一种菱镁矿粉体复合颗粒分级和摩擦电选装置

技术领域

本发明属于矿物物理分选技术领域，涉及一种复合物理方法矿物颗粒分级和电分选装置。

背景技术

菱镁矿MgCO

菱镁矿选矿的目的是除去其有害杂质和提高矿石品级，主要是解决硅酸盐脉石矿物、含钙矿物和含铁矿物与菱镁矿的分离问题。目前选矿方法包括浮选法、热选法、重选法、化学选矿、电选等，其中浮选法利用浮选剂中矿物颗粒的表面性质差异实现选矿，是公认最有效的菱镁矿分选除杂方法。但是浮选法要使用水和化学药剂，存在环境污染风险。另外，对于含钙脉石矿物，例如白云石CaMg(CO

电选是根据矿物之间电性的差异利用电选机分离矿物的选矿方法，矿物电性可用介电常数、电导率、电阻和整流性来描述,矿粒电物理性质的差异在矿物电选中起着重要作用。菱镁矿结晶菱面体解理充分，有用矿物和脉石矿物均易单体解离，例如磨到一定粒度、分级、加热、摩擦，都可以改变矿物颗粒的能量参数及表面性质，人为地调节荷电载体的浓度和迁移率,矿物颗粒表面电荷的大小和极性都可以改变。此外，矿物学研究表明菱镁矿中的脉石矿物，石英为负整流性，方解石为正整流性，即在正极性电场下石英表面会带负电荷，在负极性电场中，方解石带正电荷，含铁元素矿物具有全整流性。菱镁矿的上述物理特性为电选分离提供了有利条件，

本发明对菱镁矿及其组元矿物采用摩擦荷电、脉冲电晕强化荷电和静电分选复合方法，实现菱镁矿及其组元矿物的选择性分离，特别是能够实现菱镁矿中晶体结构和表面性质类似的有用矿物菱镁矿MgCO

发明内容

菱镁矿中有用矿物菱镁矿MgCO

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种菱镁矿粉体复合颗粒分级和摩擦电选装置，包括气流螺旋管路输送部分、脉冲电晕荷电部分、多级静电分选部分，可同时实现粉体颗粒的粒度分级和组元矿物高效分选。

所述的气流螺旋管路输送部分包括给料器1、螺旋输送管2；所述给料器1位于螺旋输送管2一侧，螺旋输送管2另一侧与箱体7一侧连通。所述螺旋输送管2内的风速为8m/s-20m/s。

所述的脉冲电晕荷电部分、多级静电分选部分依次设于箱体7内，其中脉冲电晕荷电部分位于靠近螺旋输送管2的一侧；箱体7下方设有收集槽；箱体7另一侧与风机6连通，通过风机6为整个装置引入气流。

所述的脉冲电晕荷电部分为脉冲电晕荷电电场3，其放电结构为线板式结构，包括两个脉冲电晕电场金属线电极31、32和两脉冲电晕电场金属平板电极33、34，所述脉冲电晕电场金属线电极31、32金属细丝为放电线，作为高压电极，布置在两个接地平行金属平板电极33、34中间。高压电极施加正极性或者负极性高压脉冲，脉冲上升前沿小于100ns，脉冲宽度小于200ns，高压电极与接地的金属平板电极33、34之间的平均场强大于1kV/mm，增强粉体荷电效果。

所述的多级静电分选部分箱型结构，包括多级静电收集电场4。所述的多级静电收集电场4按照功能和分选精度要求包括多个收集电场，每个收集电场由两个平行金属平板电极组成，其中，一个平板电极施加正极性或负极性直流高电压，另一个平板电极接地，气流从平行设置的平板结构之间通过，各收集电场交替施加正极性或负极性直流高电压，两个平板间平均场强大于0.5kV/mm。所述多个收集电场中，多个施加正极性或负极性直流高电的平板电极位于同一水平面，多个接地的平板电极位于同一水平面。所述每个收集电场正下方设置一个收集盒5，用于收集到不同粒径的氧化镁粉体。

经过磨矿后的菱镁矿粉体，在气流带动下，菱镁矿粉体由给料器1进入螺旋输送管2，菱镁矿粉体与螺旋输送管2的管壁摩擦荷电，再经过脉冲电晕荷电电场3时增强荷电，荷电后的粉体最终随气流水平流入多级静电收集电场4进行分选，在重力、静电力等综合力的作用下，实现菱镁矿粉体颗粒的粒度分级和组元矿物分选，分选后的粉体通过箱体7下方的收集槽5进行收集。

进一步的，所述的螺旋输送管2的材质为铜，内径为20mm，壁厚2mm。

本发明的有益效果为：本发明采用摩擦荷电、脉冲电晕强化荷电和静电分选复合方法，能够增强菱镁矿矿物颗粒表面的荷电差异，荷电量不同的粉体颗粒在分选电场受到不同的电场力而具有不同的运动轨迹，从而达到菱镁矿组元矿物颗粒选择性分离的目的，特别是可以实现物理性质相似组元矿物的高效分离。

附图说明

图1是示出本发明实施方式所涉及的一种菱镁矿粉体复合颗粒分级和摩擦电选装置的简图；

图2是示出本发明实施方式所涉及的脉冲电晕电场结构图；

图3是示出本发明实施方式所涉及的静电收集电场结构图。

图中：1给料器；2螺旋输送管；3脉冲电晕荷电电场；4多级静电收集电场；5收集槽；6风机；7箱体；31、32脉冲电晕电场金属线电极；33、34脉冲电晕电场金属平板电极；41、42、43、44静电场金属平板电极。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更一步的说明。

一种菱镁矿粉体复合颗粒分级和摩擦电选装置，包括：气流螺旋管路输送部分、脉冲电晕荷电部分、多级静电分选部分。

所述的气流螺旋管路输送部分包括给料器1、螺旋输送管2；所述的脉冲电晕荷电部分的放电结构为线板式结构31,32,33,34；所述的多级静电分选部分为多级静电收集电场4。经过磨矿后的菱镁矿粉体，在气流带动下，菱镁矿粉体与铜制螺旋管壁摩擦荷电，经过脉冲电晕场时增强荷电，最终随气流水平流入电收集箱，在重力、静电力等综合力的作用下，实现粉体颗粒的粒度分级和组元矿物分选，分选后的粉体落入收集槽5中。

它们的连接关系为：风机6通过螺旋管路2引入气流，磨矿后的菱镁矿粉通过给料器1进入螺旋管路2，在气流的带动下，菱镁矿粉体先后流过脉冲电晕荷电电场3和静电收集电场4。气流中的菱镁矿粉体颗粒与螺旋管路摩擦荷电，经过脉冲电晕电场区域其荷电量得到进一步的增强，带有不同极性电荷和不同荷电量的粉体颗粒，在静电场区域受到静电力、重力等力的作用，具有不同的运动轨迹，从而落入不同的收集槽，达到颗粒粒度分级和菱镁矿组元矿物选择性分离的目的。

实施例

根据所述的一种菱镁矿粉体复合颗粒分级和摩擦电选装置，具体实施步骤为：

步骤1，风机6引入一定速度的气流，从给料器1加入螺旋管路2的一定质量的菱镁矿粉，管路内气体流速8m/s～20m/s。在气流带动下，夹带在气流中的菱镁矿粉体颗粒与螺旋管路壁充分碰撞摩擦，使粉体颗粒荷电。磨矿后的菱镁矿粉体是有用矿物菱镁矿和脉石矿物石英、滑石、透闪石、绿泥石等硅酸盐矿物，白云石、方解石等含钙碳酸盐矿物的混合粉体，有用矿物和脉石矿物均以单体形式存在，与金属管壁碰撞摩擦后带电荷，电荷的极性和电荷量均不相同；

步骤2，摩擦荷电后的菱镁矿粉体进入脉冲电晕电场3，目的是扩大矿物颗粒表面电荷差异，进一步强化荷电。脉冲电晕电场的电极结构是线-板结构，金属线为高压电极31,32，安置在两个平行金属板中间33、34，金属线31施加正极性高压脉冲，金属线32施加负极性高压脉冲，脉冲上升前沿小于100ns，脉冲宽度小于200ns。两个平行金属板33、34接地，高压电极与金属平板之间的平均场强大于1kV/mm。

步骤3，荷电后的粉体进入多级静电收集电场4，多级静电收电场的电极为两组平行平板结构41-44。本实施例设置4个收集电场，每个收集电场交替施加正极性或负极性直流高电压，两个平板间平均场强大于0.5kV/mm。菱镁矿粉体中，有用矿物菱镁矿颗粒带正电荷，脉石矿物石灰石带负电荷。脉石矿物石英为负整流性，方解石为正整流性，即在正极性电场下石英表面会带负电荷，在负极性电场中，方解石带正电荷，含铁元素矿物具有全整流性，即不荷电。菱镁矿及脉石矿物粉体由于带电极性和带电量的不同，在收集室内受到不同的电场力，在电场力、重力等作用下具有不同的运动轨迹，被收集到平板上，最终落入不同的收集盒5中。

步骤4，在收集盒5中收集到不同粒径的氧化镁粉体，每个电场均设置一个收集盒，每个收集盒中间设置一个隔板。

步骤5，分选完成后，切断高压电源后，对收集盒内的氧化镁粉体进行粒度和成分分析。

步骤6，按照设定的选矿要求，步骤1-步骤5可以多次重复进行。

工业实用性：根据本发明，菱镁矿组元矿物颗粒选择性分离的目的，特别是可以实现物理性质相似组元矿物的高效分离，因此能够矿物分选行业中有效利用。

以上所述实施例仅表达本发明的实施方式，但并不能因此而理解为对本发明专利的范围的限制，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。