CN102861661A - 石墨矿的选矿方法及其设备系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石墨矿的选矿方法及其设备系统,要解决的技术问题是提高石墨原料产品的品质,降低成本。本发明的方法包括以下步骤:一级破碎,二级破碎,精磨,浮选,脱水干燥。本发明的石墨矿的选矿设备系统,顺序设有一级破碎设备,二级破碎设备,精磨设备,浮选设备,真空过滤脱水设备,干燥脱水,包装设备。本发明与现有技术相比,采用球磨处理,地保护了天然磷片石墨的层状结构,提高了石墨精矿的质量,整个工艺流程采用机械的方式,避免了采用化学方法对环境造成污染,设备之间经输送带、管连接构成的自动化生产流程,大大减少了人员的配值,石墨精矿收率提高了1-2%,石墨含碳量达到95-99%,尾矿回收率提高了0.5-3%。
Description
技术领域
本发明涉及一种选矿方法及其设备,特别是一种石墨矿的选矿方法及其设备。
背景技术
石墨是一种有多种优良性能的非金属矿物,在新能源材料、化工、机械、电子、原子领域都有重要应用。石墨矿石中含有大量的杂质矿物,需经石墨选矿方法选矿富集才能供工业使用。因此选矿方法及其设备的合理化成为业内一个重要的研究课题。
中国专利申请号201010534852.0公开了一种提纯高纯石墨的方法,能有效去除石墨中的杂质,使石墨的固定碳的含量达到99.99%,石墨原矿经过破碎、球磨、筛分工序后,采用浮选设备或重选设备对其进行选矿处理,得到石墨精矿;石墨精矿先在加压反应釜中进行常压酸浸处理,而后在超声波场或微波场中进行常压酸浸处理;处理后的石墨粉再用氢氟酸或含氟盐氟化钠进行浸出,得到高纯度的石墨产品。是一种对石墨矿选矿后得到精矿,在精矿的基础上再进行提纯的方法,但工艺复杂导致成本较高,污染环境,对操作人员的身体健康不利。
发明内容
本发明的目的是提供一种石墨矿的选矿方法及其设备系统,要解决的技术问题是提高石墨原料产品的品质,降低成本,节能环保。
本发明采用以下技术方案:一种石墨矿的选矿方法,包括以下步骤:一、一级破碎,将大于0至750mm的石墨原矿料,送至颚式破碎机破碎,经第一振动筛筛分,得到大于0至250mm的一级破碎料;二、二级破碎,将一级破碎料料中的金属铁器除掉,再送入圆锥式破碎机破碎,第二振动筛筛分,得到大于0至30mm的二级破碎料;三、精磨,二级破碎料被送至节能式球磨机,加入二级破碎料质量1.5-2倍的水,转速200-500r/min,时间在20-40分钟,进行球磨处理,经分级得到0.074-0.8mm的颗粒;四、浮选,将粒度为0.074-0.8mm的颗粒,加入水搅拌呈稀糊状,搅拌转速为200-500r/min,时间40-60分钟,按现有技术进行粗选,粗选后搅拌磨,转速200-500r/min,时间在20-40分钟,按现有技术进行精选,得到精矿;五、脱水干燥,将精矿用真空过滤机进行脱水,然后在350-450℃下烘干50-120分钟,自然冷却至常温,得到石墨原料产品。
本发明的方法干燥后的石墨原料产品在不高于0.06MPa的负压下密封送料至包装设备,采用现有技术的包装设备,包装成500-1000Kg的大袋或25Kg的小袋。
本发明的方法一级破碎,经第一振动筛筛分,大于250mm的料被回送至颚式破碎机再次破碎。
本发明的方法二级破碎,第二振动筛筛分,大于30mm的料被回路至圆锥式破碎机再次破碎。
本发明的方法精磨,分级后大于0.8mm的颗粒,经小型球磨机进行再磨,转速500-800r/min,时间40-60分钟,得到粒度为0.074-0.8mm颗粒。
本发明的方法浮选,粗选为一次、精选为一至八次。
一种石墨矿的选矿设备系统,所述石墨矿的选矿设备系统顺序设有一级破碎设备,二级破碎设备,精磨设备,浮选设备,真空过滤脱水设备,干燥脱水,包装设备;所述一级破碎设备,二级破碎设备,精磨设备和浮选设备之间经输送带连接,浮选设备,真空过滤脱水设备,干燥脱水和包装设备之间通过密封输送管道连接,负压输送物料。
本发明的一级破碎设备由PE-910×1200型颚式破碎机、SH6203型第一振动筛、可存放5000m3一级破碎料的一级破碎料料仓,经输送带连接构成,一级破碎料料仓下部设有带盖的开口;所述二级破碎设备由EF3605型振动给料机、SC30型除铁器、HCHS66型圆锥式破碎机破碎、第二振动筛、可存放5000m3二级破碎料的二级破碎料料仓,经输送带连接构成,振动给料机入料口设置在一级破碎料料仓下部的开口下面,二级破碎料料仓下部设有带盖的开口;所述精磨设备由Φ3.2×8的节能球磨机、FG-2000型螺旋分级机经输送带连接,精磨设备的振动给料机设置在二级破碎料料仓下部的开口下面;所述浮选设备由Φ2000mm的立柱式搅拌桶、SF-4型粗选浮选机、Φ3.2×8球磨机、一至八个SF-4型精选浮选机,经密封输送管道连接构成,工序在前面的浮选设备设置在工序在后的浮选设备的上面;所述真空过滤脱水设备为140型真空过滤机,所述干燥脱水干燥设备为规格为3×25m的回转烘干机。
本发明的第一振动筛筛分出的大于250mm的料出口经输送带至颚式破碎机进料口;第二振动筛筛分出的大于30mm的料出口经输送带至圆锥式破碎机进料口。
本发明的精磨设备设有Φ2.7×6.4的小型球磨机,由螺旋分级机分级出大于0.8mm的料出口经输送带至小型球磨机。
本发明与现有技术相比,采用球磨处理,较好地保护了天然磷片石墨的层状结构,提高了石墨精矿的质量,整个工艺流程采用机械的方式,避免了采用化学方法对环境造成污染,将一级破碎设备,二级破碎设备,精磨设备,浮选设备,真空过滤脱水设备,干燥脱水和包装设备之间经输送带、管连接构成的自动化生产流程,大大减少了人员的配值,浮选设备采用高差设置,降低了生产成本,改善了劳动环境,采用浮球液位控制器、红外线接近探测器,提高了控制的准确度,石墨精矿收率提高了1-2%,石墨含碳量达到95-99%,尾矿回收率提高了0.5-3%。
附图说明
图1为本发明石墨选矿方法实施例的流程图。
图2为本发明石墨选矿设备系统图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细描述。
如图1所示,本发明石墨矿的选矿方法,包括以下步骤:
一、一级破碎,将规格为大于0至750mm的石墨原矿料,由汽车或装载机经振动给料机或输送带送至颚式破碎机(PE-910×1200)进行破碎,经第一振动筛筛分,得到大于0至250mm的一级破碎料,出料经输送带运送至一级破碎料料仓。第一振动筛筛分出的大于250mm的料被输送带回送至颚式破碎机再次破碎。第一振动筛为圆振动筛或直线振动筛。
二、二级破碎,一级破碎料由一级破碎料料仓下设置的振动给料机(EF3605)、输送带被送至永磁除铁器或电磁除铁器(SC30),将一级破碎料料中的金属铁器除掉,经输送带被送入圆锥式破碎机(HCHS66)破碎,然后第二振动筛筛分得到二级破碎料,规格为大于0至30mm,二级破碎料经输送带被送至二级破碎料料仓。第二振动筛筛分出的大于30mm的料被输送带回送至圆锥式破碎机再次破碎。第二振动筛为圆振动筛或直线振动筛。
三、精磨,二级破碎料经二级破碎料料仓下设置的振动给料机(EF3605)、输送带被送至节能式球磨机(Φ3.2×8),加入二级破碎料质量1.5-2倍的自来水或清水,转速200-500r/min,时间在20-40分钟,进行球磨处理,得到粒度为0.074-3mm的颗粒,颗粒经螺旋分级机(FG-2000)分级,0.074-0.8mm的颗粒被送入浮选工序,大于0.8mm的颗粒经输送带被送至小型球磨机(Φ2.7×6.4),由小型球磨机在转速500-800r/min下,再磨40-60分钟,得到粒度为0.074-0.8mm的颗粒,被送入浮选工序。清水为精矿和尾矿脱水后、经过滤后的水。
四、浮选,将粒度为0.074-0.8mm颗粒放入Φ2000mm立柱式搅拌桶内,加入自来水或清水搅拌至呈稀糊状,搅拌的转速为200-500r/min,时间40-60分钟,搅拌混合后由上至下自流入(送入)粗选浮选机(SF-4),加入浮选油,按现有技术进行粗选。浮选油为煤油和柴油的混合油,其体积比为煤油:柴油=1:10。粗选后在Φ3.2×8的细磨球磨机搅拌磨,转速200-500r/min,时间在20-40分钟,然后由上至下自流入(送入)精选浮选机(SF-4),加入浮选油,按现有技术进行精选,得到精矿和尾矿。尾矿经输送带至真空过滤机(140型)脱水后得到脱水后的尾矿,脱水后的尾矿输送至尾矿场。粗选为一次、精选为一至八次。被脱出的水经过滤后作为清水送到精磨、浮选步骤再次使用。
五、脱水,将精矿用真空过滤机(140型)进行脱水。被脱出的水经过滤后作为清水送到精磨、浮选步骤再次使用。
六、干燥,脱水后的精矿经回转烘干机(3×25m),在350-450℃下烘干50-120分钟,自然冷却至常温得到石墨原料产品,采用红外线测温系统控制温度。
七、包装,干燥后的石墨原料产品使用料仓密封存储,在不高于0.06MPa的负压下密封送料至包装设备,采用现有技术的包装设备,包装成500-1000Kg的大袋或25Kg的小袋。
如图2所示,本发明的石墨矿的选矿设备系统,按工艺顺序设有一级破碎设备,二级破碎设备,精磨设备,浮选设备,真空过滤脱水设备,干燥脱水设备,包装设备;一级破碎设备,二级破碎设备,精磨设备和浮选设备之间经输送带连接;浮选设备,真空过滤脱水设备,干燥脱水和包装设备之间通过密封输送管道连接,由真空泵产生的负压输送物料,构成石墨矿的选矿设备系统。
一级破碎设备由PE-910×1200型颚式破碎机、SH6203型第一振动筛、可存放5000m3一级破碎料的一级破碎料料仓,经输送带连接构成,第一振动筛筛出的大于250mm的料出口经输送带至颚式破碎机进料口。一级破碎料料仓下部设有带盖的开口。
二级破碎设备由EF3605型振动给料机、SC30型除铁器、HCHS66型圆锥式破碎机破碎、第二振动筛、可存放5000m3二级破碎料的二级破碎料料仓,经输送带连接构成,第二振动筛筛出的大于30mm的料出口经输送带至圆锥式破碎机进料口。振动给料机进料口设置在一级破碎料料仓下部的开口下面,出料口连接至除铁器进料口。二级破碎料料仓下部设有带盖的开口。
精磨设备由规格为Φ3.2×8的节能球磨机、FG-2000型螺旋分级机、规格为Φ2.7×6.4的小型球磨机,经输送带连接构成。节能球磨机球磨后的料,由螺旋分级机分级出小于0.8mm的料经输送带至浮选设备的立柱式搅拌桶,大于0.8mm的料经输送带至小型球磨机。精磨设备的振动给料机进料口设置在二级破碎料料仓下部的开口下面,出料口连接至节能球磨机的进料口。节能球磨机不仅减少了磨机数量,还减少精磨次数,较好地保护天然磷片石墨层状结构。
浮选设备由规格为SF-4型粗选浮选机、Φ2000mm的立柱式搅拌桶、Φ3.2×8的细磨球磨机、Φ2000mm的立柱式搅拌桶、一至八个SF-4型精选浮选机,经密封输送管道顺序连接构成,每台设备的位置高度设置为:工序在前面的设备设置在工序在后的设备的上面,使每两台设备之间形成高差设置。
浮选液面采用浮球液位控制器控制。泡沫识别采用红外线接近探测器控制。
真空过滤脱水设备由140型真空过滤机构成,脱出的水经管道输送至精磨工序的节能球磨机,浮选工序的搅拌桶。
干燥设备为规格为3×25m的回转烘干机,包装设备为BZ-120型全自动包装设备,经密封输送管道连接构成。
本发明石墨矿的选矿方法,采用节能式球磨机,控制转速200-500r/min,时间在20-40分钟,进行球磨处理,较好地保护了天然磷片石墨的层状结构,提高了石墨精矿的质量。整个工艺流程采用机械的方式,避免了采用化学方法对环境造成污染。
本发明的石墨矿的选矿设备系统,将一级破碎设备,二级破碎设备,精磨设备,浮选设备,真空过滤脱水设备,干燥脱水和包装设备之间经输送带、密封管连接构成的自动化生产流程,大大减少了人员的配值,浮选设备采用高差设置,减少了浆泵的使用数量,降低了生产成本。采用密封管道负压输送包装,避免了质量较轻的石墨到处飞扬,改善了劳动环境,保护操作人员的身体健康。与现有技术的人工控制水位、人眼判定泡沫量的石墨矿选矿相比,因采用浮球液位控制器、红外线接近探测器,提高了控制的准确度,石墨精矿收率提高了1-2%,石墨原矿料含碳量大于80%时,石墨含碳量达到95-99%,尾矿回收率提高了0.5-3%。
Claims (10)
1.一种石墨矿的选矿方法,包括以下步骤:一、一级破碎,将大于0至750mm的石墨原矿料,送至颚式破碎机破碎,经第一振动筛筛分,得到大于0至250mm的一级破碎料;二、二级破碎,将一级破碎料料中的金属铁器除掉,再送入圆锥式破碎机破碎,第二振动筛筛分,得到大于0至30mm的二级破碎料;三、精磨,二级破碎料被送至节能式球磨机,加入二级破碎料质量1.5-2倍的水,转速200-500r/min,时间在20-40分钟,进行球磨处理,经分级得到0.074-0.8mm的颗粒;四、浮选,将粒度为0.074-0.8mm的颗粒,加入水搅拌呈稀糊状,搅拌转速为200-500r/min,时间40-60分钟,按现有技术进行粗选,粗选后搅拌磨,转速200-500r/min,时间在20-40分钟,按现有技术进行精选,得到精矿;五、脱水干燥,将精矿用真空过滤机进行脱水,然后在350-450℃下烘干50-120分钟,自然冷却至常温,得到石墨原料产品。
2.根据权利要求1所述的石墨矿的选矿方法,其特征在于:所述干燥后的石墨原料产品在不高于0.06MPa的负压下密封送料至包装设备,采用现有技术的包装设备,包装成500-1000Kg的大袋或25Kg的小袋。
3.根据权利要求1所述的石墨矿的选矿方法,其特征在于:所述一级破碎,经第一振动筛筛分,大于250mm的料被回送至颚式破碎机再次破碎。
4.根据权利要求1所述的石墨矿的选矿方法,其特征在于:所述二级破碎,第二振动筛筛分,大于30mm的料被回路至圆锥式破碎机再次破碎。
5.根据权利要求1所述的石墨矿的选矿方法,其特征在于:所述精磨,分级后大于0.8mm的颗粒,经小型球磨机进行再磨,转速500-800r/min,时间40-60分钟,得到粒度为0.074-0.8mm颗粒。
6.根据权利要求1所述的石墨矿的选矿方法,其特征在于:所述浮选,粗选为一次、精选为一至八次。
7.一种石墨矿的选矿设备系统,其特征在于:所述石墨矿的选矿设备系统顺序设有一级破碎设备,二级破碎设备,精磨设备,浮选设备,真空过滤脱水设备,干燥脱水,包装设备;所述一级破碎设备,二级破碎设备,精磨设备和浮选设备之间经输送带连接,浮选设备,真空过滤脱水设备,干燥脱水和包装设备之间通过密封输送管道连接,负压输送物料。
8.根据权利要求7所述的石墨矿的选矿设备系统,其特征在于:所述一级破碎设备由PE-910×1200型颚式破碎机、SH6203型第一振动筛、可存放5000m3一级破碎料的一级破碎料料仓,经输送带连接构成,一级破碎料料仓下部设有带盖的开口;所述二级破碎设备由EF3605型振动给料机、SC30型除铁器、HCHS66型圆锥式破碎机破碎、第二振动筛、可存放5000m3二级破碎料的二级破碎料料仓,经输送带连接构成,振动给料机入料口设置在一级破碎料料仓下部的开口下面,二级破碎料料仓下部设有带盖的开口;所述精磨设备由Φ3.2×8的节能球磨机、FG-2000型螺旋分级机经输送带连接,精磨设备的振动给料机设置在二级破碎料料仓下部的开口下面;所述浮选设备由Φ2000mm的立柱式搅拌桶、SF-4型粗选浮选机、Φ3.2×8球磨机、一至八个SF-4型精选浮选机,经密封输送管道连接构成,工序在前面的浮选设备设置在工序在后的浮选设备的上面;所述真空过滤脱水设备为140型真空过滤机,所述干燥脱水干燥设备为规格为3×25m的回转烘干机。
9.根据权利要求8所述的石墨矿的选矿设备系统,其特征在于:所述第一振动筛筛分出的大于250mm的料出口经输送带至颚式破碎机进料口;第二振动筛筛分出的大于30mm的料出口经输送带至圆锥式破碎机进料口。
10.根据权利要求8所述的石墨矿的选矿设备系统,其特征在于:所述精磨设备设有Φ2.7×6.4的小型球磨机,由螺旋分级机分级出大于0.8mm的料出口经输送带至小型球磨机。
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