CN105689116B - 一种新型磁选机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及适用于冶金、矿山、化工等行业经粉磨设备粉磨后磁性矿物的分选装置，尤其适用经高压辊磨机挤压后矿粉的磁选，具体是一种新型磁选机构，包括磁选皮带、输送皮带、磁系，输送皮带位于磁选皮带下方，磁系位于在磁选皮带内侧并覆盖输送皮带的输出端，磁系的磁场强度强弱交替变化使待选矿在磁力和重力作用下上反复起落。本发明能够提供一种结构简单、适应范围广、既能保证成品矿品位又能提高回收率的新型磁选机构，即能够通过使矿物反复起落的方式实现精矿和中矿的分选，有利于提高磁选的精度和成品矿品味。

Description

一种新型磁选机构

技术领域

本发明涉及适用于冶金、矿山、化工等行业经粉磨设备粉磨后磁性矿物的分选装置，尤其适用经高压辊磨机挤压后矿粉的磁选，具体是一种新型磁选机构。

背景技术

我国铁矿资源比较丰富，但贫矿多、富矿少，所以几乎所有铁矿石都要通过分选以提高原料的品位和利用率。采用干式磁选机进行选别时，由于矿石嵌布粒度不均，为了获得较高的品位，通常按最小嵌布粒度进行破碎，从而使一部分达到单体解离的铁矿物产生不必要的过磨，造成金属的流失和能耗的增加；同时，由于有用矿物过磨严重，尽管弱磁作业回收铁矿效果较好，但脉石夹杂现象严重，为了提高品位，又不得不降低回收率，从而造成弱磁矿品位较高。换言之，现有干式磁选机无法解决成品矿品位和回收率之间的矛盾。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种结构简单、适应范围广、既能保证成品矿品位又能提高回收率的新型磁选机构，能够通过使矿物反复起落的方式实现精矿和中矿的分选，有利于提高磁选的精度和品味。

本发明的技术方案如下：

本发明公开了一种新型磁选机构，包括磁选皮带、输送皮带、磁系，输送皮带位于磁选皮带下方，磁系位于磁选皮带下皮带内侧并覆盖输送皮带的输出端，磁系的磁场强度强弱交替变化使待选矿在磁力和重力作用下上反复起落。

上述结构中，根据待选矿不同的磁特性设定输送皮带和磁选皮带的运行速度、磁系中强磁区和弱磁区的磁场强度和宽度。经破碎后的矿物中，精矿多为强磁性物料，具有粒度小，平均粒径小于15mm的特点；中矿多为弱磁性物料，粒度较大，平均粒径在15-40mm之间；尾矿为不具有磁性或者磁性微弱的矿粉物料。磁性物料随输送皮带被带至磁系磁选范围，精矿在强磁区被吸附到磁选皮带表面并随磁选皮带进入弱磁区，中矿则继续随输送皮带运行进入中矿口，实现精矿与中矿的分选。与此同时，被磁系强磁区吸起的精矿进入弱磁区后，粒度大的精矿首先克服磁力以抛物线方式下落至输送皮带上并被运输至下一强磁区再次被吸起，粒度小的精矿后于粒度大的精矿克服磁力以抛物线方式下落并在下落过程中被下一强磁区再次吸起。随着磁系强弱磁场区的多次交替变化，精矿则被反复吸起-落下，精矿在此起落的过程中得到多次将夹杂的非磁性物料抖落，有效解决磁包裹和磁夹杂的问题，保证精矿的品味；同时，由于精矿粒度的不同，粒度小的精矿更贴近皮带表面，粒度大的则覆盖在粒度小的精矿表面，实现精矿在磁选皮带上的分层，并在进入精矿口时先后脱离而实现精矿的粗细的分层。

所述磁系包括交替设置的强磁区和弱磁区，强磁区捕获所有精矿，弱磁区以抛物线方式落下粒度大的精矿。将磁系分割为交替设置的强磁区和弱磁区能够有效地实现大粒度精矿的反复起落过程，解决精矿磁包裹或者磁夹杂的问题，同时实现精矿按粗细程度在分选皮带上的分层。

所述磁系之间设置有托辊，该托辊用于支撑磁选皮带。该托辊能够有效地调节磁选皮带的水平度，进而控制精矿以抛物线方式抛出时的抛出角度，能够有效的提高磁选的精度，减小强磁区和弱磁区的宽度，比如：当精矿以水平方向抛出至被下一磁场区吸起下落的距离相比于以α夹角抛出矿物的下落距离更少，α夹角为抛出方向与水平方向的夹角可以为15°、20°、30°、40°、45°、或者以上任两角度范围内的角度。该托辊通过调整皮带的水平度，实现提高磁系强弱交替变化密度，提高精矿重复起落的次数。

所述磁选皮带通过其两端的一对辊子安装，其中一个辊子为磁辊。上述磁辊的设置使磁选皮带的上皮带能够用于运输矿粉并在磁辊处实现磁性物料与非磁性物料的分离，从而降低磁系选别时的负荷，有效地降低设备能耗，提高磁选的效率和精矿品味，当破碎后的矿物从磁选皮带进入磁辊磁选范围时，磁性物料在磁力作用下被吸附在磁选皮带表面而非磁性物料则在离心力作用下被抛入尾矿口，实现磁性物料与非磁性物料的选别；随着磁选皮带继续前进，由于磁辊与磁系之间设有脱磁区。

所述磁辊的磁场强度为不小于3000高斯，所述磁系的磁场强度为100-3000高斯，所述磁辊的磁包角为180-240°。上述参数的设置可以根据不同矿物的需要调整其参数，上述参数特别适用于铁矿的矿粉的筛选。

所述磁辊处设置有吸尘装置，该吸尘装置用于吸收尾矿从磁辊处被抛出时产生的灰尘。上述结构，能够在磁辊处进行抛尾时对灰尘进行吸收，还能够解决灰尘包裹在精矿上不易脱落的问题。

所述磁系的平均磁场强度沿磁选方向阶梯递减布置。上述结构中阶梯递减布置的磁场强度能够有效的使精矿能够按照颗粒度和矿物受磁场影响的强弱明显地在磁选皮带上分层，有利于磁选并解决磁包裹和磁夹杂的问题，提高精矿的品味。

在磁系与磁辊之间设有脱磁区，该脱磁区用于使磁辊磁选后的精矿和中矿下落至输送皮带上。

磁选皮带的上皮带内侧设置有托辊。该托辊支撑与磁选皮带上皮带的内侧，可使上皮带保持水平，防止矿粉在凹陷处聚集，影响磁选效果，此外，托辊可采用硬磁材料，比如铁、钢或合金，该托辊处于其下方的磁系的磁场范围内，可能会被磁系的磁场磁化，当托辊被磁化后，该托辊能够对其上方的磁矿粉进行预磁化，进而使磁矿粉富集到上皮带面上；从而保证磁选皮带在抛尾时，减少磁矿粉被抛出的概率。

磁系通过调节机构连接机架，该调节机构用于升降该磁系。该调节机构的设置能够有效的调节磁系相对于下皮带的位置，进而能够有效的控制磁选皮带下皮带面上的磁感应强度，从而实现磁场可调的效果，保证本磁选机构能够适用于更多种类和粒度的磁矿的磁选，保证磁选出的精矿的品味。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1.本机构的结构简单，装配方便，能够使精矿反复起落，从而有效解决磁包裹和磁夹杂的问题并提升精矿品味，在此过程中使精矿得以明显分层而达到粒度分级目的。

2.本机构通过磁性物料与非磁性物料的分离，尾矿不会被进行重复分选，可有效降低磁选负荷，降低设备能耗。

3.本机构的磁系布置方式，即磁场强弱交替加梯度递减相结合的方式，可根据矿物的颗粒度及磁性强弱交替，实现矿物在纵向上的精矿至中矿分层；有效解决磁包裹和磁夹杂的问题；结合磁性的梯度递减布置，能够实现沿磁系的磁选方向，强磁物料和小颗粒物料更贴近磁选皮带，而弱磁物料和大颗粒物料更远离磁选皮带，实现精矿与中矿的层次更加分明。

4.托辊布置方式，即托辊设于相邻的磁铁之间，能够使相邻磁铁之间的磁场强弱落差更加明显。调整物料在强弱磁区之间变化时的抛物线运动轨迹；进一步促进物料的分层。即调整物料从强磁区进入弱磁区时，物料的抛出角度；同时，还调整物料由弱磁区进入强磁区时，物料的吸入角度。

附图说明

图1是本新型磁选机构的结构图；

图2是本新型磁选机构的磁选图。

图中标记：1-进料口，2-第一托辊，3-吸尘装置，4-传动轮，5-磁选皮带，6-磁系，61-强磁区，62-弱磁区，601-细粒级精矿，602-粗粒级精矿，603-弱磁性矿，7-第二托辊，8-磁辊，9-输送皮带，10-抛尾口，11-精矿口，12-中矿口,13-调节机构。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

具体实施例1：

如图1和2所示，本发明的一种新型磁选机构，包括磁选皮带5、输送皮带9、磁系6，输送皮带9位于磁选皮带5下方且两者相距30-50mm，磁系6设置于在磁选皮带5的的下皮带内侧，即磁选皮带5下皮带的上方，磁系6覆盖输送皮带9的输出端，磁系6的磁场强度强弱交替变化使待选矿在磁力和重力作用下双重作用下重复起落；磁系6包括交替设置的强磁区61和弱磁区62，弱磁区62用于以抛物线方式下落待选矿，强磁区61用于吸起该待选矿。当待选矿为铁矿或者具有类似于铁矿磁特性的矿物时，控制输送皮带9和磁选皮带5的运输速度为v从右至左运输，调整磁系6中强磁区61和弱磁区62的磁场强度400-3000高斯，设定好磁系6中强磁区61的宽度为20-40mm、弱磁区62的宽度为30-50mm；矿物经粉碎后的矿粉往往包括平均粒径小于15mm的精矿、平均粒径为15-40mm的中矿和尾矿，其中精矿为强磁性物料、中矿为弱磁性物料、弱磁性矿603为不具有磁性或微磁性物料；在精矿的粗选过程中，由于精矿粒度和重量不同，细粒级精矿601和粗粒级精矿602进入弱磁区62后先后以抛物线方式下落的方式，由于弱磁区62宽度的设置，细粒级精矿601下落过程中重新被下一强磁区61吸起、粗粒级精矿602下落至输送皮带9上并输送至下一强磁区61被吸起；弱磁区62设置有托辊，该托辊用于支撑磁选皮带5并同时调节磁选皮带5的水平度，控制粗粒级精矿602或细粒级精矿601以抛物线方式抛出时的抛出角度，比如：当细粒级精矿601或粗粒级精矿602以水平方向抛出时，其下落距离s后被下一磁场区吸起；当细粒级精矿601或粗粒级精矿602以α夹角抛出时，其下落距离s’后被下一磁场区吸起，则s’大于s，α夹角为抛出方向与水平方向的夹角可以为15°、20°、30°、40°、45°、或者以上任两角度范围内的任一角度，通过调整皮带的水平度，能提高磁系6强弱交替变化密度，提高矿粉重复起落的次数，提高矿物分层的效率；托辊为磁屏蔽材料制成的圆柱状。采用磁屏蔽材料的作用是为了防止相邻两个强磁区61对其中部的弱磁区62的影响，使强弱磁场区的磁场变化更加分明，提高磁选的效率和效果，降低磁系6的调试难度。

具体实施例2：

如图1和2所示：

本发明的一种新型磁选机构，包括进料口1、第一托辊2、吸尘装置3、磁选皮带5、磁系6、强磁区61、弱磁区62、第二托辊7、输送皮带9、抛尾口10、精矿口11、中矿口12。

磁选皮带5安装在位于磁选皮带5两端的辊子上，其左侧辊子为传动轮4、右侧辊子为磁辊8；输送皮带9位于磁选皮带5下方30-50mm处，输送皮带9安装在其两端的辊子上，其一侧为主动轮、另一侧为从动轮；磁系6位于在磁选皮带5的的下皮带内侧并覆盖输送皮带9的输出端，在磁选皮带5的上皮带的内侧设置第一托辊2。

在磁系与磁辊之间设有脱磁区，该脱磁区用于使磁辊磁选后的精矿和中矿下落至输送皮带上。

磁系6的磁场强度强弱交替变化使待选矿在磁力和重力双重作用下重复起落；磁系6包括交替设置的强磁区61和弱磁区62，细粒级精矿601和粗粒级精矿602在弱磁区62以抛物线方式下落，并在强磁区61被吸起；磁系6的平均磁场强度沿磁选方向阶梯递减布置。在弱磁区62设置有第二托辊7，该第二托辊7用于支撑磁选皮带5并控制磁选皮带5的水平度，第二托辊7可以为磁屏蔽材料制成的圆柱状；进料口1设置在磁选皮带5的左上方，抛尾口10设置在磁选皮带5的右上方，精矿口11设置在磁选皮带5的左下方，中矿口12设置在输送皮带9的左下方，在抛尾口10处设置吸尘装置3，即磁辊8处设置有用于吸收弱磁性矿603从磁辊8处被抛出时产生的灰尘的吸尘装置3；该磁选机构连接有高压辊磨机，磁选机构的进料口1与高压辊磨机的出料口连通。

本装置在使用时，高压辊磨机将矿石粉碎为包含了平均粒径小于15mm的精矿、平均粒径在15-40mm的中矿、及弱磁性矿603的矿粉，精矿包括细粒级精矿601和粗粒级精矿602，矿粉经过高压辊磨机的出料口进入磁选机构的进料口1，矿粉经磁选皮带5的上皮带输送至磁选皮带5的右端，不具磁性的矿物和微磁性矿物以抛物线方式被抛入抛尾口10中，精矿和中矿在磁场强度为不小于3000高斯、磁包角为180-240°的磁辊8磁力作用下裹挟部分弱磁性矿603下落至输送皮带9上，磁包角还可以为190-200°、201-210°、211-220°或221-230°，吸尘装置3排出矿物抛尾产生的灰尘；混杂精矿、中矿、弱磁性矿603的矿粉在输送皮带9上从右至左输送，输送至磁场强度为100-3000高斯的磁系6的磁选区域后，精矿在强磁区61被吸起、在弱磁区62落下，经过多次吸起-落下之后，在磁选皮带5和输送皮带9之间由上至下形成细粒级精矿层、粗粒级精矿层、弱磁性矿层；在输送皮带9的输出端处，粗粒级精矿层由于在弱磁区62下落过程中无法被吸起，落入中矿口12中；细粒级精矿层能够在弱磁区62下落过程中被吸起，细粒级精矿层被磁选皮带5输送至精矿口11中，弱磁性矿603沿输送皮带9落入中矿口12中。

磁选机构除了作为上述的第一级磁选机构外，还可以作为第二级磁选机构，用于选别粗粒级精矿602和弱磁性矿603，当作为第二级磁选机构时，其磁系6的磁场强度为1000-5000高斯。

磁选皮带5的上皮带内侧设置有托辊2。该托辊2支撑与磁选皮带5上皮带的内侧，可使上皮带保持水平，防止矿粉在凹陷处聚集，影响磁选效果，此外，托辊2可采用硬磁材料，比如铁、钢或合金，该托辊2处于其下方的磁系6的磁场范围内，可能会被磁系6的磁场磁化，当托辊2被磁化后，该托辊2能够对其上方的磁矿粉进行预磁化，进而使磁矿粉富集到上皮带面上；从而保证磁选皮带5在抛尾时，减少磁矿粉被抛出的概率。

磁系2通过调节机构13连接机架，该调节机构13用于升降该磁系。该调节机构13的设置能够有效的调节磁系6相对于下皮带的位置，进而能够有效的控制磁选皮带5下皮带面上的磁感应强度，从而实现磁场可调的效果，保证本磁选机构能够适用于更多种类和粒度的磁矿的磁选，保证磁选出的精矿的品味。

具体实施例3：

如图2所示：

基于一种磁场强度强弱交替变化的磁系的磁选方法为：

步骤一：将包括细粒级精矿601、粗粒级精矿602和弱磁性矿603的矿粉置于输送皮带9上，输送皮带9将矿粉运输到磁系6的磁选区域，细粒级精矿601和粗粒级精矿602被强磁区61被吸起到磁选皮带5上；

步骤二：细粒级精矿601和粗粒级精矿602随磁选皮带5进入弱磁区62后均以抛物线方式下落，细粒级精矿601下落过程中被下一强磁区61吸起，粗粒级精矿602下落到输送皮带9上并被运输到该下一强磁区61被吸起；

步骤三：细粒级精矿601被磁选皮带5运输到细粒级精矿601出口，粗粒级精矿602和弱磁性矿603从输送皮带9的输出端输出。

上述方法同样适用于具有颗粒度相同但磁性强弱不同的矿粉的磁选和分层。

上述磁选方法中根据需要被选出的精矿的类型和颗粒度比如：铁矿粉末，其细粒级精矿601的平均粒径小于15mm，其粗粒级精矿602平均粒径在15-40mm，根据磁选的矿种和粉碎后的颗粒度调整并设定强弱磁场区的宽度、磁场的强度、输送皮带9和磁选皮带5的速度，矿粉进入磁选区域后，粗粒级精矿602和细粒级精矿601重复进入强磁区61和弱磁区62并重复吸起-下落，在此过程中，细粒级精矿601能够根据颗粒度和矿物种类在磁选皮带5和输送皮带9之间由上至下形成细粒级精矿层、粗粒级精矿层和弱磁性矿层，并且细粒级精矿层以其颗粒度由上至下排列上，其颗粒度越小则矿物越靠近磁选皮带5，而弱磁性矿603则覆盖在输送皮带9上；当细粒级精矿601、粗粒级精矿602、及弱磁性矿603同时进入磁系6的磁选区域时，细粒级精矿601、粗粒级精矿602在强磁区61被吸起至磁选皮带5上并随磁选皮带5前进，进入弱磁区62后，粗粒级精矿602由于粒度大先于细粒级精矿601克服强磁区61的磁力下落，粗粒级精矿602以抛物线式方式下落至输送皮带9上，粗粒级精矿602随输送皮带9进入下一强磁区61后被重新吸起；细粒级精矿601由于粒度小，当其克服磁力以抛物线式方式下落过程中并未下落至输送皮带9上被下一强磁区61的磁力捕捉，并被重新吸起；由于磁系6强弱磁场区的交替，细粒级精矿601和粗粒级精矿602重复的吸起-落下，使在强磁区61处细粒级精矿601更靠近于磁选皮带5的下表面，而粗粒级精矿602覆盖在细粒级精矿层上；当进入输送皮带9输出端时，粗粒级精矿602落入出口不再被吸起，而细粒级精矿601仍然被重复吸起-落下的过程直至到达细粒级精矿601出口，并充细粒级精矿601出口排出；矿粉在这个重复的起落过程中，能够使细粒级精矿601和粗粒级精矿602明显分为细粒级精矿层和粗粒级精矿层，此种方式能够有效解决磁包裹和磁夹杂的问题，有效的保证细粒级精矿601的品味。上述的磁选方法首先根据需要选别的细粒级精矿601类型和粒度设定强弱磁场区的宽度、磁场的强度、输送皮带和磁选皮带的速度，矿粉进入磁选区域后，精矿反复进入强磁区和弱磁区而反复被吸起-落下，在此过程中，精矿能得到多次选别机会，有效提升精矿品位，并能够根据颗粒度大小覆盖在磁选皮带下表面，实现精矿在磁选皮带上的分层排布。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种新型磁选机构，其特征在于，包括磁选皮带（5）、输送皮带（9）、磁系（6），输送皮带（9）位于磁选皮带（5）下方，磁系（6）位于磁选皮带（5）的下皮带内侧并覆盖输送皮带（9）的输出端；所述磁系（6）的磁场强度强弱交替变化，它包括交替设置的强磁区（61）和弱磁区（62），所述磁系（6）的平均磁场强度沿磁选方向阶梯递减布置；在弱磁区（62）设置有托辊（7），该托辊（7）用于支撑磁选皮带（5）并控制磁选皮带（5）的水平度。

2.如权利要求1所述的新型磁选机构，其特征在于，所述磁选皮带（5）通过其两端的一对辊子安装，其中一个辊子为磁辊（8）。

3.如权利要求2所述的新型磁选机构，其特征在于，所述磁辊（8）的磁场强度不小于3000高斯，所述磁辊（8）的磁包角为180-240°。

4.如权利要求2所述的新型磁选机构，其特征在于，所述磁辊（8）处设置有吸尘装置（3）用于吸收从磁辊（8）处抛尾时产生的灰尘。

5.如权利要求2所述的新型磁选机构，其特征在于，磁系（6）与磁辊（8）之间设有脱磁区。

6.如权利要求1所述的新型磁选机构，其特征在于，所述磁系（6）的磁场强度为100-3000高斯。

7.如权利要求1所述的新型磁选机构，其特征在于，磁选皮带（5）的上皮带内侧设置有托辊（2）。

8.如权利要求1所述的新型磁选机构，其特征在于，所述磁系（6）通过调节机构(13)连接机架，该调节机构(13)用于升降该磁系（6）。