[发明专利]一种检测复合力场下磁铁矿颗粒沉降速度的装置及方法

说明书

本发明涉及一种检测复合力场下磁铁矿颗粒沉降速度的装置及方法，其特征在于，本发明装置由流场系统和磁场系统组成，包括溢流管、沉降管、筛网、蓄水管，切向给水管、底流管、励磁线圈和电控箱。采用上述装置，本发明方法能够测定不同粒度磁铁矿颗粒在静水中的沉降速度、在流体曳力作用下的干涉沉降速度以及在磁场力和流体曳力联合作用下的干涉沉降速度。本发明的优点是：通过研究磁铁矿颗粒的复合力场分选原理，为磁铁矿单体与连生体的分离、贫连生体与脉石的分离分别设定特定的磁场与流场，从而提高性质相近的两种矿石组分的分选精度，提升磁铁矿颗粒的分选效率，为磁选设备结构优化设计提供理论基础。

技术领域

本发明属于矿物加工磁选技术领域，具体涉及一种检测复合力场下磁铁矿颗粒沉降速度的装置及方法。

背景技术

矿石颗粒沉降现象广泛存在于矿物加工的重选、浮选、磁选以及分级和浓缩过程中。在磁选作业中，矿石颗粒的沉降运动不同是实现不同品位磁铁矿颗粒分选的关键环节。矿浆中的矿石颗粒主要包括磁铁矿单体颗粒、含磁铁矿和脉石的连生体颗粒和脉石颗粒三种，其中连生体颗粒又可以细分为富连生体颗粒和贫连生体颗粒。对于磁选设备，由于磁铁矿颗粒的矿物组成不同，入选磁铁矿颗粒所受的磁力、重力以及流体曳力存在差异，运动状态不同，因此能够借助复合力场作用实现不同颗粒的有效分离。在磁铁矿颗粒的磁选过程中，磁铁矿精矿品位和回收率的高低一方面是由矿物本身物理性质决定，如磁性、密度、粒度、浓度等；另一方面由设备运行参数决定，如水流流速、磁场强度、分选区域结构等。只有综合考虑以上因素对磁铁矿磁选分选效果的影响，才能得到高品位和高回收率的磁铁矿精矿。

磁铁矿单体颗粒、富连生体颗粒、贫连生体颗粒和脉石颗粒的磁性与密度均存在一定差异，反映在实际的磁选过程中，是颗粒所受磁力与重力及流体曳力的不同导致沉降速度的不同。在相同的流体曳力作用下，磁性强的颗粒沉降速度必定大于磁性弱的颗粒、密度大的颗粒沉降速度必定大于密度小的颗粒。因此，对于磁选设备研究而言，研究不同粒度、密度的磁铁矿颗粒在复合力场作用下的沉降特性对提高磁铁矿分选效果具有重要意义，能够为磁选设备的技术改进提供理论基础。已公开的文献中常见对不同颗粒自由沉降或在流体曳力作用下的干涉沉降特性研究，但针对磁场作用对磁铁矿颗粒沉降特性影响尚未有相关公开报道，也没有相应包含磁场和流场等复合力场作用对磁铁矿颗粒沉降特性进行系统研究的实验装置。

发明内容

为了探明磁铁矿颗粒在磁选过程中的沉降特性，本发明的目的在于提供一种检测复合力场下磁铁矿颗粒沉降速度的装置及方法，以便为磁选设备分选结构的优化设计提供依据。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：

本发明的一种检测复合力场下磁铁矿颗粒沉降速度的装置及方法，其特征在于，所述的装置由流场系统和磁场系统组成，

所述的流场系统由溢流管、沉降管、筛网、蓄水管、切向给水管和底流管组成；所述的沉降管由上部沉降管和下部沉降管组成，上部沉降管由上至下标记有0-75cm的刻度，上部沉降管下端和下部沉降管上端均设有法兰，所述的筛网位于所述的两个法兰之间，通过法兰与上部沉降管和下部沉降管连接为一体，所述的溢流管同心套接固定在沉降管的上端，所述的蓄水管同心套接固定在沉降管的下端，在蓄水管的下部沿切线设有切向给水管，在蓄水管的底端同心固接有底流管，在底流管上设有开关阀门；

所述的磁场系统由励磁线圈与电控箱组成，所述的励磁线圈套装在上部沉降管上，所述的电控箱与励磁线圈电性连接；

本发明的一种检测复合力场下磁铁矿颗粒沉降速度的方法，采用如权利要求1所述的装置，其特征在于包括以下步骤：

步骤1、测定磁铁矿颗粒群在静水中的沉降速度