[发明专利]强化细粒级铁矿物分选的磁系设计方法及其磁选设备

说明书

技术领域

本发明属于磁性矿物磁选技术领域，具体涉及一种强化细粒级铁矿物分选的磁系设计方法及其磁选设备。

背景技术

现有的常规磁选设备是将矿浆沿整个圆柱辊筒面一侧给入，磁性物由圆柱辊筒的另一侧排出，由于分选区域受磁系包角范围的限制，沿圆周方向分选区域较小，对于细粒级磁铁矿的分选，往往需要经过多次的洗选才能缓解磨矿产生的泥化夹杂对精矿质量的不利影响，引起工艺繁杂、成本上升。

如图1所示，圆周磁系被固定在包角为α的范围之内，即圆周上包角为α的区域为有效的分选区域，磁性物吸附于包角为α的辊筒表面，在辊筒转动作用下由圆周的一侧运动至另一侧，磁性矿物的运动路径为包角为α的圆弧段。在（360°-α）角度范围内，是磁场作用的盲区，圆周内的空间没有得到有效利用，矿物在有限的“磁翻转”作用下，非磁性物的脱除效果往往不理想，尤其是对于细粒级铁矿物，矿泥夹杂于磁团聚体中，极难脱除，影响磁选精矿质量。

发明内容

本发明的目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种磁系作用路径长度大、非磁性矿物脱除效果好的强化细粒级铁矿物分选的磁系设计方法及其磁选设备。

为达到上述目的，所采取的技术方案是：

一种强化细粒级铁矿物分选的磁系设计方法，首先将若干个长度为a、宽度为b的方形永磁磁块的N极和S极依次相对叠加放置形成磁场强化的强化磁块组；将n组强化磁块组沿宽度方向依次按N极、S极等间距交替排布于与水平线夹角为θ的直线上并形成强化磁系单元，相邻两强化磁块组之间的间距为c；以强化磁系单元中强化磁块组的宽度b和两强化磁块组的间距c之和在水平线上的投影长度s为正多边形边长，构建呈正多边形柱体结构的磁系框架主体；将强化磁系单元中的各个强化磁块组以螺旋升角θ、N极和S极交替排布的形式设置在呈正多边形柱体结构的磁系框架主体的各个柱面上，从而形成细粒级铁矿物分选的螺旋强化磁系。

所述的磁系框架柱体上的螺旋线的头数至少一个。

所述的两强化磁块组的间距c=atanθ，正多边形边长s=a×sinθ+b×cosθ，单头螺旋线的螺距为4×tanθ×（a×sinθ+b×cosθ）；螺旋线头数为P时，则螺旋线的螺距为4×tanθ×（a×sinθ+b×cosθ）/p。

一种利用上述任一所述的磁系设计方法的细粒级铁矿物分选的卧式螺旋磁选设备，包括机架、设置在机架上的壳体、横向布置在壳体内的螺旋强化磁系和驱动螺旋强化磁系的动力机构，所述的壳体上部敞口、底部前后分别设有尾矿仓和精矿仓，所述的螺旋强化磁系包括磁系框架主体、以N极和S极交替螺旋排布设置在呈正多边形柱体结构的磁系框架主体各个柱面上的强化磁块组、和密封包覆在强化磁块组外侧的圆柱筒体。

所述的动力机构包括设置在机架上依次连接的驱动电机、减速器、联轴器、轴承座和支撑螺旋强化磁系的转轴。

所述的磁系框架主体上的强化磁块组呈双螺旋布置，所述的壳体上与尾矿仓对应上部侧边设置有给矿槽，壳体上部侧边还设置有溢流槽。

一种利用上述任一所述的磁系设计方法的立式螺旋离心磁重磁选设备，包括机架、设置在机架上的壳体、竖向布置在壳体内的螺旋强化磁系和设置在壳体顶部驱动螺旋强化磁系的动力机构，所述的螺旋强化磁系包括磁系框架主体、以N极和S极交替螺旋排布设置在呈正多边形柱体结构的磁系框架主体各个柱面上的强化磁块组、和密封包覆在强化磁块组外侧的圆柱筒体，所述的壳体顶部一侧设置有给矿槽，壳体底部内侧套设有分选隔板，所述的分选隔板与圆柱筒体之间形成精矿仓，所述的分选隔板与壳体之间形成尾矿仓，在精矿仓和尾矿仓底部分别设置有精矿排矿口和尾矿排矿口。

所述的动力机构包括设置在壳体上依次连接的驱动电机、减速器、联轴器、轴承座和支撑螺旋强化磁系的转轴。

所述的磁系框架主体上的强化磁块组呈双螺旋布置，所述的壳体上部侧边还设置有溢流槽。

采用上述技术方案，所取得的有益效果是：

①本发明的单组强化磁系单元沿圆周螺旋线呈N极、S极方向交替排布，矿物的分选轨迹为沿圆周螺旋线方向，螺旋线的周转次数即为矿物沿圆周方向的翻转周数，相对于常规磁选机有限包角区域限制，磁性矿物的运动路径被大大延长，因此对非磁性物的脱除效果被极大地强化。由于磁性物是沿螺旋线方向翻转运动，磁性矿物沿螺旋线的运动速度低于磁系沿螺旋线的运动速度，因此矿物受磁系的作用路径长度远大于磁系螺旋线的长度，说明运动的螺旋磁系强化了对非磁性矿物的脱除效果。