磁选设备_湿式弱磁场磁选机
1、湿式弱磁场磁选机
湿式弱磁场磁选机,分电磁和永磁两种。永磁筒式磁选机已经广泛地用于黑色及有色金属选矿厂、重介质选煤厂以及其它工业部门。具有结构简单,体积小,重量轻,效率高,耗电少等优点。现在已经几乎全部取代了复杂笨重的带式磁选机和电磁筒式磁选机。湿式永磁筒式磁选机用来分选粒度在6mm以下的弱磁性矿物。按其槽体的形式可分为:顺流式、逆流式和半逆流式三种。其中以半逆流式应用最广。
顺流式磁选机的工作原理如图14-3所示。顺流式磁选机的矿浆由给矿管1进入给矿箱2,由挡矿板3的上缘溢出,均匀地流入选矿槽中。矿浆中的磁性矿物受磁力吸引,附着于圆筒4上。由于磁极极性交变排列,而且大义凛然的流动方向与圆筒转动方向一致,所以吸附在圆筒上的磁性矿物经过几次磁搅动作用后,使混杂在磁性物中的非磁性矿物,在离心力和水流冲力的作用下,被甩到槽底。磁性矿物通过脱水区8,脱离磁场,被水冲下后从精矿管9排出机外。尾矿则沿扫造区6经槽底11由尾矿管7排出。顺流型磁选机适用于6~0mm粒级强磁性矿物的精选作业(或粗选作业),可获得的精矿。但是由于矿浆流速大,难免带走少量的磁性矿物,因此,尾矿品位稍高。
2、逆流式磁选机
逆流式磁选机的工作原理如图14-4所示。逆流式磁选机的矿浆由给矿管1,进入给料箱2,因挡板3的阻挡,矿浆不能直接进入分选槽,而是由挡矿板3的上缘溢出,均匀而又稳定地流入分选槽。
矿浆进入分选槽后,正处于 和第二磁极之间,此处磁场强度 。矿浆中的磁性物受磁力吸引,附着在圆筒13上。由于磁极极性交变排列,磁性物一边随圆筒旋转,一边翻转180度,甩掉混杂在磁性物理的非磁性物。不锈钢制的前壁14和 磁级之间形成脱水区7,磁性物经脱水区,一方面脱水,另一方面被提升到一定的调试便于排出机外。磁性物到脱水区边缘后,脱离磁场,落入精矿溜槽5内,剩余一些精矿被冲洗水管6冲洗下来, 由(2~3个)精矿管4排出槽体。
磁性物被吸到圆筒上以后,余下的水,脉石和少量磁性物,仍沿着槽底10向前移动。槽底和圆筒构成扫选区9,槽底制成圆弧形,其目的是使槽体内的矿浆保持一定的调试,增加矿浆与圆筒的接触面,加大扫选区宽度。由于矿浆与圆筒相对运动,矿浆接触圆筒的清洁表面,磁性物有较多的机会被吸引到筒体上。当矿浆由溢流堰11流出时,磁性物含量已经很少,已经成为尾矿,则由尾矿管8排出机外。可见,逆流式磁选机的扫选区较长,回收磁性矿物较充分。因此其回收率高,适用于0.6~0mm的粒级的强磁性矿物的粗选或扫选作业。
3、半逆流式磁选机
半逆流式磁选机的工作原理如图14-5所示。
该磁选机的槽体工作情况介于逆流式和顺流式两者之间。矿浆从中间给入,扫选区比逆流式磁选机的稍短,脱水区比顺流式磁选机的又长些。因此,它兼有逆流式磁选机的高回收率和顺流式磁选机的高精矿品位等优点,故其分选指标较佳。在选矿厂获得广泛应用,适用于0.2~0mm矿物的精选或粗选作业。
(1)湿式永磁筒式磁选机的构造
半逆流型永磁筒式磁选机的构造如图14-6所示。
半逆流型永磁筒式磁选机是由永磁圆筒1、磁系2、槽3(或称底箱)等三个主要部件组成。
①分选圆筒
分选圆筒是由非导磁材料(不锈钢、铜等)制成。筒面覆盖一层约2mm厚的耐磨材料(如橡胶、沥清或绕一层细铜线),其作用为的是保护筒面,并使筒面具有一定的粗糙度,使磁性矿粒不致于在筒面上打滑。圆筒旋转的线速度一般为1.0~1.7m/s。筒体两端用铸铝端盖密封,端盖的中心装有球面滚动轴承,轴承安装在心轴上,心轴则用机架支承。
②磁系
磁系是产生磁能的源泉。主要由永磁磁块和磁轭组成。根据圆筒直径的大小,磁系有3~5个磁极。通常,直径600mm的圆筒配有3个磁系,直径700mm的圆筒,采用4~5个磁系。图14-7为4极磁系的示意图。
永磁磁块的材料是锶铁氧体。磁块规格为86*60*hmm。其厚度h有15、18、21mm。磁块用环氧树脂胶粘在已加工的低碳钢板上,通常由5块组成一个磁极组,然后充磁, 安装在磁轭上。磁轭是由低碳钢或工业纯铁铸造的,其作用是联接磁块构成放射状磁系,起导磁作用。磁级的极性沿圆周方向交变排列,沿轴向不变。磁系包角为105度~117度整个磁系偏向精矿排出端。磁系偏角(磁系中线与垂线的夹角)为15度~20度,可通过装在轴上的转向装置进行调节。
③槽体
槽体采用普通钢板或硬质塑料板制成,在靠近磁系的部位采用非导磁材料的不钢,经焊接而成。槽体下部为给矿区,其中插有吹散水管,用以调节矿浆浓度,同时将矿浆吹散成松散悬浮状态,篮球提高分选指标。槽体上部有底板9(见图14-6),底板上开有矩形孔,可排出尾矿。底板和圆筒的间隙为30~40mm,可进行调节。
(2)主要操作因素
①磁选机的主要操作因素有给矿浓度、磁系包角、底板与圆筒之间的间隙大小和圆筒转速等。其中给矿浓度是生产中经常调节的因素,后三个一般已经预选调整好,在生产中只有特殊情况下,才对后三个因素进行变动。
②给矿浓度的调节主要通过改变吹散水的大小来调节。当吹散水大时,给矿浓度变稀,矿浆流速增加,分选时间缩短,尾矿品位增加,回收率降低。如吹散水过小时,矿粒松散不好,尾矿和精矿品位都达不到要求。适宜的吹散水量应根据矿石性质,给矿量和作业要求确定。一般给矿浓度30%~35%为宜。
③磁系包角,当包角过小时,精矿不能被圆筒带至应有的高度,因而难以顺利排出,致使尾矿品位增加;而包角过大时,尾矿区磁力作用范围变小,磁性矿粒被吸引的机会减小,也导致尾矿品位的增加。生产实践经验一般为15~20度为宜。
④底板与圆筒之间的间隙大小,当间隙过大时,底板附近的磁场力小,精矿品位高,但尾矿品位也高,因而回收率低;间隙过小时,矿浆在分选区间流速加快,磁性矿物将被带到尾矿中去。尾矿品位增设,回收率下降。
⑤圆筒转速,圆筒转速快慢影响生产能力的大小。当转速高时,生产能力大,但转速过大时,也导致回收率下降。
⑥在磁铁矿选矿厂中,该磁选机一般用于处理磁力脱水槽所得粗精矿。磁力脱水槽排除细粒脉石和矿泥,这种磁选机排除粗粒脉石,两者配合使用,可以取得满意的分选指标。见表14-1。
(3)永磁筒式磁选机规格
国产永磁筒式磁选机已经有系列产品,其规格以圆筒直径与圆筒长度的乘积表示。常用的圆筒直径为:600、750、900mm等,圆筒长度:900、1200、1800mm等几种。我国永磁筒式磁选机部颁标准系列中,各种规格的基本参数可参阅产品目录或手册。
4、磁力脱水槽
磁力脱水槽又称磁洗槽,它是一种磁力和重力联合作用的分选设备。广泛应用于磁选工艺中脱去矿泥和细粒脉石,也可作为过滤前的浓缩设备。作为分选设备,主要用来分选1.5~0mm粒级的强磁性矿物——磁铁矿、磁黄铁矿或经过磁化焙烧的赤铁矿、褐铁矿等。
目前使用的磁力脱水槽,按其磁源可分永磁脱水槽和电磁脱水槽两种。但多数磁选厂使用的都是永磁脱水槽。磁力脱水槽的结构主要是由槽体、给矿装置、磁系、给水装置、排矿装置等部件组成。如图14-8所示。槽体由钢板制成的代表团中间圆锥体,45~60度,槽体上端有溢流槽,溢流槽底部有两个对称有由辊筒有的溢流管,用于排出尾矿。在槽体底部有一弯形排矿管与排料箱相连,用以排放精矿。给矿装置为圆形集矿筒,上部由钢板制成,下部用橡胶或塑料板制成。也可全部用非磁性材料铝板或硬质塑料板制成。以防止磁感应。给矿装置由三根角钢支承于柄体内壁上。
磁系是用铁氧体永磁磁块摞合成的塔形磁系。旋转在磁导板上,通过非磁性材料不锈钢或铜的支架,支撑在槽体的中下部。磁系结构应使产生的磁场有利于磁性矿粒向精矿区沉降,即倾斜下沉。为此,槽体沿轴向的磁场强度及磁场梯度是由上向下逐渐增加,而径向的磁场强度及磁场梯度是由外向内逐渐增加,这样就可达到磁力脱水槽分选的要求。
给水装置由给水管及布置在排矿口周围的4~6个喷水管构成。喷水管端部装有返水帽,使上升水流均匀分布。排矿装置用于控制排矿量。转动托办使螺杆上下移动,便能调节阀门的开闭程度,从而达到控制排矿量的。在磁力脱水槽中,矿浆由上部给入集矿筒,落至返矿盘上,再流入槽内。这种给矿方式,给矿面积大,溢流均匀而稳定。磁性矿物在磁力和重力的作用下,克服上升水流阻力,被吸在磁系上,吸到足够多时就掉下来,沉于槽底,经排矿口排出。非磁性矿物及矿泥在上升水流的作用下,克服重力上升,由溢流槽排出。
上升水流的作用一是将细粒非磁性矿粒及矿泥冲入尾矿;另一使磁性物呈松散状态,将夹杂在其中的细粒脉石和矿泥冲洗下来,从而提高精矿品位。当然,由于存在上升水流,势必使微细的磁性矿粒易被冲入尾矿中,为了克服此缺点,矿浆在入选前,先在预磁器进行预先磁化。矿浆中的磁性矿物经预选磁化,细粒强磁性矿物因剩磁和矫顽力作用,使细粒矿物聚集成磁团。由于磁团所受磁力和重力要比单个矿粒大得多,因此,可以提高磁力脱水槽的分选 。预先磁化磁场的设备,称预磁器。
永磁脱水槽具有结构简单、无运转部件、维护方便、易于操作处理能力大和分选指标好等优点。在我国各磁选厂被广泛采用。其缺点是该设备不能排除粗粒脉石。永磁脱水槽在重介质选煤工艺过程中,可作为稀悬浮液的浓缩设备,用以净化和回收粗粒磁铁矿。也可将磁力脱水槽与磁选机配合使用。