勻強磁介質在圖1中的A-A剖面上排列的放大示意圖。
[0030]參照圖3，根據本實用新型一個示例性實施例的非均勻強磁介質包括排列不均勻的多個徑級(例如Dtl-D6)的強磁介質，非均勻強磁介質包括從粗到細排列的介質棒。圖3中示出了WDtl-D6的七個徑級的強磁介質棒，由粗到細地排列，以在礦物流入的方向上從粗到細地吸附礦物，但是本實用新型不限於此，其徑級可以根據需要按照礦流的方向來不同地排列，例如，按照D6-Dtl的順序、D6-D3-D1-D2-D4-D0-D5的順序等，只要能夠實現對礦物的分選即可。
[0031]在圖3中，Dtl-D6徑級中每個徑級的強磁介質的直徑不同，具體地說，每個徑級的強磁介質的直徑根據待選礦物中的不同礦物的粒徑確定，當進行分選時，各種徑級的強磁介質吸附物料中的不同礦物，達到在同一激磁電流下同時進行分選的目的。另外，Dtl-D6徑級的強磁介質中的每個徑級的強磁介質的數量不同，相應地，以充分地吸附含量不同的礦物。由於待選礦物被吸附在強磁介質的表面，因此每個徑級的強磁介質的數量根據待選礦物中的相應礦物所需的表面比來確定。另外，Dtl-D6徑級的強磁介質中的每個徑級的強磁介質棒間的間隙L不同。
[0032]具體地說，Dtl-D6徑級的強磁介質與Ctl-C6粒級的待選礦料是梯度匹配的，梯度匹配就是指介質(例如，鐵磁性介質，具體地，絲狀介質或棒狀介質)半徑與礦物顆粒半徑應有合適的比值，在此比值時作用在鄰近弱磁性顆粒上的磁力最大，這種合適的比例關係稱為梯度匹配。根據礦物在磁介質上的磁力關係式Fm=kV I H I grad | B I可知,其中，k:體積磁化係數；V:顆粒體積；H:磁場強度；B:磁感應強度，在磁介質半徑與顆粒半徑的比值為
2.69時可以達到最佳梯度匹配。
[0033]圖3示出了具有7個徑級的非均勻強磁介質，但是本實用新型不限於此，例如，非均勻強磁介質可以根據待選礦所包括的不同物質的種類和數量而包括3-7個徑級。優選地，非均勻強磁介質可以包括3-5個徑級。
[0034]圖4是以正視圖示出的根據本實用新型示例性實施例的立環脈動高梯度磁選機結構圖。圖5是以側視圖示出的根據本實用新型示例性實施例的立環脈動高梯度磁選機結構圖。圖6是根據本實用新型示例性實施例的非均勻介質對礦物進行的分選的磁選方法的示意性示圖。
[0035]參照圖4和圖5，立環脈動高梯度強磁選機包括脈動機構1、激磁線圈2、鐵軛3、轉環4、給礦鬥5、漂洗水鬥6、精礦衝洗裝置7、精礦鬥8、中礦鬥9、尾礦鬥10、液位鬥11、轉環驅動機構12、機架13，其中，給礦由F表示，清水由W表示，精礦由C表示，中礦由M表示，尾礦由T表示。為了避免模糊本實用新型的主題，將詳細描述立環脈動高梯度強磁選機中的與非均勻強磁介質相關的特徵。
[0036]在根據本實用新型的示例性實施例中，轉環4包括支撐環和如圖3中所示的非均勻強磁介質。如圖4中所示，轉環4的下部與激磁線圈2重疊，在重疊的部分通過激磁線圈產生磁場，而轉環4未與激磁線圈2重疊的上部則沒有磁場。
[0037]將礦料從給礦鬥5中給進(如F所示)，沿上鐵軛縫隙流經轉環4，粗細介質直徑不均、上下分布不均、數量不均和/或間距不均的非均勻強磁介質被布置在轉環4中，具體地說，在轉環4的剖面上看，非均勻強磁介質按照沿著從上到下(也就是從內到外)的方向直徑逐漸減小。轉環4內的非均勻強磁介質在磁場中被磁化，強磁介質表面形成高梯度磁場，礦漿中磁性顆粒被吸著在強磁介質表面，隨著轉環4的轉動被帶至頂部無磁場區，用清水W衝入精礦鬥8中，非磁性顆粒或者尾礦T沿下鐵軛縫隙流入尾礦鬥10。
[0038]對粒度不均勻的礦物分選過程如圖6所示，圖中最上方的顆粒表示待選別礦物原料，包括弱磁性礦物和非磁性礦物，在給礦中有粗粒和細粒的弱磁性礦物與非磁性礦物。當物料通過介質時，由於礦物所受磁力是與磁場梯度與背景場強的乘積成正比，在分選的統一區域背景場強相同，因此，在通過強磁介質上部時，只有粗粒磁性礦物被吸附在上面磁場梯度較小的粗介質上，此時由於細粒磁性礦物吸附所需的磁場梯度較高，細粒礦物不會在粗介質上吸附，當下落到細介質上時它才會被吸附在細介質上，如果只有上面的粗介質，這部分細粒磁性礦物將隨重力和水流而下落進入尾礦而損失。
[0039]參照圖6，使用了根據本實用新型的示例性實施例的強磁介質DcrD6對不同粒度的磁性礦物進行分選，不同粒度的磁性礦物由不同徑級的強磁介質吸著，最後尾礦T落入尾礦鬥10。在本示例性實施例中，尾礦T包括無磁性礦物及其它不需要被磁選的礦物。
[0040]D0-D6徑級的強磁介質在礦流的方向上從粗到細地排列布置，位於上部的粗介質，例如D1，吸附大直徑精礦，位於下部的細介質隊吸附小直徑精礦。具有不同粒徑的礦物Ctl-C6被依次分選。
[0041]下面，將描述使用根據本實用新型的非均勻強磁介質進行磁選的過程。
[0042]首先，選擇包括多個徑級的強磁介質的非均勻強磁介質，具體地說，包括下述步驟:(a)介質排列方式選擇:立環脈動高梯度強磁選機分選弱磁性礦物過程中，脈石礦物要穿過強磁介質之間的空隙，而弱磁性目的礦物被強磁介質吸附提升並卸下，實現礦物按照磁性強弱進行分選。由於較細的介質具有較高的梯度，而較細的介質既能選起較細的礦物也能選起較粗的礦物，較粗的介質只能選起較粗的礦物顆粒，因此強磁介質按照轉環從內到外排列方式就為從粗到細。(b)介質的粗細可以根據入選物料的粒度粗細進行選擇，選擇前先將待選物料分成若干個不同的徑級，每個徑級採用不同的介質進行試驗，對每種粒度的礦物篩選出選礦效率最佳的介質直徑，最後綜合試驗結果選定每種直徑的強磁介質。(C)介質粗細分布的選擇:粗細介質的分布也是不均勻的，它是根據物料篩分的粒度分布，對不同粒度的礦物顆粒採用不同的直徑的強磁介質，再根據不同徑級中目的礦物的多少計算所需介質表面，最後根據每種徑級所需的表面之比來選擇不同直徑的介質數量之比，最後在介質的排列上在同一個平面(即，垂直於礦流的方向)上儘量採用同一種直徑的介質，每種介質之間的間距也根據礦粒的粗細進行布置，粗直徑的間距要大些，細直徑介質之間的間距既要考慮礦物顆粒的吸附，又要考慮粗粒脈石可以通過。
[0043]其次，根據已經確定的每個徑級的所選的介質的直徑在激磁電流下進行試驗，確定最佳的激磁電流。
[0044]最後，在已選擇的激磁電流下,通過已選擇的非均勻強磁介質與多種粒徑礦物的梯度匹配，對所述多種粒徑礦物進行選別，其中，所述非均勻強磁介質中的多個徑級的強磁介質的直徑和所述激磁電流根據待選礦物中的不同礦物的粒徑確定。
[0045]現在，以針對鈦鐵礦選礦的介質設計匹配以及對鈦鐵礦選礦的過程為示例來進一步理解本實用新型中的非均勻強磁介質和使用該介質的磁選方法。
[0046]示例
[0047]根據本實用新型的示例性實施例，確定非均勻強磁介質中的多個徑級的強磁介質的直徑的步驟可以通過下面的具體描述而進一步獲知。
[0048]在根據本實用新型示例性示例中，需要進行強磁分選的鈦鐵礦物料粒度一般在2-0.02mm之間，在此區間內待分選的物料按照等比分成5個粗細級別(粒級)，或者3_5個粒級。
[0049]表1中示出了待選物料的粒度組成,另外,表1中示出了待選物料的粒級含量與所匹配的介質直徑，則所需的介質數量之比的計算如表2所示。
[0050]表1粒級含量與介質梯度匹配表
【權利要求】
1.一種非均勻強磁介質，其特徵在於，所述非均勻強磁介質包括排列不均勻的多個徑級的強磁介質，用於在同一激磁電流下實現多種粒徑礦物的梯度匹配，每個徑級的強磁介質的半徑與待分選礦物的半徑的比值為2.69。
2.如權利要求1所述的非均勻強磁介質，其特徵在於，所述非均勻強磁介質中的多個徑級的強磁介質的直徑在礦物流入的方向上呈梯度排列。
3.如權利要求2所述的非均勻強磁介質，其特徵在於，所述非均勻強磁介質中的多個徑級的強磁介質在礦物流入的方向上按介質的直徑從粗到細地排列。
4.如權利要求1所述的非均勻強磁介質，其特徵在於，所述非均勻強磁介質中的多個徑級的強磁介質中的各個徑級的強磁介質的數量不同。
5.如權利要求1所述的非均勻強磁介質，其特徵在於，所述非均勻強磁介質中的多個徑級的強磁介質中的各個徑級的強磁介質之間的間隙不同。
6.如權利要求1所述的非均勻強磁介質，其特徵在於，所述非均勻強磁介質包括3-7個徑級。
7.如權利要求6所述的非均勻強磁介質，其特徵在於，所述非均勻強磁介質包括3-5個徑級。
8.—種磁選設備，其特徵在於，所述磁選設備包括如權利要求1到7中的任意一項權利要求所述的非均勻強磁介質。
【文檔編號】B03C1/031GK203663999SQ201320832701
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年12月17日 優先權日:2013年12月17日
【發明者】肖良初, 汪傳松, 王勇, 王洪彬 申請人:攀鋼集團礦業有限公司