CN110252506A - 基于复合磁场的矿物分选设备 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及物料分选技术领域，提出了一种基于复合磁场的矿物分选设备，包括螺旋溜槽和磁系，磁系的至少部分位于螺旋溜槽的部分的下方，磁系作用于螺旋溜槽的磁场强度由螺旋溜槽的内侧到螺旋溜槽的外侧逐渐减弱。本公开的基于复合磁场的矿物分选设备通过将磁系应用于螺旋溜槽内，在待分选物料沿螺旋溜槽的延伸方向移动分选时，磁系产生的磁场力作用于位于螺旋溜槽内的待分选物料上，当待分选物料经过磁系形成的磁场区域时，磁性或弱磁性颗粒受到总体向内的磁力，使得磁性或弱磁性颗粒的分布区域更加靠近螺旋溜槽的内侧，从而强化了磁性或弱磁性颗粒与脉石颗粒沿螺旋溜槽的槽面的分带分布趋势，提高了磁性或弱磁性细粒在精矿中的回收率。
Description
技术领域
本公开涉及物料分选技术领域，尤其涉及一种基于复合磁场的矿物分选设备。
背景技术
螺旋溜槽是一种流膜分选设备，选矿厂常用来分选细粒金属矿。螺旋溜槽横截面流场存在上层向外，底层向内的循环流，入选金属矿细粒在设备内部流场主要受到重力、浮力、离心力、摩擦力、流体阻力和设备壁面支持力作用。一般认为入料颗粒首先完成纵向分层，在此过程中粗重颗粒趋于分布在下层，而轻细颗粒主要分布在上层；在沿槽面向下做螺旋运动过程中，轻细颗粒与槽面间的摩擦力小，被向内流动的流体带到螺旋溜槽横截面的内侧；粗重颗粒与槽面间的摩擦力较大，主要分布在外侧，如此使得所有入料颗粒在沿螺旋溜槽槽面流动过程中逐渐实现分带分布。
理想情况下，不同入料颗粒在槽面分带分布的顺序依次为(由内向外)：高密度细粒、高密度粗粒、低密度细粒、低密度粗粒，最外侧的是细泥。然而实际分选中，螺旋溜槽分选存在的主要问题是高密度细粒容易混到中矿和尾矿中，导致细粒级精矿损失，而低密度粗粒容易混到精矿中，导致精矿产品总体粒度偏大，品位降低。
发明内容
本公开的一个主要目的在于克服上述现有技术的螺旋溜槽分选效果较差的问题，提供一种基于复合磁场的矿物分选设备。
本发明提供了一种基于复合磁场的矿物分选设备，包括：
螺旋溜槽；
磁系，磁系的至少部分位于螺旋溜槽的部分的下方，磁系作用于螺旋溜槽的磁场强度由螺旋溜槽的内侧到螺旋溜槽的外侧逐渐减弱。
在本发明的一个实施例中，磁系的至少部分的延伸方向与螺旋溜槽的内侧向螺旋溜槽的外侧的延伸方向相一致。
在本发明的一个实施例中，螺旋溜槽的内表面包括螺旋溜槽底面和连接于螺旋溜槽底面两端的螺旋溜槽内侧面和螺旋溜槽外侧面；
其中，螺旋溜槽内侧面的部分在位于其下方的磁系上的投影位于磁系的内部。
在本发明的一个实施例中，螺旋溜槽外侧面的部分在位于其下方的磁系上的投影位于磁系的内部。
在本发明的一个实施例中，磁系为电磁铁，电磁铁包括：
铁芯；
线圈，线圈缠绕在铁芯上，用于接收电流；
其中，铁芯靠近螺旋溜槽的内侧的一端的宽度小于铁芯靠近螺旋溜槽的外侧的另一端的宽度，以使电磁铁作用于螺旋溜槽的磁场强度由螺旋溜槽的内侧到螺旋溜槽的外侧逐渐减弱。
在本发明的一个实施例中，铁芯的宽度由靠近螺旋溜槽的内侧的一端向靠近螺旋溜槽的外侧的另一端逐渐扩张。
在本发明的一个实施例中，铁芯包括：
主体段，主体段位于螺旋溜槽的部分的下方，线圈缠绕在主体段上；
第一弯折段，第一弯折段与主体段的一端相连接，第一弯折段位于螺旋溜槽的内侧。
在本发明的一个实施例中，第一弯折段为第一L型段体，第一弯折段与主体段之间具有第一U型腔；
其中，第一弯折段的端部与螺旋溜槽相对设置。
在本发明的一个实施例中，铁芯还包括：
第二弯折段，第二弯折段与主体段远离第一弯折段的另一端相连接，第二弯折段位于螺旋溜槽的外侧；
其中，主体段与第一弯折段相连接的一端的宽度小于主体段与第二弯折段相连接的另一端的宽度。
在本发明的一个实施例中，第一弯折段与第二弯折段相对设置，第二弯折段为第二L型段体，第二弯折段与主体段之间具有第二U型腔；
其中，第二弯折段的端部与螺旋溜槽相对设置。
在本发明的一个实施例中，磁系的磁力线与螺旋溜槽的槽面之间具有预设夹角，预设夹角为锐角，且磁力线相对于螺旋溜槽的槽面向上倾斜。
在本发明的一个实施例中，磁系为多个，基于复合磁场的矿物分选设备还包括：
支架，支架包括支撑框架和设置在支撑框架中部的支撑杆，螺旋溜槽环绕支撑杆设置；
其中，多个磁系间隔地设置在支撑杆上。
在本发明的一个实施例中，基于复合磁场的矿物分选设备还包括：
止挡部，止挡部设置在螺旋溜槽的内部，用于与沿螺旋溜槽移动的待分选物料相接触。
在本发明的一个实施例中，螺旋溜槽的内表面包括螺旋溜槽底面和连接于螺旋溜槽底面两端的螺旋溜槽内侧面和螺旋溜槽外侧面，止挡部为条形杆，条形杆与螺旋溜槽内侧面和螺旋溜槽外侧面相连接。
在本发明的一个实施例中，止挡部为多个，多个止挡部沿螺旋溜槽的延伸方向设置。
在本发明的一个实施例中，基于复合磁场的矿物分选设备还包括：
冲水管，冲水管设置在螺旋溜槽上，用于向位于螺旋溜槽上的待分选物料送入水流。
在本发明的一个实施例中，螺旋溜槽的内表面包括螺旋溜槽底面和连接于螺旋溜槽底面两端的螺旋溜槽内侧面和螺旋溜槽外侧面，冲水管的出水口位于螺旋溜槽内侧面上，出水口的中心线向下倾斜于螺旋溜槽底面设置。
在本发明的一个实施例中，冲水管为多个，多个冲水管沿螺旋溜槽的延伸方向设置。
本发明的基于复合磁场的矿物分选设备通过将磁系应用于螺旋溜槽内，即在待分选物料沿螺旋溜槽的延伸方向移动分选时，磁系产生的磁场力作用于位于螺旋溜槽内的待分选物料上，且磁系作用于螺旋溜槽的磁场强度由螺旋溜槽的内侧到螺旋溜槽的外侧逐渐减弱，即当待分选物料经过磁系形成的磁场区域时，磁性或弱磁性颗粒受到总体向内的磁力，使得磁性或弱磁性颗粒的分布区域更加靠近螺旋溜槽的内侧，从而强化了磁性或弱磁性颗粒与脉石颗粒沿螺旋溜槽的槽面的分带分布趋势，提高了磁性或弱磁性细粒在精矿中的回收率。
附图说明
通过结合附图考虑以下对本公开的优选实施方式的详细说明，本公开的各种目标.特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本公开的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：
图1是根据一示例性实施方式示出的一种基于复合磁场的矿物分选设备的结构示意图；
图2是根据一示例性第一实施方式示出的一种基于复合磁场的矿物分选设备的磁系结构示意图；
图3是根据一示例性第二实施方式示出的一种基于复合磁场的矿物分选设备的磁系结构示意图。
附图标记说明如下：
10、螺旋溜槽；11、螺旋溜槽底面；12、螺旋溜槽内侧面；13、螺旋溜槽外侧面；14、进料口；15、出料口；20、磁系；21、铁芯；211、主体段；212、第一弯折段；213、第二弯折段；22、线圈；30、支架；31、支撑框架；32、支撑杆；40、止挡部；50、冲水管；60、图像采集部；61、截料器；611、料管；62、补光灯；70、控制***；71、控制端；72、激励电流控制器；80、送料***；81、给料泵；82、变频器；83、送料组件；84、给料器；85、入料管；86、流量计；90、供料池。
具体实施方式
体现本公开特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本公开能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本公开的范围，且其中的说明及附图在本质上是作说明之用，而非用以限制本公开。
在对本公开的不同示例性实施方式的下面描述中，参照附图进行，附图形成本公开的一部分，并且其中以示例方式显示了可实现本公开的多个方面的不同示例性结构.***和步骤。应理解的是，可以使用部件.结构.示例性装置.***和步骤的其他特定方案，并且可在不偏离本公开范围的情况下进行结构和功能性修改。而且，虽然本说明书中可使用术语“之上”.“之间”.“之内”等来描述本公开的不同示例性特征和元件，但是这些术语用于本文中仅出于方便，例如根据附图中的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本公开的范围内。
本发明的一个实施例提供了一种基于复合磁场的矿物分选设备，请参考图1至图3，基于复合磁场的矿物分选设备包括：螺旋溜槽10；磁系20，磁系20的至少部分位于螺旋溜槽10的部分的下方，磁系20作用于螺旋溜槽10的磁场强度由螺旋溜槽10的内侧到螺旋溜槽10的外侧逐渐减弱。
本发明一个实施例的基于复合磁场的矿物分选设备通过将磁系20应用于螺旋溜槽10内，即在待分选物料沿螺旋溜槽10的延伸方向移动分选时，磁系20产生的磁场力作用于位于螺旋溜槽10内的待分选物料上，且磁系20作用于螺旋溜槽10的磁场强度由螺旋溜槽10的内侧到螺旋溜槽10的外侧逐渐减弱，即当待分选物料经过磁系20形成的磁场区域时，磁性或弱磁性颗粒受到总体向内的磁力，使得磁性或弱磁性颗粒的分布区域更加靠近螺旋溜槽10的内侧，从而强化了磁性或弱磁性颗粒与脉石颗粒沿螺旋溜槽10的槽面的分带分布趋势，提高了磁性或弱磁性细粒在精矿中的回收率，解决了现有技术中的螺旋溜槽分选效果较差的问题。
在一个实施例中，螺旋溜槽10的部分表示螺旋溜槽10的部分槽段，即考虑到螺旋溜槽10整体呈螺旋方式延伸，而一磁系20可以是位于某一段螺旋溜槽10的下方，即可以理解为磁系20位于螺旋溜槽10两端之间。
在一个实施例中，螺旋溜槽10包括用于进料的进料口14和出料的出料口15，即磁系20位于进料口14和出料口15之间，其在进料口14和出料口15之间形成磁场区域。
针对螺旋溜槽10与磁系20的位置关系，磁系20的至少部分的延伸方向与螺旋溜槽10的内侧向螺旋溜槽10的外侧的延伸方向相一致。磁系20的位置属于横跨螺旋溜槽10的宽度方向，即延伸方向与螺旋溜槽10的宽度方向相一致，螺旋溜槽10的内侧与螺旋溜槽10的外侧主要是相对于螺旋溜槽10的环绕的中心位置而言的，靠近螺旋溜槽10环绕的中心位置的为螺旋溜槽10的内侧，远离螺旋溜槽10环绕的中心位置的为螺旋溜槽10的外侧。
针对螺旋溜槽10的槽面组成，如图2和图3所示，螺旋溜槽10的内表面包括螺旋溜槽底面11和连接于螺旋溜槽底面11两端的螺旋溜槽内侧面12和螺旋溜槽外侧面13；其中，螺旋溜槽内侧面12的部分在位于其下方的磁系20上的投影位于磁系20的内部。
在一个实施例中，螺旋溜槽10的槽面，即螺旋溜槽10的内表面由螺旋溜槽底面11和连接于螺旋溜槽底面11两端的螺旋溜槽内侧面12和螺旋溜槽外侧面13组成，其中，螺旋溜槽内侧面12即靠近螺旋溜槽10的内侧的侧面，螺旋溜槽外侧面13即靠近螺旋溜槽10的外侧的侧面。为了能够保证螺旋溜槽内侧面12位于磁场区域内，故，螺旋溜槽内侧面12的部分在位于其下方的磁系20上的投影位于磁系20的内部，即磁系20的一端的延伸方向跨越了螺旋溜槽内侧面12，可以解释为磁系20的一端距离螺旋溜槽10环绕的中心位置比螺旋溜槽内侧面12距离螺旋溜槽10环绕的中心位置更近。
在一个实施例中，由于磁系20仅是与部分的螺旋溜槽10相对设置，故，螺旋溜槽内侧面12的部分在位于其下方的磁系20上的投影位于磁系20的内部。如果从整体结构来看，一个磁系20的位置即可能位于螺旋溜槽10某一段的下方，相对于另一段可能就是在上方，此处仅是考虑磁系20之间作用的螺旋溜槽10的底面。
可选地，螺旋溜槽外侧面13的部分在位于其下方的磁系20上的投影位于磁系20的内部。沿某一个直线方向，当磁系20的两端分别位于螺旋溜槽内侧面12以及螺旋溜槽外侧面13的外侧时，螺旋溜槽10的某一段槽面就会位于磁系20形成的磁场区域内，从而使得磁性或弱磁性颗粒受到总体向内的磁力，使得磁性或弱磁性颗粒的分布区域更加靠近螺旋溜槽10的内侧。
针对磁系20的具体结构，如图2和图3所示，磁系20为电磁铁，电磁铁包括：铁芯21；线圈22，线圈22缠绕在铁芯21上，用于接收电流；其中，铁芯21靠近螺旋溜槽10的内侧的一端的宽度小于铁芯21靠近螺旋溜槽10的外侧的另一端的宽度，以使电磁铁作用于螺旋溜槽10的磁场强度由螺旋溜槽10的内侧到螺旋溜槽10的外侧逐渐减弱。
在一个实施例中，磁系20为电磁铁，即磁系20所产生的磁场力有外部电流进行控制，为了能够使得电磁铁作用于螺旋溜槽10的磁场强度由螺旋溜槽10的内侧到螺旋溜槽10的外侧逐渐减弱，故使得铁芯21靠近螺旋溜槽10的内侧的一端的宽度小于铁芯21靠近螺旋溜槽10的外侧的另一端的宽度，铁芯21靠近螺旋溜槽10的内侧的一端磁场密度相对较大，从而使得磁性或弱磁性颗粒受到总体向内的磁力。
在一个实施例中，铁芯21的宽度由靠近螺旋溜槽10的内侧的一端向靠近螺旋溜槽10的外侧的另一端逐渐扩张。铁芯21在水平面上的投影所形成的平面类似一个扇形面，即两个端面的宽度不一致。
针对铁芯21的具体结构形式，如图1和图2所示，铁芯21包括：主体段211，主体段211位于螺旋溜槽10的部分的下方，线圈22缠绕在主体段211上；第一弯折段212，第一弯折段212与主体段211的一端相连接，第一弯折段212位于螺旋溜槽10的内侧。
在一个实施例中，铁芯21由主体段211和第一弯折段212组成，主体段211用于缠绕线圈22，且位于螺旋溜槽10的部分的下方，而第一弯折段212位于螺旋溜槽10的内侧，即其于螺旋溜槽10的侧面相对设置，此时，铁芯21的一侧向一个方向弯折。
在一个实施例中，第一弯折段212为第一L型段体，第一弯折段212与主体段211之间具有第一U型腔；其中，第一弯折段212的端部与螺旋溜槽10相对设置。
进一步地，如图2所示，铁芯21还包括：第二弯折段213，第二弯折段213与主体段211远离第一弯折段212的另一端相连接，第二弯折段213位于螺旋溜槽10的外侧；其中，主体段211与第一弯折段212相连接的一端的宽度小于主体段211与第二弯折段213相连接的另一端的宽度。
在一个实施例中，铁芯21由第一弯折段212、主体段211以及第二弯折段213组成，第一弯折段212和第二弯折段213分别位于主体段211的两端。
在一个实施例中，第一弯折段212与第二弯折段213相对设置，第二弯折段213为第二L型段体，第二弯折段213与主体段211之间具有第二U型腔；其中，第二弯折段213的端部与螺旋溜槽10相对设置。
针对铁芯21的第一个实施例，如图2所示，铁芯21的俯视图呈扇形，铁芯21的左右两端都向上弯曲，且左端窄、右端宽，磁感线从左端指向右端(或右端指向左端，与线圈缠绕方向有关)，且靠近左端的螺旋溜槽10的槽面附近的磁感线密度大于靠近右端的螺旋溜槽10的槽面附近的磁感线密度。磁性颗粒沿螺旋溜槽槽面向下流动过程中，将受到一个向左的磁场力作用，使其更易趋向螺旋溜槽10的内侧分布，从而与非磁性颗粒分离。
针对铁芯21的第二个实施例，如图3所示，铁芯21只有左端向上弯曲，且俯视图也呈扇形，铁芯横截面左端小右端大，其产生磁感线以及对磁性颗粒运动的影响与图2所示电磁铁类似。
磁性颗粒在磁场中受力可按下式计算：
fm＝μ0VKHgradH
μ0为真空磁导率，H/m；V为颗粒体积，m3；K为颗粒磁化系数；H为颗粒的背景磁场强度，A/m；grad H为空间磁场梯度。
在一个实施例中，磁系20的磁力线与螺旋溜槽10的槽面之间具有预设夹角，预设夹角为锐角，且磁力线相对于螺旋溜槽10的槽面向上倾斜。磁系20相对于螺旋溜槽10的槽面形成了向上的磁场力，即其可以给待分选物料提供一个向上的力，从而可以降低待分选物料与螺旋溜槽10的槽面之间的摩擦力，一定程度上改善了分选效果，其中，预设夹角的范围可以选择为0度到25度之间。
在一个实施例中，磁系20为多个，基于复合磁场的矿物分选设备还包括：支架30，支架30包括支撑框架31和设置在支撑框架31中部的支撑杆32，螺旋溜槽10环绕支撑杆32设置；其中，多个磁系20间隔地设置在支撑杆32上。通过将多个磁系20间隔地设置在支撑杆32上，即多个磁系20在不同的位置处都可以产生磁场区域，整体可以优化整个分选过程。
在一个实施例中，支撑杆32的位置可以理解为螺旋溜槽10的中心位置，而磁系20设置在支撑杆32上，可以将磁系20产生的磁场线视为某个空间内一个圆形的径向线。
在一个实施例中，基于复合磁场的矿物分选设备还包括：止挡部40，止挡部40设置在螺旋溜槽10的内部，用于与沿螺旋溜槽10移动的待分选物料相接触。待分选物料沿螺旋溜槽10的槽面运动过程中遇到止挡部40时，待分选物料中因磁场作用形成的磁团体在止挡部40所形成的湍流旋涡以及从止挡部40表面到槽面的跌落作用下发生松散，其中夹杂的脉石颗粒被释放出来，并重新沿槽面运动，实现分带分布，从而降低了磁团体中脉石夹杂对精矿的污染。
在一个实施例中，螺旋溜槽10的内表面包括螺旋溜槽底面11和连接于螺旋溜槽底面11两端的螺旋溜槽内侧面12和螺旋溜槽外侧面13，止挡部40为条形杆，条形杆与螺旋溜槽内侧面12和螺旋溜槽外侧面13相连接。止挡部40位于螺旋溜槽底面11上，且与螺旋溜槽内侧面12和螺旋溜槽外侧面13均连接，即其将螺旋溜槽10的槽面进行了分割，但其不会影响到待分选物料的正常移动。
在一个实施例中，条形杆可以是一个角形杆，即由三个表面围城，首先接触待分选物料的面为迎流面，其中一个表面与螺旋溜槽底面11贴合，迎流面对应边与螺旋溜槽底面11的夹角范围区间为(0，90)，另外一面与螺旋溜槽底面11垂直。
可选地，止挡部40为多个，多个止挡部40沿螺旋溜槽10的延伸方向设置。其中，两个止挡部40可以相邻设置，可以与螺旋溜槽10形成一个3角形。
在一个实施例中，如图1所示，基于复合磁场的矿物分选设备还包括：冲水管50，冲水管50设置在螺旋溜槽10上，用于向位于螺旋溜槽10上的待分选物料送入水流。冲水管50的布置可将分选过程中运动到螺旋溜槽10的内侧的细泥冲洗到外侧，降低精矿中细泥含量。
可选地，螺旋溜槽10的内表面包括螺旋溜槽底面11和连接于螺旋溜槽底面11两端的螺旋溜槽内侧面12和螺旋溜槽外侧面13，冲水管50的出水口位于螺旋溜槽内侧面12上，出水口的中心线向下倾斜于螺旋溜槽底面11设置。
可选地，冲水管50为多个，多个冲水管50沿螺旋溜槽10的延伸方向设置。
在一个实施例中，磁系20作用于螺旋溜槽10的磁场强度大小可调节地设置，基于复合磁场的矿物分选设备还包括图像采集部60，图像采集部60用于获取出料口15的料带分布图像信息。
在一个实施例中，通过图像采集部60获取出料口15的料带分布图像信息可以确定待分选物料在到达出料口15时的分布情况，从而可以对其分布情况进行分析，然后根据分选结果确认分选的效果，而磁系20作用于螺旋溜槽10的磁场强度大小直接影响到分选的效果，所以可以根据料带分布图像信息来相应的调节磁系20作用于螺旋溜槽10的磁场强度大小，以此保证分选效果达到最佳状态，且可以合理利用磁场强度，不至于浪费电力。本发明一个实施例的基于复合磁场的矿物分选设备通过磁系20的设置可以提高分选质量，且图像采集部60的设置还可以对磁系20的磁场强度大小进行调节。
针对磁系20的具体选择，磁系20为电磁铁，电磁铁包括铁芯21和缠绕在铁芯21上的线圈22，基于复合磁场的矿物分选设备还包括：控制***70，控制***70与图像采集部60和线圈22均连接，以接收图像采集部60获取的料带分布图像信息，并根据料带分布图像信息调节输入线圈22的电流大小。
在一个实施例中，通过将控制***70与图像采集部60和线圈22均连接，即控制***70具有接收分析料带分布图像信息的功能，且还可以通过具体的分析结果来调节输入线圈22的电流大小。
针对控制***70的具体组成，如图1所示，控制***70包括：控制端71，控制端71与图像采集部60相连接，以接收并分析料带分布图像信息；激励电流控制器72，控制端71与激励电流控制器72相连接，激励电流控制器72与线圈22相连接；其中，控制端71分析料带分布图像信息以发出动作信号，激励电流控制器72接收动作信号，并根据动作信号调节输入线圈22的电流大小。
在一个实施例中，控制***70由控制端71和激励电流控制器72组成，控制***70用于接收以及分析料带分布图像信息，然后将分析后的结果传递至激励电流控制器72，激励电流控制器72可以根据分析结果调节输入到线圈22的电流大小。假设分离部彻底时，可以适当考虑增大电流，而分离效果较好是，也可以适当减小，以此来降低用电量。
考虑到基于复合磁场的矿物分选设备的实际应用，如图1所示，基于复合磁场的矿物分选设备还包括送料***80，送料***80包括：给料泵81，给料泵81用于与供料池90相连通；变频器82，变频器82与给料泵81相连接；送料组件83，送料组件83的一端与给料泵81相连通，送料组件83的另一端与进料口14相连通，以使给料泵81通过送料组件83将供料池90内的待分选物料送入螺旋溜槽10；其中，控制***70与变频器82相连接。
在一个实施例中，送料***80的送料速率也会之间影响到分选的效果故，此处通过控制***70与送料***80的变频器82相连接，来根据料带分布图像信息所获取的方向结果相应地调节送料***80的送料速率。
在一个实施例中，变频器82直接控制给料泵81从供料池90内抽取的待分选物料的效率以及送入到螺旋溜槽10的送料量，故，需要通过控制***70来调节变频器82，以此到达对送料速率的调节控制。
针对送料组件83的具体结构，如图1所示，送料组件83包括：给料器84，给料器84的给料端位于进料口14的上方；入料管85，入料管85的一端与给料泵81相连通，入料管85的另一端与给料器84相连通；其中，入料管85上设置有流量计86，流量计86与控制***70相连接，以向控制***70输送流量信息。
在一个实施例中，送料组件83由给料器84和入料管85组成，入料管85用于将待分选物料从给料泵81送入到给料器84，然后通过给料器84送入到螺旋溜槽10。
在一个实施例中，流量计86与控制***70相连接的主要目的在于让控制器实时获取到送料速率，然后在分选料带分布图像信息后，对磁场强度以及送料速率进行调节，以此保证最佳分选效果。
在一个实施例中，基于复合磁场的矿物分选设备还包括：截料器61，截料器61与出料口15相连接，截料器61上设置有料管611，料管611为多个，多个料管611与出料口15均可通断地设置；补光灯62，补光灯62的至少部分位于出料口15的上方，以用于向出料口15提供光源。截料器61主要用于将分选后的不同料带送入到具体的接收位置处，而补光灯62主要保证图像采集部60采集图像时具有足够的光源。
在一个实施例中，料管611为3个，沿螺旋溜槽10的内侧向螺旋溜槽10的外侧依次为精矿管、中矿管以及尾矿管，沿槽面完成分带分布后，待分选物料由螺旋溜槽10末端的出料口15排出，通过调节截料器61内的分矿阀，使得不同矿带分别从精矿管、中矿管以及尾矿管4排出。
在一个实施例中，图像采集部60可以为摄影机，控制端71为控制PC，图中1中实线为物料线，虚线为监控信号线，给料泵81为给料螺杆泵。
针对本发明的基于复合磁场的矿物分选设备的一个具体实施例，如图1至图3所示：
本发明的基于复合磁场的矿物分选设备是一种基于复合力场的细粒金属矿分选设备，该设备实现了重力场、离心力场和磁场下细粒矿物的分选，提高了高密度细粒回收率，通过在槽面引入格条(止挡部40)设计，大大降低了磁团体内脉石颗粒的夹杂，提高了精矿品味，通过溜槽内侧面加入多段补水管(冲水管50)，降低了细泥对精矿的污染，提高了脱泥效果。此外，该分选设备还配备了一套控制***，该***基于机器视觉的图像分析技术，可根据槽面矿带分布情况对入料速率和电磁线圈电流等操作参数进行智能控制。
在本实施例中，控制***包括：电磁铁，补光灯62、摄影机(图像采集部60)、入料流量计(流量计86)、给料螺杆泵变频器(变频器82)，控制PC(控制端71)以及激励电流控制器72。
在本实施例中，激励电流控制器72可分别实现对不同电磁铁中激励电流的控制，其激励电流控制范围为0A-20A；格条横截面为有三条边，其中一条边与槽面贴合，迎流面对应边与槽面夹角范围区间为(0，90)，另外一条边与槽面垂直；冲水管有多段，每段长度和段数可根据需要设计成不同值，冲水管与螺旋溜槽内侧贴合，出水角度为斜向下。
在本实施例中，截矿器(截料器61)内有分矿阀，分矿阀可控制槽面精矿、中矿及尾矿截取位置。
在本实施例中，该分选设备分选过程如下：待分选物料经入料管85进入给料器84，给料器84将待分选物料给入到螺旋溜槽槽面。入料沿槽面运动，并首先完成纵向分层，在此过程中粗重颗粒趋于分布在下层，而轻细颗粒主要分布在上层；在沿槽面继续向下做螺旋运动过程中，轻细颗粒与槽面间的摩擦力小，被向内流动的流体带到螺旋溜槽横截面的内侧；粗重颗粒与槽面间的摩擦力较大，主要分布在外侧。在经过电磁铁形成的磁场区域时，磁性或弱磁性颗粒受到总体向内的磁力，使得磁性或弱磁性颗粒的分布区域更加靠近螺旋溜槽内侧，从而强化了磁性或弱磁性颗粒与脉石颗粒沿溜槽槽面的分带分布趋势，提高了磁性或弱磁性细粒在精矿中的回收率；物料沿螺旋溜槽槽面运动过程中遇到格条时，物料中因磁场作用形成的磁团体在格条所形成的湍流旋涡以及从格条表面到槽面的跌落作用下发生松散，其中夹杂的脉石颗粒被释放出来，并重新沿槽面运动，实现分带分布，从而降低了磁团体中脉石夹杂对精矿的污染。
螺旋溜槽内侧布置有冲水管，可将分选过程中运动到螺旋溜槽内侧的细泥冲洗到外侧，降低精矿中细泥含量；沿槽面完成分带分布后，物料由螺旋溜槽末端排出，通过调节截矿器内部分矿阀，使得不同矿带分别从精矿管、中矿管和尾矿管排出。
正常分选时，槽面上精矿、中矿和尾矿分布位置应处于合理范围内，并将该合理范围作为槽面矿带控制的设定值，若偏离该范围，则应对相关操作参数进行调节；分选过程中，摄像机将溜槽槽面矿带分布画面实时传送给控制PC，控制PC对传输过来的矿带分布图像进行定量分析，得到精矿、中矿以及尾矿所处槽面精确位置，并与矿带分布的设定范围进行对比，若矿带位置处理设定范围内，则控制PC不发出控制信号；反之，控制PC发出动作信号给入料螺杆泵变频器和激励电流控制器72，对入料速率和磁场强度进行调节，从而改变槽面矿带分布情况。
在本实施例中，调节激励电流控制器72，使得进入到图1中四个电磁线圈的激励电流分别为5A、3A、3A和5A，入料在经过电磁铁形成的磁场区域时，磁性或弱磁性颗粒受到总体向内的磁力，使得磁性或弱磁性颗粒的分布区域更加靠近螺旋溜槽内侧，从而强化了磁性或弱磁性颗粒与脉石颗粒沿溜槽槽面的分带分布趋势，提高了磁性或弱磁性细粒在精矿中的回收率。中间格条高度为10mm，物料沿螺旋溜槽槽面运动过程中遇到格条时，格条物料中因磁场作用形成的磁团体在格条所形成的湍流旋涡以及从格条表面到槽面的跌落作用下发生松散，其中夹杂的脉石颗粒被释放出来，并重新沿槽面运动，实现分带分布。
在本实施例中，螺旋溜槽内侧布置有冲水管，可将分选过程中运动到螺旋溜槽内侧的细泥冲洗到外侧，降低精矿中细泥含量，冲水管水量为0.5m3/h；沿槽面完成分带分布后，物料由螺旋溜槽末端排出。
在本实施例中，沿螺旋溜槽10的螺旋方向布置多组电磁线圈(磁系20)，电磁线圈的铁芯21呈C形，铁芯21横跨螺旋溜槽底部和侧面，铁芯21两端分别对应螺旋溜槽的内侧和外侧，俯视图看铁芯呈扇形，靠螺旋溜槽内侧的一端明显窄于靠螺旋溜槽外侧的一端，如此使得在螺旋溜槽槽面附近形成磁场具有靠螺旋溜槽内侧磁场梯度大的特点，有利于磁性或弱磁性颗粒向螺旋溜槽内侧移动。
在本实施例中，电磁线圈的布置可以使其形成的磁场线不与螺旋溜槽槽面平行，而是呈一定角度。
在本实施例中，格条的斜面为迎流面，格条布置在电磁线圈后面一定距离的槽面上，数量及间距可根据需要进行设计。
本发明的基于复合磁场的矿物分选设备，提供磁场的为电磁铁，激励电流大小以及开启线圈数量都可以方便进行调节，便于实现自动或智能控制；槽面布置有格条，格条布置在电磁线圈后面一定距离的槽面上，数量及间距可根据需要进行设计，格条的设计使因磁场而产生的磁团体发生松散，消除了磁团体对脉石颗粒的夹杂，提高了精矿品味；具有一套基于机器视觉的智能控制***，实现了对入料速度和磁场强度及布置位置(通过决定哪个或哪几个电磁线圈通电来实现)的自动调控。沿螺旋溜槽内侧布置有多段冲水管，冲水管与螺旋溜槽内侧贴合，冲水口斜向下，可降低细泥对精矿的污染。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本发明旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和示例实施方式仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (18)
1.一种基于复合磁场的矿物分选设备，其特征在于，包括：
螺旋溜槽(10)；
磁系(20)，所述磁系(20)的至少部分位于所述螺旋溜槽(10)的部分的下方，所述磁系(20)作用于所述螺旋溜槽(10)的磁场强度由所述螺旋溜槽(10)的内侧到所述螺旋溜槽(10)的外侧逐渐减弱。
2.根据权利要求1所述的基于复合磁场的矿物分选设备，其特征在于，所述磁系(20)的至少部分的延伸方向与所述螺旋溜槽(10)的内侧向所述螺旋溜槽(10)的外侧的延伸方向相一致。
3.根据权利要求2所述的基于复合磁场的矿物分选设备，其特征在于，所述螺旋溜槽(10)的内表面包括螺旋溜槽底面(11)和连接于所述螺旋溜槽底面(11)两端的螺旋溜槽内侧面(12)和螺旋溜槽外侧面(13)；
其中，所述螺旋溜槽内侧面(12)的部分在位于其下方的所述磁系(20)上的投影位于所述磁系(20)的内部。
4.根据权利要求3所述的基于复合磁场的矿物分选设备，其特征在于，所述螺旋溜槽外侧面(13)的部分在位于其下方的所述磁系(20)上的投影位于所述磁系(20)的内部。
5.根据权利要求2所述的基于复合磁场的矿物分选设备，其特征在于，所述磁系(20)为电磁铁，所述电磁铁包括：
铁芯(21)；
线圈(22)，所述线圈(22)缠绕在所述铁芯(21)上，用于接收电流；
其中，所述铁芯(21)靠近所述螺旋溜槽(10)的内侧的一端的宽度小于所述铁芯(21)靠近所述螺旋溜槽(10)的外侧的另一端的宽度，以使所述电磁铁作用于所述螺旋溜槽(10)的磁场强度由所述螺旋溜槽(10)的内侧到所述螺旋溜槽(10)的外侧逐渐减弱。
6.根据权利要求5所述的基于复合磁场的矿物分选设备，其特征在于，所述铁芯(21)的宽度由靠近所述螺旋溜槽(10)的内侧的一端向靠近所述螺旋溜槽(10)的外侧的另一端逐渐扩张。
7.根据权利要求5所述的基于复合磁场的矿物分选设备，其特征在于，所述铁芯(21)包括：
主体段(211)，所述主体段(211)位于所述螺旋溜槽(10)的部分的下方，所述线圈(22)缠绕在所述主体段(211)上；
第一弯折段(212)，所述第一弯折段(212)与所述主体段(211)的一端相连接，所述第一弯折段(212)位于所述螺旋溜槽(10)的内侧。
8.根据权利要求7所述的基于复合磁场的矿物分选设备，其特征在于，所述第一弯折段(212)为第一L型段体，所述第一弯折段(212)与所述主体段(211)之间具有第一U型腔；
其中，所述第一弯折段(212)的端部与所述螺旋溜槽(10)相对设置。
9.根据权利要求7所述的基于复合磁场的矿物分选设备，其特征在于，所述铁芯(21)还包括：
第二弯折段(213)，所述第二弯折段(213)与所述主体段(211)远离所述第一弯折段(212)的另一端相连接，所述第二弯折段(213)位于所述螺旋溜槽(10)的外侧；
其中，所述主体段(211)与所述第一弯折段(212)相连接的一端的宽度小于所述主体段(211)与所述第二弯折段(213)相连接的另一端的宽度。
10.根据权利要求9所述的基于复合磁场的矿物分选设备，其特征在于，所述第一弯折段(212)与所述第二弯折段(213)相对设置，所述第二弯折段(213)为第二L型段体，所述第二弯折段(213)与所述主体段(211)之间具有第二U型腔；
其中，所述第二弯折段(213)的端部与所述螺旋溜槽(10)相对设置。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的基于复合磁场的矿物分选设备，其特征在于，所述磁系(20)的磁力线与所述螺旋溜槽(10)的槽面之间具有预设夹角，所述预设夹角为锐角，且所述磁力线相对于所述螺旋溜槽(10)的槽面向上倾斜。
12.根据权利要求1至10中任一项所述的基于复合磁场的矿物分选设备，其特征在于，所述磁系(20)为多个，所述基于复合磁场的矿物分选设备还包括：
支架(30)，所述支架(30)包括支撑框架(31)和设置在所述支撑框架(31)中部的支撑杆(32)，所述螺旋溜槽(10)环绕所述支撑杆(32)设置；
其中，多个所述磁系(20)间隔地设置在所述支撑杆(32)上。
13.根据权利要求1至10中任一项所述的基于复合磁场的矿物分选设备，其特征在于，所述基于复合磁场的矿物分选设备还包括：
止挡部(40)，所述止挡部(40)设置在所述螺旋溜槽(10)的内部，用于与沿所述螺旋溜槽(10)移动的待分选物料相接触。
14.根据权利要求13所述的基于复合磁场的矿物分选设备，其特征在于，所述螺旋溜槽(10)的内表面包括螺旋溜槽底面(11)和连接于所述螺旋溜槽底面(11)两端的螺旋溜槽内侧面(12)和螺旋溜槽外侧面(13)，所述止挡部(40)为条形杆，所述条形杆与所述螺旋溜槽内侧面(12)和所述螺旋溜槽外侧面(13)相连接。
15.根据权利要求13所述的基于复合磁场的矿物分选设备，其特征在于，所述止挡部(40)为多个，多个所述止挡部(40)沿所述螺旋溜槽(10)的延伸方向设置。
16.根据权利要求1至10中任一项所述的基于复合磁场的矿物分选设备，其特征在于，所述基于复合磁场的矿物分选设备还包括：
冲水管(50)，所述冲水管(50)设置在所述螺旋溜槽(10)上，用于向位于所述螺旋溜槽(10)上的待分选物料送入水流。
17.根据权利要求16所述的基于复合磁场的矿物分选设备，其特征在于，所述螺旋溜槽(10)的内表面包括螺旋溜槽底面(11)和连接于所述螺旋溜槽底面(11)两端的螺旋溜槽内侧面(12)和螺旋溜槽外侧面(13)，所述冲水管(50)的出水口位于所述螺旋溜槽内侧面(12)上，所述出水口的中心线向下倾斜于所述螺旋溜槽底面(11)设置。
18.根据权利要求16所述的基于复合磁场的矿物分选设备，其特征在于，所述冲水管(50)为多个，多个所述冲水管(50)沿所述螺旋溜槽(10)的延伸方向设置。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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