CN105127009A - 一种去除碳化硅粉中游离碳的浮选装置及方法 - Google Patents
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Abstract
一种去除碳化硅粉中游离碳的浮选装置及方法，包括罐体和搅拌装置，搅拌装置通过固定架与罐体相接，罐体的顶部设有物料进口，罐体的底部设有物料出口，靠近物料进口处的罐体内壁与搅拌装置之间设有泡沫刮除装置，泡沫刮除装置包括沿罐体径向设置的泡沫收集槽和与泡沫收集槽配合的旋转刮板，泡沫收集槽的外端与罐体侧壁相接，相接处设有泡沫输出口，泡沫收集槽内端与设在固定架底部的固定座相接，固定座上设有旋转座，旋转刮板装在旋转座上。本发明通过设泡沫收集槽和旋转刮板，及时、顺利地清除液面带游离碳的泡沫，提高浮选效率；设泡沫输出口，实现自行排出；设旋转座，避免刮除死角；设动力机构，自动化程度高，稳定性好，提高浮选效率。
Description
技术领域
本发明涉及碳化硅加工领域，特别涉及一种去除碳化硅粉中游离碳的浮选装置及方法。
背景技术
在现有碳化硅粉的生产过程中，会因反应不完全而残留一些游离的碳，这样会降低碳化硅粉的纯度，因此，需要对碳化硅粉进行提纯处理，现有的提纯方法一般采用浮选。
目前，国内碳化硅浮选的方法是将待浮选的碳化硅粉置于反应罐中，往反应罐中加酸加碱，一边从反应罐底部充气，一边搅拌，随着反应时间的延长，游离碳会依附在泡沫的表面，随着泡沫上浮至液面，再通过人工打捞，将液面上的泡沫连同游离碳一起打捞出来，从而实现对碳化硅粉的提纯。这种浮选方式所采用的浮选时间长，成本高，降低了浮选效率，且人工打捞的劳动强度大，耗时长。虽然现有专利中出现有类似的技术，但是这些装置的稳定性差，浮选效率低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种设计合理，使用方便，提高浮选效率的去除碳化硅粉中游离碳的浮选装置。
本发明所要解决的另一技术问题是针对现有技术的不足，提供一种设计合理，使用方便，提高浮选效率的方法。
本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的，本发明是一种去除碳化硅粉中游离碳的浮选装置，其特点是，包括罐体和设在罐体内的搅拌装置，搅拌装置通过搭在罐体顶部的固定架与罐体相接，罐体的顶部设有物料进口，罐体的底部设有物料出口，物料出口与搅拌装置之间的罐体内设有气泡发生器，靠近物料进口处的罐体内壁与搅拌装置之间设有泡沫刮除装置，所述的泡沫刮除装置包括沿罐体径向设置的泡沫收集槽和与泡沫收集槽配合的旋转刮板，旋转刮板设在泡沫收集槽的一侧，泡沫收集槽的外端与罐体侧壁相接，泡沫收集槽外端与罐体侧壁的相接处设有泡沫输出口，泡沫收集槽的内端与设在固定架底部的固定座相接，在所述固定座上设有旋转座，旋转刮板装在旋转座上，在罐体上设有动力机构，所述的动力机构直接或者通过传动机构与旋转座连接。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案进一步实现，在所述旋转座与固定座之间设有旋转导向机构，所述的旋转导向机构包括设在固定座上的环形导轨和与环形导轨配合的滚轮，滚轮装在旋转座上。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案进一步实现，所述的滚轮设有四个，沿旋转座周向均匀分布。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案进一步实现，在所述罐体的内壁上设有竖向设置的若干挡水板，所述挡水板沿罐体周向对称均匀分布。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案进一步实现，所述的气泡发生器包括盘管和盘管支撑架，盘管支撑架竖向设置在罐体的底部，在所述盘管上设有若干个出气孔，盘管通过进气管与设在罐体外的供气装置相接。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案进一步实现，所述泡沫收集槽的顶部水平设置，泡沫收集槽的底部由中心往外向下倾斜设置。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案进一步实现，所述泡沫收集槽设有三个至五个，沿罐体周向均匀分布。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案进一步实现，所述的动力机构选自气缸、电缸、液压油缸、电机。
本发明所要解决的另一技术问题是通过以下的技术方案来实现的，本发明是一种采用上述浮选装置去除碳化硅粉中游离碳的方法，其特点是，其步骤为，
（1）先向罐体内加入待浮选的碳化硅粉，再向罐体内加水，加至与泡沫收集槽的顶部平齐，充分搅拌，搅拌的同时，向罐体内加入由质量比为2:1-4:1的石蜡油与松节油调制而成的浮选剂，浮选剂与碳化硅粉的体积质量比为0.3L：7-10t，碳化硅粉和浮选剂充分混合；
（2）搅拌的同时，气泡发生器工作，产生不断上升的气泡；
（3）在动力机构的作用下，旋转座转动，带动旋转刮板转动，旋转刮板转动的同时从泡沫收集槽的一侧将液面上的气泡刮至泡沫收集槽中，去除游离碳，在整个清除过程中，旋转刮板每隔20-40分钟摆动一次，直至液面上无游离碳浮出为止。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案进一步实现，所述浮选剂与碳化硅的体积质量比为0.3L：9t，浮选剂中石蜡油与松节油的质量比为3:1。
本发明通过设泡沫收集槽和旋转刮板，配合使用，可及时、顺利地清除液面带游离碳的泡沫，提高浮选效率；设泡沫输出口，实现对带游离碳的泡沫进行自行排出，降低劳动强度，泡沫收集槽的底部由中心往外向下倾斜设置，提高了排出速度和效率；设旋转座，使得旋转刮板能在周向进行顺利旋转，避免刮除死角，提高浮选速度；设动力机构，由于浮选是个较长的工作过程，间歇式地进行泡沫的刮除，实现自动控制，无需人工监控，在保证浮选效果的同时降低了浮选成本，进一步提高了浮选效率。与现有技术相比，其设计合理，操作方便，自动化程度高，装置的稳定性好，提高了浮选效率和效果。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的俯视图。
具体实施方式
以下参照附图，进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。
实施例1，参照图1和图2，一种去除碳化硅粉中游离碳的浮选装置，包括罐体1和设在罐体1内的搅拌装置10，搅拌装置10通过搭在罐体1顶部的固定架13与罐体1相接，罐体1的顶部设有物料进口，罐体1的底部设有物料出口12，物料出口12与搅拌装置10之间的罐体1内设有气泡发生器11，靠近物料进口处的罐体1内壁与搅拌装置10之间设有泡沫刮除装置，所述的泡沫刮除装置包括沿罐体1径向设置的泡沫收集槽2和与泡沫收集槽2配合的旋转刮板3，旋转刮板3设在泡沫收集槽2的一侧，泡沫收集槽2的外端与罐体1侧壁相接，泡沫收集槽2外端与罐体1侧壁的相接处设有泡沫输出口，泡沫收集槽2的内端与设在固定架13底部的固定座5相接，在所述固定座5上设有旋转座4，旋转刮板3装在旋转座4上，在罐体1上设有动力机构8，所述的动力机构8直接或者通过传动机构与旋转座4连接，所述的传动机构选自链轮链条、齿轮、皮带。
实施例2，实施例1所述的去除碳化硅粉中游离碳的浮选装置：在所述旋转座4与固定座5之间设有旋转导向机构，所述的旋转导向机构包括设在固定座5上的环形导轨7和与环形导轨7配合的滚轮6，滚轮6装在旋转座4上，提高了整个装置的稳定性，使得旋转刮板的转动更加灵活。
实施例3，实施例2所述的去除碳化硅粉中游离碳的浮选装置：所述的滚轮6设有四个，沿旋转座4周向均匀分布，保证旋转座的稳定性。
实施例4，实施例1所述的去除碳化硅粉中游离碳的浮选装置：在所述罐体1的内壁上设有竖向设置的若干挡水板9，所述挡水板9沿罐体1周向对称均匀分布，防止在搅拌装置的作用下水仅朝一个方向旋转，使得水与碳化硅的混合效率低，这样可以提高混合速率。
实施例5，实施例1所述的去除碳化硅粉中游离碳的浮选装置：所述的气泡发生器11包括盘管和盘管支撑架，盘管支撑架竖向设置在罐体的底部，在所述盘管上设有若干个出气孔，盘管通过进气管与设在罐体外的供气装置相接。
实施例6，实施例1所述的去除碳化硅粉中游离碳的浮选装置：所述泡沫收集槽2的顶部水平设置，泡沫收集槽2的底部由中心往外向下倾斜设置，使得带有杂质的泡沫能自行从泡沫输出口中排出，也方便对炭的回收。
实施例7，实施例1所述的去除碳化硅粉中游离碳的浮选装置：所述泡沫收集槽2设有三至五个，沿罐体周向均匀分布，提高刮除效率，从泡沫收集槽的一侧刮动泡沫，保证了刮沫的效果。
实施例8，实施例1所述的去除碳化硅粉中游离碳的浮选装置：所述的动力机构选自气缸、电缸、液压油缸、电机。
实施例9，一种采用实施例1-8所述浮选装置去除碳化硅粉中游离碳的方法，其步骤为，
（1）先向罐体内加入待浮选的碳化硅粉，再向罐体内加水，加至与泡沫收集槽的顶部平齐，充分搅拌，搅拌的同时，向罐体内加入由质量比为2:1的石蜡油与松节油调制而成的浮选剂，浮选剂与碳化硅粉的体积质量比为0.3L：7t，碳化硅粉和浮选剂充分混合；
（2）搅拌的同时，气泡发生器工作，产生不断上升的气泡；
（3）在动力机构的作用下，旋转座转动，带动旋转刮板转动，旋转刮板转动的同时从泡沫收集槽的一侧将液面上气泡刮至泡沫收集槽中，去除游离碳，在整个清除过程中，旋转刮板每隔20分钟摆动一次，直至液面上无游离碳浮出为止。
实施例10，一种采用实施例1-8所述浮选装置去除碳化硅粉中游离碳的方法，其步骤为，
（1）先向罐体内加入待浮选的碳化硅粉，再向罐体内加水，加至与泡沫收集槽的顶部平齐，充分搅拌，搅拌的同时，向罐体内加入由质量比为4:1的石蜡油与松节油调制而成的浮选剂，浮选剂与碳化硅粉的体积质量比为0.3L：10t，碳化硅粉和浮选剂充分混合；
（2）搅拌的同时，气泡发生器工作，产生不断上升的气泡；
（3）在动力机构的作用下，旋转座转动，带动旋转刮板转动，旋转刮板转动的同时从泡沫收集槽的一侧将液面上气泡刮至泡沫收集槽中，去除游离碳，在整个清除过程中，旋转刮板每隔40分钟摆动一次，直至液面上无游离碳浮出为止。
实施例11，一种采用实施例1-8所述浮选装置去除碳化硅粉中游离碳的方法，其步骤为，
（1）先向罐体内加入待浮选的碳化硅粉，再向罐体内加水，加至与泡沫收集槽的顶部平齐，充分搅拌，搅拌的同时，向罐体内加入由质量比为4:1的石蜡油与松节油调制而成的浮选剂，浮选剂与碳化硅粉的体积质量比为0.3L：8t，碳化硅粉和浮选剂充分混合；
（2）搅拌的同时，气泡发生器工作，产生不断上升的气泡；
（3）在动力机构的作用下，旋转座转动，带动旋转刮板转动，旋转刮板转动的同时从泡沫收集槽的一侧将液面上气泡刮至泡沫收集槽中，去除游离碳，在整个清除过程中，旋转刮板每隔30分钟摆动一次，直至液面上无游离碳浮出为止。
实施例12，实施例9-11所述的方法：所述浮选剂与碳化硅的体积质量比为0.3L：9t，所述浮选剂中石蜡油与松节油的质量比为3:1。
Claims (10)
1.一种去除碳化硅粉中游离碳的浮选装置，其特征在于：包括罐体和设在罐体内的搅拌装置，搅拌装置通过搭在罐体顶部的固定架与罐体相接，罐体的顶部设有物料进口，罐体的底部设有物料出口，物料出口与搅拌装置之间的罐体内设有气泡发生器，靠近物料进口处的罐体内壁与搅拌装置之间设有泡沫刮除装置，所述的泡沫刮除装置包括沿罐体径向设置的泡沫收集槽和与泡沫收集槽配合的旋转刮板，旋转刮板设在泡沫收集槽的一侧，泡沫收集槽的外端与罐体侧壁相接，泡沫收集槽外端与罐体侧壁的相接处设有泡沫输出口，泡沫收集槽的内端与设在固定架底部的固定座相接，在所述固定座上设有旋转座，旋转刮板装在旋转座上，在罐体上设有动力机构，所述的动力机构直接或者通过传动机构与旋转座连接。
2.根据权利要求1所述的去除碳化硅粉中游离碳的浮选装置，其特征在于：在所述旋转座与固定座之间设有旋转导向机构，所述的旋转导向机构包括设在固定座上的环形导轨和与环形导轨配合的滚轮，滚轮装在旋转座上。
3.根据权利要求2所述的去除碳化硅粉中游离碳的浮选装置，其特征在于：所述的滚轮设有四个，沿旋转座周向均匀分布。
4.根据权利要求1所述的去除碳化硅粉中游离碳的浮选装置，其特征在于：在所述罐体的内壁上设有竖向设置的若干挡水板，所述挡水板沿罐体周向对称均匀分布。
5.根据权利要求1所述的去除碳化硅粉中游离碳的浮选装置，其特征在于：所述的气泡发生器包括盘管和盘管支撑架，盘管支撑架竖向设置在罐体的底部，在所述盘管上设有若干个出气孔，盘管通过进气管与设在罐体外的供气装置相接。
6.根据权利要求1所述的去除碳化硅粉中游离碳的浮选装置，其特征在于：所述泡沫收集槽的顶部水平设置，泡沫收集槽的底部由中心往外向下倾斜设置。
7.根据权利要求1所述的去除碳化硅粉中游离碳的浮选装置，其特征在于：所述泡沫收集槽设有三个至五个，沿罐体周向均匀分布。
8.根据权利要求1所述的去除碳化硅粉中游离碳的浮选装置，其特征在于：所述的动力机构选自气缸、电缸、液压油缸、电机。
9.一种采用权利要求1-8任何一项所述浮选装置去除碳化硅粉中游离碳的方法，其特征在于：其步骤为，
（1）先向罐体内加入待浮选的碳化硅粉，再向罐体内加水，加至与泡沫收集槽的顶部平齐，充分搅拌，搅拌的同时，向罐体内加入由质量比为2:1-4:1的石蜡油与松节油调制而成的浮选剂，浮选剂与碳化硅粉的体积质量比为0.3L：7-10t，碳化硅粉和浮选剂充分混合；
（2）搅拌的同时，气泡发生器工作，产生不断上升的气泡；
（3）在动力机构的作用下，旋转座转动，带动旋转刮板转动，旋转刮板转动的同时从泡沫收集槽的一侧将液面上的气泡刮至泡沫收集槽中，去除游离碳，在整个清除过程中，旋转刮板每隔20-40分钟摆动一次，直至液面上无游离碳浮出为止。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述浮选剂与碳化硅的体积质量比为0.3L：9t，浮选剂中石蜡油与松节油的质量比为3:1。
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Denomination of invention: A flotation device and method for removing free carbon from silicon carbide powder Effective date of registration: 20231030 Granted publication date: 20180406 Pledgee: Bank of Nanjing Co.,Ltd. Lianyungang Branch Pledgor: LIANYUNGANG ROTA GRINDING MATERIALS CO.,LTD. Registration number: Y2023980062866 |