专利名称：用于连续磁化浆料的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及矿物处理领域，更具体地说，本发明涉及提高磁化浆料的效率以从流动流中提取矿物的方法和设备。
背景技术：
I.选矿很多重要的金属矿石都是硫化物。重要的例子包括辉银矿(硫化银)、方铅矿(硫化铅)、辉钥矿(硫化钥)、镍黄铁矿(硫化镍)、鸡冠石(硫化砷)和辉锑矿(锑)、 闪锌矿(硫化锌)和黄铁矿(二硫化铁)以及黄铜矿和斑铜矿(硫化铁铜)。Vaughan, D. J. ; Craig, J. R. 1978。 开采的基本金属硫化物矿石一般含有约O. 5%-15%的有价值金属，而其余部分为废料。通常，通过用钢球或杆在研磨机中研磨矿石-水混合物的方式将有价值的金属从废料中分离出来。虽然研磨粒度不同，但是颗粒的尺寸一般为1-120微米。通过添加化学药品并使有价值的金属硫化物漂浮到泡沫相表面的方式来分离金属硫化物，而废料残留在浆料中并运送到尾矿。这种浮选分离方法的效率有限。2.细粒矿物的选择性回收在从矿石中分离有价值矿物时，无论采用浮选分离法或重力分离法或一些其他方法，都已经发现小于38 μ m的细粒矿物、更优选小于20 μ m的细粒矿物难于有效地回收。非常有利的发明是以下的发明相当大地改进浆料的磁化以增加小于20 μ m的矿物的回收的发明，或者更有效地或更低成本地磁化浆料的发明。在从磁性源中去除磁性材料时可能会出现的另一个问题是从流动流中去除磁性源并且从磁性壳体冲洗聚集的磁性材料不足以去除所有的聚集材料。这是因为聚集材料可以是铁基材料，该铁基材料在流动流的氧化性水相环境中缓慢氧化(生锈)并且可以在磁性源壳体上形成硬皮。这种被氧化的铁硬皮需要打乱或擦拭以便使其被去除到浆料流动流中。因此，需要擦拭与流动流冲洗相结合来从磁性源中去除所有的聚集磁性材料。据推测聚集的磁化材料在磁性源上的任何堆积都会使磁性源与流动流之间的距离增加，因而降低了对流动流的磁感应的大小。使磁性源机械地移入和移出流动流的必要条件要求在活塞磁性源的设计中在活塞与壳体之间具有容差。这些容差增加了磁性源与浆料之间的距离，从而降低了浆料中的磁感应。据推测在磁化浮选浆料以选择性地聚集顺磁性矿物时，有利的是磁性源在浆料流动流中可以保持在磁性源壳体的固定位置。优点可能在于I.如果磁体保持在流动流中，那么浆料被连续磁化。2.如果磁体保持固定，那么磁体的质量没有限制，并且因为磁体固定而不会被移动，所以能够产生更强的磁场，因而降低了使磁性源失活的机械复杂程度。3.如果磁体保持固定并且降低了使磁体失活的机械复杂程度，那么在制造能够使磁体与流动流更接近的磁性壳体时可以使用不同的材料，从而在浆料中能够产生更强的磁感应。4.因为没有磁体机械运动所需的容差，所以能够使磁体与流动流更加接近，并且在流动流中产生更高的平均磁感应。5.因为重的磁体不会被移入和移出流动流，所以需要较低的能量消耗和较低的维护费用。6.因为仅移动一个擦拭器或一组擦拭器而不移动厚重的磁体，所以可以更快速地清洁磁性源，从而在更长的时间段内维持较强的磁感应。7.移动擦拭器来去除铁磁性堆积的速度可以根据浆料中的强磁性材料的量而变化，通常为4米/分钟至O. 5米/分钟。
8.在使磁体失活时，由于物理擦拭而不是单独依靠冲洗，所以擦拭器与移动的流动流的结合在去除铁磁性堆积方面更有效。9.因为磁体保持在浆料中并且不会从浆料中取出，所以磁感应不会暴露于人员、仪器或工具，这是出于安全考虑。注释在本说明书中使用的术语“包括”(及其语法上的变型形式)是“具有”或“包含”的包括性含义，而不是“仅由……组成”的排他性含义。通过交叉引用方式将在具体描述部分结尾所列的参考文献及其公开内容并入本文。然而，在本说明书的发明背景或其他部分中对现有技术的上述讨论，不是承认所讨论的任何信息是可引用的现有技术或者任何国家中的所属领域技术人员的公知常识的一部分。
发明内容
定义细粒矿物在本说明书中，“细粒矿物”是指在研磨或其他处理步骤之后的、尺寸范围主要在O至基本上38 μ m之间、更优选在O至基本上25 μ m之间的矿石颗粒。在优选的形式中描述了使流动流中的至少一部分进料物质磁化的方法，所述部分包括具有一定磁化率范围的物质组分，所述方法包括以下步骤使所述进料经过处理腔室，所述处理腔室容纳有连续保持在流动流中而在所述部分中感生出磁性的磁性源，从而增强较弱磁性进料物质组分与较强磁性进料物质组分和最弱磁性进料物质组分的后续分离。作为在磁性源的外表面上操作的一个擦拭机构或一组擦拭机构来实施磁场增强的具体形式。在具体形式中，磁性源为高梯度场源。在具体形式中公开了以下方法所述方法聚集流动流中的顺磁性颗粒以降低它们在浮选泡沫中被夹带的趋势。当想要在流动流中保持颗粒时，所述方法是很重要的。使顺磁性矿物磁化来减少在泡沫中的夹带。因为聚集的或者较粗的颗粒不太可能被夹带，所以它们保持在浆料流动流中(Trahar 1981)。这允许在早期阶段没有被夹带的这些顺磁性集料在后续阶段可以用于在所需精矿中进行主动浮选。因此，在本发明的广义形式中，提供了一种用于在悬浮于液体中的至少部分可磁化的颗粒进料物质的流动流中感生出磁性的设备，在使用时调节所述流动流的条件以增强后续的分离处理，所述设备包括处理腔室，所述处理腔室具有入口和出口，所述流动流分别通过所述入口和所述出口进入和离开所述腔室；以及位于所述处理腔室内的磁性源，所述磁性源基本上连续浸没在所述流动流中并且相对于所述流动流被活化。优选的是，所述磁性源具有从磁性源被机械地去除的磁性物质，在机械清洁步骤中所述磁性源不离开所述流动流或者不失活，从而使所述流动流连续磁化。优选的是，位于所述流动流中的磁性源具有被磁化物质，通过在所述磁性源的表面上移动的一个擦拭器或一组擦拭器与移动的流动流的作用的结合从所述磁性源去除所述被磁化物质，从而将从所述磁性源上清洗下的磁性物质冲洗回到所述流动流中并且通过所述腔室。
优选的是，从所述磁性源上去除的被磁化物质残留在所述流动流中并且不从所述流动流中去除。优选的是，所述擦拭器由金属、塑料或橡胶或不锈钢或者其他金属性或非金属性材料制成。优选的是，所述磁性物质通过擦拭方式去除到所述流动流中，所述磁性物质附着在所述磁性源上，从而不用从所述流动流中取出所述磁性源或使所述磁性源失活，或者从所述流动流中去除所述磁性物质。优选的是，所述擦拭器沿着所述磁性源的表面移动，从而将附着的磁性物质擦拭到所述流动流中。优选的是，所述擦拭器通过气动活塞移动。优选的是，所述擦拭器通过电动机移动。优选的是，所述擦拭器沿着所述磁性源的表面在纵向上移动。优选的是，所述擦拭器沿着所述磁性源的表面在横向上移动。优选的是，所述擦拭器打乱所述磁性物质，使得所述流动流的流动将所述磁性物质冲洗到所述流动流中。优选的是，使用一组擦拭器来擦拭所述磁性源。优选的是，所述磁性源在流动流/磁性源分界面处具有大于3000高斯的磁感应。优选的是，在所述磁性源的整个表面上，所述磁性源在流动流/磁性源分界面处具有大于3000高斯的磁感应。优选的是，所述进料物质包括顺磁性和铁磁性颗粒。优选的是，所述进料物质包括顺磁性和反磁性颗粒。优选的是，所述顺磁性颗粒包括含有铜、锌、镍、铅或其他过渡金属或者诸如金、银或钼族金属等贵金属的至少一种硫化物矿物。优选的是，所述顺磁性颗粒包括掺杂铁的闪锌矿、砷黄铁矿、锡石、黄铜矿、斑铜矿、方铅矿、镍黄铁矿、钼金属、金、银和钯金属中的至少一种。在本发明的其他广义形式中，提供了一种使一部分进料物质磁化的设备，所述设备包括处理腔室，所述处理腔室具有入口和出口，所述流动流分别通过所述入口和所述出口进入和离开所述腔室；以及位于所述处理腔室内的磁性源；其中，所述磁性源具有从磁性源被清洁/去除的磁性材料，所述磁性材料不离开所述流动流或者不使所述磁性源失活，从而使所述流动流连续磁化。优选的是，所述磁性源位 于所述流动流中并且具有磁性物质，通过在所述磁性源的表面上移动的擦拭器从所述磁性源去除所述磁性物质。优选的是，所述磁性源设置成当所述磁性源去除可磁化物质时，所述可磁化物质残留在所述流动流中并且不被去除。优选的是，所述流动流与所述磁性源的擦拭器的移动基本上垂直地移动。优选的是，所述磁性源使所述腔室中的至少一部分颗粒进料物质感生出磁性；所述部分包括具有一定磁化率范围的物质组分，所述设备包括处理腔室和磁性源，所述磁性源相对于所述处理腔室被永久活化，以在所述部分中感生出磁性，从而增强较弱磁性进料物质组分与较强磁性进料物质组分和最弱磁性进料物质组分的后续分离。优选的是，所述较弱磁性进料物质组分包括主要顺磁性颗粒，所述较强磁性进料物质组分包括主要铁磁性颗粒，所述最弱磁性物质组分包括主要反磁性颗粒。在本发明的另一广义形式中，提供了一种用于在悬浮于液体中的至少部分可磁化的颗粒进料物质的流动流中感生出磁性的设备，所述设备包括处理腔室，所述处理腔室具有入口和出口，所述流动流分别通过所述入口和所述出口进入和离开所述腔室；以及位于所述处理腔室内的磁性源；其中，所述磁性源保持在所述处理腔室中并且被永久活化。优选的是，所述磁性源具有从磁性源被清洁/去除的磁性材料，所述磁性材料不离开所述流动流或者不失活，从而使所述流动流连续磁化。优选的是，所述磁性源位于所述流动流中并且具有被磁化物质，通过在所述磁性源的表面上移动的擦拭器从所述磁性源去除所述被磁化物质。优选的是，所述磁性源在去除可磁化物质的同时使其残留在所述流动流中并且不从所述流动流中去除。优选的是，当在使用中被活化时，所述磁性源在所述腔室中的至少一部分颗粒进料物质中感生出磁性，同时使所述部分保持在所述处理腔室中的流动流中。优选的是，所述部分包括具有一定磁化率范围的物质组分，所述方法包括以下步骤使所述进料经过处理腔室，所述处理腔室容纳有在所述部分中感生出磁性的磁性源，从而增强较弱磁性进料物质组分与较强磁性进料物质组分和最弱磁性进料物质组分的后续分离。优选的是，所述方法还包括以下步骤随后通过浮选分离法使较弱磁性进料物质组分与较强磁性进料物质组分和最弱磁性进料物质组分分离。优选的是，所述浮选分离法回收泡沫相中的较弱磁性进料物质。优选的是，所述较弱磁性进料物质组分包括主要顺磁性颗粒，所述较强磁性进料物质组分包括主要铁磁性颗粒，所述最弱磁性进料物质组分包括主要反磁性颗粒。优选的是，可磁化进料物质中的至少一部分是顺磁性的，感生的磁性使磁化的顺磁性颗粒中的至少一部分聚集在液体流动流中。优选的是，可磁化进料物质中的至少一部分是顺磁性的，感生的磁性使磁化的顺磁性颗粒中的至少一部分聚集在液体流动流中，以减少其在泡沫相中通过夹带的回收。优选的是，可磁化进料物质中的至少一部分是顺磁性的，感生的磁性使磁化的顺磁性颗粒中的至少一部分聚集在液体流动流中，以减少其在泡沫相中通过夹带的回收，从而将聚集的矿物保持在衆料相中并且允许在后面的泡沫相中的后续回收。优选的是，通过在所述磁性源的外表面上操作的一个擦拭机构或一组擦拭机构实施磁场增强。在本发明的另一广义形式中，提供了一种提高具有弱磁性并包含在流动流中的所 需物质的分离效率的方法；所述物质包括尺寸基本上小于38微米的顺磁性颗粒；所述方法包括将所述尺寸小于38微米的顺磁性颗粒聚集成更大的尺寸，以降低其在浮选泡沫中被夹带的趋势。优选的是，在聚集之后，如果所述顺磁性颗粒是所需的聚集颗粒，那么其将作为浮选分离法的一部分浮选，或者如果所述顺磁性颗粒不是所需的聚集颗粒，那么预期其将不会在浮选精矿中被夹带，并且可用于在以聚集颗粒为目标的单独阶段中作为所需的聚集颗粒收集。
下面将参考附图描述本发明的实施方案，附图中图I示出了根据本发明第一优选实施方案的设备尺寸对于使用擦拭器磁化的影响。图2示出了根据本发明优选实施方案的浆料磁化设备。图3示出了擦拭与流动流移动的结合在将磁性壳体擦拭干净以及将铁磁性物质的堆积去除到流动流方面的影响。图4是在处理环境中应用本发明实施方案的视图。
具体实施例方式已经发现，使含有大量顺磁性矿物的浮选浆料磁化，不仅可以导致对主动收集的一些顺磁性矿物的回收的增加，还可以导致对通过夹带回收的另一些顺磁性矿物的回收的降低。这是令人惊讶的结果。据认为，存在所有顺磁性矿物的异相聚集，但是已经发现存在主要顺磁性矿物的同相聚集。然而，在浮选时，一些细粒矿物不是通过主动浮选的方式回收，而是通过在泡沫中被夹带的方式回收。这是完全公认的现象。夹带对于细粒矿物而言最为显著并且通常随着矿物细度的增加而增加。因此，如果矿物可以聚集，那么其粒度将会增加，并且在设备不主动试图浮选这些矿物时，这些矿物在泡沫中很少被夹带。例如，在最近对设备的调查研究中，浆料含有顺磁性硫化物黄铜矿和闪锌矿。该处理首先用于生产黄铜矿精矿，然后用于生产闪锌矿精矿。当向黄铜矿浆料施加磁性条件时，黄铜矿的回收增加(该处理的尾矿中的铜减少)，但是在黄铜矿精矿中的闪锌矿的回收实际上减少了。
权利要求
1.一种用于在悬浮于液体中的至少部分可磁化的颗粒进料物质的流动流中感生出磁性的设备，在使用时调节所述流动流的条件以增强后续的分离处理，所述设备包括 处理腔室，所述处理腔室具有入口和出口，所述流动流分别通过所述入口和所述出口进入和离开所述腔室；以及 位于所述处理腔室内的磁性源，所述磁性源基本上连续浸没在所述流动流中并且相对于所述流动流被活化。
2.根据权利要求I所述的设备，其中，所述磁性源具有从磁性源被机械地去除的磁性物质，在机械清洁步骤中所述磁性源不离开所述流动流或者不失活，从而使所述流动流连续磁化。
3.根据权利要求I或2所述的设备，其中，位于所述流动流中的磁性源具有被磁化物质，通过在所述磁性源的表面上移动的一个擦拭器或一组擦拭器与移动的流动流的作用的结合从所述磁性源去除所述被磁化物质，从而将从所述磁性源上清洗下的磁性物质冲洗回到所述流动流中并且通过所述腔室。
4.根据权利要求I或2或3所述的设备，其中，从所述磁性源上去除的被磁化物质残留在所述流动流中并且不从所述流动流中去除。
5.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述擦拭器由金属、塑料或橡胶或不锈钢或者其他金属性或非金属性材料制成。
6.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述磁性物质通过擦拭方式去除到所述流动流中，所述磁性物质附着在所述磁性源上，从而不用从所述流动流中取出所述磁性源或使所述磁性源失活，或者从所述流动流中去除所述磁性物质。
7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述擦拭器沿着所述磁性源的表面移动，从而将附着的磁性物质擦拭到所述流动流中。
8.根据权利要求6所述的设备，其中，所述擦拭器通过气动活塞移动。
9.根据权利要求6所述的设备，其中，所述擦拭器通过电动机移动。
10.根据权利要求6所述的设备，其中，所述擦拭器沿着所述磁性源的表面在纵向上移动。
11.根据权利要求6所述的设备，其中，所述擦拭器沿着所述磁性源的表面在横向上移动。
12.根据权利要求6所述的设备，其中，所述擦拭器打乱所述磁性物质，使得所述流动流的流动将所述磁性物质冲洗到所述流动流中。
13.根据权利要求6所述的设备，包括用于擦拭所述磁性源的一组擦拭器。
14.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述磁性源在流动流/磁性源分界面处具有大于3000高斯的磁感应。
15.根据权利要求14所述的设备，其中，在所述磁性源的整个表面上，所述磁性源在流动流/磁性源分界面处具有大于3000高斯的磁感应。
16.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述进料物质包括顺磁性和铁磁性颗粒。
17.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述进料物质包括顺磁性和反磁性颗粒。
18.根据权利要求16和17所述的设备，其中，所述顺磁性颗粒包括含有铜、锌、镍、铅或其他过渡金属或者诸如金、银或钼族金属等贵金属的至少一种硫化物矿物。
19.根据权利要求16或17或18所述的设备，其中，所述顺磁性颗粒包括掺杂铁的闪锌矿、砷黄铁矿、锡石、黄铜矿、斑铜矿、方铅矿、镍黄铁矿、钼金属、金、银和钯金属中的至少一种。
20.一种使一部分进料物质磁化的设备，所述设备包括 处理腔室，所述处理腔室具有入口和出口，所述流动流分别通过所述入口和所述出口进入和离开所述腔室；以及 位于所述处理腔室内的磁性源； 其中，所述磁性源具有从磁性源被清洁/去除的磁性材料，所述磁性材料不离开所述流动流或者不使所述磁性源失活，从而使所述流动流连续磁化。
21.根据权利要求20所述的设备，其中，所述磁性源位于所述流动流中并且具有磁性物质，通过在所述磁性源的表面上移动的擦拭器从所述磁性源去除所述磁性物质。
22.根据权利要求20或21所述的设备，其中，所述磁性源设置成当所述磁性源去除可磁化物质时，所述可磁化物质残留在所述流动流中并且不被去除。
23.根据权利要求20-22中任一项所述的设备，其中，所述流动流与所述磁性源的擦拭器的移动基本上垂直地移动。
24.根据权利要求20-23中任一项所述的设备，其中，所述磁性源使所述腔室中的至少一部分颗粒进料物质感生出磁性；所述部分包括具有一定磁化率范围的物质组分，所述设备包括处理腔室和磁性源，所述磁性源相对于所述处理腔室被永久活化，以在所述部分中感生出磁性，从而增强较弱磁性进料物质组分与较强磁性进料物质组分和最弱磁性进料物质组分的后续分离。
25.根据权利要求24所述的设备，其中，所述较弱磁性进料物质组分包括主要顺磁性颗粒，所述较强磁性进料物质组分包括主要铁磁性颗粒，所述最弱磁性物质组分包括主要反磁性颗粒。
26.一种用于在悬浮于液体中的至少部分可磁化的颗粒进料物质的流动流中感生出磁性的设备，所述设备包括 处理腔室，所述处理腔室具有入口和出口，所述流动流分别通过所述入口和所述出口进入和离开所述腔室；以及 位于所述处理腔室内的磁性源； 其中，所述磁性源保持在所述处理腔室中并且被永久活化。
27.根据权利要求26所述的设备，其中，所述磁性源具有从磁性源被清洁/去除的磁性材料，所述磁性材料不离开所述流动流或者不失活，从而使所述流动流连续磁化。
28.根据权利要求26或27所述的设备，其中，所述磁性源位于所述流动流中并且具有被磁化物质，通过在所述磁性源的表面上移动的擦拭器从所述磁性源去除所述被磁化物质。
29.根据权利要求28所述的设备，其中，所述磁性源在去除可磁化物质的同时使其残留在所述流动流中并且不从所述流动流中去除。
30.根据权利要求26-29中任一项所述的设备，其中，当在使用中被活化时，所述磁性源在所述腔室中的至少一部分颗粒进料物质中感生出磁性，同时使所述部分保持在所述处理腔室中的流动流中。
31.一种使一部分进料物质磁化的方法，所述部分包括具有一定磁化率范围的物质组分，所述方法包括以下步骤使所述进料经过处理腔室，所述处理腔室容纳有在所述部分中感生出磁性的磁性源，从而增强较弱磁性进料物质组分与较强磁性进料物质组分和最弱磁性进料物质组分的后续分离。
32.根据权利要求31所述的方法，还包括以下步骤随后通过浮选分离法使较弱磁性进料物质组分与较强磁性进料物质组分和最弱磁性进料物质组分分离。
33.根据权利要求32所述的方法，其中，所述浮选分离法回收泡沫相中的较弱磁性进料物质。
34.根据权利要求31-33中任一项所述的方法，其中，所述较弱磁性进料物质组分包括主要顺磁性颗粒，所述较强磁性进料物质组分包括主要铁磁性颗粒，所述最弱磁性进料物质组分包括主要反磁性颗粒。
35.根据权利要求31-34中任一项所述的方法，其中，可磁化进料物质中的至少一部分是顺磁性的,感生的磁性使磁化的顺磁性颗粒中的至少一部分聚集在液体流动流中。
36.根据权利要求31-35中任一项所述的方法，其中，可磁化进料物质中的至少一部分是顺磁性的，感生的磁性使磁化的顺磁性颗粒中的至少一部分聚集在液体流动流中，以减少其在泡沫相中通过夹带的回收。
37.根据权利要求31-36中任一项所述的方法，其中，可磁化进料物质中的至少一部分是顺磁性的，感生的磁性使磁化的顺磁性颗粒中的至少一部分聚集在液体流动流中，以减少其在泡沫相中通过夹带的回收，从而将聚集的矿物保持在浆料相中并且允许在后面的泡沫相中的后续回收。
38.根据权利要求31-37中任一项所述的方法，其中，通过在所述磁性源的外表面上操作的一个擦拭机构或一组擦拭机构实施磁场增强。
39.一种提高具有弱磁性并包含在流动流中的所需物质的分离效率的方法；所述物质包括尺寸基本上小于38微米的顺磁性颗粒；所述方法包括将所述尺寸小于38微米的顺磁性颗粒聚集成更大的尺寸，以降低其在浮选泡沫中被夹带的趋势。
40.根据权利要求39所述的方法，其中，在聚集之后，如果所述顺磁性颗粒是所需的聚集颗粒，那么其将作为浮选分离法的一部分浮选，或者如果所述顺磁性颗粒不是所需的聚集颗粒，那么预期其将不会在浮选精矿中被夹带，并且可用于在以聚集颗粒为目标的单独阶段中作为所需的聚集颗粒收集。
全文摘要
本发明公开了一种用于在悬浮于液体中的至少部分可磁化的颗粒进料物质的流动流中感生出磁性的设备，在使用时调节所述流动流的条件以增强后续的分离处理，所述设备包括处理腔室，所述处理腔室具有入口和出口，所述流动流分别通过所述入口和所述出口进入和离开所述腔室；以及位于所述处理腔室内的磁性源，所述磁性源基本上连续浸没在所述流动流中并且相对于所述流动流被活化。
文档编号B03C1/032GK102933307SQ201180028191
公开日2013年2月13日 申请日期2011年4月29日 优先权日2010年4月29日
发明者巴里·格雷厄姆·拉姆斯登 申请人:澳斯墨特有限公司