利用磁力強化磁鐵礦水力旋流分級裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于磁鐵礦旋流水力分級技術領域，具體涉及一種利用磁力強化磁鐵礦水力旋流分級的方法及裝置。
【背景技術】
[0002]水力旋流器作為一種處理能力優(yōu)越的分級設備已經廣泛的用于選礦、化工、石油等領域。水力旋流器由切向的進料口給入礦漿，高速礦漿在旋流器內部形成高速旋轉的流場，礦漿中密度高、顆粒大的組分在旋轉流場產生的離心力作用下集中在旋轉流的外側，并逐步向底流推進并從底流口排出，這樣就形成了軸向指向底流口的外旋流；水力旋流器底流的排量有限，從而在旋流器內部形成返流，返流在外旋流的帶動下形成強制渦，被密度高、顆粒大組分占去旋流外圍空間的密度低、顆粒小的組分在此集中，最終從溢流管排出，形成軸向指向溢流口的內旋流。內旋流與外旋流同時作用達到兩產品分離的目的，但由于水力旋流器是利用顆粒的等沉現象對顆粒群進行分離，這就造成了高密度細顆粒與低密度粗顆粒相互混雜，對于水力旋流器來說就是存在底流夾雜細顆粒的現象，另外旋流器內部高強度紊流造成的細顆粒錯配的不可逆現象也是造成水力旋流器底流夾細的重要原因。在鐵礦的磨礦分級環(huán)節(jié)中，旋流器這一特性就會造成已經單體解離了的鐵礦顆粒由于密度大而進入沉砂，繼續(xù)返回磨機磨礦，造成過磨。
[0003]針對這些問題，國外曾經做過研宄:新西蘭的弗里克(Fricker)研制了一種溢流排出型磁力水力旋流器，利用徑向梯度磁場使旋流器內部磁性顆粒受到徑向磁力從而達到磁性顆粒向溢流富集的目的，公告號CN103056049B的發(fā)明專利公開了一種溢流排出型磁力水力旋流器，其對弗里克的磁力水力旋流器進行改進，但由于中心溢流管或者導磁棒依然作為磁極使用，其表面磁場力局部過強會造成大量微細粒磁性物料吸附從而影響分級效果，再者，這兩種溢流排出型磁力水力旋流器，雖然磁場穩(wěn)定但由于是內置式磁場，當設備大型化之后磁場作用效果就變得不佳，若強行提高勵磁線圈技術參數會造成中心溢流管或導磁棒的吸附作用更大從而影響溢流排料。

【發(fā)明內容】

[0004]本實用新型旨在克服現有技術缺陷，目的在于提供一種原理上將水力旋流器分級、梯度磁場分選相結合，并且在旋流分級區(qū)域不存在磁場局部過強的利用磁力強化磁鐵礦水力旋流分級的方法與裝置。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型的技術方案是:
[0006]一種利用磁力強化磁鐵礦水力旋流分級裝置，包括水力分級旋流器主體和勵磁線圈組，其特征在于水力分級旋流器溢流管組件、旋流器入料段、旋流器錐段、旋流器底流口四部分由非導磁材料制成，旋流器溢流管組件與旋流器入料段上端、旋流器入料段下端與旋流器錐段上端、旋流器錐段下端與旋流器底流口分別通過法蘭同軸相連，勵磁線圈組套設在水力分級旋流器上，勵磁線圈組由至少3個直徑相同的勵磁線圈同軸堆疊而成，各勵磁線圈磁通自上而下逐漸變小。
[0007]本實用新型所述的勵磁線圈組套設在水力分級旋流器入料段至底流口間，勵磁線圈磁通自入料段至底流口間逐漸變小，使礦漿內磁鐵礦單體顆粒在水力分級旋流器內受到軸向向上的磁力作用。
[0008]本實用新型工作時，磁鐵礦礦漿經旋流器入料段沿切向進入旋流器內部，在旋流入料區(qū)逐步分散分層:粗顆粒以及密度較大的細顆粒逐漸向外圈集中，細顆粒以及密度較小的大顆粒被擠到了內圈，礦漿逐步向下螺旋式推進，并開始受到勵磁線圈組激發(fā)的梯度磁場作用，由于礦漿內磁鐵礦單體顆粒受到軸向向上的磁力作用，在外旋流區(qū)內礦漿內部磁鐵礦單體顆粒的含量自上而下逐漸降低，由梯度磁場分選過礦漿在旋流器錐段的下部濃縮，并經旋流器底流口排出，隨著旋流分級過程的逐步推進，逐漸積聚在外旋流區(qū)上半部分的磁鐵礦單體顆粒越過零速包絡面而進入內旋流區(qū)，并隨著軸向上升的中心液流從溢流排出，在外旋流區(qū)和內旋流區(qū)之間存在一個過渡區(qū)，在這個區(qū)域礦漿濃度相對底流濃度較低，內部礦物顆粒還能發(fā)生顆粒間位置交換，由于梯度磁場的作用礦漿進一步純化，磁鐵礦單體顆粒進入內旋流區(qū)，其他顆粒從底流口排出，在內旋流區(qū)，磁場的作用使得磁鐵礦單體顆粒能夠更加快速地從溢流排出。
[0009]本實用新型將不導磁的水力旋流器主體置于勵磁線圈組內部，當勵磁線圈的多個勵磁線圈通電時，由于自上而下磁通逐漸變小，使得線圈組內部形成梯度磁場，旋流器內部的磁鐵礦單體顆粒在水力分級的同時受到軸向向上的磁力作用，由于磁力的作用，能夠降低外旋流中磁鐵礦單體顆粒進入底流的概率，提高磁鐵礦單體顆粒通過內旋流進入溢流的速率。
[0010]本實用新型與現有技術相比，具有以下優(yōu)點:一是成本低、適用性強、操作方便；二是勵磁線圈組作為外置裝置對不導磁的旋流器內部磁性顆粒進行作用，不會造成邊壁局部磁力過大從而引發(fā)微細磁鐵礦單體顆粒吸附在邊壁上；三是勵磁線圈組由多個勵磁線圈堆疊而成，分別獨立供電，可根據實際需求調整磁場強度大小以及磁場梯度大小。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型的利用磁力強化磁鐵礦水力旋流分級裝置的結構示意圖。
[0012]圖中標記:旋流入料區(qū)1、外旋流區(qū)2過渡區(qū)3、內旋流區(qū)4、空氣柱區(qū)5、旋流器溢流組件6、旋流器入料段7、旋流器錐段8、旋流器底流口 9、勵磁線圈組10、勵磁線圈11。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步描述。
[0014]如圖所示，一種磁力強化磁鐵礦水力旋流分級裝置，包括水力分級旋流器主體和勵磁線圈組10，水力分級旋流器主體和勵磁線圈組10的結構與現有技術相同，此不贅述，本實用新型工時的特征在于水力分級旋流器的溢流管組件6、旋流器入料段7、旋流器錐段8、旋流器底流口 9四部分由不導磁材料制成，溢流管組件6與旋流器入料段7上端、旋流器入料段7下端與旋流器錐段8上端、旋流器錐段8下端與旋流器底流口 9分別通過法蘭同軸連接，勵磁線圈組10由3個以上勵磁線圈12同軸堆疊而成，各勵磁線圈磁通自上而下逐漸變小。
[0015]本實用新型工時工作時，磁鐵礦礦漿經旋流器入料段7沿切向進入旋流器內部，在旋流入料區(qū)I逐步分散分層:粗顆粒以及密度較大的細顆粒逐漸向外圈集中，細顆粒以及密度較小的大顆粒被擠到了內圈。礦漿逐步向下螺旋式推進，形成外旋流區(qū)2，并開始受到勵磁線圈組10激發(fā)的梯度磁場作用，礦漿在旋流器錐段8的濃縮作用下逐漸增稠，并從旋流器底流口 9排出，而旋流器底流口 9排量有限因此形成返流，并在旋流器內部形成強制渦，細顆粒以及密度較小的大顆粒在此集中形成內旋流區(qū)4，并從溢流排出，內旋流區(qū)4的高速旋轉導致其中心內部形成負壓，并逐漸發(fā)展，底流溢流貫通形成空氣柱區(qū)5。外旋流區(qū)2與內旋流區(qū)4之間有一個過渡區(qū)3，在這個區(qū)域礦漿濃度相對底流濃度較低，上升流與下降流同時存在。由于礦漿內磁鐵礦單體顆粒受到軸向向上的磁力作用，在外旋流區(qū)2內礦漿內部磁鐵礦單體顆粒的含量自上而下逐漸降低，外旋流外圈集中了大量粗顆粒，這些顆粒主要是磁鐵礦連生體以及其他連生礦物單體，而外旋流內圈還有可能殘留少量磁鐵礦單體顆粒，這部分顆粒將在過渡區(qū)3進一步分離從而保證底流產物中磁鐵礦單體顆粒含量在一個更低的水平。隨著旋流分級過程的逐步推進，逐漸積聚在外旋流區(qū)2上半部分的磁鐵礦單體顆粒越過零速包絡面而進入內旋流區(qū)4，并隨著軸向上升的中心液流從溢流排出。在內旋流區(qū)4，磁場的作用疊加上升液流的作用使得磁鐵礦單體顆粒能夠更加快速地從溢流排出。
【主權項】
1.一種利用磁力強化磁鐵礦水力旋流分級裝置，包括水力分級旋流器主體和勵磁線圈組，其特征在于水力分級旋流器溢流管組件、旋流器入料段、旋流器錐段、旋流器底流口四部分由非導磁材料制成，旋流器溢流管組件與旋流器入料段上端、旋流器入料段下端與旋流器錐段上端、旋流器錐段下端與旋流器底流口分別通過法蘭同軸相連，勵磁線圈組套設在水力分級旋流器上，勵磁線圈組由至少3個直徑相同的勵磁線圈同軸堆疊而成，各勵磁線圈磁通自上而下逐漸變小。
2.根據權利要求1所述的一種利用磁力強化磁鐵礦水力旋流分級裝置，其特征在于所述的勵磁線圈組套設在水力分級旋流器入料段至底流口間，勵磁線圈磁通自入料段至底流口間逐漸變小。
【專利摘要】本實用新型涉及一種利用磁力強化磁鐵礦水力旋流分級裝置，其特征在于水力分級旋流器溢流管組件、旋流器入料段、旋流器錐段、旋流器底流口四部分由非導磁材料制成，旋流器溢流管組件與旋流器入料段上端、旋流器入料段下端與旋流器錐段上端、旋流器錐段下端與旋流器底流口分別通過法蘭同軸相連，勵磁線圈組套設在水力分級旋流器上，勵磁線圈組由至少3個直徑相同的勵磁線圈同軸堆疊而成，各勵磁線圈磁通自上而下逐漸變小，本實用新型外置梯度磁場勵磁線圈能在線圈內部范圍內激發(fā)梯度磁場，梯度磁場的特征為磁場強度沿軸向自下而上逐步增強，使得旋流器內部磁鐵礦單體顆粒受到指向溢流口的軸向磁力，具有成本低、節(jié)約能耗、分級效率高的特點。
【IPC分類】B04C9-00
【公開號】CN204564371
【申請?zhí)枴緾N201520268023
【發(fā)明人】孫偉, 王書禮, 孫吉鵬, 孫玉偉, 張鵬飛
【申請人】威海市海王旋流器有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年4月29日