专利摘要

本实用新型公开了一种用于弱磁性矿物精选的磁力水力旋流器，包括水力旋流器，所述水力旋流器外壁均匀设有多个用于形成磁场梯度的永磁铁，所述磁场梯度的方向由水力旋流器的内部指向外部。本实用新型还提供一种磁重联合分选系统。本实用新型的磁重联合分选的系统充分利用弱磁性矿物和脉石矿物之间的比磁化系数和比重的差异，用于弱磁性矿物的精选中，具有能耗低，分选效率高，成本低，易于调节和控制等优点。

权利要求

1.一种用于弱磁性矿物精选的磁力水力旋流器，其特征在于，包括水力旋流器，所述水力旋流器外壁均匀设有多个用于形成磁场梯度的永磁铁(2)，所述磁场梯度的方向由水力旋流器的内部指向外部。

2.根据权利要求1所述的磁力水力旋流器，其特征在于，所述永磁铁(2)在靠近水力旋流器外壁一侧的极性交替排布，且所述永磁铁(2)均垂直于所述水力旋流器的外壁。

3.根据权利要求1所述的磁力水力旋流器，其特征在于，所述水力旋流器包括相互连接的圆柱段(3)与圆锥段(5)，所述圆柱段(3)位于所述圆锥段(5)的上方，所述圆柱段(3)的上方设有溢流管(1)，所述圆柱段(3)的侧壁上方设有给矿口(7)，所述圆锥段(5)的底部设有沉砂咀(6)。

4.根据权利要求3所述的磁力水力旋流器，其特征在于，所述圆柱段(3)的内径范围为50-200mm，长度范围为50-150mm，所述圆锥段(5)的锥度范围为5-20°，所述给矿口(7)的内径范围为10-40mm，所述溢流管(1)的内径范围为10-50mm，深度范围为30-150mm，所述沉砂咀(6)的内径范围为5-30mm。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的磁力水力旋流器，其特征在于，所述永磁铁(2)产生的磁场大小为0.2-0.6T。

6.一种磁重联合分选系统，其特征在于，包括用于对弱磁性矿物进行粗选的磁选机和用于对弱磁性矿物进行精选的磁力水力旋流器，所述磁力水力旋流器为权利要求1-5中任一项所述的磁力水力旋流器。

说明书

技术领域

本实用新型属于矿物加工领域，尤其涉及一种用于弱磁性矿物精选的旋流器和分选系统。

背景技术

弱磁性矿产资源主要有赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿、钛铁矿、黑钨矿、锰矿及钽铌稀土矿等。这些弱磁性矿产原料在我国经济发展中发挥了重要作用。高梯度磁选是处理弱磁性矿物的常用方法，但由于存在脉石矿物的机械夹杂，单一的高梯度磁选作业难以获得合格的弱磁性矿物精矿产品，生产中通常采用高梯度磁选进行粗选，所得粗精矿再进行浮选精选获得最终精矿产品，工艺流程复杂，浮选药剂消耗大，生产指标不稳定，且会产生污染。相比于磁浮联合分选工艺，磁重联合分选工艺日益受到重视。

近年来，采用高梯度磁选进行弱磁性矿物的粗选，将得到的粗精矿用离心机进行精选，可以获得较好的分选指标，但总体来说，细粒弱磁性矿物的回收率仍偏低。开发新型弱磁性矿物磁重联合分选工艺及设备，对弱磁性矿物的清洁高效加工利用具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种用于弱磁性矿物精选的磁力水力旋流器及磁重联合分选系统，该磁力水力旋流器利用磁场来强化水力旋流器的对弱磁性矿物的精选，细粒级弱磁性矿物的回收率更高。为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种用于弱磁性矿物精选的磁力水力旋流器，包括水力旋流器，所述水力旋流器外壁均匀设有多个用于形成磁场梯度的永磁铁，所述磁场梯度的方向由水力旋流器的内部指向外部。

上述磁力水力旋流器中，优选的，所述永磁铁在靠近水力旋流器外壁一侧的极性交替排布，且所述永磁铁均垂直于所述水力旋流器的外壁。永磁铁的极性交替排布可以使一个永磁铁的N极走向相邻的永磁铁的S极，靠近水力旋流器处磁力线最密集，此种结构的设计可以保证水力旋流器外壁处的磁力最大，效果最好。

上述磁力水力旋流器中，优选的，所述水力旋流器包括相互连接的圆柱段与圆锥段，所述圆柱段位于所述圆锥段的上方，所述圆柱段的上方设有溢流管，所述圆柱段的侧壁上方设有给矿口，所述圆锥段的底部设有沉砂咀。

上述磁力水力旋流器中，优选的，所述圆柱段的内径范围为50-200mm，长度范围为50-150mm，所述圆锥段的锥度范围为5-20°，所述给矿口的内径范围为10-40mm，所述溢流管的内径范围为10-50mm，深度范围为30-150mm，所述沉砂咀的内径范围为5-30mm。

上述磁力水力旋流器中，优选的，所述永磁铁产生的磁场大小为0.2-0.6T。磁场强度大小可以根据水力旋流器的大小进行选择，一般磁场范围约为0.2-0.6T。

在一般水力旋流器中，弱磁性矿物密度通常大于脉石矿物，因而会优先进入到底流中成为磁性产品，脉石矿物进入到溢流中成为非磁性产品，但是由于矿物颗粒粒度也会对矿物的走向产生很大影响，粒度小的磁性矿物颗粒所受离心力也较小，因而容易进入溢流产品中而流失，造成回收率下降。本实用新型中磁力水力旋流器的设计原理如下：通过在水力旋流器周围均布极性相反的强永磁铁，永磁铁产生的磁力线的走向是从一个永磁铁的N极走向相邻的永磁铁的S极，靠近水力旋流器处磁力线最密集，磁场梯度由水力旋流器内部指向外部，因而对于其中的弱磁性矿物颗粒会产生一个向外的磁场力，磁性矿物除离心力外，还受到由内向外的磁力，因而更有利于进入沉砂，成为磁性产品。磁力的引入可以大大增加细粒级弱磁性矿物的回收率。

作为一个总的技术构思，本实用新型还提供一种磁重联合分选系统，包括用于对弱磁性矿物进行粗选的磁选机和用于对弱磁性矿物进行精选的磁力水力旋流器。

本实用新型还提供一种利用上述磁重联合分选系统进行磁重联合分选的方法，包括以下步骤：

S1：利用强磁选机或者高梯度磁选机对弱磁性矿物进行粗选得到粗精矿；

S2：将S1中得到的粗精矿送至磁力水力旋流器中进行分选得到沉砂和溢流，收集沉砂即得到精矿产品。

上述方法中，优选的，所述弱磁性矿物包括赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿、锰矿、黑钨矿和钽铌稀土矿中的任一种。

上述方法中，优选的，所述弱磁性矿物进行粗选前先经过粉碎、调浆处理，粉碎是指将弱磁性矿物粉碎至-200目占80-95％，调浆是指将粉碎后的弱磁性矿物调节至质量浓度为25-35％的浆液。

上述方法中，优选的，所述粗选在5000-10000GS的条件下进行。

上述方法中，优选的，将所述粗精矿调节成质量浓度为30-45％的浆液后再送至磁力水力旋流器中进行分选。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1、本实用新型的磁力水力旋流器在水力旋流器的外壁加设永磁铁，形成一种离心力-磁力的复合力场分选设备，利用磁场的强化作用，在得到合格精矿产品的前提下，可以尽可能的提高细粒级弱磁性矿物的回收率。

2、本实用新型的磁重联合分选系统充分利用弱磁性矿物和脉石矿物之间的比磁化系数和比重的差异，用于弱磁性矿物的精选中，具有工艺环保，能耗低，分选效率高，成本低，易于调节和控制等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例1中磁力水力旋流器的剖切结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为本实用新型磁重联合分选的方法的工艺流程图。

图4为实施例2中立环高梯度磁选机中磁介质的结构示意图。

图5为实施例2中立环高梯度磁选机的转环结构示意图。

图例说明：

1、溢流管；2、永磁铁；3、圆柱段；5、圆锥段；6、沉砂咀；7、给矿口；10、不导磁部；20、导磁部；40、转环；50、给料系统。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本实用新型作更全面、细致地描述，但本实用新型的保护范围并不限于以下具体的实施例。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本实用新型的保护范围。

除非另有特别说明，本实用新型中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

实施例1：

如图1和图2所示，本实施例的用于弱磁性矿物精选的磁力水力旋流器，包括水力旋流器，水力旋流器外壁均匀设有多个用于形成磁场梯度的永磁铁2，磁场梯度的方向由水力旋流器的内部指向外部。

本实施例中，永磁铁2在靠近水力旋流器外壁一侧的极性交替排布，且永磁铁2均垂直于水力旋流器的外壁。永磁铁2产生的最高磁场为0.4T。

本实施例中，水力旋流器包括相互连接的圆柱段3与圆锥段5，圆柱段3位于圆锥段5的上方，圆柱段3的上方设有溢流管1，圆柱段3的侧壁上方设有给矿口7，圆锥段5的底部设有沉砂咀6。圆柱段3与圆锥段5外壁均设有永磁铁2。圆柱段3外壁均布有7个永磁铁2，圆锥段5外壁均布有8个永磁铁2。

本实施例中，圆柱段3的内径为150mm，长度为150mm，圆锥段5的锥度为10°，圆锥段的长度为250mm，给矿口7的内径为20mm，溢流管1的内径为30mm，深度为30-150mm，沉砂咀6的内径为20mm。

本实施例的磁重联合分选系统包括上述磁力水力旋流器及立环脉动高梯度磁选机。

如图3所示，利用本实施例中的磁重联合分选系统进行磁重联合分选赤铁矿的方法，包括以下步骤：

S1：将品位为25％的弱磁性赤铁矿粉碎至-200目占85％，调浆至质量浓度为30％，作为给矿；

S2：利用立环脉动高梯度磁选机在5000-10000GS的条件下对上述给矿进行粗选得到铁品位为45％的粗精矿，将粗精矿调浆至35％；

S3：利用泵通过给矿口7送入磁力水力旋流器中进行分选得到沉砂和溢流，给矿压力为0.07MPa，收集沉砂即得到精矿产品，其铁品位为54％。

实施例2：

本实施例中的磁力水力旋流器与实施例1中相同。

本实施例的磁重联合分选系统包括上述磁力水力旋流器及立环高梯度磁选机。

利用本实施例中的磁力水力旋流器进行磁重联合分选赤铁矿的方法，包括以下步骤：

S1：将品位为25％的弱磁性赤铁矿粉碎至-200目占80％，调浆至质量浓度为35％，作为给矿；

S2：利用立环高梯度磁选机在5000-10000GS的条件下对上述给矿进行粗选得到粗精矿，将粗精矿调浆至45％；

S3：利用泵通过给矿口7送入磁力水力旋流器中进行分选得到沉砂和溢流，给矿压力为0.07MPa，收集沉砂即得到精矿产品。

本实施例中，立环高梯度磁选机(不含有用于施加脉动流的脉动发生器)包括转环40、磁场发生装置与给料系统50，给料系统50设于转环40内部，转环40内连续、均匀的设有磁介质堆，磁介质堆由多个磁介质组合而成。其中，磁介质沿矿浆流动方向依次设有不导磁部10与导磁部20，不导磁部10与导磁部20相互固接，不导磁部10的边缘为用于引流的平滑曲面结构或尖角结构(如半圆形、半椭圆形或半菱形)，导磁部20要求其应能产生较大的磁场范围(如半圆形、半椭圆形或半菱形)，以更多的捕收给矿中的磁性颗粒。如图4所示，图中示出的磁介质的不导磁部10与导磁部20的横截面均为半圆形(还可根据需求更改不导磁部10与导磁部20的形状)。如图5所示，为本实施例中立环高梯度磁选机的转环40结构示意图。

本实施例的立环高梯度磁选机中，磁介质中的不导磁部10朝向转环40中心，转环40最底端的磁介质堆中的导磁部20与不导磁部10的结合面垂直于背景磁场方向。

本实施例中的立环高梯度磁选机具有以下优点：1、立环高梯度磁选机的磁介质沿矿浆流动方向依次设有不导磁部10与导磁部20，给矿中的磁性颗粒与非磁性颗粒经过磁介质时，不导磁部10没有磁力，不会捕收磁性颗粒，且由于不导磁部10的引流作用，给矿基本全部从不导磁部10经过而不会累积于不导磁部10，可以消除常规磁介质上游颗粒的累积，消除磁性颗粒在磁介质上游的累积，使大部分或者全部磁性颗粒在磁介质下游累积，减少给矿流对磁性矿物累积区的直接冲击，从而减少或者消除机械夹杂，提高回收矿物的品位。2、立环高梯度磁选机的磁介质的不导磁部10与导磁部20采用特定的形状，通过对不导磁部10与导磁部20的形状控制，其与不导磁部10与导磁部20的材质相配合，使磁介质产生更有利于磁性矿物捕收的流场和磁场，可以进一步强化磁介质的作用效果，减小或消除机械夹杂的同时，强化弱磁性矿物的捕收效率。3、立环高梯度磁选机的磁介质可以直接适用于现有常规磁选机，无需对现在磁选机的结构进行改进即可直接使用，实际应用更加便捷。

利用本实施例中的立环高梯度磁选机与磁力水力旋流器相配合，一方面立环高梯度磁选机得到的粗精矿中杂质含量更少，品位更高，另一方面，磁力水力旋流器的存在，在得到合格精矿产品的前提下，可以尽可能的提高细粒级弱磁性矿物的回收率。

用于弱磁性矿物精选的磁力水力旋流器及磁重联合分选系统专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。