本发明属于磁性矿物分选方法，具体涉及一种基于一体机精选磁性矿物的方法。
背景技术：
在采矿、冶金生产领域中，选矿装置是重要的生产设备。柱式电磁磁选机由于其精矿品位高、生产效率高、自动化程度高、适应范围广、操作简单可靠、经济效益显著等优点，在磁性矿物分选领域得到了广泛应用。柱式电磁磁选机在使用时，待选矿物经设备上部的给矿器进入选别筒，外部给水由选别筒下部给入后上行，在上行过程中弱磁性及非磁性矿物在上升水的作用下在上部被分离成为尾矿溢出，磁性矿物在磁场作用下在设备底部形成精矿。现有的柱式电磁磁选机存在的技术问题是：1、普通柱式磁选机一般由溢流槽、一段选别筒和锥体组成，采用底部供水。脱泥和脱除贫连生体对上升水速和磁感应强度的要求正好相反。脱泥需要大磁大水，脱贫连生体需要弱磁小水。生产中为兼顾精矿品位和铁回收率指标在用磁和用水上会受到很大制约。增加设备使用难度，限制了柱式磁选机水的淘洗作用的发挥。尤其当给矿粒级过大时选别效率明显降低。2、对给水压力和水质有较高要求。用水量大在干旱缺水地区无法推广使用。并且90%以上的水通过设备上部溢流器进入尾矿处理系统，增加尾矿处理系统负担。水质较差时会降低精矿的品位。3、随着技术的进步，为了满足选厂对精选设备的多样性的要求，急需研制一种节能、高效、便于现场组合配置的多功能新型选矿设备。4、现有的磁性矿物分选方法包括粗选、精选、扫选和浓缩在内的工艺步骤，但是现有的分选方法依赖各自独立的分选设备，设备功能单一，占地面积大、运行成本高，不便于集中操作和控制。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种基于一体机精选磁性矿物的方法，矿浆粗选后无需经过任何输送的伺服机构依次进入精选和浓缩工艺步骤，操作简单、灵活，提高了选别效果，缩短了工艺流程，减小了占地面积。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于一体机精选磁性矿物的方法，包括磁性矿物的扫选、粗选、精选和浓缩在内的工艺步骤，该方法包括以下步骤：①借助给料装置向设有粗选励磁线圈的粗选柱输送矿浆，同时借助二次给水装置向粗选柱切向给水；②经粗选后的初精矿借助重力流入与粗选柱同轴连接的精选柱中，尾矿引至与粗选柱同轴连接的扫选柱中，所述精选柱设置精选励磁线圈和一次给水装置、借助倒锥筒体与粗选柱连通；③经精选后的精矿借助重力进入与精选柱同轴连通的浓缩柱中，所述浓缩柱借助倒锥筒体与精选柱连接、并设置浓缩励磁线圈；④经浓缩后的精矿从浓缩柱底部的锥形管中排出，尾矿从扫选柱外周的溢流器中排出。优选的，所述粗选柱、精选柱和浓缩柱分别由同轴的内、外筒体构成，且内径依次递减、形成倒塔型结构；所述粗选励磁线圈、精选励磁线圈和浓缩励磁线圈均设置在内、外筒体之间。步骤①中所述二次给水装置设置在粗选柱下部的内外筒体之间或设置在粗选柱与精选柱之间的倒锥筒体上。步骤②中一次给水装置设置在精选柱的中下部或设置在精选柱与浓缩柱之间的倒锥筒体上，切向给水。所述粗选柱、精选柱和/或浓缩柱分别设置两段以上，各段之间按照粗选、精选、浓缩功能借助倒锥筒体串接，自上至下组合连接的各段选别柱的半径依次递减、形成倒塔型结构；每段选别柱之间分别设置给水装置。上述技术方案中，将扫选、粗选、精选和浓缩的工艺步骤在一体机中完成，在连续处理过程中，经过粗选的矿浆在重力的作用下直接进入了精选和浓缩工艺步骤，处理效率高，省去了各工艺步骤之间的伺服输送，缩短了工艺流程；作为扫选、粗选、精选和浓缩的选别柱内径依次递减，形成倒塔型结构，可大幅提高底部上升水速，增强淘洗效果，稳定设备运行，优化工艺。采用上述技术方案产生的有益效果在于：（1）本发明可以根据需要将传统选矿工艺中的粗选、精选、扫选、精矿浓缩集于一体，提高了选别效果，缩短了工艺流程，减少了占地面积；（2）各选别柱独立工作，互不干扰，在不同选别柱内设置不同的磁场、水速及浓度参数实现不同的选别目的，解决了普通柱式磁选机无法同时满足脱泥和脱除贫连生体对上升水速和磁感应强度不同要求的矛盾，可确保精矿品位和铁回收率都达到理想指标；（3）在进一步改进的方案中将传统磁选机的一步给水改为两步（或多步）给水，一次给水使用少量净水有利于得到高品位的精矿，二次及其他给水都可以使用相对劣质的循环水，对矿浆进行粗选、扫选，而不会影响精矿品质；这样的设置，大幅减少了净水的消耗，降低了柱式磁选机对水质的要求，柱式磁选机溢流尾矿水经过简单处理，即可循环使用，而不必进入总尾矿处理系统，节约了尾矿处理的成本，可有效地保护环境、降低资源消耗、节约生产成本，提高经济效益。附图说明图1是本发明的结构示意图；其中，1、给料器；2、扫选柱；3、尾矿浓度变送器；4、粗选柱；5、粗选励磁线圈；6、中部浓度变送器；7、二次给水装置；8、磁力平衡柱；9、一次给水装置；10、浓缩柱；11、精矿浓度变送器；12、匀料器；13、精选励磁线圈；14、精选柱；15、浓缩励磁线圈；16、锥形管；17、精矿调节阀；18、溢流器；19、扫选段倒锥筒体；20、第一倒锥筒体；21、第二倒锥筒体，22、给料管。具体实施方式基于一体机精选磁性矿物的方法，包括磁性矿物的扫选、粗选、精选和浓缩在内的工艺步骤，该方法包括以下步骤：①借助给料装置向设有粗选励磁线圈5的粗选柱4输送矿浆，同时借助二次给水装置7向粗选柱4切向给水。矿浆借助给料器1进入设有粗选励磁线圈5的粗选柱4，在二次给水装置7切向给水作用下，弱磁性矿物向上进入扫选段，最终进入溢流器18成为尾矿。有用的磁性矿物在磁场和重力作用下向下移动进入精选柱14进一步选别。所述给料装置包括给料器1以及与给料器1连接的、穿过扫选柱2伸入至粗选柱4上部的给料管22；所述给料管22与粗选柱4同轴，底端封闭、下部开有长条状出料口、并套装有匀料器12，所述匀料器12为一下端封闭的圆筒，圆筒壁的上部和下部开有均匀分布的长条形匀料口、与所述给料管22上的出料口上下交错布置。矿浆均匀地从给料装置中流出，便于磁性矿物的分选。所述粗选柱4由同轴的内、外筒体组成，上方借助扫选段倒锥筒体19与带有溢流器18的溢流槽2连接，下方借助第一倒锥筒体20与精选柱连接。扫选段倒锥筒体19为上大下小的锥筒结构，大直径端与溢流槽2连接，小直径端与粗选柱4连接。第一倒锥筒体20是由内、外筒体组成，所述二次给水装置7设置在第一倒锥双筒体20的内、外筒体之间或设置在粗选柱4下部的内外筒体之间，在矿浆的连续处理过程中，二次给水装置7的进水端与尾矿处理系统的循环出水端连通。借助给料装置向设有粗选励磁线圈5的粗选柱4输送矿浆，同时借助二次给水装置7向粗选柱4切向给水。②经粗选后的矿浆借助重力流入与粗选柱4同轴连接的精选柱14中，尾矿引至与粗选柱4同轴连接的扫选柱2中，所述精选柱14设置精选励磁线圈13和一次给水装置9、借助第一倒锥筒体20与粗选柱4连通。粗选后的矿浆进入精选柱14后，混入的少量的弱磁性矿物和贫连生体被进一步淘洗形成尾矿，在一次给水装置9给入的上升水作用下，经粗选柱4及同轴连接的溢流槽2进入溢流器18，磁性矿物向下进入浓缩锥10。精选柱14由同轴的内外筒体构成，所述一次给水装置9设置在精选柱14的中下部，切向给水，采用洁净水。③经精选后的矿浆借助重力进入与精选柱14同轴连通的浓缩柱10中，受向下的脉动磁场力和重力作用，水和轻质杂质析出，精矿浓度和品位进一步提高。所述浓缩柱10借助第二倒锥筒体21与精选柱14连接、并设置浓缩励磁线圈15。第二倒锥筒体21的大直径端接精选柱14的下端，小直径端接浓缩柱10的上端。浓缩柱10由内、外筒体构成，内外筒体之间设置浓缩励磁线圈15。第二倒锥筒体21与第一倒锥筒体20的结构相同。④经浓缩后的矿浆从浓缩柱10底部的锥形管16中排出，尾矿从扫选柱2外周的溢流器18中排出。锥形管16下端为精矿出口，在精矿出口设置精矿调节阀，锥壁上设置精矿浓度变送器。综上所述，所述粗选柱4、精选柱14和浓缩柱10分别由同轴的内、外筒体构成，且内径依次递减、形成倒塔型结构；所述粗选励磁线圈5、精选励磁线圈13和浓缩励磁线圈15均设置在内、外筒体之间。为了达到最佳的选别效果，所述粗选柱4、精选柱14和浓缩柱10的高度比为1：(1-1.8)：(0.2-0.5)。所述扫选柱2、粗选柱4和锥形管16上分别设有尾矿浓度变送器3、中部浓度变送器6和精矿浓度变送器11，各浓度变送器分别与控制器连接。在运行过程中，精矿浓度变送器11、中部浓度变送器6、尾矿浓度变送器3随时把能够反映设备工作状况的浓度信号传送到控制器，控制器经过计算，控制各段磁场的强度，矿浆浓度，供水量等的数量使设备工作在最佳状态。在本实施例中，粗选柱/精选柱内径为2000/1800毫米。粗选柱/精选柱/浓缩柱高度比为3600/5000/2500毫米。针对细度P8053微米磁铁矿，处理量50-60吨/小时，供水量200至260吨/小时。这种结构适合制造粗选筒内径为1000至3000毫米，处理量在30至100吨/小时的塔式淘洗磁选机。其中：粗选励磁线圈5的磁感应强度在500-1000Gs。步骤②中精选励磁线圈13的磁感应强度控制在500Gs左右；步骤③中浓缩励磁线圈15施加脉冲磁场，磁感应强度在0-1000Gs之间脉动。在其它实施例中，所述粗选柱4、精选柱14和/或浓缩柱10分别设置两段以上，各段之间借助倒锥筒体连接，自上至下组合连接的各段选别柱的半径依次递减、形成倒塔型结构；每段所述精选柱14上均设置一次给水装置，每段所述粗选柱4上均设有二次给水装置。在其它实施例中，所述浓缩柱还可以是锥体结构。综上所述，矿浆从给料装置进入粗选柱中，在磁力、浮力和重力的作用下，磁性矿浆向下聚集、尾矿向扫选柱聚集，设置多段选别柱，使矿浆经过一次粗选或经过二次粗选后，进入精选柱，经过一次精选或二次精选后，进入浓缩段，筛选出高纯度的精矿。本发明可以根据需要进行组合，结构简单、组合方便且灵活，适用于工业化生产。