本發(fā)明涉及分選設(shè)備，尤其涉及高速旋流離心梯度磁重分選設(shè)備及方法。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)如今的鐵礦資源具有貧、細(xì)、雜的特點，隨著易分選鐵礦資源的逐漸減少，鐵礦分選工藝及分選裝備的技術(shù)要求越來越高。某些復(fù)雜難選鐵礦資源利用常規(guī)磁選設(shè)備分選，分選效果越來越不理想。

2、常規(guī)的磁選設(shè)備原理是磁輥產(chǎn)生磁場，磁性礦物顆粒受到磁場作用下被吸附在磁輥表面，而非磁性礦物顆粒在自身重力作用下沉降，從而實現(xiàn)分選。但是磁性礦物在向磁輥表面運動的過程中會形成磁團聚體，該磁團聚體內(nèi)會夾帶非磁性礦物，也就是非磁性礦物受到磁團聚體的包裹，導(dǎo)致分選層級低、分選效果不理想。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明為了解決常規(guī)磁選設(shè)備分選效果不理想的問題，提供高速旋流離心梯度磁重分選設(shè)備及方法，利用磁場對高速流場中磁性礦物的捕獲作用、磁性礦物自身重力及沿豎直方向n、s極交替分布場強逐漸增加的梯度磁場對磁性礦物的驅(qū)動作用、以及不規(guī)則曲面對高速流動礦漿流中礦物的打散擾動作用、沿豎直方向及圓周切向流體壓力的不均勻分布形成的復(fù)合流場作用，由此實現(xiàn)磁性、非磁性、粗顆粒及細(xì)顆粒礦物的多級分選。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

3、高速旋流離心梯度磁重分選設(shè)備，包括上礦管、轉(zhuǎn)接管、棱柱箱體和棱柱箱蓋以及受控于電機的磁輥；

4、所述上礦管、轉(zhuǎn)接管和棱柱箱體由上至下依次連通，方便礦漿流以旋轉(zhuǎn)狀態(tài)由上至下流動，上礦管內(nèi)同軸設(shè)置有圓環(huán)隔板，所述圓環(huán)隔板下方的上礦管側(cè)壁上連通有給礦口，方便礦漿流進入上礦管內(nèi)，圓環(huán)隔板上同軸設(shè)置有中心管，所述中心管貫穿圓環(huán)隔板且向下伸入至所述棱柱箱體內(nèi)，棱柱箱體橫截面由上至下依次減??；

5、所述棱柱箱體下端設(shè)置有所述棱柱箱蓋，便于對棱柱箱體下端進行封堵，棱柱箱蓋上設(shè)置有刮料環(huán)板，刮料環(huán)板向上延伸至棱柱箱體內(nèi)，刮料環(huán)板上部內(nèi)壁設(shè)置有螺旋刮板；

6、所述磁輥轉(zhuǎn)動設(shè)置在棱柱箱體內(nèi)，磁輥豎向排布在中心管和刮料環(huán)板之間，中心管和磁輥之間存在間隔，方便細(xì)顆粒非磁性物的經(jīng)過，刮料環(huán)板內(nèi)的螺旋刮板圍設(shè)在磁輥下端周側(cè)，方便對吸附在磁輥上的磁性物進行刮除，磁輥磁性由上至下依次遞增，便于磁性物由上至下流動。

7、進一步地，所述上礦管為圓管，上礦管直徑大于所述棱柱箱體，逐漸限制了礦漿流的流動空間，上礦管通過所述轉(zhuǎn)接管連通所述棱柱箱體，轉(zhuǎn)接管為方圓變徑管，方便了上下兩個零部件的連接固定，棱柱箱體和所述棱柱箱蓋橫截面均為正六邊形。

8、進一步地，所述圓環(huán)隔板將上礦管上下分隔為非磁性物細(xì)卸礦區(qū)和礦漿旋流加速區(qū)，所述非磁性物細(xì)卸礦區(qū)對應(yīng)的上礦管側(cè)壁上連通有非磁性物細(xì)卸礦口，所述礦漿旋流加速區(qū)連通所述給礦口，給礦口相切于上礦管。礦漿流首先進入到礦漿旋流加速區(qū)內(nèi)，被分離后的細(xì)顆粒非磁性物向上進入到非磁性物細(xì)卸礦區(qū)內(nèi)。

9、進一步地，所述中心管和轉(zhuǎn)接管之間的環(huán)形空間為過渡區(qū)，礦漿旋流加速區(qū)和所述過渡區(qū)上下連通，中心管上端突出于圓環(huán)隔板上平面、連通非磁性物細(xì)卸礦區(qū)，中心管下端越過礦漿旋流加速區(qū)和過渡區(qū)后、連通棱柱箱體。

10、進一步地，所述中心管和刮料環(huán)板上下間隔且同軸排布，刮料環(huán)板下部為磁性物粗卸礦區(qū)，分選出來的磁性物進入到磁性物粗卸礦區(qū)內(nèi)，所述磁性物粗卸礦區(qū)連通有磁性物粗卸礦口，刮料環(huán)板和棱柱箱蓋之間的環(huán)形空間為非磁性物粗卸礦區(qū)，分選出來的粗顆粒非磁性礦物進入到該卸礦區(qū)內(nèi)，所述非磁性物粗卸礦區(qū)連通有非磁性物粗卸礦口。

11、進一步地，所述磁輥包括輥筒、輥軸和磁系，所述輥筒兩端設(shè)置有輥軸，位于下方的輥軸和棱柱箱蓋轉(zhuǎn)動連接，位于上方的輥軸通過聯(lián)軸器連接所述電機，方便對磁輥提供驅(qū)動力，電機為減速電機，所述輥筒內(nèi)同軸設(shè)置所述磁系。

12、進一步地，所述磁系包括基柱和磁環(huán)，所述基柱外設(shè)置若干個所述磁環(huán)，若干個磁環(huán)沿基柱軸線等距排布，相鄰兩個磁環(huán)的磁極不同，相鄰兩個磁環(huán)的磁極交替排布，若干個磁環(huán)之間形成n-s-n上下交替結(jié)構(gòu)的磁場，磁環(huán)的磁性強度由上至下遞增，沿基柱軸向、磁場強度由上至下遞增，磁性物也跟隨由上至下流動。

13、高速旋流離心梯度磁重分選方法，基于上述的高速旋流離心梯度磁重分選設(shè)備，包括：啟動電機帶動磁輥旋轉(zhuǎn)，同時由給礦口向上礦管內(nèi)、持續(xù)高壓給入礦漿流；

14、礦漿流內(nèi)的粗顆粒和比重較大的礦物、緊貼上礦管內(nèi)壁高速旋轉(zhuǎn)下行，細(xì)顆粒礦物向中心管中心移動，形成礦物分層；隨著轉(zhuǎn)接管及棱柱箱體橫截面的遞減，磁性礦物逐漸向磁輥方向運動，中心管外側(cè)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)顆粒和磁性礦物共同旋轉(zhuǎn)運動，粗顆粒非磁性礦物繼續(xù)沿棱柱箱體內(nèi)壁旋轉(zhuǎn)下行，粗顆粒非磁性礦物與細(xì)粒級以及磁性礦物逐漸分離；

15、當(dāng)?shù)V物流旋轉(zhuǎn)至中心管下端時，位于內(nèi)側(cè)的礦漿流壓力瞬間釋放，細(xì)顆粒非磁性礦物瞬間改變運動方向，在壓差下貼著中心管內(nèi)壁旋轉(zhuǎn)上升、進入圓環(huán)隔板的上方的上礦管內(nèi)；

16、磁性礦物繼續(xù)沿著磁輥、連續(xù)翻滾下行，最終在螺旋刮板的作用下卸礦、進入至刮料環(huán)板下部；粗顆粒非磁性礦物繼續(xù)沿著棱柱箱體內(nèi)壁下行、落在棱柱箱蓋內(nèi)，至此完成粗顆粒非磁性物、細(xì)顆粒非磁性物和磁性物的分離。

17、通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

18、本發(fā)明是一種利用磁場對高速流場中磁性礦物的捕獲作用、磁性礦物自身重力及沿豎直方向n、s極交替分布場強逐漸增加的梯度磁場對磁性礦物的驅(qū)動作用、以及多邊形曲面對高速流動礦漿流中礦物的打散擾動作用、沿豎直方向及圓周切向流體壓力的不均勻分布形成的復(fù)合流場作用，實現(xiàn)磁性物與非磁性物的分離、粗粒非磁性物與細(xì)粒級磁性物分離的設(shè)備及方法，由此可以強化難選鐵礦物的分選效果，提高鐵精礦質(zhì)。

19、本發(fā)明通過礦漿流在一定的設(shè)備內(nèi)、進行高速運動下完成磁性物的分離，提高了常規(guī)磁選設(shè)備的處理量，同時實現(xiàn)粗顆粒非磁性物與細(xì)顆粒非磁性物的分離。磁輥中的磁系由若干個磁環(huán)組成，下部磁環(huán)的磁場強度始終高于上部磁環(huán)，磁場強度越大、磁性礦物所受到的磁力越大，因此磁性礦物沿圓柱磁系向下運動過程中、所受到磁力作用越大，因此礦物在自身重力及相鄰磁環(huán)差異磁力的作用下，向下運動。

20、本發(fā)明的礦漿自上部半封閉的箱體高壓給入后、產(chǎn)生強烈旋流作用，粗顆粒礦物在離心力作用下靠近棱柱箱體壁，細(xì)顆粒礦物被擠壓至旋轉(zhuǎn)礦漿流中心，隨著礦漿流的旋轉(zhuǎn)下沉、棱柱箱體正多邊形的面積減小，礦漿流自棱柱箱體壁向內(nèi)側(cè)受到一個強大的擠壓作用。同時正多邊形棱柱箱體側(cè)壁對礦漿流產(chǎn)生擾動，使得礦物在隨礦漿流旋轉(zhuǎn)過程中、不斷地翻轉(zhuǎn)，礦漿流中的磁性物在磁力的作用下不斷向棱柱箱體中心運動；在棱柱箱體上部中心管的底部區(qū)域，中心強大壓力的礦漿流迅速泄壓，從磁輥與中心管的空隙向上流動，磁性物迅速被中心磁場捕獲隨磁系輥一起旋轉(zhuǎn)，并在磁場梯度及自身重力作用下向下運動，而非磁性細(xì)顆粒礦物隨向上的礦漿流從上部非磁性物細(xì)卸礦口排出。貼近棱柱箱體內(nèi)壁的礦漿流在余壓作用下繼續(xù)旋轉(zhuǎn)向下運動，棱柱箱體側(cè)壁的持續(xù)擾動使得磁性物不斷地從礦漿流脫離吸附至中心磁輥上，最終磁性物在底部螺旋刮板作用下從底部磁性物粗卸礦口排出，粗顆粒非磁性物在底部外側(cè)的非磁性物粗卸礦口排出。