CN108722667A - 一种磁性物料干磨水平式干选装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁性物料干磨水平式磁选装置，属于选矿工程技术领域，装置包括干式磨粉装置、水平式磁选装置、精矿收集装置和尾矿收集装置；所述水平式磁选装置包括传送皮带，传送皮带的下方设置磁选装置，传送皮带的上方沿传送方向依次设置粗选装置和精选装置，粗选装置的进料端与干式磨粉装置出料端相连通，精选装置包括收集罩和收集罩内设置的吹风装置，精选装置和粗选装置的顶端分别设置管路与尾矿收集装置相连通，传送皮带的输出端设置精矿收集装置。本发明对干式磨粉和干式磁选进行集成，缩短铁矿石选矿的工艺流程，采用尾矿干排技术，解决了传统湿法工艺尾矿库会产生二次污染的问题，降低了项目的投资费用，降低生产成本。

Description

一种磁性物料干磨水平式干选装置

技术领域

本发明属于选矿工程技术领域，具体涉及一种磁性物料干磨水平式磁选装置。

背景技术

磁选是一种应用广泛的常见选矿方法。对于比磁化系数χ＞3×10^-3cm³/g的磁性物质而言，可用磁场强度120～279KA/m(1500～3500 ○e)范围的弱磁选设备（即弱磁选工艺）回收。常见含较强磁性物质的资源有天然磁铁矿、磁赤铁矿（γ-Fe₂O₃）、钛磁铁矿、磁黄铁矿、锌铁尖晶石[（Zn,Mn）Fe₂O₄]以及焙烧磁铁矿(包括电厂含铁粉煤灰)，炼钢转炉冶炼渣等铁料。

磁性物料弱磁选工艺分为湿法弱磁选和干法弱磁选两种。

湿法弱磁选是目前处理较强磁性物料的主流工艺。工艺过程一般包含破碎筛分、磨矿分级、多段磁选，精矿浓缩、过滤脱水、尾矿浓缩、输送，坝（库）内尾矿自然沉降堆存，尾矿回水再用等环节。湿法弱磁选工艺虽然可以得到品质比较高的铁料资源，但从包含的工艺过程来分析，与干法工艺比较，存在诸多不足：

（1）湿法工艺路线长，后续产品含浓缩、过滤、脱水环节，增加了选矿成本及建厂投资费用。对于干旱缺水地区而言，该弊端显得尤为突出。

（2）湿式工艺会产生二次污染，影响地下水质；尾矿在库内堆存，日常运行须防漏水、溃坝，除增加成本外，还存在安全、环保隐患；尾矿库占地面积大，闭库后难以实现复垦。

（3）湿式磁选精矿的含水量较高，在严寒地区，冬季时精矿储运困难，导致部分选厂被迫停产，影响经济效益。

目前普遍应用的干法弱磁选工艺，由于粒度上限可达150mm,下限一般为3mm（即高压辊磨机的排料粒度），而铁矿物的解离粒度多为0.15mm(150μm)以下，因此干选工艺多应用于预选抛废（废石、围岩），减少入磨量，提高入选品位，以达到节能、降耗、增效的目的。铁料市场要求的采购标准为60%品位左右，而目前技术水平下干法精选工艺的精矿品位一般在50%左右，鲜有达到合格精矿的生产实例。

干法工艺虽然存在上述不足之处，但磁选后的产品无需脱水环节，尾矿处置比较简单、方便，且符合国家倡导的环保政策，磁选后产品的处置成本大幅度降低。其次有利于严寒地区冬季连续生产，有利于干旱缺水地区降低选矿成本，因此干法磁选工艺仍然具有不可替代的优势。

发明内容

本发明的目的是提供一种磁性物料干磨水平式磁选装置，以解决湿式磁选工艺存在的上述问题和提高传统干法磁选工艺精矿品位和金属回收率。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种磁性物料干磨水平式磁选装置，包括干式磨粉装置、水平式磁选装置、精矿收集装置和尾矿收集装置；所述水平式磁选装置包括传送皮带，传送皮带的下方设置磁选装置，传送皮带的上方沿传送方向依次设置粗选装置和精选装置，粗选装置的进料端与干式磨粉装置出料端相连通，精选装置包括收集罩和收集罩内设置的吹风装置，精选装置和粗选装置的顶端分别设置管路与尾矿收集装置相连通，传送皮带的输出端设置精矿收集装置。

所述磁选装置包括数组正负极交替排列的磁极，磁极的上表面在同一平面上，相邻磁极之间具有间隙。

所述传送皮带设置于传送皮带机构上，传送皮带机构包括设置于磁选装置下方的机架和机架上设置的若干传送轮，传送皮带的下表面与磁极的上表面靠近或接触，传送皮带的长轴与磁极的交替排列方向相同，靠近精矿收集装置一侧的机架上设置刮料板，刮料板的上端与传送皮带接触，下端朝向精矿收集装置的开口端。

所述粗选装置的底端开放，粗选装置两侧壁的底端分别套置于传送皮带的两侧，粗选装置的顶端设置粗选尾矿收集管与尾矿收集装置连通，出料端设置挠性封气板与精选装置连通，进料端设置弹性封气板与干式磨粉装置出料端设置的气固两相流喷出口连通，气固两相流喷出口的进口端为圆形，喷出端为扁平状。

所述收集罩的底部设置密封围裙，精选装置的顶端设置精选尾矿收集管与尾矿收集装置连通。

所述吹风装置包括设置于精选装置底端的吹风管和吹风管上设置的若干吹风口，吹风管的进风端通过连接管与鼓风机连通。

所述精选装置的底端还设有格栅，格栅包括数个不导磁金属网层，不导磁金属网层的孔径为1-2mm，层间距1-2mm，不导磁金属网层之间的交替错缝排列。

所述粗选装置的顶端和进料端之间为一斜面，斜面上设置若干个扼流板，扼流板一端与斜面固定连接，另一端向下弯曲。

所述磁选装置的底部设置往复运动装置，往复运动装置包括承托磁选装置的小车，小车的一端分别设置运动连杆和联动连杆，运动连杆与往复运动滚轮活动连接，联动连杆与连接管连接。

所述粗选尾矿收集管内设置粗选调节翻板，精选尾矿收集管内设置精选调节翻板。

本发明采用的技术原理为：

1、磁性颗粒物质在磁场中被磁化后，会产生与磁源场强具有正相关的磁化强度，也就是说，磁性颗粒受到的磁性力除了磁源磁场力外，还存在颗粒之间磁性吸附力而产生较强的“磁团聚”、“磁包裹”趋势。同时磁性物质具有“磁滞”特性，当其处于“零场强”区时仍具有一定的“剩磁”，但剩磁强度较低（15-30 ○e），微细磁性颗粒之间的“磁团聚”、“磁包裹”很容易被外力打散；

2、磁性物料进入到磁场空间后，磁性颗粒会受到磁源的磁场力，其大小与磁源的场强、梯度、磁性颗粒的导磁性能（比磁化系数）等有关；场强高、梯度大、比磁化系数高则磁场力强。由于磁性颗粒在磁场中被磁化，颗粒间必然存在磁性吸附力而相互吸附形成“磁团聚”，磁性吸附力除与前述因素有关外，还与磁性颗粒的直径大小、其本身具有的“剩磁”等有关；颗粒直径越小，“剩磁”越高，颗粒之间的磁性吸附力就相对越大；

3、由于在弱磁选设备开放型磁系的特定区域存在“零场强”区，通过在“零场强”区设置吹散风管，使得磁性颗粒在磁源磁场力，颗粒之间的磁性吸附力，水平基板表面对颗粒的摩擦力，颗粒本身重力及***风力场所供风力的共同作用下，可打破磁性颗粒间的“磁团聚”、“磁包裹”，非磁性颗粒不受磁场力及颗粒间磁性吸附力的作用，在“正压风力场”吹散空气扰流及*** “负压风力场”的持续作用下克服重力进入到风系中，从而实现磁性物料与非磁性物料的分离；

4、待分选物料反复多次经历“团聚”-“打散团聚”-“剔除非磁性颗粒”-“再团聚”-“再打散”-“再剔除”的过程，可大幅提高机组的分选精度及分选效率。

本发明相较于现有技术的有益效果为：

1、本发明对干式磨粉和干式磁选进行集成，可使干式磨粉机排出的气固两相流直接进入干式磁选装置进行粗选，缩短了铁矿石选矿的工艺流程；

2、采用尾矿干排技术，解决了传统湿法工艺尾矿库会产生二次污染的问题，消除了安全、环保方面存在的隐患，在严寒地区、干旱缺水地区应用具有不可替代的优势；

3、本发明可达到传统湿式磁选工艺同样的分选指标水平（铁精矿品位达到56-65%、金属回收率达到85-95%），解决了传统干法精选工艺精矿品位低、回收率低的问题；

4、采用较短的干磨-水平干选集成工艺，降低了项目的投资费用，且生产成本低经济性更好，具有极高的推广价值。

附图说明

图1为发明的结构示意图；

附图表及含义如下：1、干式磨粉装置；2、水平式磁选装置；3、精矿收集装置；4、尾矿收集装置；5、传送皮带；6、磁选装置；7、粗选装置；8、精选装置；9、吹风装置；10、磁极；11、间隙；12、传送皮带机构；13、机架；14、传送轮；15、刮料板；16、粗选尾矿收集管；17、挠性封气板；18、弹性封气板；19、气固两相流喷出口；20、密封围裙；21、精选尾矿收集管；22、吹风管；23、吹风口；24、连接管；25、鼓风机；26、格栅；27、斜面；28、扼流板；29、往复运动装置；30、小车；31、运动连杆；32、联动连杆；33、往复运动滚轮；34、粗选调节翻板；35、精选调节翻板；36、抽风机；37、布袋收集器；38、收集罩。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

如图1所示，一种磁性物料干磨水平式磁选装置，包括干式磨粉装置1、水平式磁选装置2、精矿收集装置3和尾矿收集装置4；所述水平式磁选装置2包括传送皮带5，传送皮带5的下方设置磁选装置6，传送皮带5的上方沿传送方向依次设置粗选装置7和精选装置8，粗选装置7的进料端与干式磨粉装置1出料端相连通，精选装置8包括收集罩38和收集罩38内设置的吹风装置9，精选装置8和粗选装置7的顶端分别设置管路与尾矿收集装置4相连通，传送皮带5的输出端设置精矿收集装置3。将干式磨粉装置1的原料气固两相流出口通道与水平式磁选装置2粗选装置7的气固两相流喷出口19连接，利用粗选装置7较高的负压抽力作用，将干式磨粉装置1中合格粒度的气固两相流抽入到粗选装置7中。物料在磁选装置6位于粗选装置7部分的磁场力作用下，可使气固两相流中的磁性物料与非磁性物料得到初步分选。在粗选装置7出口相邻设置精选装置8，通过一条传送皮带5使粗选装置7生产的粗精矿直接输送到精选装置8，并在磁选装置6位于精选装置8部分的磁场力及吹风装置9喷吹空气的作用下，使粗精矿得到精选。

所述磁选装置6包括数组正负极交替排列的磁极10，磁极10的上表面在同一平面上，相邻磁极10之间具有间隙11。数组磁极10可使铺设物料的传送皮带5在通过磁选装置6时进行多次分选。磁选装置6采用高场强磁极10，磁极10表面磁场强度选择为7000-8000Oe，传送皮带5上表面磁场强度达到2800-3500 Oe。

所述传送皮带5设置于传送皮带机构12上，传送皮带机构12包括设置于磁选装置6下方的机架13和机架13上设置的若干传送轮14，传送皮带5的下表面与磁极10的上表面靠近或接触，传送皮带5的长轴与磁极10的交替排列方向相同，靠近精矿收集装置3一侧的机架13上设置刮料板15，刮料板15的上端与传送皮带5接触，下端朝向精矿收集装置3的开口端。

所述粗选装置7的底端开放，粗选装置7两侧壁的底端分别套置于传送皮带5的两侧，粗选装置7的顶端设置粗选尾矿收集管16与尾矿收集装置4连通，出料端设置挠性封气板17与精选装置8连通，进料端设置弹性封气板18与干式磨粉装置1出料端设置的气固两相流喷出口19连通，气固两相流喷出口19的进口端为圆形，喷出端为扁平状。在粗选装置7和精选装置8之间设置挠性封气板17，可使粗精矿在精选装置8精选时气流不串入到较低气压的粗选装置7内。气固两相流喷出口19的扁平状喷出口可使原料气固两相流进入粗选装置7后沿传送皮带5宽度方向、紧贴传送皮带5表面喷出，提高气固两相流在粗选装置7中分布的均匀性。

所述收集罩38的底部设置密封围裙20，精选装置8的顶端设置精选尾矿收集管21与尾矿收集装置4连通。收集罩38中气固两相流负压控制为0-10Pa，可防止吹风管22下部的正压区域含尘气体外溢。

所述吹风装置9包括设置于精选装置8底端的吹风管22和吹风管22上设置的若干吹风口23，吹风管22的进风端通过连接管24与鼓风机25连通。在精选装置8距离传送皮带5表面5-8mm的“零场强”区域，沿传送皮带5宽度方向设置吹风管22及吹风口23，吹风管22内的带压空气沿具有80°左右的角度的吹风口23吹到传送皮带5表面的料层“零场强”区域，当物料进入磁选装置6的磁场后，在磁场作用下产生磁团聚，但经过“零场强”区域时磁团聚趋势会大大减弱，在喷吹空气的作用下，其中的大部分非磁性物料被吹出，从而实现磁性物料和非磁性物料的分离。

所述精选装置8的底端还设有格栅26，格栅26包括数个不导磁金属网层，不导磁金属网层的孔径为1-2mm，层间距1-2mm，不导磁金属网层之间的交替错缝排列。吹料空气中流化携带的微细颗粒在流经格栅26过程中，由于不导磁金属网层的错层布置，增大了气固两相流的扰动作用，并延长了其中的固体颗粒在磁系控制范围内的停留时间，以增强微细磁性颗粒相互粘附的趋势，形成较粗的磁性颗粒，并在磁场力和重力的作用下下沉落到传送皮带5表面。

所述粗选装置7的顶端和进料端之间为一斜面27，斜面27上设置若干个扼流板28，扼流板28一端与斜面27固定连接，另一端向下弯曲。扼流板28采用向下弯曲的流线形状，可使气固两相流在进入粗选装置7后斜向下流向传送皮带5表面，在传送皮带5表面较高场强的作用下，气固两相流中大部分磁性物料被吸附到传送皮带5表面，非磁性物料由于不受磁场力的作用，在气固两相流中继续随气流流动，从而提高了传送皮带5的分选效率。

所述磁选装置6的底部设置往复运动装置29，往复运动装置29包括承托磁选装置6的小车30，小车30的一端分别设置运动连杆31和联动连杆32，运动连杆31与往复运动滚轮33活动连接，联动连杆32与连接管24连接。往复运动装置29可使磁选装置6和吹风管22在小车30的带动下，沿传送皮带5长度方向同步往复摆动，从而使“零场强”区域与吹风口23位置相对固定，保持同步，以最小风量实现物料分选，小车的摆动距离为相邻两个磁极间距的1-2整数倍，摆动周期为1-2s，通过磁系往复运动小车沿皮带运动方向往复摆动，提高物料的分选效率。

所述粗选尾矿收集管16内设置粗选调节翻板34，精选尾矿收集管21内设置精选调节翻板35。可对粗选装置7和精选装置8的气流压力和流量进行调节。

作业过程如下：

1、磁性物料从干式磨粉装置1的原料入口加入，物料在干式磨粉装置1内被磨细，粒度为200目占90%以上的细粉被气流从机内抽出；

2、抽出的原料气固两相流经气固两相流喷出口19喷入到水平式磁选装置2的粗选装置7内；

3、在粗选装置7的扼流板28与磁选装置6作用下，原料气固两相流多次流向传送皮带5表面，其中磁性物料被磁选装置6的磁场吸附在传送皮带5上表面成为粗精矿，并随传送皮带5移动进入到精选装置8内，气固两相流中非磁性物料则随随气流一起流动，并在尾矿收集装置4的抽风机36作用下产生负压从粗选尾矿收集管16排出进入尾矿收集装置4，磁性物料在粗选区排出的尾矿量占总尾矿量的75%左右；

4、粗精矿随传送皮带5移动进入精选装置8第一组磁极10的“零场强”区域时，通过吹风管22往物料表面喷吹风速30-40m/s的空气，将夹杂在磁团聚物料中的部分非磁性颗粒吹出料面，并随气流带走；

5、物料随传送皮带5继续移动进入第二组磁极10，再次得到精选；经过多次风磁联选，可使其中的磁性物料逐级得到富集，产出精矿；

6、精矿经传送皮带5运出磁选装置6后，在靠近精矿收集装置3一端的传送轮14上被刮料板15从传送皮带5上刮下，进入精矿收集装置3储存；

7、喷吹进入传送皮带5上磁性物料内的空气溢出后携带大量微细颗粒状物料，流态化的微细颗粒随空气在流经格栅26过程中，其中的大部分微细磁性颗粒会相互吸附形成较粗颗粒的磁性料，下沉并被磁系再次束缚；

8、从格栅26排出的正压气固两相流进入尾矿收集装置4抽气形成的负压区，并在抽风机36产生的负压作用下从精选尾矿收集管21排出进入尾矿收集装置4，磁性物料在精选区排出的尾矿量占总尾矿量的20%左右；

9、粗选尾矿收集管16与精选尾矿收集管21汇合后进入到尾矿收集装置4的布袋收集器37中，收集尾矿粉，排出的洁净空气经抽风机36加压后排放。

Claims (10)

1.一种磁性物料干磨水平式磁选装置，其特征在于：包括干式磨粉装置（1）、水平式磁选装置（2）、精矿收集装置（3）和尾矿收集装置（4）；所述水平式磁选装置（2）包括传送皮带（5），传送皮带（5）的下方设置磁选装置（6），传送皮带（5）的上方沿传送方向依次设置粗选装置（7）和精选装置（8），粗选装置（7）的进料端与干式磨粉装置（1）出料端相连通，精选装置（8）包括收集罩（38）和收集罩（38）内设置的吹风装置（9），精选装置（8）和粗选装置（7）的顶端分别设置管路与尾矿收集装置（4）相连通，传送皮带（5）的输出端设置精矿收集装置（3）。

2.如权利要求1所述的磁性物料干磨水平式磁选装置，其特征在于：所述磁选装置（6）包括数组正负极交替排列的磁极（10），磁极（10）的上表面在同一平面上，相邻磁极（10）之间具有间隙（11）。

3.如权利要求1或2所述的磁性物料干磨水平式磁选装置，其特征在于：所述传送皮带（5）设置于传送皮带机构（12）上，传送皮带机构（12）包括设置于磁选装置（6）下方的机架（13）和机架（13）上设置的若干传送轮（14），传送皮带（5）的下表面与磁极（10）的上表面靠近或接触，传送皮带（5）的长轴与磁极（10）的交替排列方向相同，靠近精矿收集装置（3）一侧的机架（13）上设置刮料板（15），刮料板（15）的上端与传送皮带（5）接触，下端朝向精矿收集装置（3）的开口端。

4.如权利要求3所述的磁性物料干磨水平式磁选装置，其特征在于：所述粗选装置（7）的底端开放，粗选装置（7）两侧壁的底端分别套置于传送皮带（5）的两侧，粗选装置（7）的顶端设置粗选尾矿收集管（16）与尾矿收集装置（4）连通，出料端设置挠性封气板（17）与精选装置（8）连通，进料端设置弹性封气板（18）与干式磨粉装置（1）出料端设置的气固两相流喷出口（19）连通，气固两相流喷出口（19）的进口端为圆形，喷出端为扁平状。

5.如权利要求4所述的磁性物料干磨水平式磁选装置，其特征在于：所述收集罩（38）的底部设置密封围裙（20），精选装置（8）的顶端设置精选尾矿收集管（21）与尾矿收集装置（4）连通。

6.如权利要5所述的磁性物料干磨水平式磁选装置，其特征在于：所述吹风装置（9）包括设置于精选装置（8）底端的吹风管（22）和吹风管（22）上设置的若干吹风口（23），吹风管（22）的进风端通过连接管（24）与鼓风机（25）连通。

7.如权利要求6所述的磁性物料干磨水平式磁选装置，其特征在于：所述精选装置（8）的底端还设有格栅（26），格栅（26）包括数个不导磁金属网层，不导磁金属网层的孔径为1-2mm，层间距1-2mm，不导磁金属网层之间的交替错缝排列。

8.如权利要求7所述的磁性物料干磨水平式磁选装置，其特征在于：所述粗选装置（7）的顶端和进料端之间为一斜面（27），斜面（27）上设置若干个扼流板（28），扼流板（28）一端与斜面（27）固定连接，另一端向下弯曲。

9.如权利要求8所述的磁性物料干磨水平式磁选装置，其特征在于：所述磁选装置（6）的底部设置往复运动装置（29），往复运动装置（29）包括承托磁选装置（6）的小车（30），小车（30）的一端分别设置运动连杆（31）和联动连杆（32），运动连杆（31）与往复运动滚轮（33）活动连接，联动连杆（32）与连接管（24）连接。

10.如权利要求9所述的磁性物料干磨水平式磁选装置，其特征在于：所述粗选尾矿收集管（16）内设置粗选调节翻板（34），精选尾矿收集管（21）内设置精选调节翻板（35）。