专利名称：海沙铁矿提取铁精粉装置及其提取铁精粉的工艺方法
技术领域：
本发明涉及铁矿提取技术领域，尤其涉及一种海沙铁矿提取铁精粉装置及其提取铁精粉的工艺方法。
背景技术：
随着人类对各种资源需求的迅猛增长，资源短缺问题日渐突出。海洋中有丰富的自然资源，当今海洋科技水平的高速发展，使世界各国都加快了海洋资源开发的步伐。海洋资源的开发利用晚于陆地，是具有战略意义的新兴开发领域，具有巨大的开发潜力。目前，国外特别是东南亚诸国刚刚开始尝试从含铁的海沙中提取铁精粉，因没有与之相配套的磁选设备，因此还是沿用陆地矿山选铁的工艺方法，先用链钭挖出海底淤积的大块沙块，再用破碎机对大块沙块进行初步破碎，之后全部进入球磨机球磨，所得矿浆进入磁选机磁选出铁矿，这种工艺方法十分粗糙，由于未经初步筛选，这种选矿方式使球磨机的工作量大，对球磨机的性能要求高，需要大型的球磨机，能耗高，生产成本高，且选出的铁精粉品位较低，很难适应海沙选铁的要求。
发明内容
本发明的第一个目的是提供一种适合于从海底含铁海沙中提取铁精粉的海沙铁矿提取铁精粉装置，以提闻选出的铁精粉品位，降低选矿成本。本发明的第二个目的是提供一种利用海沙铁矿提取铁精粉装置提取铁精粉的工艺方法。为实现上述第一个目的，本发明的技术方案是海沙铁矿提取铁精粉装置，包括设置在海上的可移动式选矿平台，在所述选矿平台上设置有抽吸泵、一级分选筛、二级分选筛、顺流预选磁选机、顺流粗选磁选机以及半逆流精选磁选机；还包括位于海水深度< 150米海底由动力装置驱动的液压绞刀，所述液压绞刀包括刀臂，所述刀臂的一端通过抽吸管道与所述抽吸泵的进口连接，所述刀臂的另一端设有刀头，所述刀头的端面上设有多个刀齿，所述刀头设有中空的刀头流道，所述刀臂设有中空的刀臂流道，所述刀臂流道与所述刀头流道及所述抽吸管道连通。作为优选，所述刀头流道呈喇叭口状，所述喇叭口的小端与所述刀臂流道的端部连接。作为优选，所述刀头的外周上设有环绕多个所述刀齿的刀圈。作为优选，在所述选矿平台上还设置有球磨机和半逆流粗选磁选机。作为优选，所述一级分选筛为圆筒筛；所述二级分选筛为圆振筛。为实现上述第二个目的，本发明的技术方案是利用海沙铁矿提取铁精粉装置提取铁精粉的工艺方法，包括以下步骤(I)采矿旋转的液压绞刀搅动海水深度< 150米的海底含铁海沙，得海沙颗粒；其中，粒径< 25mm的海沙颗粒连同海水自所述刀头流道、刀臂流道及抽吸管道被所述抽吸泵抽吸；(2) —级筛分将由抽吸泵抽吸的粒径< 25mm的海沙颗粒输送至一级分选筛进行一级筛分，得粒径< 15mm的海沙颗粒；(3)二级筛分将一级筛分后得到的粒径< 15_的海沙颗粒输送至二级分选筛进行二级筛分，得粒径< 5mm的海沙颗粒；(4)预选将二级筛分得到的粒径< 5mm的海沙颗粒输送至顺流预选磁选机进行预选，所述顺流预选磁选机的磁感应强度为4500±200Gs，得预选后半精铁矿；(5)粗选将预选后半精铁矿输送至顺流粗选磁选机进行粗选，所述顺流粗选磁选机的磁感应强度为4000±200Gs，得粗选后半精铁矿；(6)精选将粗选后半精铁矿输送至半逆流精选磁选机进行精选，所述半逆流精选磁选机的磁感应强度为1800 土 200Gs，得铁精粉。作为优选，在所述选矿平台上还设置有球磨机和半逆流粗选磁选机，所述二级筛分步骤中，将粒径> 5mm的海沙颗粒输送至所述球磨机进行球磨，将球磨后> 100目的海沙颗粒输送至所述半逆流粗选磁选机进行粗选，所述半逆流粗选磁选机的磁感应强度为3500 土 200Gs，得粗选后半精铁矿；之后，进行步骤(6 )精选。由于采用了上述技术方案，利用本发明的海沙铁矿提取铁精粉装置提取铁精粉时，旋转的液压绞刀搅动海水深度< 150米的海底含铁淤积大沙块，使其成为小块的海沙颗粒；调整选矿平台上抽吸泵的抽吸力，仅使粒径< 25mm的海沙颗粒与海水一同被抽吸泵抽吸走；而粒径> 25mm的海沙直接抛弃，生产证明这部分海沙选矿比大，基本没有选矿价值，在采矿步骤即进行了初步分选，可提高后续的选矿品位，并降低球磨机的工作量。后经一级筛分、二级筛分，可将较大的石块、杂草等杂物筛分，在选矿之前去除。粒径< 5_的海沙颗粒被输送至顺流预选磁选机进行预选，预选后半精铁矿再输送至顺流粗选磁选机进行粗选，预选及粗选均采用高场强顺流型磁选机，选矿效率高，半精铁矿的品位达到30%以上。粗选后半精铁矿输送至半逆流精选磁选机进行精选，得铁精粉。由于半逆流型磁选机的矿浆给入方向与筒转向一半相同，一半相反，与顺流型不同，矿浆在槽内转了个圈，矿浆被冲散水冲成松散状，可防止夹杂，提高铁精矿的纯度。5mm <粒径< 15mm的海沙颗粒输送至球磨机进行球磨，球磨后> 100目的海沙颗粒输送至半逆流粗选磁选机进行粗选，粗选后半精铁矿再进入半逆流精选磁选机进行精选，充分提取铁精粉，本步骤制得的半精铁矿品位达到40%以上。本发明对海水深度< 150米的海底含铁淤积大沙块采用绞吸式采矿方式，后续配备多种形式的磁选机进行磁选，生产证明最终选出的铁精粉品位在60%以上，选矿效果理想，适合于从海底含铁海沙中提取铁精粉。
图1是本发明的提取铁精粉的工艺方法流程示意图；图2是本发明的海沙铁矿提取铁精粉装置中的液压绞刀及抽吸泵示意图；图中1-选矿平台；2_抽吸泵；3_抽吸管道；4_液压绞刀；41_刀臂；411_刀臂流道；42_刀头；421-刀头流道；43_刀圈；44_刀齿。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步非限制性说明。参考图2所示，本发明实施例的海沙铁矿提取铁精粉装置包括设置在近海海面上的可移动式选矿平台1，当需要选矿平台I移动时，可由牵引船牵引其移动。在选矿平台I上设置有抽吸泵2、一级分选筛、二级分选筛、顺流预选磁选机、顺流粗选磁选机、球磨机、半逆流粗选磁选机、以及半逆流精选磁选机(各分选筛、各磁选机及球磨机均未具体示意在选矿平台上);位于海水深度< 150米的海底设有由动力装置驱动的液压绞刀4，液压绞刀4包括刀臂41，刀臂41设有中空的刀臂流道411，刀臂41的一端通过抽吸管道3与抽吸泵2的进口连接，刀臂41的另一端设有刀头42，在刀头42的端面上设有多个刀齿44，在刀头42的外周上设有环绕多个刀齿44的刀圈43，刀头42设有中空的刀头流道421，刀头流道421呈喇叭口状，喇叭口的小端与刀臂流道411的端部连接，刀臂流道411与刀头流道421及抽吸管道3连通。其中，本发明实施例的一级分选筛采用圆筒筛；二级分选筛采用圆振筛。如图1所示，利用本发明实施例的海沙铁矿提取铁精粉装置提取铁精粉的工艺方法包括以下步骤( I)采矿动力装置驱动液压绞刀4旋转从而搅动海水深度< 150米的海底含铁的淤积大沙块，得到小块的海沙颗粒；调整抽吸泵2的抽吸力，仅使粒径< 25mm的海沙颗粒连同海水自刀头流道421、刀臂流道411及抽吸管道3被抽吸泵2抽吸走。而粒径> 25mm的海沙颗粒直接抛弃于海底，生产证明这部分海沙选矿比大，基本没有选矿价值，在采矿步骤即进行了初步分选，可提高后续的选矿品位，并降低球磨机的工作量，降低能耗。(2) —级筛分将由抽吸泵2抽吸的粒径< 25mm的海沙颗粒输送至一级分选筛即圆筒筛进行一级筛分，将> 15mm的较大石块、杂草等杂物筛分去除，得粒径< 15mm的海沙颗粒。(3)二级筛分将一级筛分后得到的粒径< 15_的海沙颗粒输送至二级分选筛即圆振筛进行二级筛分，得粒径< 5mm的海沙颗粒。(4)预选将二级筛分得到的粒径< 5mm的海沙颗粒输送至顺流预选磁选机进行预选，该顺流预选磁选机的磁感应强度为4500±200Gs，得预选后半精铁矿。(5)粗选将预选后半精铁矿输送至顺流粗选磁选机进行粗选，该顺流粗选磁选机的磁感应强度为4000 土 200Gs，得粗选后半精铁矿。预选及粗选均采用高场强顺流型磁选机，半精铁矿的选矿效率高、品位高，生产证明粗选后半精铁矿品位达到30%以上。(6)精选将粗选后半精铁矿输送至半逆流精选磁选机进行精选，该半逆流精选磁选机的磁感应强度为1800 土 200Gs，得铁精粉。为了充分提取铁精粉，将二级筛分步骤中筛出的5mm <粒径< 15mm的海沙颗粒输送至球磨机进行球磨，球磨后> 100目的海沙颗粒输送至半逆流粗选磁选机进行粗选，粗选后半精铁矿再进入半逆流精选磁选机进行精选，生产证明本步骤制得的半精铁矿品位达到40%以上。由于海沙颗粒在采矿步骤即进行了初步分选，以及筛分步骤的杂物去除，大大降低了球磨机的工作量，降低了能耗，选用直径1. 5米以下的小型湿式球磨机即可完成作业要求。
本发明对海水深度< 150米的海底含铁淤积大沙块采用绞吸式采矿方式，后续配备多种形式的磁选机进行磁选，生产证明最终选出的铁精粉品位在60%以上，选矿效果理想，适合于从海底含铁海沙中提取铁精粉。本发明实施例中述及的圆筒筛、圆振筛、球磨机、顺流型磁选机、半逆流型磁选机、以及动力装置驱动液压绞刀的结构及其工作原理对本领域技术人员来说是已知的现有技术，在此不再详细赘述。以上所述仅是本发明较佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.海沙铁矿提取铁精粉装置，其特征在于，包括: 设置在海上的可移动式选矿平台，在所述选矿平台上设置有抽吸泵、一级分选筛、二级分选筛、顺流预选磁选机、顺流粗选磁选机以及半逆流精选磁选机；还包括 位于海水深度< 150米海底由动力装置驱动的液压绞刀，所述液压绞刀包括刀臂，所述刀臂的一端通过抽吸管道与所述抽吸泵的进口连接，所述刀臂的另一端设有刀头，所述刀头的端面上设有多个刀齿，所述刀头设有中空的刀头流道，所述刀臂设有中空的刀臂流道，所述刀臂流道与所述刀头流道及所述抽吸管道连通。
2.如权利要求1所述的海沙铁矿提取铁精粉装置，其特征在于，所述刀头流道呈喇叭口状，所述喇叭口的小端与所述刀臂流道的端部连接。
3.如权利要求2所述的海沙铁矿提取铁精粉装置，其特征在于，所述刀头的外周上设有环绕多个所述刀齿的刀圈。
4.如权利要求1所述的海沙铁矿提取铁精粉装置，其特征在于，在所述选矿平台上还设置有球磨机和半逆流粗选磁选机。
5.如权利要求1-4任一项所述的海沙铁矿提取铁精粉装置，其特征在于:所述一级分选筛为圆筒筛；所述二级分选筛为圆振筛。
6.利用权利要求1所述的海沙铁矿提取铁精粉装置提取铁精粉的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤 (1)采矿:旋转的液压绞刀搅动海水深度<150米的海底含铁海沙，得海沙颗粒；其中，粒径< 25mm的海沙颗粒连同海水自所述刀头流道、刀臂流道及抽吸管道被所述抽吸泵抽吸； (2)—级筛分:将由抽吸泵抽吸的粒径< 25mm的海沙颗粒输送至一级分选筛进行一级筛分，得粒径彡15mm的海沙颗粒； (3)二级筛分:将一级筛分后得到的粒径<15mm的海沙颗粒输送至二级分选筛进行二级筛分，得粒径< 5mm的海沙颗粒； (4)预选:将二级筛分得到的粒径<5mm的海沙颗粒输送至顺流预选磁选机进行预选，所述顺流预选磁选机的磁感应强度为4500±200Gs，得预选后半精铁矿； (5)粗选:将预选后半精铁矿输送至顺流粗选磁选机进行粗选，所述顺流粗选磁选机的磁感应强度为4000±200Gs，得粗选后半精铁矿； (6)精选:将粗选后半精铁矿输送至半逆流精选磁选机进行精选，所述半逆流精选磁选机的磁感应强度为1800±200Gs，得铁精粉。
7.如权利要求6所述的提取铁精粉的工艺方法，其特征在于:在所述选矿平台上还设置有球磨机和半逆流粗选磁选机，所述二级筛分步骤中，将粒径> 5mm的海沙颗粒输送至所述球磨机进行球磨，将球磨后> 100目的海沙颗粒输送至所述半逆流粗选磁选机进行粗选，所述半逆流粗选磁选机的磁感应强度为3500±200Gs，得粗选后半精铁矿；之后，进行步骤(6)精选。
全文摘要
本发明公开了一种海沙铁矿提取铁精粉装置及其提取铁精粉的工艺方法,海沙铁矿提取铁精粉装置包括设置在海上的可移动式选矿平台，选矿平台上设有抽吸泵、一级分选筛、二级分选筛、顺流预选磁选机、顺流粗选磁选机以及半逆流精选磁选机；设在深度≤150米海底的液压绞刀，液压绞刀通过抽吸管道与抽吸泵连通。提取铁精粉的工艺方法包括液压绞刀绞吸式采矿、一级筛分、二级筛分、顺流预选、顺流粗选、半逆流精选等步骤。本发明对海底含铁淤积大沙块采用绞吸式采矿方式，后续配备多种形式的磁选机进行磁选，最终选出的铁精粉品位在60%以上，选矿品位高，选矿效果理想，能耗低，适合于从海底含铁海沙中提取铁精粉。
文档编号B03C1/30GK103071589SQ201310046069
公开日2013年5月1日 申请日期2013年2月5日 优先权日2013年2月5日
发明者张翠, 王海强, 郭宝华 申请人:山东科力华电磁设备有限公司