CN116159672B - 一种基于石墨化材料分选的磁选系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于石墨化材料分选的磁选系统，涉及材料磁选技术领域，包括：粉碎机构，用以将石墨化材料粉碎成粒径为微米级的粉料；混合机构，其与粉碎机构相连，用以将粉碎机构输出的粉料与水混合形成浆料；磁选机构，其与混合机构相连，用以将混合机构输出的浆料进行磁选，得到精选粉料和磁性物质；控制器，其与粉碎机构、混合机构和磁选机构相连，用以控制粉料粒径、浆料浓度、投料速度、磁选参数以及阀门开关。本发明具有粉碎功能且能够精准控制投料量与投料速度，并使原石墨化材料中的纯石墨粉与磁性物质充分分离，用以提高石墨粉纯度，提高磁选效率和减少材料浪费。
Description
技术领域
本发明涉及材料磁选技术领域，尤其涉及一种基于石墨化材料分选的磁选系统。
背景技术
现如今电池的使用十分广泛，电池电极材料多用石墨制成，对于石墨材料的处理主要经过粉碎，将石墨粉碎成合格的颗粒制成电极材料，电极材料是锂离子电池的重要组成部分，是锂离子电池的核心。生产锂离子电池负极材料需要对各种原料进行混合，且材料有一定的粒度要求，需要在搅拌釜中进行混合、粉碎、搅拌、筛分等工序，在这些工序过程中，难免会混入一些铁质的磁性物质，材料本身也会含有一些磁性物质，这些磁性物质对材料的电化学性能有严重负面影响，必须对物料进行除磁处理。传统对石墨负极材料进行除铁主要采用化学方法，其大致过程为：先将混有铁杂质的石墨微粉加水造浆，并通过搅拌混合，使其在水中分散均匀，然后加入硫酸或盐酸等酸性溶剂，利用酸性溶剂和铁粉发生化学反应而不与石墨发生化学反应的性质，去除铁杂质。但是该方法不仅会消耗大量的硫酸或盐酸等化学试剂，还增加了石墨负极材料的生产成本，并且，使用硫酸或盐酸的化学方法除铁，在反应过程中会产生易燃易爆的氢气，具有较大的安全隐患，且在后续处理过程中还需进行脱酸和洗酸处理，会产生大量酸性废水，对生态环境造成危害。
中国专利公开号：CN207308088U公开了一种石墨负极材料多级磁选除铁系统，包括初级磁选机构、中间级磁选机构和终级磁选机构，初级磁选机构的出料口一和出铁口一分别设置于中间级磁选机构和终级磁选机构的正上方，中间级磁选机构的出料口二和终级磁选机构的出料口三与收料仓相连通，终级磁选机构的出铁口三与收铁仓相连通；中间级磁选机构的出铁口二连通有中间仓，中间仓还与斗式提升机的进料端相连通，斗式提升机的出料端设置于终级磁选机构的正上方；初级磁选机构的上方设有喂料机构。该系统具有结构简单、自动化程度高、易操作且除铁率高、速度快的特点，并且安全环保，但仍存在以下问题：
1、该系统中没有设置粉碎装置，无法控制石墨化材料的颗粒大小，易出现颗粒中石墨粉与磁性物质未分离的情况，从而造成磁选后石墨粉纯度降低或材料浪费；
2、该系统将粉料直接人工投放至磁选机构，无法精准控制进料多少与快慢，易出现下料过多或速度过快导致上层粉料与磁选机构接触不上，从而造成磁选后石墨粉纯度降低或材料浪费。
发明内容
为此，本发明提供一种基于石墨化材料分选的磁选系统，具有粉碎功能且能够精准控制投料量与投料速度，并使原石墨化材料中的纯石墨粉与磁性物质充分分离，用以提高石墨粉纯度，提高磁选效率和减少材料浪费。
为实现上述目的，本发明提供一种基于石墨化材料分选的磁选系统，包括：
粉碎机构，用以将石墨化材料粉碎成粒径为微米级的粉料，其包括投料斗、安装在投料斗上的投料速度检测装置、与进料斗相连的粉碎箱、与粉碎箱相连的第一出料口以及设置在第一出料口内侧用以检测粉碎后的粉料粒径的粒径检测装置；
混合机构，其与粉碎机构相连，用以将粉碎机构输出的粉料与水混合形成浆料，该混合机构包括混合搅拌箱、与混合搅拌箱相连的第二出料口以及设置在第二出料口内侧的浓度检测装置；
磁选机构，其与混合机构相连，用以将混合机构输出的浆料进行磁选，得到精选粉料和磁性物质，该磁选机构包括介质筒，设置在介质筒内部的筛网，安装在筛网旁的附着量检测装置和环绕设置在介质筒外围的电磁感应装置，；
控制器，其分别与粉碎机构、混合机构和磁选机构相连，包括用以获取所述投料速度检测装置、粒径检测装置、浓度检测装置和附着量检测装置的检测数据的数据获取模块，与数据获取模块连接的用以对所述数据获取模块获取到的数据进行分析数据分析模块，与所述数据分析模块相连的用以根据所述数据分析模块得出的分析结果对粉料粒径、浆料浓度、投料速度进行调节的数据调节模块和与所述数据分析模块和所述数据调节模块相连的用以根据所述数据分析模块得出的分析结果对各机构进行控制的控制模块。
进一步地，所述混合机构还包括与所述混合搅拌箱相连的第一进料口和第一进水口；所述磁选机构还包括与所述介质筒上端相连的第三出料口和第二进水口以及与所述介质筒下端相连的第二进料口和磁性物质排出口。
进一步地，所述控制器设有初始的投料速度S0、粉料粒径d0和浆料浓度C0；
所述数据分析模块在第一轮磁选进程获取所述附着量检测装置在第一预设时长t1内所述筛网上磁性物质的附着量L，并将该附着量与预设附着量进行比对，根据比对结果确定附着率是否正常，其中所述数据分析模块设置第一预设附着量La和第二预设附着量Lb，设定La＜Lb，
若L＜La，则所述数据分析模块判定所述筛网上磁性物质的附着率偏小；
若La≤L≤Lb，则所述数据分析模块判定所述筛网上磁性物质的附着率正常；
若L＞Lb，则所述数据分析模块判定所述筛网上磁性物质的附着率偏大。
进一步地，若所述数据分析模块判定所述筛网上磁性物质的附着率偏小，则所述控制模块将所述电磁感应装置的电压增大ΔU，并且在第二预设时长t2以后恢复为原电压U，所述数据获取模块获取所述附着量检测装置在t2时长内检测的所述筛网上磁性物质的附着量变化量ΔL，所述控制器的数据分析模块设有预设附着量变化量ΔLa，ΔLa＜Lmax，将ΔL与ΔLa相比对，判断附着量变化量是否达标，
若ΔL＜ΔLa，则所述数据分析模块判定所述筛网上磁性物质的附着量变化量不达标；
若ΔL≥ΔLa，则所述数据分析模块判定所述筛网上磁性物质的附着量变化量达标。
进一步地，若所述数据分析模块判定所述筛网上磁性物质的附着量变化量不达标，则所述数据分析模块计算附着量变化量差值D，D＝|ΔLa-ΔL|，并将D与所述数据分析模块中设有的预设附着量变化量差值D1和D2进行比对，其中D1＜D2，所述数据调节模块中还设有第一预设浓度调节系数K1、第二预设浓度调节系数K2和第三预设浓度调节系数K3，设定1＜K1＜K2＜K3，
若D≤D1，则所述数据调节模块采用第一预设浓度调节系数K1对所述浆料浓度进行调节；
若D1＜D≤D2，则所述数据调节模块采用第二预设浓度调节系数K2对所述浆料浓度进行调节；
若D＞D2，则所述数据调节模块采用第三预设浓度调节系数K3对所述浆料浓度进行调节；
所述数据调节模块对所述浆料浓度进行调节后，所述控制模块控制所述混合机构将浆料浓度调整为C1，C1＝C0×Ki，其中i＝1，2，3。
进一步地，若所述数据分析模块判定所述筛网上磁性物质的附着量变化量达标，则所述数据分析模块计算附着量变化量差值D，并将D与所述数据分析模块中设有的预设附着量变化量差值D1和D2进行比对，其中D1＜D2，所述数据调节模块中还设有第一预设粒径调节系数Q1、第二预设粒径调节系数Q2和第三预设粒径调节系数Q3，设定0＜Q3＜Q2＜Q1＜1，
若D≤D1，则所述数据调节模块采用第一预设粒径调节系数Q1对所述粉料粒径进行调节；
若D1＜D≤D2，则所述数据调节模块采用第二预设粒径调节系数Q2对所述粉料粒径进行调节；
若D＞D2，则所述数据调节模块采用第三预设粒径调节系数Q3对所述粉料粒径进行调节。
所述数据调节模块对所述粉料粒径进行调节后，所述控制模块控制所述粉碎机构将粉料粒径调整为d1，d1＝d0×Qi，其中i＝1，2，3。
进一步地，所述控制模块控制所述混合机构将浆料浓度调整至C1后，所述附着量检测装置再次检测在t1时长内所述磁选机构的筛网上磁性物质的附着量L1，与La、Lb相比对，判断附着率是否正常；
若L1＜La，则所述数据分析模块判定所述筛网上磁性物质的附着率偏小；
若La≤L1≤Lb，则所述数据分析模块判定所述筛网上磁性物质的附着率正常；
若L1＞Lb，则所述数据分析模块判定所述筛网上磁性物质的附着率偏大。
进一步地，若所述数据分析模块判定所述筛网上磁性物质的附着率偏小，则所述数据分析模块计算第一附着量差值E，E＝La-L1，并将其与所述数据分析模块中设有的预设附着量差值E1和E2进行比对，其中E1＜E2，所述数据调节模块中还设有第一预设修正系数J1、第二预设修正系数J2和第三预设修正系数J3，1＜J1＜J2＜J3，
若E≤E1，则所述数据调节模块采用第一预设修正系数J1对所述第一预设附着量进行修正；
若E1＜E≤E2，则所述数据调节模块采用第二预设修正系数J2对所述第一预设附着量进行修正；
若E＞E2，则所述数据调节模块采用第三预设修正系数J3对所述第一预设附着量进行修正；
所述数据调节模块对所述第一预设附着量进行修正后，所述数据分析模块中的第一预设附着量调整为La1，La1＝La×Ji，其中i＝1，2，3。
进一步地，若所述数据分析模块判定附着量检测装置初次或再次检测的结果为所述筛网上磁性物质的附着率偏大，则所述数据分析模块计算第二附着量差值E′，E′＝L1-Lb，并将其与所述数据分析模块中设有的预设附着量差值E3和E4进行比对，其中E3＜E4＜E1＜E2，所述数据调节模块中还设有第一投料调节系数T1、第二投料调节系数T2和第三投料调节系数T3，设定0＜T3＜T2＜T1＜1，
若E′≤E3，则所述数据调节模块采用第一投料调节系数T1对所述投料速度进行调节；
若E3＜E′≤E4，则所述数据调节模块采用第二投料调节系数T2对所述投料速度进行调节；
若E′＞E4，则所述数据调节模块采用第三投料调节系数T3对所述投料速度进行调节；
所述数据调节模块对所述投料速度进行调节后，所述控制模块控制所述粉碎机构将投料速度调整为S1，S1＝S0×Ti，其中i＝1，2，3。
进一步地，若所述数据分析模块判定所述筛网上磁性物质的附着率正常，则所述基于石墨化材料分选的磁选系统进行正常工作，直至所述磁选机构的筛网上磁性物质的附着量达到Lmax，则暂停粉碎机构及混合机构的运行，所述磁选机构进行磁性物质排出工作，其中Lmax为所述筛网上磁性物质的最大附着量。
进一步地，当所述磁选机构进行磁选工作时，第二进料口阀门311和第三出料口阀门361保持开启状态，第二进水口阀门371和磁性物质排出口阀门381保持关闭状态；当所述磁选机构进行磁性物质排出工作时，第二进料口阀门311和第三出料口阀门361保持关闭状态，第二进水口阀门371和磁性物质排出口阀门381保持开启状态。
进一步地，当所述磁选机构完成磁性物质排出工作后，所述基于石墨化材料分选的磁选系统的本轮磁选进程结束，随后开始进行下一轮磁选进程。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明包括粉碎机构，混合机构，磁选机构和控制器，可完成从石墨化材料粉碎到混合成浆料，再到磁选出精品粉料的全过程把控，包括粉碎阶段开始精准把控粉料的粒径，使粉料粒径足够小至微米级，当磁选机构的筛网上磁性物质的附着率偏小且增大电压后附着量变化量达标时，控制器控制粉碎机构采用粒径调节系数Qi进一步减小粉料的粒径，从而有效避免出现颗粒中石墨粉与磁性物质未分离的情况，导致磁选后石墨粉纯度降低或材料浪费。
进一步地，本发明的混合机构将粉料与水充分混合，且控制在一定浓度，当磁选机构的筛网上磁性物质的附着率偏小且增大电压后附着量变化量不达标时，数据调节模块采用浓度调节系数Ki对浆料浓度进行调节，可使粉状物质彼此分离，从而避免磁性物质因被粉料包裹而不能被磁选机构有效分离，导致精选粉料的杂质较多，纯度不够的问题。
进一步地，本发明的粉碎机构的投料斗装有投料速度检测装置，当附着量检测装置检测筛网上磁性物质的附着率偏大时，数据调节模块采用投料调节系数Ti对投料速度进行调节，可防止投料速度过快或不稳定造成的筛网对磁性物质吸附不充分，精选粉料杂质较多的问题。
进一步地，当调整了分料粒径及浆料浓度后，附着量检测装置检测的筛网上磁性物质的附着率仍然偏小时，数据调节模块采用修正系数Ji对第一预设附着量进行修正，保证了整个磁选系统可以正常有效的工作，对于纯度较高的粉料也能够进行有效的磁选，使得粉料纯度进一步提高。
进一步地，本发明的磁选机构利用多层筛网对浆料进行磁选，相比于现有技术，其与浆料接触更加充分，使得浆料中的磁性物质可更好的吸附于筛网上，且断电后筛网不再具有磁性，可用水将吸附在筛网上的磁性物质冲洗排出，之后筛网可再次利用，使用方便，体积小且利于环保。
附图说明
图1为本发明所述基于石墨化材料分选的磁选系统的结构示意图；
图2为本发明所述基于石墨化材料分选的磁选系统中控制器的结构示意图；
图3为本发明所述基于石墨化材料分选的磁选系统中磁选机构的工作原理示意图；
图中，1-粉碎机构，2-混合机构，3-磁选机构，4-控制器，11-投料斗，12-投料速度检测装置，13-粉碎箱，14-第一出料口，15-粒径检测装置，21-第一进料口，22-第一进水口，23-混合搅拌箱，24-第二出料口，25-浓度检测装置，221-第一进水口阀门，31-第二进料口，32-介质筒，33-筛网，34-附着量检测装置，35-电磁感应装置，36-第三出料口，37-第二进水口，38-磁性物质排出口，311-第二进料口阀门、361-第三出料口阀门、371-第二进水口阀门、381-磁性物质排出口阀门。
具体实施方式
为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1和图2所示，图1为基于石墨化材料分选的磁选系统的结构示意图，图2为基于石墨化材料分选的磁选系统中控制器的结构示意图。
本发明实施例基于石墨化材料分选的磁选系统，包括：
粉碎机构1，用以将石墨化材料粉碎成粒径为微米级的粉料；
混合机构2，其与粉碎机构相连，用以将粉碎机构输出的粉料与水混合形成浆料；
磁选机构3，其与混合机构相连，用以将混合机构输出的浆料进行磁选，得到精选粉料和磁性物质；
控制器4，其与粉碎机构、混合机构和磁选机构相连，用以控制粉料粒径、浆料浓度、投料速度、磁选参数以及阀门开关；
具体而言，所述粉碎机构1包括投料斗11、投料斗11上装用以检测投料速度的投料速度检测装置12，本实施例中采用HR-LL料流速度检测器、与进料斗相连的粉碎箱13、与粉碎箱相连的第一出料口14以及出料口内侧用以检测粉碎后的粉料的粒径的粒径检测装置15，本实施例中采用Rise在线激光粒度检测仪；
具体而言，所述混合机构2包括第一进料口21、第一进水口22、第一进水口上设有第一进水口阀门221、与第一进料口和第一进水口相连的混合搅拌箱23、与混合搅拌箱相连的第二出料口24以及第二出料口内侧用以检测混合后浆料浓度的浓度检测装置25，本实施例中采用MAY-4001ASP智能浆料波美浓度在线监控仪；
具体而言，所述磁选机构包括第二进料口31、第二进料口上设有第二进料口阀门311、与第二进料口相连的介质筒32、介质筒内部的筛网33、筛网一侧安装有用以检测磁性物质附着量的附着量检测装置34，本实施例中采用高灵敏重力传感器、介质筒外围环绕介质筒的电磁感应装置35、与介质筒上端相连的第三出料口36、第三出料口上设有第三出料口阀门361、第二进水口37、第二进水口上设有第二进水口阀门371、以及与介质筒下端相连的磁性物质排出口38、磁性物质排出口上设有磁性物质排出口阀门381；
具体而言，所述控制器包括：
数据获取模块，用以获取粒径检测装置、浓度检测装置和附着量检测装置所检测得到的数据；
数据分析模块，其与所述数据获取模块相连，用以对所述数据获取模块获取到的数据进行分析；
数据调节模块，其与所述数据分析模块相连，用以根据所述数据分析模块得出的分析结果对对应参数进行调节；
控制模块，其与所述数据分析模块和所述数据调节模块相连，用以根据所述数据分析模块得出的分析结果对各机构进行控制；
具体而言，所述控制器设有初始的投料速度S0、粉料粒径d0和浆料浓度C0；
所述数据分析模块在第一轮磁选进程获取所述附着量检测装置在第一预设时长t1内所述筛网上磁性物质的附着量L，并将该附着量与预设附着量进行比对，根据比对结果确定附着率是否正常，其中所述数据分析模块设置第一预设附着量La和第二预设附着量Lb，设定La＜Lb，
若L＜La，则所述数据分析模块判定所述筛网上磁性物质的附着率偏小；
若La≤L≤Lb，则所述数据分析模块判定所述筛网上磁性物质的附着率正常；
若L＞Lb，则所述数据分析模块判定所述筛网上磁性物质的附着率偏大。
具体而言，若所述数据分析模块判定所述筛网上磁性物质的附着率偏小，则所述控制模块将所述电磁感应装置的电压增大ΔU，并且在第二预设时长t2以后恢复为原电压U，所述数据获取模块获取所述附着量检测装置在t2时长内检测的所述筛网上磁性物质的附着量变化量ΔL，所述控制器的数据分析模块设有预设附着量变化量ΔLa，ΔLa＜Lmax，将ΔL与ΔLa相比对，判断附着量变化量是否达标，
若ΔL＜ΔLa，则所述数据分析模块判定所述筛网上磁性物质的附着量变化量不达标；
若ΔL≥ΔLa，则所述数据分析模块判定所述筛网上磁性物质的附着量变化量达标。
具体而言，若所述数据分析模块判定所述筛网上磁性物质的附着量变化量不达标，则所述数据分析模块计算附着量变化量差值D，D＝|ΔLa-ΔL|，并将D与所述数据分析模块中设有的预设附着量变化量差值D1和D2进行比对，其中D1＜D2，所述数据调节模块中还设有第一预设浓度调节系数K1、第二预设浓度调节系数K2和第三预设浓度调节系数K3，设定1＜K1＜K2＜K3，
若D≤D1，则所述数据调节模块采用第一预设浓度调节系数K1对所述浆料浓度进行调节；
若D1＜D≤D2，则所述数据调节模块采用第二预设浓度调节系数K2对所述浆料浓度进行调节；
若D＞D2，则所述数据调节模块采用第三预设浓度调节系数K3对所述浆料浓度进行调节；
所述数据调节模块对所述浆料浓度进行调节后，所述控制模块控制所述混合机构将浆料浓度调整为C1，C1＝C0×Ki，其中i＝1，2，3。
具体而言，若所述数据分析模块判定所述筛网上磁性物质的附着量变化量达标，则所述数据分析模块计算附着量变化量差值D，并将D与所述数据分析模块中设有的预设附着量变化量差值D1和D2进行比对，其中D1＜D2，所述数据调节模块中还设有第一预设粒径调节系数Q1、第二预设粒径调节系数Q2和第三预设粒径调节系数Q3，设定0＜Q3＜Q2＜Q1＜1，
若D≤D1，则所述数据调节模块采用第一预设粒径调节系数Q1对所述粉料粒径进行调节；
若D1＜D≤D2，则所述数据调节模块采用第二预设粒径调节系数Q2对所述粉料粒径进行调节；
若D＞D2，则所述数据调节模块采用第三预设粒径调节系数Q3对所述粉料粒径进行调节。
所述数据调节模块对所述粉料粒径进行调节后，所述控制模块控制所述粉碎机构将粉料粒径调整为d1，d1＝d0×Qi，其中i＝1，2，3。
具体而言，所述控制模块控制所述混合机构将浆料浓度调整至C1后，所述附着量检测装置再次检测在t1时长内所述磁选机构的筛网上磁性物质的附着量L1，与La、Lb进行比对，判断附着率是否正常；
若L1＜La，则所述数据分析模块判定所述筛网上磁性物质的附着率偏小；
若La≤L1≤Lb，则所述数据分析模块判定所述筛网上磁性物质的附着率正常；
若L1＞Lb，则所述数据分析模块判定所述筛网上磁性物质的附着率偏大。
具体而言，若所述数据分析模块判定所述筛网上磁性物质的附着率偏小，则所述数据分析模块计算第一附着量差值E，E＝La-L1，并将其与所述数据分析模块中设有的预设附着量差值E1和E2进行比对，其中E1＜E2，所述数据调节模块中还设有第一预设修正系数J1、第二预设修正系数J2和第三预设修正系数J3，设定1＜J1＜J2＜J3，
若E≤E1，则所述数据调节模块采用第一预设修正系数J1对所述第一预设附着量进行修正；
若E1＜E≤E2，则所述数据调节模块采用第二预设修正系数J2对所述第一预设附着量进行修正；
若E＞E2，则所述数据调节模块采用第三预设修正系数J3对所述第一预设附着量进行修正；
所述数据调节模块对所述第一预设附着量进行修正后，所述数据分析模块中的第一预设附着量调整为La1，La1＝La×Ji，其中i＝1，2，3。
具体而言，若所述数据分析模块判定附着量检测装置初次或再次检测的结果为所述筛网上磁性物质的附着率偏大，则所述数据分析模块计算第二附着量差值E′，E′＝L1-Lb，并将其与所述数据分析模块中设有的预设附着量差值E3和E4进行比对，其中E3＜E4＜E1＜E2，所述数据调节模块中还设有第一投料调节系数T1、第二投料调节系数T2和第三投料调节系数T3，设定0＜T3＜T2＜T1＜1，
若E′≤E3，则所述数据调节模块采用第一投料调节系数T1对所述投料速度进行调节；
若E3＜E′≤E4，则所述数据调节模块采用第二投料调节系数T2对所述投料速度进行调节；
若E′＞E4，则所述数据调节模块采用第三投料调节系数T3对所述投料速度进行调节；
所述数据调节模块对所述投料速度进行调节后，所述控制模块控制所述粉碎机构将投料速度调整为S1，S1＝S0×Ti，其中i＝1，2，3。
请参阅图3所示，图3为基于石墨化材料分选的磁选系统中磁选机构的工作原理示意图；
具体而言，当所述磁选机构的筛网上磁性物质的附着率正常时，所述基于石墨化材料分选的磁选系统进行正常工作，直至所述磁选机构的筛网上磁性物质的附着量达到Lmax，则暂停粉碎机构及混合机构的运行，所述磁选机构进行磁性物质排出工作，其中Lmax为所述筛网上磁性物质的最大附着量。
具体而言，当所述磁选机构进行磁选工作时，第二进料口阀门311和第三出料口阀门361保持开启状态，第二进水口阀门(图中未画出)和磁性物质排出口阀门381保持关闭状态，浆料从第二进料口31进入介质筒32，筛网33将浆料中的磁性物质吸附，经过筛网33过滤后的浆料由第三出料口36排出；当所述磁选机构进行磁性物质排出工作时，第二进料口阀门311和第三出料口阀门361保持关闭状态，第二进水口阀门(图中未画出)和磁性物质排出口阀门381保持开启状态，清水从第二进水口(图中未画出)进入介质筒32，经过筛网33将筛网上的磁性物质冲下，由磁性物质排出口38排出。
具体而言，当所述磁选机构完成磁性物质排出工作后，所述基于石墨化材料分选的磁选系统的本轮磁选进程结束，随后开始进行下一轮磁选进程。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于石墨化材料分选的磁选系统，其特征在于，包括：
粉碎机构，用以将石墨化材料粉碎成粒径为微米级的粉料，其包括投料斗、安装在投料斗上的投料速度检测装置、与进料斗相连的粉碎箱、与粉碎箱相连的第一出料口以及设置在第一出料口内侧用以检测粉碎后的粉料粒径的粒径检测装置；
混合机构，其与粉碎机构相连，用以将粉碎机构输出的粉料与水混合形成浆料，该混合机构包括混合搅拌箱、与混合搅拌箱相连的第二出料口以及设置在第二出料口内侧的浓度检测装置；
磁选机构，其与混合机构相连，用以将混合机构输出的浆料进行磁选，得到精选粉料和磁性物质，该磁选机构包括介质筒，设置在介质筒内部的筛网，安装在筛网一侧的附着量检测装置和环绕设置在介质筒外围的电磁感应装置；
控制器，其分别与粉碎机构、混合机构和磁选机构相连，包括用以获取所述投料速度检测装置、粒径检测装置、浓度检测装置和附着量检测装置的检测数据的数据获取模块，与所述数据获取模块连接的用以对所述数据获取模块获取到的数据进行分析数据分析模块，与所述数据分析模块相连的用以根据所述数据分析模块得出的分析结果对粉料粒径、浆料浓度、投料速度进行调节的数据调节模块和与所述数据分析模块和所述数据调节模块相连的用以根据所述数据分析模块得出的分析结果对各机构进行控制的控制模块；
所述数据分析模块判定所述筛网上磁性物质的附着率偏小，则所述控制模块在预设时间内增大所述电磁感应装置的电压，所述数据分析模块判断所述筛网上磁性物质的附着量变化量是否达标，若所述附着量变化量不达标，则所述数据调节模块对浆料浓度进行调节，若所述附着量变化量达标，则所述数据调节模块对分料粒径进行调节；
所述控制器设有初始投料速度S0、初始粉料粒径d0和初始浆料浓度C0；
所述数据分析模块在第一轮磁选进程获取所述附着量检测装置在第一预设时长t1内检测的所述筛网上磁性物质的附着量L，并将该附着量与预设附着量进行比对，根据比对结果确定附着率是否正常，其中所述数据分析模块设置第一预设附着量La和第二预设附着量Lb，设定La＜Lb，
若L＜La，则所述数据分析模块判定所述筛网上磁性物质的附着率偏小；
若La≤L≤Lb，则所述数据分析模块判定所述筛网上磁性物质的附着率正常；
若L＞Lb，则所述数据分析模块判定所述筛网上磁性物质的附着率偏大；
若所述数据分析模块判定所述筛网上磁性物质的附着率偏小，则所述控制模块将所述电磁感应装置的电压增大ΔU，并且在经过第二预设时长t2后恢复为原电压U，所述数据获取模块获取所述附着量检测装置在t2时长内检测的所述筛网上磁性物质的附着量变化量ΔL，所述控制器的数据分析模块设有预设附着量变化量ΔLa，将ΔL与ΔLa进行比对，判断附着量变化量是否达标，
若ΔL＜ΔLa，则所述数据分析模块判定所述筛网上磁性物质的附着量变化量不达标；
若ΔL≥ΔLa，则所述数据分析模块判定所述筛网上磁性物质的附着量变化量达标。
2.根据权利要求1所述的基于石墨化材料分选的磁选系统，其特征在于，若所述数据分析模块判定所述筛网上磁性物质的附着量变化量不达标，则所述数据分析模块计算附着量变化量差值D，D＝|ΔLa-ΔL|，并将D与所述数据分析模块中设有的预设附着量变化量差值D1和D2进行比对，其中D1＜D2，所述数据调节模块中还设有第一预设浓度调节系数K1、第二预设浓度调节系数K2和第三预设浓度调节系数K3，设定1＜K1＜K2＜K3，
若D≤D1，则所述数据调节模块采用第一预设浓度调节系数K1对所述浆料浓度进行调节；
若D1＜D≤D2，则所述数据调节模块采用第二预设浓度调节系数K2对所述浆料浓度进行调节；
若D＞D2，则所述数据调节模块采用第三预设浓度调节系数K3对所述浆料浓度进行调节；
所述数据调节模块对所述浆料浓度进行调节后，所述控制模块控制所述混合机构将浆料浓度调整为C1，C1＝C0×Ki，其中i＝1，2，3。
3.根据权利要求2所述的基于石墨化材料分选的磁选系统，其特征在于，若所述数据分析模块判定所述筛网上磁性物质的附着量变化量达标，则所述数据分析模块计算附着量变化量差值D，并将D与所述数据分析模块中设有的预设附着量变化量差值D1和D2进行比对，其中D1＜D2，所述数据调节模块中还设有第一预设粒径调节系数Q1、第二预设粒径调节系数Q2和第三预设粒径调节系数Q3，设定0＜Q3＜Q2＜Q1＜1，
若D≤D1，则所述数据调节模块采用第一预设粒径调节系数Q1对所述粉料粒径进行调节；
若D1＜D≤D2，则所述数据调节模块采用第二预设粒径调节系数Q2对所述粉料粒径进行调节；
若D＞D2，则所述数据调节模块采用第三预设粒径调节系数Q3对所述粉料粒径进行调节；
所述数据调节模块对所述粉料粒径进行调节后，所述控制模块控制所述粉碎机构将粉料粒径调整为d1，d1＝d0×Qi，其中i＝1，2，3。
4.根据权利要求3所述的基于石墨化材料分选的磁选系统，其特征在于，所述控制模块控制所述混合机构将浆料浓度调整为C1后，所述附着量检测装置再次检测在t1时长内所述磁选机构的筛网上磁性物质的附着量L1，将其与La、Lb进行比对，判断附着率是否正常；
若L1＜La，则所述数据分析模块判定所述筛网上磁性物质的附着率偏小；
若La≤L1≤Lb，则所述数据分析模块判定所述筛网上磁性物质的附着率正常；
若L1＞Lb，则所述数据分析模块判定所述筛网上磁性物质的附着率偏大。
5.根据权利要求4所述的基于石墨化材料分选的磁选系统，其特征在于，若所述数据分析模块判定所述筛网上磁性物质的附着率偏小，则所述数据分析模块计算第一附着量差值E，E＝La-L1，并将其与所述数据分析模块中设有的预设附着量差值E1和E2进行比对，其中E1＜E2，所述数据调节模块中还设有第一预设修正系数J1、第二预设修正系数J2和第三预设修正系数J3，1＜J1＜J2＜J3，
若E≤E1，则所述数据调节模块采用第一预设修正系数J1对所述第一预设附着量进行修正；
若E1＜E≤E2，则所述数据调节模块采用第二预设修正系数J2对所述第一预设附着量进行修正；
若E＞E2，则所述数据调节模块采用第三预设修正系数J3对所述第一预设附着量进行修正；
所述数据调节模块对所述第一预设附着量进行修正后，所述数据分析模块将的第一预设附着量调整为La1，La1＝La×Ji，其中i＝1，2，3。
6.根据权利要求5所述的基于石墨化材料分选的磁选系统，其特征在于，若所述数据分析模块判定附着量检测装置初次或再次检测的结果为所述筛网上磁性物质的附着率偏大，则所述数据分析模块计算第二附着量差值E′，E′＝L1-Lb，并将其与所述数据分析模块中设有的预设附着量差值E3和E4进行比对，其中E3＜E4＜E1＜E2，所述数据调节模块中还设有第一投料调节系数T1、第二投料调节系数T2和第三投料调节系数T3，0＜T3＜T2＜T1＜1，
若E′≤E3，则所述数据调节模块采用第一投料调节系数T1对所述投料速度进行调节；
若E3＜E′≤E4，则所述数据调节模块采用第二投料调节系数T2对所述投料速度进行调节；
若E′＞E4，则所述数据调节模块采用第三投料调节系数T3对所述投料速度进行调节；
所述数据调节模块对所述投料速度进行调节后，所述控制模块控制所述粉碎机构将投料速度调整为S1，S1＝S0×Ti，其中i＝1，2，3。
7.根据权利要求6所述的基于石墨化材料分选的磁选系统，其特征在于，若所述数据分析模块判定所述筛网上磁性物质的附着率正常，则所述基于石墨化材料分选的磁选系统进行正常工作，直至所述磁选机构的筛网上磁性物质的附着量达到Lmax，则暂停粉碎机构及混合机构的运行，所述磁选机构进行磁性物质排出工作，其中Lmax为所述筛网上磁性物质的最大附着量。
8.根据权利要求7所述的基于石墨化材料分选的磁选系统，其特征在于，所述混合机构还包括与所述混合搅拌箱相连的第一进料口和第一进水口；所述磁选机构还包括与所述介质筒上端相连的第三出料口和第二进水口以及与所述介质筒下端相连的第二进料口和磁性物质排出口。
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