專利名稱：海沙鐵礦提取鐵精粉裝置及其提取鐵精粉的工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鐵礦提取技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種海沙鐵礦提取鐵精粉裝置及其提取鐵精粉的工藝方法。
背景技術(shù)：
隨著人類對各種資源需求的迅猛增長，資源短缺問題日漸突出。海洋中有豐富的自然資源，當(dāng)今海洋科技水平的高速發(fā)展，使世界各國都加快了海洋資源開發(fā)的步伐。海洋資源的開發(fā)利用晚于陸地，是具有戰(zhàn)略意義的新興開發(fā)領(lǐng)域，具有巨大的開發(fā)潛力。目前，國外特別是東南亞諸國剛剛開始嘗試從含鐵的海沙中提取鐵精粉，因沒有與之相配套的磁選設(shè)備，因此還是沿用陸地礦山選鐵的工藝方法，先用鏈鈄挖出海底淤積的大塊沙塊，再用破碎機對大塊沙塊進行初步破碎，之后全部進入球磨機球磨，所得礦漿進入磁選機磁選出鐵礦，這種工藝方法十分粗糙，由于未經(jīng)初步篩選，這種選礦方式使球磨機的工作量大，對球磨機的性能要求高，需要大型的球磨機，能耗高，生產(chǎn)成本高，且選出的鐵精粉品位較低，很難適應(yīng)海沙選鐵的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一個目的是提供一種適合于從海底含鐵海沙中提取鐵精粉的海沙鐵礦提取鐵精粉裝置，以提聞選出的鐵精粉品位，降低選礦成本。本發(fā)明的第二個目的是提供一種利用海沙鐵礦提取鐵精粉裝置提取鐵精粉的工藝方法。為實現(xiàn)上述第一個目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是海沙鐵礦提取鐵精粉裝置，包括設(shè)置在海上的可移動式選礦平臺，在所述選礦平臺上設(shè)置有抽吸泵、一級分選篩、二級分選篩、順流預(yù)選磁選機、順流粗選磁選機以及半逆流精選磁選機；還包括位于海水深度< 150米海底由動力裝置驅(qū)動的液壓絞刀，所述液壓絞刀包括刀臂，所述刀臂的一端通過抽吸管道與所述抽吸泵的進口連接，所述刀臂的另一端設(shè)有刀頭，所述刀頭的端面上設(shè)有多個刀齒，所述刀頭設(shè)有中空的刀頭流道，所述刀臂設(shè)有中空的刀臂流道，所述刀臂流道與所述刀頭流道及所述抽吸管道連通。作為優(yōu)選，所述刀頭流道呈喇叭口狀，所述喇叭口的小端與所述刀臂流道的端部連接。作為優(yōu)選，所述刀頭的外周上設(shè)有環(huán)繞多個所述刀齒的刀圈。作為優(yōu)選，在所述選礦平臺上還設(shè)置有球磨機和半逆流粗選磁選機。作為優(yōu)選，所述一級分選篩為圓筒篩；所述二級分選篩為圓振篩。為實現(xiàn)上述第二個目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是利用海沙鐵礦提取鐵精粉裝置提取鐵精粉的工藝方法，包括以下步驟(I)采礦旋轉(zhuǎn)的液壓絞刀攪動海水深度< 150米的海底含鐵海沙，得海沙顆粒；其中，粒徑< 25mm的海沙顆粒連同海水自所述刀頭流道、刀臂流道及抽吸管道被所述抽吸泵抽吸；(2) —級篩分將由抽吸泵抽吸的粒徑< 25mm的海沙顆粒輸送至一級分選篩進行一級篩分，得粒徑< 15mm的海沙顆粒；(3)二級篩分將一級篩分后得到的粒徑< 15_的海沙顆粒輸送至二級分選篩進行二級篩分，得粒徑< 5mm的海沙顆粒；(4)預(yù)選將二級篩分得到的粒徑< 5mm的海沙顆粒輸送至順流預(yù)選磁選機進行預(yù)選，所述順流預(yù)選磁選機的磁感應(yīng)強度為4500±200Gs，得預(yù)選后半精鐵礦；(5)粗選將預(yù)選后半精鐵礦輸送至順流粗選磁選機進行粗選，所述順流粗選磁選機的磁感應(yīng)強度為4000±200Gs，得粗選后半精鐵礦；(6)精選將粗選后半精鐵礦輸送至半逆流精選磁選機進行精選，所述半逆流精選磁選機的磁感應(yīng)強度為1800 土 200Gs，得鐵精粉。作為優(yōu)選，在所述選礦平臺上還設(shè)置有球磨機和半逆流粗選磁選機，所述二級篩分步驟中，將粒徑> 5mm的海沙顆粒輸送至所述球磨機進行球磨，將球磨后> 100目的海沙顆粒輸送至所述半逆流粗選磁選機進行粗選，所述半逆流粗選磁選機的磁感應(yīng)強度為3500 土 200Gs，得粗選后半精鐵礦；之后，進行步驟(6 )精選。由于采用了上述技術(shù)方案，利用本發(fā)明的海沙鐵礦提取鐵精粉裝置提取鐵精粉時，旋轉(zhuǎn)的液壓絞刀攪動海水深度< 150米的海底含鐵淤積大沙塊，使其成為小塊的海沙顆粒；調(diào)整選礦平臺上抽吸泵的抽吸力，僅使粒徑< 25mm的海沙顆粒與海水一同被抽吸泵抽吸走；而粒徑> 25mm的海沙直接拋棄，生產(chǎn)證明這部分海沙選礦比大，基本沒有選礦價值，在采礦步驟即進行了初步分選，可提高后續(xù)的選礦品位，并降低球磨機的工作量。后經(jīng)一級篩分、二級篩分，可將較大的石塊、雜草等雜物篩分，在選礦之前去除。粒徑< 5_的海沙顆粒被輸送至順流預(yù)選磁選機進行預(yù)選，預(yù)選后半精鐵礦再輸送至順流粗選磁選機進行粗選，預(yù)選及粗選均采用高場強順流型磁選機，選礦效率高，半精鐵礦的品位達到30%以上。粗選后半精鐵礦輸送至半逆流精選磁選機進行精選，得鐵精粉。由于半逆流型磁選機的礦漿給入方向與筒轉(zhuǎn)向一半相同，一半相反，與順流型不同，礦漿在槽內(nèi)轉(zhuǎn)了個圈，礦漿被沖散水沖成松散狀，可防止夾雜，提高鐵精礦的純度。5mm <粒徑< 15mm的海沙顆粒輸送至球磨機進行球磨，球磨后> 100目的海沙顆粒輸送至半逆流粗選磁選機進行粗選，粗選后半精鐵礦再進入半逆流精選磁選機進行精選，充分提取鐵精粉，本步驟制得的半精鐵礦品位達到40%以上。本發(fā)明對海水深度< 150米的海底含鐵淤積大沙塊采用絞吸式采礦方式，后續(xù)配備多種形式的磁選機進行磁選，生產(chǎn)證明最終選出的鐵精粉品位在60%以上，選礦效果理想，適合于從海底含鐵海沙中提取鐵精粉。


圖1是本發(fā)明的提取鐵精粉的工藝方法流程示意圖；圖2是本發(fā)明的海沙鐵礦提取鐵精粉裝置中的液壓絞刀及抽吸泵示意圖；圖中1-選礦平臺；2_抽吸泵；3_抽吸管道；4_液壓絞刀；41_刀臂；411_刀臂流道；42_刀頭；421-刀頭流道；43_刀圈；44_刀齒。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步非限制性說明。參考圖2所示，本發(fā)明實施例的海沙鐵礦提取鐵精粉裝置包括設(shè)置在近海海面上的可移動式選礦平臺1，當(dāng)需要選礦平臺I移動時，可由牽引船牽引其移動。在選礦平臺I上設(shè)置有抽吸泵2、一級分選篩、二級分選篩、順流預(yù)選磁選機、順流粗選磁選機、球磨機、半逆流粗選磁選機、以及半逆流精選磁選機(各分選篩、各磁選機及球磨機均未具體示意在選礦平臺上);位于海水深度< 150米的海底設(shè)有由動力裝置驅(qū)動的液壓絞刀4，液壓絞刀4包括刀臂41，刀臂41設(shè)有中空的刀臂流道411，刀臂41的一端通過抽吸管道3與抽吸泵2的進口連接，刀臂41的另一端設(shè)有刀頭42，在刀頭42的端面上設(shè)有多個刀齒44，在刀頭42的外周上設(shè)有環(huán)繞多個刀齒44的刀圈43，刀頭42設(shè)有中空的刀頭流道421，刀頭流道421呈喇叭口狀，喇叭口的小端與刀臂流道411的端部連接，刀臂流道411與刀頭流道421及抽吸管道3連通。其中，本發(fā)明實施例的一級分選篩采用圓筒篩；二級分選篩采用圓振篩。如圖1所示，利用本發(fā)明實施例的海沙鐵礦提取鐵精粉裝置提取鐵精粉的工藝方法包括以下步驟( I)采礦動力裝置驅(qū)動液壓絞刀4旋轉(zhuǎn)從而攪動海水深度< 150米的海底含鐵的淤積大沙塊，得到小塊的海沙顆粒；調(diào)整抽吸泵2的抽吸力，僅使粒徑< 25mm的海沙顆粒連同海水自刀頭流道421、刀臂流道411及抽吸管道3被抽吸泵2抽吸走。而粒徑> 25mm的海沙顆粒直接拋棄于海底，生產(chǎn)證明這部分海沙選礦比大，基本沒有選礦價值，在采礦步驟即進行了初步分選，可提高后續(xù)的選礦品位，并降低球磨機的工作量，降低能耗。(2) —級篩分將由抽吸泵2抽吸的粒徑< 25mm的海沙顆粒輸送至一級分選篩即圓筒篩進行一級篩分，將> 15mm的較大石塊、雜草等雜物篩分去除，得粒徑< 15mm的海沙顆粒。(3)二級篩分將一級篩分后得到的粒徑< 15_的海沙顆粒輸送至二級分選篩即圓振篩進行二級篩分，得粒徑< 5mm的海沙顆粒。(4)預(yù)選將二級篩分得到的粒徑< 5mm的海沙顆粒輸送至順流預(yù)選磁選機進行預(yù)選，該順流預(yù)選磁選機的磁感應(yīng)強度為4500±200Gs，得預(yù)選后半精鐵礦。(5)粗選將預(yù)選后半精鐵礦輸送至順流粗選磁選機進行粗選，該順流粗選磁選機的磁感應(yīng)強度為4000 土 200Gs，得粗選后半精鐵礦。預(yù)選及粗選均采用高場強順流型磁選機，半精鐵礦的選礦效率高、品位高，生產(chǎn)證明粗選后半精鐵礦品位達到30%以上。(6)精選將粗選后半精鐵礦輸送至半逆流精選磁選機進行精選，該半逆流精選磁選機的磁感應(yīng)強度為1800 土 200Gs，得鐵精粉。為了充分提取鐵精粉，將二級篩分步驟中篩出的5mm <粒徑< 15mm的海沙顆粒輸送至球磨機進行球磨，球磨后> 100目的海沙顆粒輸送至半逆流粗選磁選機進行粗選，粗選后半精鐵礦再進入半逆流精選磁選機進行精選，生產(chǎn)證明本步驟制得的半精鐵礦品位達到40%以上。由于海沙顆粒在采礦步驟即進行了初步分選，以及篩分步驟的雜物去除，大大降低了球磨機的工作量，降低了能耗，選用直徑1. 5米以下的小型濕式球磨機即可完成作業(yè)要求。
本發(fā)明對海水深度< 150米的海底含鐵淤積大沙塊采用絞吸式采礦方式，后續(xù)配備多種形式的磁選機進行磁選，生產(chǎn)證明最終選出的鐵精粉品位在60%以上，選礦效果理想，適合于從海底含鐵海沙中提取鐵精粉。本發(fā)明實施例中述及的圓筒篩、圓振篩、球磨機、順流型磁選機、半逆流型磁選機、以及動力裝置驅(qū)動液壓絞刀的結(jié)構(gòu)及其工作原理對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是已知的現(xiàn)有技術(shù)，在此不再詳細贅述。以上所述僅是本發(fā)明較佳實施方式的舉例，其中未詳細述及的部分均為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的公知常識。本發(fā)明的保護范圍以權(quán)利要求的內(nèi)容為準(zhǔn)，任何基于本發(fā)明的技術(shù)啟示而進行的等效變換，也在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.海沙鐵礦提取鐵精粉裝置，其特征在于，包括: 設(shè)置在海上的可移動式選礦平臺，在所述選礦平臺上設(shè)置有抽吸泵、一級分選篩、二級分選篩、順流預(yù)選磁選機、順流粗選磁選機以及半逆流精選磁選機；還包括 位于海水深度< 150米海底由動力裝置驅(qū)動的液壓絞刀，所述液壓絞刀包括刀臂，所述刀臂的一端通過抽吸管道與所述抽吸泵的進口連接，所述刀臂的另一端設(shè)有刀頭，所述刀頭的端面上設(shè)有多個刀齒，所述刀頭設(shè)有中空的刀頭流道，所述刀臂設(shè)有中空的刀臂流道，所述刀臂流道與所述刀頭流道及所述抽吸管道連通。
2.如權(quán)利要求1所述的海沙鐵礦提取鐵精粉裝置，其特征在于，所述刀頭流道呈喇叭口狀，所述喇叭口的小端與所述刀臂流道的端部連接。
3.如權(quán)利要求2所述的海沙鐵礦提取鐵精粉裝置，其特征在于，所述刀頭的外周上設(shè)有環(huán)繞多個所述刀齒的刀圈。
4.如權(quán)利要求1所述的海沙鐵礦提取鐵精粉裝置，其特征在于，在所述選礦平臺上還設(shè)置有球磨機和半逆流粗選磁選機。
5.如權(quán)利要求1-4任一項所述的海沙鐵礦提取鐵精粉裝置，其特征在于:所述一級分選篩為圓筒篩；所述二級分選篩為圓振篩。
6.利用權(quán)利要求1所述的海沙鐵礦提取鐵精粉裝置提取鐵精粉的工藝方法，其特征在于，包括以下步驟 (1)采礦:旋轉(zhuǎn)的液壓絞刀攪動海水深度<150米的海底含鐵海沙，得海沙顆粒；其中，粒徑< 25mm的海沙顆粒連同海水自所述刀頭流道、刀臂流道及抽吸管道被所述抽吸泵抽吸； (2)—級篩分:將由抽吸泵抽吸的粒徑< 25mm的海沙顆粒輸送至一級分選篩進行一級篩分，得粒徑彡15mm的海沙顆粒； (3)二級篩分:將一級篩分后得到的粒徑<15mm的海沙顆粒輸送至二級分選篩進行二級篩分，得粒徑< 5mm的海沙顆粒； (4)預(yù)選:將二級篩分得到的粒徑<5mm的海沙顆粒輸送至順流預(yù)選磁選機進行預(yù)選，所述順流預(yù)選磁選機的磁感應(yīng)強度為4500±200Gs，得預(yù)選后半精鐵礦； (5)粗選:將預(yù)選后半精鐵礦輸送至順流粗選磁選機進行粗選，所述順流粗選磁選機的磁感應(yīng)強度為4000±200Gs，得粗選后半精鐵礦； (6)精選:將粗選后半精鐵礦輸送至半逆流精選磁選機進行精選，所述半逆流精選磁選機的磁感應(yīng)強度為1800±200Gs，得鐵精粉。
7.如權(quán)利要求6所述的提取鐵精粉的工藝方法，其特征在于:在所述選礦平臺上還設(shè)置有球磨機和半逆流粗選磁選機，所述二級篩分步驟中，將粒徑> 5mm的海沙顆粒輸送至所述球磨機進行球磨，將球磨后> 100目的海沙顆粒輸送至所述半逆流粗選磁選機進行粗選，所述半逆流粗選磁選機的磁感應(yīng)強度為3500±200Gs，得粗選后半精鐵礦；之后，進行步驟(6)精選。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種海沙鐵礦提取鐵精粉裝置及其提取鐵精粉的工藝方法,海沙鐵礦提取鐵精粉裝置包括設(shè)置在海上的可移動式選礦平臺，選礦平臺上設(shè)有抽吸泵、一級分選篩、二級分選篩、順流預(yù)選磁選機、順流粗選磁選機以及半逆流精選磁選機；設(shè)在深度≤150米海底的液壓絞刀，液壓絞刀通過抽吸管道與抽吸泵連通。提取鐵精粉的工藝方法包括液壓絞刀絞吸式采礦、一級篩分、二級篩分、順流預(yù)選、順流粗選、半逆流精選等步驟。本發(fā)明對海底含鐵淤積大沙塊采用絞吸式采礦方式，后續(xù)配備多種形式的磁選機進行磁選，最終選出的鐵精粉品位在60%以上，選礦品位高，選礦效果理想，能耗低，適合于從海底含鐵海沙中提取鐵精粉。
文檔編號B03C1/30GK103071589SQ201310046069
公開日2013年5月1日 申請日期2013年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月5日
發(fā)明者張翠, 王海強, 郭寶華 申請人:山東科力華電磁設(shè)備有限公司