变径型磁团聚重选分选机研制成功并获专利

变径型磁团聚重选分选机在首钢矿业研究所研制成功 ,并已获得国家专利。变径型磁团聚重选分选机主要用于选别磁铁矿 ,其有效分选粒度范围在 -60目以下的各粒度选别 ,也可用于中矿选别或精选作业。变径型磁团聚重选工艺是利用强磁性矿物颗粒在弱磁场中轻度磁化所产生的磁团聚性质 ,强化其重力分选过程的综合性选别过程。分选过程是在弱磁场 (1 .60～ 2 0 k A/ m)和高松散状态下进行的 ,当矿浆给入磁聚机筒体内 ,磁性矿物在较弱磁场和磁场梯度较均匀的磁场内进行选别 ,由于磁性矿粒在磁场内受弱磁场的影响和作用 ,产生了团聚 ,加大了絮团磁性…     

置于锥部的轴向电磁场对重介旋流器分选效果的影响

为了在线调整重介旋流器二段分选密度,构建了半工业化磁调控重介旋流器分选系统,通过在旋流器锥部设置轴向电磁场,进行了固定入料悬浮液密度下介质分配试验和不同磁场特性下-3 mm粗煤泥分选试验,得到了不同磁系厚度下重介旋流器分选效果,实现了利用外加磁场在保证分选精度基本不变的前提下有效提高重介旋流器分选密度的目的。应用有限元软件ANSYS对所用磁系进行磁场特性模拟分析,初步揭示了磁场作用下提高重介旋流器分选密度的作用机理。认为轴向磁场力提高了磁系作用区域的介质浓度,径向磁场力强化了磁性颗粒向外的离心运动,综合表现为分离区悬浮液密度升高而导致的分选密度升高。在此基础上,提出了利用磁场调控分选密度在选煤厂降低介耗、提高效益及提升自动化水平中的应用前景。     

磁稳定流化床干法选煤试验研究

介绍一种适合于细粒煤炭 (6～ 0 5mm)的磁稳定流化床干法分选技术。磁稳定流化床是在含有磁性介质的流化床中施加一定方向和强度的外加磁场 ,使聚式流化床散式化 ,气泡变小或消失 ,可有效地消除普通流化床中的被分选后物料的返混现象。讨论了磁性介质 (磁珠 )的性质、磁稳定流化床的流化特性、磁稳定流化床的分选原理、分选试验系统和分选试验结果。     

气固磁场流态化分选细粒煤

利用研制的横流式气固磁稳定流化床,以0.074~0.045 mm粒级磁铁矿粉和磁珠作为高密度和低密度分选介质,对6.0~0.5 mm 细粒煤进行连续分选试验。结果表明：当处于稳定流化时,磁场气固流化床比普通气固流化床具有更宽的稳定操作气速范围;外加磁场使磁性颗粒沿磁力线形成平行磁链,增大了床层空隙率,形成了分布均匀的通道,气体通过时不会产生气泡,由此形成了稳定的散式气固磁场流化床;高密度分选和低密度分选的可能偏差分别为0.085,0.075 g/cm 3 。     

组合线圈对重介旋流器分选效果的影响

为了探索磁场对重介旋流器分选效果的影响,构建了两产品煤泥重介旋流器磁调控分选系统。通过对线圈位置及励磁电流大小的调节,进行了不同磁场强度、磁场位置以及磁场组合方式下粗煤泥分选试验。试验表明,外加磁场能够有效提高旋流器分选密度,且组合磁场较单线圈磁场提升效果更明显。应用ANSYS有限元软件对所用线圈进行磁场特性模拟分析,初步揭示了磁场作用下提高重介旋流器分选密度的原因是:径向磁场力强化了磁性颗粒的离心运动,轴向磁场力强化了磁性颗粒向线圈中心的聚积,在二者综合作用下旋流器磁场作用区域内的介质质量浓度升高,从而提高了旋流器的分选密度。提供了一种新的旋流器分选密度调节方法,对选煤厂降低介质消耗、提高效益以及提升自动化水平具有一定意义。     

旋转磁场对重介质旋流器分选效果的影响

在重介质旋流器筒体位置施加同轴旋转磁场,通过旋 转磁场改变重介质粉运动,进而实现重介质旋流器分选密度 的在线调控.利用高速摄像系统观察了钢珠、磁铁矿粉在不 同磁场特性下的运动形态.对磁铁矿粉悬浮液进行搅拌,观 察了其在旋转磁场作用下的液位变化;并进行了粗煤泥分选 试验.结果表明:旋转磁场顺时针旋转,钢珠逆时针旋转,磁 铁矿粉形成磁链作逆时针翻转运动;当磁场旋转速度足够大 时,磁链首尾相连成磁环,呈现为年轮状;磁铁矿粉悬浮液同 样作逆时针转动,随着磁场转速的增加,其转速先增加后降 低.旋流器分选试验表明:静态磁场会破坏旋流器的分选效 果,与给料方向同向的旋转磁场降低了粗颗粒的分选密度, 但提高了－０．２５mm 细颗粒精煤灰分,异向旋转磁场降低了 旋流器的分选密度,提高了分选精度.     

基于颗粒简化动力学方程的液固分选流化床数学模型

利用四阶Runge-Kutta法求解了液固分选流化床内颗粒的简化动力学方程,得到了颗粒速度和位移等随时间变化关系,并搭建了流化试验系统,验证了颗粒简化动力学方程的准确性,其预测的颗粒干扰沉降末速相对偏差基本可控制在5%以内。建立了基于该简化动力学方程的液固分选流化床数学模型,与试验分选结果相比,各密度级颗粒分配率的均方根误差为5.05。利用该模型探究了入料速率对颗粒分离结果的影响,发现入料速率增大导致的床层有效密度与实际分选密度比值减小是该过程中液固流化床分选效率降低的原因。     

气泡对空气重介流化床选煤过程的作用机理研究

介绍了流化床选煤的基本特性和分选原理。从气固两相流的相互运动的和作用入手，研究选煤流化床中气泡的行为及其对分选过程的影响，通过实验研究得出选煤流化床气速的操作范围，建立了煤炭在流化床中的分选模型。     

悬浮状态下小粒物料的干式磁选法的研究

新研究的高效分选小颗粒磁选法为在悬浮状态下进行磁选,以提高颗粒分选的选择性.研究了颗粒在磁场中受力情况,导出了计算颗粒在磁场中被抬起所需要的比磁力、颗粒在电磁场中运动的可能速度和颗粒抬高到磁系上所需要的时间的公式.颗粒运动动力学研究结果表明,在悬浮状态下磁选颗粒会多次被磁系吸引和脱离磁系,从而提高精矿品位.对粒度为12～0 mm的磁铁矿矿石进行了悬浮层干式磁选,获得的效果很好,与常规筒式磁选机分选结果相比,其磁性产品的铁品位提高幅度要高一倍,而且,非磁性产品的产率提高6.65%.     

电致可控密度悬浮体的应用技术研究

针对目前湿法和干法分选技术存在浪费水和污染环境的不足,提出了一种新型干法分选方法。该方法以磁场力替代气固流化床中气体对固体颗粒的拽力作用,使磁性颗粒在磁场空间形成悬浮体,若入选物料密度大于悬浮体密度则下沉,反之则上浮,以实现不同密度物料的分选。实验结果表明:由磁性颗粒形成的悬浮体的密度随磁场强度而改变,并且煤、矸石、铜三种物质可以在自制的实验装置中得到有效的分选。该方法分选范围广且无污染,为不同密度的物质高效及绿色分选提供了一种新思路。     

气固流化床中气泡的行为及其对分选过程的作用机理研究

介绍了流化床选煤的基本特性和分选原理，从气固两相流的相互运动和作用入手，研究选煤流化床中气泡的行为及其分选过程的影响，通过实验研究得出选煤充化床气速的操作范围，建立了煤炭在流化床的分选模型。     

充气式液固流化床内颗粒运动研究

为提高充气式变径液固流化床内细粒级(1 mm)的金属和非金属混合物的分选效率,有必要对床内颗粒运动特性进行探讨。首先对颗粒在充气式变径液固流化床中受力状况进行了理论分析;然后采用高速动态图像分析系统宏观记录了充气式液固流化床内塑料颗粒和玻璃颗粒的运动轨迹和分选过程,得到了颗粒运动的位移及速度随时间变化曲线,为细颗粒的物理分选回收提供理论依据与技术支持。     

空气重介流化床干法选煤机的测量和控制方法探讨

从空气重介流化床干法选煤机的工作原理入手 ,阐述了流化床床高和密度的均匀、稳定对分选的重要作用 ,分析了流化床分选过程中的动态平衡机理 ,针对其工艺特点提出了保证流化床床高、密度均匀及稳定的测控方法     

磁团聚重力分选机剖析

通过分析首钢选矿厂、唐钢棒磨山铁矿选矿工艺流程改造中磁聚要应用效果，说明了磁聚机既能提高台时处理量，又能提高精矿品位的特殊作用。用重选理论剖析了磁聚机的重力选矿本质，其外加磁场只是强化其分选效果，磁聚机应归类于重力选矿设备。     

非磁性颗粒在磁流体选矿中的动力学模型

研究了非磁性运动颗粒以一定的初速度进入到梯度磁场作用下的磁流体后,其受力状况以及运动特征;设计了一种磁流体分选装置,分析了非磁性颗粒运动过程中在垂直方向的浮选力和水平方向受到的运动阻力,并且研究了水平运动时所受运动阻力对分选时间的影响;建立了各自的力学模型,并通过相应的试验证明其正确性,从而为磁流体静力分选提供理论与实践指导。     

全自动淘洗机的应用及选别机理

在分析司家营研山铁矿选矿流程的基础上,通过试验确定全自动淘洗机生产应用的工艺参数,最大可提高精矿品位7.55个百分点。运用重选不同密度粒群沿垂向分层理论,阐明了淘洗机的重选本质符合不同密度粒群在上升介质流中按悬浮体相对密度分层学说,并分析了外加磁场和上升水在选别过程起到的阻止细粒磁性矿物颗粒进入溢流、大大减少等降机率、降低等降现象对沉降分层的影响、增加了矿床稳定性等辅助作用。最后从分析全自动淘洗机的特点和三组磁系作用角度,解释了淘洗机选别的优势。     

湿式重选技术的研究进展

重选是一种古老的选矿方法.但目前仍然广泛应用.近年来,研制了多种湿式重选设备,用于细粒矿物和废料的分选.本文作者除了对湿式重选原理和常规的重选设备评述外,还介绍了新研制的重选设备.其中大部分在重力场和流膜中进行分选.前者应用颗粒在水中沉降行为,后者利用颗粒在流膜中运动规律.文中详细叙述了这两种方法的原理和在商业中的应用现状.在重力场中,Batac(TACUB)型跳汰机是经济的重选设备,在分选粒度为0.5～200mm原煤的指标比Baum跳汰机要好.改进型的跳汰机正在研制之中,以用于分选粗粒或细粒给料.文中叙述的流膜选矿机有Wilfley摇床和赖克特圆锥选矿机.研制了一些重力离心选矿机,用于重选细粒物料.对典型的离心选矿机进行了对比.介绍了两个应用TACUB跳汰机的两个分选厂.一个分选厂以60万t/a处理能力处理混凝土,以回收粗骨料.另一个示范分选厂用于查明跳汰机从废办公自动化设备碎屑中分离和回收有价塑料的效果.     

加重质选择对气固流态化分选中气泡运动行为的影响研究

气固流态化干法分选技术具有分选精度较高的优势，已成为干法分选技术的研究热点之一，气泡结构的稳定调控是该项技术的核心难题之一。为探索加重质选择对气泡运动行为的影响，选择了不同种类的加重质，分析了不同加重质流化床中气泡的分布特征，基于不同加重质流化过程气泡运动的生长曲线，分析了气泡运动对床层密度波动的影响，并进一步建立了气泡生长预测模型。对比结果表明，该模型具有较高的预测精度，为提高颗粒流化质量，避免气泡兼并对床层密度的影响提供了理论依据。     

磁力水力旋流器

对用于选别新西兰钛磁铁矿的铁矿砂的磁力水力旋流器设想进行探索,并取得进展。而磁力旋流器能完成磁重两种选别功能,由于在某程度上讲重选分离阶段就是分级阶段。将一个普通水力旋流器镶嵌于同心的环形电磁铁磁极之间,磁极在顶端相联。由于外磁极的面积比内磁极的大,磁场梯度沿径向向内递增,从而使磁性颗粒进入旋流器溢流。当处理纯磁铁矿砂和人工混合试料时,产品的品位(磁性矿物含量％)和回收率两者均可达到95％以上,但天然试样的铁砂矿中有许多颗粒具有连生特性,从而得不到这样好的分选指标。虽然所有矿样通过一次选别均可得到明显富集,但二次选别精矿品位提高则不显著,显示出重选可能是最重要步骤。精矿品位和回收率与旋流器进口压力、磁场的特性和入选矿浆浓度的关系用图解说明。虽然选别铁砂矿显然不成功,但磁力旋流器基本原理研究不够充分,可能在其他方面有更广泛的用途,如用于选别其他磁性矿石、用于从重介质选矿系统中回收介质、以及用于提高重介质旋流器分选密度的设计调整。     

磁力煤泥重介旋流器分选密度强化作用研究

为了提高煤泥重介旋流器分选效果,丰富调控手段,以实验室磁力复合煤泥重介旋流器为研究对象,针对现阶段磁力旋流器励磁方式-空心线圈电磁场,以低碳钢为材料进行了附加磁路结构设计,实现了旋流器分选区磁场的靶向引导与强化。采用有限元模拟分析软件ANSYS对设计磁路进行磁场特性仿真分析,得到附加磁路结构可改变分选作用区磁场形态,提高磁场强度的结论,线圈中心最大磁场强度由无磁路时的4 102 A/m提高到大聚磁环作用下的4 930 A/m,内聚磁结构因其特殊的结构设计达到14 418 A/m。基于磁场仿真结果,对比进行了不同磁路磁场特性下纯磁铁矿粉介质分配试验和-3 mm粗煤泥重介质分选试验,得到不同磁场强度下纯磁铁矿粉底流、溢流分配规律及粗煤泥分选规律。试验结果表明,相比于无磁路磁场,外聚磁磁路结构不改变底流、溢流介质分配规律的总体趋势;内聚磁结构对磁场积聚作用强,磁场强度高,溢流悬浮液密度较空心线圈降低,底流悬浮液密度较空心线圈升高,精煤、尾煤灰分较空心线圈均有所上升,得到内聚磁结构可强化提高煤泥重介旋流器分选密度的结论。通过对磁力旋流器磁场附加磁路,为磁力旋流器磁场设计提供了一种新方法,为分选效果磁调控方法提供了一种新思路,对优化磁力旋流器磁场特性,充分发掘磁场在煤泥重介旋流器分选工艺的应用潜力、丰富复合力场分选理论具有一定的理论与实践意义。