CN105903582A - 一种保护大鳞片石墨的气流选矿装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种保护大鳞片石墨的气流选矿装置，在现有选矿系统的基础上增加引风机、抽风罩、旋风落料器等，该选矿系统能够将大鳞片石墨在干态下从破碎的矿粉中分离出来，不进入球磨工艺环节，直接进入浮选槽进行浮选，从而保护了大量的大鳞片石墨原料，使得大鳞片石墨的产量增加一倍以上，大幅提高了大鳞片石墨的产出率。本发明的还公开了一种保护大鳞片石墨的气流选矿方法，该方法是利用气流将大鳞片石墨从筛分后分离出来直接进行浮选，避免大鳞片受到其余工艺步骤磨损破坏，提高了大鳞片石墨的产出率。
Description
技术领域
本发明涉及一种石墨选矿系统，具体涉及一种保护大鳞片石墨的气流选矿装置和方法。
背景技术
多年以来，石墨行业用于深加工的石墨精粉原料需采用80目以上的大鳞片石墨，例如，可膨胀石墨原料、柔性石墨卷材、球形石墨、超薄石墨膜材及石墨烯、散热传热等高价值制品均需由大鳞片石墨制成，而细鳞片石墨仅能用于耐火材料、炼钢、石墨坩埚、铸造等低端产品。但是，目前石墨矿山采选出的大鳞片石墨原料只占15～20％，80％以上的鳞片石墨均为细鳞片石墨，而市场上大鳞片石墨原料的价格是细鳞片石墨(100目以下)的2～4倍。
目前，石墨矿开采行业采用的选矿方法通常为浮选法，其选矿系统中通常包括用于粗破的第一破碎装置、用于对破碎后原料进行筛选分离的筛选装置、用于收集筛分后粒度较细的筛下物的收集装置(如粉矿仓)、用于对筛上物进行二次破碎的第二破碎装置、用于将筛分后粒度较大的筛上物运送至第二破碎装置的第一运输机构、用于将经第二破碎装置破碎后原料运送至筛选装置的第二运输机构、与收集装置相连的球磨机、与球磨机相连的浮选槽。采用现有选矿系统选矿的过程参见图1，即将石墨矿石经第一破碎装置(如颚式破碎机)粗破后，输入筛选装置(如圆振筛)；筛上物输入第二破碎装置(如反击式破碎机)进行细破，细破后再经第二运输机构输入筛选装置(如圆振筛)再次筛选；而筛下物输入收集装置(如粉矿仓)，再输入球磨机，球磨后输入浮选槽，注入清水，加入适量浮选剂，经过搅拌，鳞片石墨就会浮上水面，在旋转刮片作用下，排入料槽，沙子沉在水底。
利用现有选矿系统进行选矿，石墨矿石经过粗破、筛分、细破，大量的大鳞片石墨从矿石中分离出来，经过圆振筛，随筛下物一起由皮带输送机送人粉矿仓，再由皮带输送机从粉矿仓输入球磨机进行球磨，在输送和球磨过程中，大鳞片石墨原料与颗粒矿石相互撞击和设备摩擦受到严重破坏而变小，鳞片石墨的片径由1mm左右(甚至更大)变成0.1mm甚至更小。
发明内容
针对现有技术中所存在的不足，现提出了一种新的选矿装置及选矿方法，以增加大鳞片石墨的产出率。
为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种保护大鳞片石墨的气流选矿装置，包括用于粗破的第一破碎装置、用于对破碎后原料进行筛选分离的筛选装置、用于收集筛分后粒度较细的筛下物的收集装置、用于对筛上物进行二次破碎的第二破碎装置、用于将筛分后粒度较大的筛上物运送至第二破碎装置的第一运输机构、用于将经第二破碎装置破碎后原料运送至筛选装置的第二运输机构、与收集装置相连的球磨机、用于对球磨机处理后物料进行浮选的浮选槽；
还包括用于将大鳞片石墨从筛选装置中吸离的引风机、设置在筛选装置上的抽风罩、设置在抽风罩和引风机之间的旋风落料器，该旋风落料器设有入风口、排风口及位于该旋风落料器底部用于将大鳞片石墨排出的出料口，所述浮选槽对应设置在出料口下方，所述抽风罩与入风口连接，所述引风机与排风口连接；
所述筛选装置包括用于容纳筛上物的上部空间、用于容纳筛下物的下部空间，所述抽风罩与该下部空间连通。
进一步，所述第一破碎装置为颚式破碎机。
进一步，所述第二破碎装置为反击式破碎机。
进一步，所述收集装置为粉矿仓。
一种保护大鳞片石墨的气流选矿方法，包括以下步骤：
1)粗破，对采掘的石墨矿石物料进行初步破碎，破碎后物料中含有粗料A和细料B；
2)筛分：先将破碎后物料中的粗料A和细料B分离，再利用负压气流将细料B中的大鳞片石墨C与细料B中的粗粒原料D分离；
3)将分离后的大石墨鳞片C和细沙子输入浮选槽进行浮选；将粗粒原料D输入收集装置供球磨机备用；
4)球磨机机对粗粒原料D进行球磨处理后输入浮选槽进行浮选。
进一步，对经步骤2)分离出的粗料A进行再次破碎，再次破碎后的物料并再次重复步骤2)、步骤3)和步骤4)。
相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：
本发明的选矿装置能够将大鳞片石墨在干态下从破碎的矿粉中分离出来，不进入球磨工艺环节，直接进入浮选槽进行浮选，从而保护了大量的大鳞片石墨原料，使得大鳞片石墨的产量增加一倍以上，大幅提高了大鳞片石墨的产出率。
本发明的选矿方法，是利用气流将大鳞片石墨从筛分后直接分离出来进行浮选，避免大鳞片受到其余工艺步骤磨损破坏，提高了大鳞片石墨的产出率。
附图说明
图1为现有选矿系统选矿工艺流程图；
图2为本发明的选矿系统的结构示意图；
图3为利用图2中选矿系统进行选矿的流程图；
图4为旋风落料器工作原理图。
其中，1－引风机、2－抽风罩、3－旋风落料器、4－筛选装置、31－入风口、32－排风口、33－出料口、34－圆筒部、35－椎体部、36－集料部、37－外侧螺旋气流、38－内侧螺旋气流、39－排风筒、41－上部空间、42－下部空间、43－筛网。
具体实施方式
本发明为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案。
本发明的一种保护大鳞片石墨的气流选矿装置，包括用于粗破的第一破碎装置(图中未示出)、用于对破碎后原料进行筛选分离的筛选装置4、用于收集筛分后粒度较细的筛下物的收集装置(图中未示出)、用于对筛上物进行二次破碎的第二破碎装置(图中未示出)、用于将筛分后粒度较大的筛上物运送至第二破碎装置的第一运输机构(图中未示出)、用于将经第二破碎装置破碎后原料运送至筛选装置4的第二运输机构(图中未示出)、与收集装置相连的球磨机(图中未示出)、用于对球磨机处理后物料进行浮选的浮选槽(图中未示出)。
参见图2，本发明的选矿装置还包括用于将大鳞片石墨从筛选装置4中吸离的引风机1、设置在筛选装置4上的抽风罩2、设置在抽风罩2和引风机1之间的旋风落料器3，该旋风落料器3设有入风口31、排风口32及位于该旋风落料器3底部用于将大鳞片石墨排出的出料口33，该浮选槽对应设置在出料口33下方，该抽风罩2与入风口31连接，该引风机1与排风口32连接。本实施例中，旋风落料器3底部设有星型排尘阀，出料口33设置在星型排尘阀上。
具体的，该筛选装置4包括用于容纳筛上物的上部空间41、用于容纳筛下物的下部空间42，所述抽风罩2与该下部空间42连通。
工作时，参见图2、图3、图4，物料先进入第一破碎装置粗破后进入筛选装置4，筛选装置4上设有筛网43，使得粒度较细的物料(即细料)和粒度较大的物料(即粗料)分离。细料通过筛网43进入下部空间42，细料落入下部空间42的过程中有一瞬间处于悬浮状态，由于细料中的大鳞片石墨和部分细粒砂子自重较小，在引风机1的作用下，这些大鳞片石墨和细粒砂子在这一瞬间经抽风罩2进入旋风落料器3，然后经旋风落料器3的星型排尘阀的出料口33输入浮选槽，进行后续工序，气流进入旋风落料器3底部后回旋至排风口32通过引风机1排出；而其余细料则落入下部空间42底部，再进入收集装置，经球磨机处理后输入浮选槽。粗料筛分后仍在上部空间41，分离后的粗料经第一运输机构运送至第二破碎装置内，经第二破碎装置再次破碎后再经第二运输机构运送回筛选装置4再次进行筛分。在具体实施过程中，需要根据矿石碳含量及破碎情况调控引风量，以免抽吸大量细沙子至浮选槽。
本实施例中，该第一破碎装置为颚式破碎机；第二破碎装置为反击式破碎机；收集装置为粉矿仓；该筛选装置4为圆振筛。
本实施例中，该旋风落料器3采用现有旋风除尘器的结构，参见图4，该旋风落料器3包括从上到下依次设置的圆筒部34、椎体部35及集料部36，该圆筒部34椎体部35、集料部36一体贯通设置，入风口31和排风口32均设置在圆筒部34上，入风口31设置在该圆筒部34顶部的侧面，使得该入风口31呈蜗壳型，而该圆筒部34顶部中心设有排风筒39，该排风筒39底部贯通、顶部封闭，该排风筒39部分贯穿伸入圆筒部34内。当大鳞片石墨和部分细粒砂子被抽吸出下部空间42后，经入风口31进入圆筒部34，由于排风筒39部分伸入圆筒部34内，且入风口31呈蜗壳型，使得气流沿圆筒部34内壁旋转流动，形成向下运送的外侧螺旋气流37，该外侧螺旋气流37至椎体部35底部后形成向上运送的内侧螺旋气流38，空气经排风筒39排出，而大鳞片石墨和部分细粒砂子则在自重作用下落入集料部36，再经星型排尘阀输入浮选槽。现有旋风除尘器是为了除尘，而本发明中的旋风落料器是为了收集分离出来的大鳞片石墨等物料。该星型排尘阀能够实现排料不排气，使得气流无法通过出料口33进出，有利于外侧螺旋气流37和内侧螺旋气流38的形成，提高了设备的可靠性。
本发明的选矿装置利用抽风罩2、旋风落料器3和引风机1将大鳞片石墨和细粒砂子在干态分离出来直接输入浮选槽，大鳞片石墨避免了在长距离输送过程和球磨机中被颗粒矿石相互撞击及设备摩擦受到破坏，使得大鳞片石墨得到有效保护，提高了大鳞片石墨的产出率；另外，由于部分细粒砂子和大鳞片石墨在负压气流作用下直接输入浮选槽，可减少矿石破碎筛选过程中的粉尘，降低粉尘对作业环境的影响，有利于环境保护；并且，本发明的选矿系统只需在现有选矿系统的基础上增加引风机1、抽风罩2、旋风落料器3及相应的控制装置即可，无需更换原选矿生产线设备，降低了设备成本。本发明的一种保护大鳞片石墨的气流选矿方法，包括以下步骤：
1)粗破，对采掘的石墨矿石物料进行初步破碎，破碎后物料中含有粗料A和细料B；
2)筛分：先将破碎后物料中的粗料A和细料B分离，再利用负压气流将细料B中的大鳞片石墨C与细料B中的粗粒原料D分离；
3)将分离后的大石墨鳞片C和细沙子输入浮选槽进行浮选；将粗粒原料D输入收集装置供球磨机备用；
4)球磨机机对粗粒原料D进行球磨处理后输入浮选槽进行浮选。
本发明的选矿方法利用气流直接将大鳞片石墨从破碎的矿石物料中分离出来，且分离后直接进行浮选，使得大鳞片石墨可不经过后续工艺就被提取出来，使得大鳞片石墨得到有效保护，提高了大鳞片石墨的产出量。
优化的，对经步骤2)分离出的粗料A进行再次破碎，再次破碎后的物料并再次重复步骤2)、步骤3)和步骤4)。可使得物料中大多数大鳞片石墨均得到有效保护，进一步提高了大鳞片产出量。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种保护大鳞片石墨的气流选矿装置，包括用于粗破的第一破碎装置、用于对破碎后原料进行筛选分离的筛选装置、用于收集筛分后粒度较细的筛下物的收集装置、用于对筛上物进行二次破碎的第二破碎装置、用于将筛分后粒度较大的筛上物运送至第二破碎装置的第一运输机构、用于将经第二破碎装置破碎后原料运送至筛选装置的第二运输机构、与收集装置相连的球磨机、用于对球磨机处理后物料进行浮选的浮选槽，其特征在于：
还包括用于将大鳞片石墨从筛选装置中吸离的引风机、设置在筛选装置上的抽风罩、设置在抽风罩和引风机之间的旋风落料器，该旋风落料器设有入风口、排风口及位于该旋风落料器底部用于将大鳞片石墨排出的出料口，所述浮选槽对应设置在出料口下方，所述抽风罩与入风口连接，所述引风机与排风口连接；
所述筛选装置包括用于容纳筛上物的上部空间、用于容纳筛下物的下部空间，所述抽风罩与该下部空间连通。
2.根据权利要求1所述的一种保护大鳞片石墨的气流选矿装置，其特征在于：所述第一破碎装置为颚式破碎机。
3.根据权利要求1所述的一种保护大鳞片石墨的气流选矿装置，其特征在于：所述第二破碎装置为反击式破碎机。
4.根据权利要求1所述的一种保护大鳞片石墨的气流选矿装置，其特征在于：所述收集装置为粉矿仓。
5.一种保护大鳞片石墨的气流选矿方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)粗破，对采掘的石墨矿石物料进行初步破碎，破碎后物料中含有粗料A和细料B；
2)筛分：先将破碎后物料中的粗料A和细料B分离，再利用负压气流将细料B中的大鳞片石墨C与细料B中的粗粒原料D分离；
3)将分离后的大石墨鳞片C和细沙子输入浮选槽进行浮选；将粗粒原料D输入收集装置供球磨机备用；
4)球磨机机对粗粒原料D进行球磨处理后输入浮选槽进行浮选。
6.根据权利要求5所述的一种保护大鳞片石墨的气流选矿方法，其特征在于：对经步骤2)分离出的粗料A进行再次破碎，再次破碎后的物料并再次重复步骤2)、步骤3)和步骤4)。
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