阅读说明：本技术 组合式立环悬浮扰动高梯度磁选机及利用其选矿的方法 (Combined vertical ring suspension disturbance high-gradient magnetic separator and mineral separation method using same ) 是由 郑霞裕 王毓华 薛子兴 卢东方 孙自玺 于 2019-10-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种组合式立环悬浮扰动高梯度磁选机,包括机架、转环、磁系、精矿冲洗机构和精矿斗,所述磁系包括上磁轭、下磁轭和激磁线圈,所述机架上固设有矿浆槽,所述下磁轭设于矿浆槽的底部外壁处,所述上磁轭设于转环内,所述转环的下半部位于所述矿浆槽内,所述矿浆槽中设有矿浆扰动装置。本发明还提供一种利用上述的组合式立环悬浮扰动高梯度磁选机选矿的方法。本发明的组合式立环悬浮扰动高梯度磁选机在细粒级矿物(如赤泥)的分选中能够得到较立环脉动高梯度磁选设备更优的分选效果。(The invention discloses a combined vertical ring suspension disturbance high-gradient magnetic separator which comprises a rack, a rotating ring, a magnetic system, a concentrate washing mechanism and a concentrate hopper, wherein the magnetic system comprises an upper magnetic yoke, a lower magnetic yoke and an exciting coil, a slurry tank is fixedly arranged on the rack, the lower magnetic yoke is arranged on the outer wall of the bottom of the slurry tank, the upper magnetic yoke is arranged in the rotating ring, the lower half part of the rotating ring is positioned in the slurry tank, and a slurry disturbance device is arranged in the slurry tank. The invention also provides a mineral separation method for disturbing the high-gradient magnetic separator by utilizing the combined vertical ring suspension. The combined vertical ring suspension disturbance high-gradient magnetic separator can obtain a better separation effect in the separation of fine-grained minerals (such as red mud) compared with vertical ring pulsation high-gradient magnetic separation equipment.)

组合式立环悬浮扰动高梯度磁选机及利用其选矿的方法

技术领域

本发明属于磁选领域，尤其涉及一种磁选机及利用其选矿的方法。

背景技术

高梯度磁选技术是一种分选微细粒弱磁性矿物的有效手段。立环脉动高梯度磁选设备在弱磁性矿物分选中获得了广泛的工业应用，这种设备的基本工作流程是原矿矿浆经上磁轭的缝隙给入转环上的磁介质，其中磁性颗粒吸附在磁介质的表面，被旋转的转环带离强磁场的分选区，在转环顶部被冲洗水反向冲洗，冲入精矿斗；非磁性颗粒不被磁介质所捕收，在重力及脉动流体力的作用下穿过磁介质区，沿下磁轭的缝隙排出成为尾矿，从而实现与磁性颗粒的分离。为了使矿浆顺利进出分选介质盒，需要在该设备的上磁轭和下磁轭中留出矿浆通道，破坏了磁轭的完整性，进而破坏了局部磁场分布的均匀性。

研究表明，纵向配置(磁场方向平行于给矿方向，且都垂直于磁介质的轴向方向)的高梯度磁选系统中，脉石矿物的机械夹杂主要是由于给矿流对磁介质上的磁性矿物累积区的直接冲击造成的。立环脉动高梯度磁选设备采用的是纵向配置，给矿流直接冲击介质上的磁性矿物累积区，容易造成脉石矿物夹杂于磁性矿物累积区中，影响精矿品位。

为了解决磁介质堵塞的问题，立环脉动高梯度磁选设备引入了一定强度的脉动流，脉动流的引入解决了磁介质堵塞的问题，且一定程度上有利于提高精矿品位，但是流体的脉动增大了细粒级弱磁性矿物所受流体粘性力，细粒级矿物流失较严重。

此外，采用窄粒级分段磁选有利于提高弱磁性矿物的分选效率，现有立环脉动高梯度磁选设备通常采用一次作业完成全粒级分选，不利于消除粗粒级和细粒级矿物分选时相互之间的不利影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种组合式立环悬浮扰动高梯度磁选机及利用其选矿的方法。为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种组合式立环悬浮扰动高梯度磁选机，包括机架、转环、磁系、精矿冲洗机构和精矿斗，所述磁系包括上磁轭、下磁轭和激磁线圈，所述机架上固设有矿浆槽，所述下磁轭设于矿浆槽的底部外壁处，所述上磁轭设于转环内，所述转环的下半部位于所述矿浆槽内，所述矿浆槽中设有矿浆扰动装置。

本发明中，上下磁轭之间为分选区域，转环的磁介质位于分选区域中，用于捕收磁性颗粒。

上述组合式立环悬浮扰动高梯度磁选机中，优选的，所述矿浆扰动装置包括摆臂和横梁，所述摆臂与横梁连接，所述横梁设于所述矿浆槽的底部，所述摆臂上设有用于驱动摆臂往复运动以带动横梁在矿浆槽底部摆动的驱动机构。矿浆扰动装置的摆臂靠近矿浆槽的端面，横梁连接两条摆臂，摆臂带动横梁摆动，进而扰动矿浆，使矿物颗粒悬浮，以利于磁介质捕收弱磁性矿物颗粒。更优选的，所述摆臂转动的角度β为-30°～30°。

上述组合式立环悬浮扰动高梯度磁选机中，优选的，所述上磁轭、下磁轭和转环同轴心设置。

上述组合式立环悬浮扰动高梯度磁选机中，优选的，所述矿浆槽、转环、磁系和矿浆扰动装置均倾斜设置，所述矿浆槽、转环、磁系和矿浆扰动装置的倾斜角度相同，所述转环中心轴与水平面的夹角θ不超过15°。倾斜设置的磁选机，原矿矿浆更容易在重力作用下实现从矿浆槽的一端流向另一端。

上述组合式立环悬浮扰动高梯度磁选机中，优选的，所述磁系还包括底部磁轭与侧面磁轭，所述底部磁轭设于下磁轭的底部，所述侧面磁轭设于矿浆槽的两端。底部磁轭与侧面磁轭的作用在于连通磁路。

上述组合式立环悬浮扰动高梯度磁选机中，优选的，所述转环的数量为多个(如2～10)，多个转环同轴串联设置，且每个转环均独立设有相互配合的上磁轭和下磁轭。

上述组合式立环悬浮扰动高梯度磁选机中，优选的，所述组合式立环悬浮扰动高梯度磁选机不含有脉冲发生装置。由于本发明的磁选机结构与现有常规磁选的机构有区别，不会产生磁介质堵塞导致分选无法继续进行的问题，可以不采用脉冲发生装置，避免脉动增大细粒级弱磁性矿物所受流体粘性力，减小细粒级矿物流失。

上述组合式立环悬浮扰动高梯度磁选机的矿浆扰动装置、矿浆槽可采用304不锈钢制作，但不限于采用能够满足机械要求的其他非导磁材料制作。

作为一个总的技术构思，本发明还提供一种利用上述的组合式立环悬浮扰动高梯度磁选机选矿的方法，包括以下步骤：

S1：带动转环转动，在激磁线圈中通入直流电，在上磁轭和下磁轭之间的分选区产生磁场；

S2：向矿浆槽内加入原矿矿浆，开启矿浆扰动装置，原矿矿浆流过转环底部时，磁性颗粒吸附在转环磁介质表面，并随着转环转动离开分选区，在转环顶部被精矿冲洗机构冲洗进入精矿斗；

S3：经过多次转环捕收吸附磁性颗粒后，未被转环捕收的尾矿矿浆从矿浆槽内排出，即完成整个选矿过程。

上述方法中，优选的，沿矿浆流动方向设有多个转环，且沿矿浆流动方向上，各转环产生的磁场力依次增大。转环上的磁介质可根据需要进行合理配置，如在矿浆轴向流动方向上，各转环上的磁介质的尺寸依次减小，或者采用不同的介质类型，使得各转环上介质产生的磁场力依次增大，使得粗粒级矿物和细粒级矿物在不同区域完成分选，削弱二者分选时的相互影响。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明的组合式立环悬浮扰动高梯度磁选机上下磁轭无需留出矿浆通道和清水通道，进而保持了上下磁轭的完整性，磁场分布更加均匀。

2、本发明改变给矿方式，矿浆自流进入矿浆槽中，在矿浆扰动装置的作用下矿物颗粒均匀悬浮，从而避免了立环脉动高梯度磁选设备中给矿流直接冲击介质上游的磁性矿物累积区导致机械夹杂的问题。

3、本发明中的磁介质直接在悬浮的矿浆中捕收磁性颗粒，不会产生磁介质堵塞导致分选无法继续进行的问题，且矿浆扰动装置的扰动只需要保证颗粒能够均匀悬浮，无需采用强搅拌，不会导致细粒级矿物流失严重。

4、本发明的多组转环可以同时工作，转环上的介质尺寸可在矿浆流动方向上依次减小，也可采用其他方式(如采用不同类型的磁介质)使得在矿浆流动方向上介质产生的磁场依次增大，在不同区域分别完成对粗细粒级矿物颗粒的分选，大大增强设备的适应性并提高矿物分选效率。

5、本发明中，每组激磁线圈的电流大小可以单独调节，进一步提高了对设备操作的灵活性和对原料的适应性。

总的来说，本发明的组合式立环悬浮扰动高梯度磁选机在细粒级矿物(如赤泥)的分选中能够得到较立环脉动高梯度磁选设备更优的分选效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例中组合式立环悬浮扰动高梯度磁选机的结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为图2中沿所示C-C剖面方向的前视图。

图4为实施例中包含矿浆槽、磁轭、转环和横梁的结构示意图的1/2剖面图。

图5为实施例中矿浆扰动装置的结构示意图。

图6为实施例中组合式立环悬浮扰动高梯度磁选机倾斜放置时沿图2中C-C剖面方向的前视图。

图例说明：

1、机架；2、转环；31、上磁轭；32、下磁轭；33、激磁线圈；34、底部磁轭；35、侧面磁轭；4、精矿冲洗机构；5、精矿斗；6、矿浆槽；7、矿浆扰动装置；71、摆臂；7101、摆臂第一连接孔；7102、摆臂第二连接孔；72、横梁；8、主轴；9、支撑轴；10、给矿口；11、排矿口。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。

除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

实施例：

如图1-4所示，本实施例的组合式立环悬浮扰动高梯度磁选机，包括机架1、转环2、磁系、精矿冲洗机构4和精矿斗5，磁系包括上磁轭31、下磁轭32和激磁线圈33，机架1上固设有矿浆槽6(如半圆柱形)，矿浆槽6两端分别设有给矿口10和排矿口11，下磁轭32设于矿浆槽6的底部外壁处，上磁轭31设于转环2内，转环2的下半部位于矿浆槽6内，矿浆槽6中设有矿浆扰动装置7，起到搅拌矿浆使矿物颗粒均匀悬浮的作用。

如图5所示，本实施例中，矿浆扰动装置7包括摆臂71和横梁72，摆臂71与横梁72连接，横梁72设于矿浆槽6的底部，摆臂71上设有用于驱动摆臂71往复运动以带动横梁72在矿浆槽6底部摆动的驱动机构(图5中虚线箭头表示运动方向)。

本实施例中，转环2的主轴8的两端正上方各有一根支撑轴9，矿浆扰动装置7在外力作用下可绕支撑轴9旋转摆动。本实施例中的摆臂71上设有摆臂第一连接孔7101和摆臂第二连接孔7102，摆臂第一连接孔7101与支撑轴9连接，摆臂第二连接孔7102与驱动机构(如连杆，图中未示出)连接。

本实施例中，摆臂71转动的角度β为-30°～30°(上述范围均可)。

本实施例中，上磁轭31、下磁轭32和转环2同轴心设置。

本实施例中，矿浆槽6、转环2、磁系和矿浆扰动装置7均倾斜设置，且矿浆槽6、转环2、磁系和矿浆扰动装置7的倾斜角度相同。

本实施例中，转环2中心轴与水平面的夹角θ不超过15°。

本实施例中，磁系还包括底部磁轭34与侧面磁轭35，底部磁轭34设于下磁轭32的底部，侧面磁轭35设于矿浆槽6的两端。

本实施例中，转环2的数量为多个，多个转环2同轴串联设置，且每个转环2均独立设有相互配合的上磁轭31和下磁轭32。

本实施例中，组合式立环悬浮扰动高梯度磁选机不含有脉冲发生装置。

本实施例还提供一种利用上述组合式立环悬浮扰动高梯度磁选机选矿的方法，包括以下步骤：

S1：带动转环2转动，在激磁线圈33中通入直流电，在上磁轭31和下磁轭32之间的分选区产生磁场；

S2：通过给矿口10向矿浆槽6内加入原矿矿浆，开启矿浆扰动装置7，原矿矿浆流过转环2底部时，磁性颗粒吸附在转环2磁介质表面，并随着转环2转动离开分选区，在转环2顶部被精矿冲洗机构4冲洗进入精矿斗5；未被捕收的磁性颗粒在重力及矿浆扰动装置7的扰动下，继续被其他转环的磁介质捕收进入精矿斗5，如此反复；

S3：经过多次转环2捕收吸附磁性颗粒后，未被转环2捕收的尾矿矿浆从矿浆槽6的排矿口11内排出，即完成整个选矿过程。

利用上述组合式立环悬浮扰动高梯度磁选机选矿时，可调整机架1支撑脚的高度，使磁选机倾斜放置(如图6所示)，这样原矿矿浆更容易在重力作用下实现从给矿口10往排矿口11所在方向流动。并且，沿矿浆流动方向设有的多个转环2沿矿浆流动方向上，各转环2产生的磁场力可依次增大，通过调节矿浆槽6的倾斜角度、磁场强度、转环2的转速等，可使原矿矿浆中粗细粒磁性颗粒依次被捕收(粗粒级磁性颗粒先被捕收，细粒级磁性颗粒后被捕收)，以使得粗粒级矿物和细粒级矿物在不同区域完成分选，削弱二者分选时的相互影响。