[发明专利]往复式连续给矿超导磁选机及其磁选方法

说明书

本发明公开了一种往复式连续给矿超导磁选机，包含底座（20）、往复串罐介质盒、给矿口（1）、右侧场内冲洗口（2）、左侧场内冲洗口（3）、右侧场外冲洗卸料口（4）、左侧场外冲洗卸料口（5）、有磁矿收集槽（8）、无磁矿收集槽（9）、有磁矿收集水道（8.2）、无磁矿收集水道（9.2）和超导磁体（10）。本发明部分克服了螺线管超导磁体结构对分离系统的制约，实现了利用螺线管超导磁体内部强磁场实现连续给矿（给矿不间断）和连续分选（收集精矿和收集尾矿不间断）作业的目的，应用于长石、石英等非金属矿和赤铁矿、黄铜矿等金属矿磁选作业过程能避免堵塞和减少阀门磨损，保证超导磁选机的连续工业生产。

技术领域

本发明涉及一种矿浆磁选设备，尤其涉及一种往复式连续给矿超导磁选机及其磁选方法。

背景技术

目前广泛应用的超导磁选机为串罐往复式结构，这种结构最初是由英国人在20世纪初发明的。这种结构的超导磁选机，其分选结构主要由两个分选区和三个哑元区组成，矿浆由中心管经哑元区沿磁体轴线方向流入分选区，经过刚毛后由外套管流出分选区。上述分选结构自20世纪末已被广泛采用，用于高岭土提纯除杂，现已有二十余套系统在全球运行。

串罐往复式分选结构的矿浆进出水道均为沿卧式超导磁体轴向方向，即平行水平面方向，且其在分选罐中的流动方向需经4次90度转折后方能流入套管流道。这种复杂的流场布置决定了这种分选结构仅适用于高岭土等在水中分散性好的矿物作业。当用于金属矿、长石、石英等密度较大或粒径较粗矿物分选时，极易造成设备堵塞。这导致全球范围内超导磁选机仅有用于高岭土分选的成功工业案例。

螺线管超导磁体是目前超导磁体实现工业化的唯一选择，由于磁体中的超导线圈电流密度极高，其受力也很大，只有螺线管型超导磁体中线圈受力相对均匀，出于制造难度和成本考虑，目前只有螺线管超导磁体可用于分离工业和医疗行业。螺线管超导磁体是目前最成熟、造价最低的磁体结构形式，工业螺线管超导磁体可提供3-5T、最高可达6T磁感应强度，相比常规电磁线圈1.5T以下的磁感应强度，其用于分选微细弱磁矿物具有巨大优势。螺线管超导磁体是一个中空圆柱型，其有效磁场区域位于圆柱体的中空内部，在分离工业中，由于超导线圈的结构形式和自身受力平衡等多方面原因，要实现连续作业有一定难度，目前市面上还没有可连续运行的超导磁选系统，超导磁选机在国际上一直也并无明显进展，目前唯一实现工业化的超导磁选机是用于高岭土分选的往复式间歇系统。

螺线管超导磁体目前仅有用于高岭土的成熟工业化设备的原因是多方面的，其中一个很重要的原因是：由于螺线管超导磁体的有效磁场区域在螺线管圆柱内部，要实现连续给矿、连续排矿和连续收集精矿作业在机械结构设计上存在一定困难。用于高岭土的串罐往复式超导磁选机也是一种间歇给矿的周期式运行设备。而周期式运行涉及到大量的切换阀门（比如一会给矿，一会不给矿，一会给水，一会不给水），无法用于金属矿、长石、石英等非粘土矿分选，原因是因为高岭土粒径很细，质软，在水中分散性能优良，除了高岭土以外，长石、石英、所有的金属矿均不具备高岭土的这些物理性质，这些矿物如果用高岭土的阀门切换分选结构，阀门由于磨损会迅速损坏，而且一会给矿一会停矿极易导致管道堵塞；同时，用于高岭土的超导磁选系统矿浆在磁场内需沿水平方向流动，且矿浆流道有多个90度弯转，有别于高岭土极佳的流动性，金属矿、长石、石英极易发生沉积，进而导致堵塞。

磁选机实现正常作业一般需顺序实现磁场内给矿、磁场内清洗抛杂、磁场外冲洗卸矿三个环节。由于螺线管超导磁体特殊的磁场形式，现有高梯度磁选机的实现形式，无论是平环、立环均无法使用（平环和立环是目前最广泛使用的用于金属矿选矿的两种电磁磁选机实现形式，立环以赣州SLON为代表，平环以长沙矿冶院的仿琼斯为代表）。故按照现有电磁高梯度磁选机设计的常规思维，或是现有行业通识，无法利用螺线管超导磁体内部强磁场实现连续给矿（给矿不间断）和连续分选（收集精矿和收集尾矿不间断）作业。

发明内容

本发明的目的是提供一种可适用于长石、石英、金属矿等矿物分选且可实现可连续化矿物分选的往复式连续给矿超导磁选机。