設計磁選設備的關(guān)鍵是在保證分選工藝指標和處理量指標的前提下,通過(guò)合理利用磁性材料優(yōu)化磁路設計和礦漿流動(dòng)設計,從而設計出節水節電的優(yōu)質(zhì)高效的磁選機。TD0408型新型大顆粒磁選機試驗樣機的設計即體現了上述要求。
在磁路設計方面,利用CAE軟件設計了自由NdFeB永磁材料制成的新型擠壓式磁系。它可在筒體表面附近產(chǎn)生均勻的磁場(chǎng),由于充分利用了該材料的優(yōu)點(diǎn),從而優(yōu)化了磁系的磁場(chǎng)分布。該磁系磁場(chǎng)分布特性的2D仿真見(jiàn)圖2,由圖2可以看出,等磁感應強度線(xiàn)分布比較均勻,筒表的切向力大大降低。由計算分析結果得出的部分參數與傳統磁選機對比結果見(jiàn)表1。由表1可以看出,TD型磁選機較CTN型磁選機提高了分選空間的磁感應強度值,且磁場(chǎng)梯度值保持基本不變,故磁場(chǎng)力得到了增強。另外,傳統永磁筒式磁選機礦漿在圓筒外壁通過(guò),磁性礦粒所受重力的法向分力與磁力相反。而新型磁選機礦漿在圓筒的內壁通過(guò),磁性礦粒所受重力的法向分力與磁力一致。這相當于磁性顆粒上施加了一個(gè)有效的9.8N/kg的比磁力,重力可被視為疊加在磁場(chǎng)上的“正的”磁力,按照競爭力理論,這將會(huì )提高分選效果。
在優(yōu)化礦漿流動(dòng)設計方面,由于磁系布置在筒體外側,礦漿的筒體內通過(guò),這不僅簡(jiǎn)化了系統的結構,減少了加工制造成本,而且使大顆粒物料可以順利通過(guò)重介質(zhì)回收流程。另外,傳統CTN1050型磁選機分選路徑為700~800mm、CTN1250型磁選機為840~960mm。由于新型大顆粒磁選機的礦漿在筒體內側流動(dòng),故其可更經(jīng)濟地為磁性顆粒的回收提供更長(cháng)的分選路徑,從而保證了極細磁性顆粒的回收率。
TD0408型新型大顆粒磁選機試驗樣機由托輪、給料斗、筒體、精礦斗、磁系、磁軛、擋水板和卸礦裝置等部分組成(圖3)。筒體內徑ф400mm,有效長(cháng)度800mm,磁系固定,筒體旋轉,磁極包角可調。其主要特征是:①新型擠壓式磁系布置在筒體的外側,呈環(huán)形分布;②物料在筒體內側通過(guò),內壁上的擋水板可以起到阻擋限速的作用。擋水板上的開(kāi)品可以允許大顆粒的順利通過(guò);③筒體兩端與托輪相連,系統通過(guò)托輪等傳動(dòng)裝置提供動(dòng)力;④給料斗和精礦斗分別設在筒體的兩側。
該機的工作過(guò)程是:電機通過(guò)驅動(dòng)托輪等減速機構帶動(dòng)筒體旋轉,進(jìn)入分選空間的料漿在前進(jìn)的同時(shí)隨著(zhù)筒體的轉動(dòng)產(chǎn)生附加徑向流動(dòng),通過(guò)布置在筒體外側的磁系的磁力作用使料漿中的磁性成分附著(zhù)于筒體的內壁上。隨著(zhù)筒體的轉動(dòng),當磁性物料運動(dòng)到筒體上部時(shí),在卸礦裝置的作用下跌落到精礦斗中。而料漿中的非磁性成分由于受本身重力的作用,當上升到一定高度時(shí)就會(huì )向下跌落,并隨著(zhù)料漿一起向前運動(dòng),進(jìn)入尾礦槽,從而實(shí)現了磁性物料和非磁性物料的分選。
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