CN117861846A - 一种离心干式弱磁场磁选机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种离心干式弱磁场磁选机，属于矿山装备技术领域。该种离心干式弱磁场磁选机，包括机架、给矿装置、精矿或尾矿斗、隔尘罩、永磁磁系、磁系支撑架、传动轴、分选锥盘和减速电机。该种磁选机能够显著地强化离心力对磁铁矿粒群松散和分选，即在分选程中分选锥盘旋转对矿粒群产生瞬时连续的切向摩擦力作用，从而对矿粒群产生持续的强分散作用，可以提高细粒磁铁矿石的干式磁选效果，显著降低有效分选的粒度下限。该种新型干式磁选机在干旱缺水、严寒地区的铁矿山具有重要的应用前景，对提高我国铁矿石资源的高效开发利用具有重要意义。

Description

一种离心干式弱磁场磁选机

技术领域

本发明涉及一种离心干式弱磁场磁选机，属于矿山装备技术领域。

背景技术

铁矿石为全球钢铁行业提供基础原料，其中，磁铁矿是铁矿石资源的主要矿种，因此有效开发利用至关重要。工业界普遍采用湿式弱磁选工艺来获得合格磁铁精矿，但湿式磁选过程需要大量的流动水充当分选媒介，在干旱、冬季严寒地区无法使用，例如我国的东北、内蒙古、新疆地区及国际上一些国家和地区，这导致全球缺水地区的大量磁铁矿等强磁性矿产资源无法经济有效开发利用。

干式磁选不消耗水，生产的精矿无需过滤脱水作业，不用防冻措施，可解决缺水、高寒地区的铁矿石开发利用难题。但是，现有工业应用的干式磁选机只能处理粗粒级磁铁矿石，对细粒磁铁矿石几乎没有分选效果。这是因为在磁选过程中，磁铁矿颗粒剩磁大，矿粒间易形成磁团聚体、夹杂细粒脉石和贫连生体矿石，这会降低铁精矿的品质。同时，随着矿石粒度减小，矿石之间的静电力和范德华力等成为矿粒间的主要作用力，也会使细粒铁矿石絮凝和团聚，难以分离。

发明内容

为了解决上述传统干式磁选机无法有效分选细粒级磁铁矿的问题，本发明公开了一种新的干式磁选设备—离心干式弱磁场磁选机。该磁选机能够显著地强化离心力对磁铁矿粒的松散和分选作用，即在分选程中分选锥盘旋转对矿粒产生瞬时连续的切向摩擦力作用，可以对矿粒群产生持续的强分散作用，提高细粒磁铁矿石的干式磁选效果，显著降低有效分选的粒度下限。该种新型干式磁选机在干旱缺水、严寒地区的铁矿山具有重要的应用前景，对提高我国铁矿石资源的高效开发利用具有重要意义。本发明通过以下技术方案实现。

一种离心干式弱磁场磁选机，包括机架1、精矿或尾矿斗2、给矿装置3、隔尘罩4、分选锥盘5、减速电机7、传动轴8、永磁磁系10和磁系支撑架11，

所述机架1顶部安装减速电机7和给矿装置3，减速电机7连接传动轴8，传动轴8通过法兰盘连接分选锥盘5带动分选锥盘5旋转，分选锥盘5表面装有导矿条，分选锥盘5正下方设置有磁包角为180-315°的永磁磁系10，永磁磁系10通过磁系支撑架11固定，磁系支撑架11安装在机架1底部，给矿装置3进料斗出口位于分选锥盘5上端一侧；

分选锥盘5外围设有隔尘罩4，隔尘罩4内部设有档板，将防尘罩分隔成若干分选室，及时截留旋转的非磁性矿物至尾矿斗，以提升磁选机的分选精度，每个分选室底部设有精矿或尾矿斗2且隔尘罩4与精矿或尾矿斗2密封安装，将分选锥盘5密封在内部。

所述给矿装置包括星型给料机、给料斗和进料斗三个主要部件，星型给料机旋转轴上连接多个分矿仓，保证给矿均匀。星型给料机将矿石原料输送至给料斗，给料斗通过进料斗输送到分选锥盘5上端。

所述精矿或尾矿斗2为多个接料斗组合并密封，相邻接料斗外壁两两接触安装，每个接料斗为多面体或圆柱体结构。

所述隔尘罩4分两半设计，合并安装后与精矿或尾矿斗2形成一个将分选锥盘5密封的空间。

所述隔尘罩4上还设有隔尘罩高度插板9，用于调整其安装高度，调节隔尘罩4顶部至分选锥盘5锥面的高度距离。隔尘罩高度插板9调节隔尘罩4顶部至分选锥盘5锥面的高度距离时，是将位于精矿或尾矿斗2内部的隔尘罩4底端向上提，但是依然保持隔尘罩4与精矿或尾矿斗2的密封安装。

所述分选锥盘5锥角为0-45°，分选锥盘5表面上背景磁感应强度0.10～0.50T连续可调，分选锥盘5转速0～200转/分连续可调。

所述分选锥盘5还设有分选区磁感应强度调整装置6，用于调整工作面的磁感应强度，调整分选锥盘5与永磁磁系10的高度，得到不同的磁感应强度。分选区磁感应强度调整装置6可以通过如增减垫片调节高度距离。

所述永磁磁系10包括磁轭和磁极两个主要部件，磁轭主体为一个多边棱锥，其锥角与分选锥盘5的相同，磁极磁力线与分选锥盘5表面垂直，磁极沿圆周方向极性交替安装且周向磁感应强度大小不变，且沿径向磁感应强度递增。

该离心干式弱磁场磁选机的工作原理为：

首先，调节分选锥盘高度调整装置6至分选锥盘5所需的表面磁感应强度。然后，启动减速电机7，传动轴8驱动分选锥盘5在隔尘罩4内的空间旋转建立磁场、离心力场和重力场相协同的复合力场。然后，开启给料机，将矿石粉料输送给给矿斗，并从进料斗出口掉落至分选锥盘5表面。矿石粉料中非磁性矿粒在离心力作用下，被分选锥盘甩出落入尾矿斗2中，得到非磁性尾矿产品；磁性矿粒受到的磁场捕获力能克服离心力作用，被旋转的分选锥盘5带至无磁场区后被甩出落入精矿斗2，得到磁性精矿产品。

本发明的有益效果是：

(1)本发明离心干式弱磁场磁选机，实现了磁场、离心场和重力场的高效协同，在干燥条件下对强磁性矿石分选精度高，尤其可以高度选择性分选细粒物料。

(2)本发明离心干式弱磁场磁选机，连续给料和连续排料，处理能力大，可分选的下限粒度小，磁感应强度、离心力场强度等关键技术参数连续可调，可应用于开发我国干旱缺水、严寒地区的磁铁矿等强磁性矿产资源。

附图说明

图1是本发明离心干式弱磁场磁选机主视示意图；

图2是本发明离心干式弱磁场磁选机剖视示意图；

图3是本发明型号为cDMS-1000的离心干式弱磁场磁选机实物图。

图中：1-机架，2-精矿或尾矿斗，3-给矿装置，4-隔尘罩，5-分选锥盘，6-分选区磁感应强度调整装置，7-减速电机，8-传动轴，9-隔尘罩高度调整插板，10-永磁磁系，11-磁系支撑架。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步说明。

实施例1

如图1至2所示，该离心干式弱磁场磁选机，包括机架1、精矿或尾矿斗2、给矿装置3、隔尘罩4、分选锥盘5、减速电机7、传动轴8、永磁磁系10和磁系支撑架11。

所述机架1顶部安装减速电机7和给矿装置3，减速电机7连接传动轴8，传动轴8通过法兰盘连接分选锥盘5带动分选锥盘5旋转，分选锥盘5表面装有导矿条，分选锥盘5正下方设置有磁包角为180-315°的永磁磁系10，永磁磁系10通过磁系支撑架11固定，磁系支撑架11安装在机架1底部，给矿装置3进料斗出口位于分选锥盘5的上端一侧；

分选锥盘5外围设有隔尘罩4，隔尘罩4内部设有档板，将防尘罩分隔成若干分选室，及时截留旋转的非磁性矿物至尾矿斗，以提升磁选机的分选精度，每个分选室的底部设有精矿或尾矿斗2且隔尘罩4与精矿或尾矿斗2密封安装，将分选锥盘5密封在内部。

其中给矿装置包括星型给料机、给料斗和进料斗三个主要部件，星型给料机旋转轴上连接多个分矿仓，保证给矿均匀。星型给料机将矿石原料输送给给料斗，给料斗通过进料斗输送到分选锥盘5上端。

其中精矿或尾矿斗2为多个接料斗组合并密封，相邻接料斗外壁两两接触安装，每个接料斗为多面体结构。

其中隔尘罩4分两半设计，合并安装后与精矿或尾矿斗2形成一个将分选锥盘5密封的空间。

其中隔尘罩4上还设有隔尘罩高度插板9，用于调节隔尘罩4顶部至分选锥盘5锥面的高度距离。隔尘罩高度插板9调节隔尘罩4顶部至分选锥盘5锥面的高度距离时，将位于精矿或尾矿斗2内部的隔尘罩4底端上提，但是依然保持隔尘罩4与精矿或尾矿斗2的密封安装。

其中分选锥盘5锥角为0-45°，分选锥盘5表面背景磁感应强度0.10～0.50T连续可调，分选锥盘5转速0～200转/分连续可调。

其中分选锥盘5还设有分选区磁感应强度调整装置6，调整分选锥盘5与永磁磁系10的高度，以得到不同的磁感应强度。分选区磁感应强度调整装置6可以通过如增减垫片调节高度距离。

所述永磁磁系10包括磁轭和磁极两个主要部件，磁轭主体为一个多边形棱锥，其锥角与分选锥盘5的相同，磁极磁力线与分选锥盘5表面垂直，磁极沿圆周方向极性交替安装且周向磁感应强度大小不变，且沿径向磁感应强度递增。

本实施例的离心干式弱磁场磁选机命名为cDMS-1000离心干式弱磁场磁选机，其实物图如图3所示。

采用cDMS-1000离心干式弱磁场磁选机对某磁铁矿石进行磁选粗选，该磁铁矿石粒度为-5.0mm占85.24％，TFe品位34.12％，MFe品位为30.11％，在给料机转速12r/min、背景磁感应强度为0.18T，分选盘1表面磁感应强度沿径从0.05T逐渐递增到0.18T，转速为50r/min条件下进行一次粗选，分选指标见表1。

表1cDMS-1000型离心干式弱磁场磁选机分选-5.0mm粗粒磁铁矿石

从表1可以看出，经过cDMS-1000离心干式弱磁场磁选机一次粗选，合并精矿的TFe回收率达到86.41％，TFe品位从给矿的34.12％提升至44.23％，超过10个百分点；合并精矿MFe回收率高达94.06％，MFe品位从给矿的30.11提升至42.49％，超过12个百分点。尾矿产率高达33.34％，其TFe品位仅13.91％，MFe品位降至5.36％，MFe回收率仅损失5.94％。可见，该磁选机对-5.0mm粗粒磁铁矿石，能抛弃产率1/3左右的脉石，得到高品位的磁铁矿粗精矿，而铁回收率损失很少。

将相同的某磁铁矿石采用现有技术中型号为RTG-0405干式筒式磁选机进行粗选，滚筒转速50r/min，磁感应强度0.18T，得到精矿的MFe回收率96.28％，MFe品位从给矿的30.11％提升到精矿的36.40％，尾矿产率为20.36％。从本发明的cDMS-1000离心干式弱磁场磁选机能将MFe品位从给矿的30.11提升至42.49％，而现有技术中的干式磁选，只能将MFe品位从给矿的30.11％提升到精矿的36.40％，可以看出现有的干式筒式磁选机对-5.0mm磁铁矿的分选效果明显低于本发明公开的离心干式磁选机。

将某粗粒磁铁矿石破碎、磨矿至粒度-0.10mm占80.21％，铁品位33.12％。采用cDMS-1000离心干式弱磁场磁选机，在背景磁感应强度0.20T、分选盘1表面磁感应强度沿径逐渐递增到0.20T，分选锥盘转速60r/min、给料机转速12r/min条件下进行一次粗选，分选指标见表2。

表2cDMS-1000型离心干式弱磁场磁选机分选-0.10mm细粒磁铁矿石

从表2可以看出，经过cDMS-1000离心干式弱磁场磁选机一次分选，合并精矿的TFe回收率达到88.98％，TFe品位从给矿的33.12％提升至44.45％，超过11个百分点；合并精矿MFe回收率高达97.18％，MFe品位从给矿的29.27提升至43.03％，接近14个百分点。尾矿产率高达33.90％，其TFe品位仅10.77％，MFe品位降至1.50％，MFe回收率仅损失2.82％。可见，该磁选机对-0.10mm细粒磁铁矿石，能够抛弃产率超过1/3的脉石，得到高品位的磁铁矿粗精矿，而铁回收率损失很少。

将该粗粒磁铁矿石破碎、磨矿至粒度-0.10mm占80.21％，铁品位33.65％采用现有技术中型号为RTG-0405干式筒式磁选机进行粗选，背景磁感应强度0.20T，滚筒转速50r/min，得到精矿MFe回收率98.63％，MFe品位从给矿的33.65％仅提升到35.44％，尾矿产率仅为6.35％。从本发明的cDMS-1000离心干式弱磁场磁选机能将MFe品位从给矿的29.27提升至43.03％，而现有技术中的干式磁选，只能将MFe品位从给矿的33.65％提升到精矿的35.44％，可以看出现有的干式筒式磁选机对-0.10mm粒级的磁铁矿基本已经失去选择性分选能力，而本发明公开的离心干式磁选机对-0.10mm粒级的磁铁矿仍具有优越的选择性分选能力。

比较上述两个结果，本发明干式离心弱磁场磁选既可以高效分选粗粒磁铁矿石，也可以高效分选细粒磁铁矿石，且分选精度度，说明本装置具有很强的适用性。

以上结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨前提下作出各种变化。

Claims (8)

1.一种离心干式弱磁场磁选机，其特征在于：包括机架(1)、精矿或尾矿斗(2)、给矿装置(3)、隔尘罩(4)、分选锥盘(5)、减速电机(7)、传动轴(8)、永磁磁系(10)和磁系支撑架(11)，

所述机架(1)顶部安装减速电机(7)和给矿装置(3)，减速电机(7)连接传动轴(8)，传动轴(8)通过法兰盘连接分选锥盘(5)带动分选锥盘(5)旋转，分选锥盘(5)表面装有导矿条，分选锥盘(5)正下方设置有磁包角为180-315°的永磁磁系(10)，永磁磁系(10)通过磁系支撑架(11)固定，磁系支撑架(11)安装在机架(1)底部，给矿装置(3)进料斗出口位于分选锥盘(5)上端一侧；

分选锥盘(5)外围设有隔尘罩(4)，隔尘罩(4)内部设有档板，将防尘罩分隔成若干分选室，每个分选室底部设有精矿或尾矿斗(2)且隔尘罩(4)与精矿或尾矿斗(2)密封安装，将分选锥盘(5)密封在内部。

2.根据权利要求1所述的离心干式弱磁场磁选机，其特征在于：所述给矿装置包括星型给料机、给料斗和进料斗三个主要部件。

3.根据权利要求1所述的离心干式弱磁场磁选机，其特征在于：所述精矿或尾矿斗(2)为多个接料斗组合并密封，相邻接料斗外壁两两接触安装，每个接料斗为多面体或圆柱体结构。

4.根据权利要求1所述的离心干式弱磁场磁选机，其特征在于：所述隔尘罩(4)分两半设计，合并安装后与精矿或尾矿斗(2)形成一个将分选锥盘(5)密封的空间。

5.根据权利要求1所述的离心干式弱磁场磁选机，其特征在于：所述隔尘罩(4)上还设有隔尘罩高度插板(9)，用于调整其安装高度。

6.根据权利要求1所述的离心干式弱磁场磁选机，其特征在于：所述分选锥盘(5)锥角为0-45°，分选锥盘(5)表面上背景磁感应强度0.10～0.50T连续可调，分选锥盘(5)转速0～200转/分连续可调。

7.根据权利要求6所述的离心干式弱磁场磁选机，其特征在于：所述分选锥盘(5)还设有分选区磁感应强度调整装置(6)，用于调整工作面的磁感应强度。

8.根据权利要求6所述的离心干式弱磁场磁选机，其特征在于：所述永磁磁系(10)包括磁轭和磁极两个主要部件，磁轭主体为一个多边棱锥，其锥角与分选锥盘(5)的相同，磁极磁力线与分选锥盘(5)表面垂直，磁极沿圆周方向极性交替安装且周向磁感应强度大小不变，且沿径向磁感应强度递增。