CN116273492B - 一种石墨生产浮选设备及方法 - Google Patents
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Abstract
一种石墨生产浮选设备及方法，属于石墨深加工技术领域。其包括浮选机槽上装有浮选柱，第一刮板轮转动装在浮选机槽顶部，且端部与第一刮板驱动装置连接，二次发泡槽布在浮选机槽前侧，浮选机槽与二次发泡槽之间设有引导槽，二次发泡槽底部一面设为斜面，靠近斜面高处的二次发泡槽上方转动安装有第二刮板轮，第二刮板轮端部与第二刮板轮驱动装置建立连接，二次发泡槽侧壁底部设有进气口。本发明研发目的是为了解决现有的浮选机一次投入仅能实现一次起泡浮选加工，刮出的泡沫含油量较高，不够绵密，含有杂质的成分也较高，多次粗选时，浮选效率及质量较低的问题，一次投入选油及石墨即可实现二次浮选，充分的利用了石墨的疏水性，提升了加工质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种石墨生产浮选设备及方法，属于石墨深加工技术领域。
背景技术
石墨的矿物学性质是选择分选方法的重要依据，石墨独特的晶体结构和化学键类型使其具有天然可浮性，所以通常采用浮选法对石墨进行选别，石墨的工艺矿物学性质对浮选工艺、设备、药剂有重要的影响，现有的浮选机是通过搅动浮选油与石墨产生泡沫，然后将泡沫刮出，刮出的泡沫进行烘干研磨后，再浮选加工，上述现有的浮选机一次投入仅能实现一次起泡浮选加工，刮出的泡沫含油量较高，不够绵密，没有充分的利用好石墨的疏水性，含有杂质的成分也较高，多次粗选时，还需将一次粗选的泡沫重新投入浮选机再进行起泡浮选，浮选效率及质量较低。
因此，亟需提出一种新型的石墨生产浮选设备及方法，以解决上述技术问题。
发明内容
本发明研发目的是为了解决现有的浮选机一次投入仅能实现一次起泡浮选加工，刮出的泡沫含油量较高，不够绵密，含有杂质的成分也较高，多次粗选时，浮选效率及质量较低的问题，在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。
本发明的技术方案：
方案一、一种石墨生产浮选设备，包括浮选机槽、浮选柱、第一刮板轮、第一刮板驱动装置、引导槽、二次发泡槽、第二刮板轮、第二刮板轮驱动装置，浮选机槽上安装有多个竖直设置的浮选柱，第一刮板轮转动安装在浮选机槽前侧顶部，且端部与第一刮板驱动装置建立连接，二次发泡槽布置在浮选机槽前侧，且浮选机槽与二次发泡槽之间设置有引导槽，二次发泡槽与引导槽连通，二次发泡槽底部一面设置为斜面，靠近斜面高处的二次发泡槽上方转动安装有第二刮板轮，第二刮板轮端部与第二刮板轮驱动装置建立连接，靠近斜面低处的二次发泡槽侧壁底部设置有多个进气口，所述进气口通过阀门与外接气源连接，二次发泡槽底部设置有出口。
优选的：所述浮选柱包括浮选柱驱动电机、浮选柱主动带轮、浮选柱从动带轮、浮选柱外壳体、浮选转动柱和浮选叶片轮，浮选柱外壳体固定悬挂安装于浮选机槽内，浮选柱外壳体内竖直转动安装有浮选转动柱，浮选转动柱底部安装有浮选叶片轮，浮选转动柱顶部探出浮选柱外壳体后安装有浮选柱从动带轮，浮选柱驱动电机固定安装于浮选机槽上方，浮选柱驱动电机的输出端安装有浮选柱主动带轮，浮选柱主动带轮通过传动皮带与浮选柱从动带轮建立连接，浮选柱外壳体通过管道与外接气源连通。
优选的：所述二次发泡槽右侧顶部具有出口凹槽。
优选的：所述斜面的倾斜角α的范围为30-70°。
优选的：所述二次发泡槽内侧壁上安装有液位传感器。
方案二、一种石墨生产浮选方法，是基于方案一所述的一种石墨生产浮选设备实现的，其特征在于，包括：
步骤1，粗选，将粗磨石墨和混合选油投入至浮选机槽内部，浮选柱启动使粗磨石墨和混合选油混合产生泡沫后，泡沫通过第一刮板轮刮出浮选机槽实现粗选，浮选机槽内剩余混合物再进行过滤烘干；
步骤2，再粗选，经由第一刮板轮刮出的泡沫经过引导槽进入到二次发泡槽，通过底部进气口进入的气体进行二次发泡，二次发泡产生的泡沫通过第二刮板轮刮出二次发泡槽后，进行烘干再研磨形成精磨石墨；
当二次发泡槽内的液面高度到达警戒高度时，液位传感器接受信号控制出口处的电磁阀打开，位于二次发泡槽底部的部分泡沫混合液从出口排出，烘干后与浮选机槽内剩余过滤烘干后的混合物一同进行粗磨加工，粗磨加工后形成精磨石墨；
步骤3，精选，将精磨石墨和混合选油投入至浮选机槽内部，浮选柱启动使精磨石墨和混合选油混合产生泡沫后，泡沫通过第一刮板轮刮出浮选机槽实现精选，浮选机槽内剩余混合物再进行过滤烘干；
步骤4，再精选，经由第一刮板轮刮出的泡沫经过引导槽进入到二次发泡槽，通过底部进气口进入的气体进行二次发泡，二次发泡产生的泡沫通过第二刮板轮刮出二次发泡槽后，进行烘干形成精选石墨；
当二次发泡槽内的液面高度到达警戒高度时，液位传感器接受信号控制出口处的电磁阀打开，位于二次发泡槽底部的部分泡沫混合液从出口排出，烘干后与浮选机槽内剩余过滤烘干后的混合物一同进行精磨加工，精磨加工后形成精选石墨；
步骤5，重复步骤3-4直至精选石墨达到加工标准，完成石墨的浮选加工。
本发明具有以下有益效果：
1.本发明一次投入选油及石墨即可实现二次浮选，大大提升了浮选的加工效率；
2.本发明可对一次浮选刮出的泡沫进行再起泡处理，充分的利用了石墨的疏水性，降低刮出泡沫内的杂质含量，提升了加工质量；
3.本发明的二次发泡槽底部为倾斜设计，合理的利用泡沫质量较轻，漂浮表面的特性，保证第二刮板轮刮出的泡沫最大限度的降低液体选油含量，结合石墨特性，提升浮选质量；
4.本发明的一种石墨生产浮选设备结构简单，可在原有浮选机上进行加工改造，使原设备可回收再利用，降低生产成本，减轻加工难度，适于推广使用。
附图说明
图1是一种石墨生产浮选设备的立体图；
图2是一种石墨生产浮选设备的配合安装图；
图3是一种石墨生产浮选设备的侧视图；
图4是一种石墨生产浮选设备的俯视图；
图5是图3的A-A剖面图；
图6是图3的B-B剖面图；
图7是图3的C-C剖面图；
图8是一种石墨生产浮选方法的流程图。
图中：1-浮选机槽，2-浮选柱，3-第一刮板轮，4-第一刮板驱动装置，5-引导槽，6-二次发泡槽，7-第二刮板轮，8-第二刮板轮驱动装置，9-斜面，10-进气口，11-出口，21-浮选柱驱动电机，22-浮选柱主动带轮，23-浮选柱从动带轮，24-浮选柱外壳体，25-浮选转动柱，26-浮选叶片轮，61-出口凹槽。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
本发明所提到的连接分为固定连接和可拆卸连接，所述固定连接即为不可拆卸连接包括但不限于折边连接、铆钉连接、粘结连接和焊接连接等常规固定连接方式，所述可拆卸连接包括但不限于螺纹连接、卡扣连接、销钉连接和铰链连接等常规拆卸方式，未明确限定具体连接方式时，默认为总能在现有连接方式中找到至少一种连接方式能够实现该功能，本领域技术人员可根据需要自行选择。例如：固定连接选择焊接连接，可拆卸连接选择铰链连接。
具体实施方式一：结合图1-图8说明本实施方式，本实施方式的一种石墨生产浮选设备，包括浮选机槽1、浮选柱2、第一刮板轮3、第一刮板驱动装置4、引导槽5、二次发泡槽6、第二刮板轮7和第二刮板轮驱动装置8，浮选机槽1上安装有多个竖直设置的浮选柱2，第一刮板轮3转动安装在浮选机槽1前侧顶部，且端部与第一刮板驱动装置4建立连接，二次发泡槽6布置在浮选机槽1前侧，且浮选机槽1与二次发泡槽6之间设置有引导槽5，二次发泡槽6与引导槽5连通，二次发泡槽6底部一面设置为斜面9，所述斜面9的倾斜角α的范围为30-70°，靠近斜面9高处的二次发泡槽6上方转动安装有第二刮板轮7，如此设计，合理的利用泡沫质量较轻，漂浮表面的特性，二次发泡槽6再次发泡产生的泡沫向靠近第二刮板轮7一侧堆积，保证第二刮板轮刮出的泡沫最大限度的降低液体选油含量，液体选油沉在二次发泡槽6底部，第二刮板轮7端部与第二刮板轮驱动装置8建立连接，靠近斜面9低处的二次发泡槽6侧壁底部设置有多个进气口10，所述进气口10通过阀门与外接气源连接，二次发泡槽6底部设置有出口11，出口11上安装有电磁阀，所述二次发泡槽6右侧顶部具有出口凹槽61，第二刮板轮7刮出的泡沫由出口凹槽61流出二次发泡槽6，所述二次发泡槽6内侧壁上安装有液位传感器，用以感知二次发泡槽6内液面高度，当二次发泡槽6内的液面高度到达警戒高度时，液位传感器接受信号控制出口11处的电磁阀打开，位于二次发泡槽6底部的部分泡沫混合液从出口11排出，避免泡沫溢出二次发泡槽6。
所述浮选柱2包括浮选柱驱动电机21、浮选柱主动带轮22、浮选柱从动带轮23、浮选柱外壳体24、浮选转动柱25和浮选叶片轮26，浮选柱外壳体24通过机架固定悬挂安装于浮选机槽1内，浮选柱外壳体24内竖直转动安装有浮选转动柱25，浮选转动柱25底部安装有浮选叶片轮26，浮选转动柱25顶部探出浮选柱外壳体24后安装有浮选柱从动带轮23，浮选柱驱动电机21固定安装于浮选机槽1上方，浮选柱驱动电机21的输出端安装有浮选柱主动带轮22，浮选柱主动带轮22通过传动皮带与浮选柱从动带轮23建立连接。
浮选柱驱动电机21通过浮选柱主动带轮22和浮选柱从动带轮23带动浮选转动柱25转动，浮选转动柱25底部的浮选叶片轮26随之转动，搅动浮选机槽1内部液体，便于发泡。
所述第一刮板驱动装置4和第二刮板轮驱动装置8均为电机带动的带轮传动方式，所述第一刮板驱动装置4包括驱动电机、主动带轮、从动带轮和传动皮带，驱动电机的输出端安装有主动带轮，主动带轮通过传动皮带带动从动带轮转动，从动带轮通过转轴带动第一刮板轮3转动，第二刮板轮驱动装置8同理，第二刮板轮驱动装置8通过转轴带动第二刮板轮7转动，使第一刮板轮3和第二刮板轮7实现刮泡沫的动作。
所述引导槽5底面倾斜设置，引导槽5内部最低端通过管道与二次发泡槽6内部下方连通。
所述浮选柱外壳体24和二次发泡槽6的进气口10均通过管道与外接气源连通，目的是分别向浮选机槽1和二次发泡槽6内部通入气体，便于发泡。
具体实施方式二：结合图1-图8说明本实施方式，基于具体实施方式一所述的一种石墨生产浮选设备，本实施方式的一种石墨生产浮选方法，包括：
步骤1，粗选，将粗磨石墨和混合选油投入至浮选机槽1内部，浮选柱2启动使粗磨石墨和混合选油混合产生泡沫后，泡沫通过第一刮板轮3刮出浮选机槽1实现粗选，浮选机槽1内剩余混合物再进行过滤烘干；
步骤2，再粗选，经由第一刮板轮3刮出的泡沫经过引导槽5进入到二次发泡槽6，通过底部进气口10进入的气体进行二次发泡，二次发泡产生的泡沫通过第二刮板轮7刮出二次发泡槽6后，进行烘干再研磨形成精磨石墨；
当二次发泡槽6内的液面高度到达警戒高度时，液位传感器接受信号控制出口11处的电磁阀打开，位于二次发泡槽6底部的部分泡沫混合液从出口11排出，烘干后与浮选机槽1内剩余过滤烘干后的混合物一同进行粗磨加工，粗磨加工后形成精磨石墨；
步骤3，精选，将精磨石墨和混合选油投入至浮选机槽1内部，浮选柱2启动使精磨石墨和混合选油混合产生泡沫后，泡沫通过第一刮板轮3刮出浮选机槽1实现精选，浮选机槽1内剩余混合物再进行过滤烘干；
步骤4，再精选，经由第一刮板轮3刮出的泡沫经过引导槽5进入到二次发泡槽6，通过底部进气口10进入的气体进行二次发泡，二次发泡产生的泡沫通过第二刮板轮7刮出二次发泡槽6后，进行烘干形成精选石墨；
当二次发泡槽6内的液面高度到达警戒高度时，液位传感器接受信号控制出口11处的电磁阀打开，位于二次发泡槽6底部的部分泡沫混合液从出口11排出，烘干后与浮选机槽1内剩余过滤烘干后的混合物一同进行精磨加工，精磨加工后形成精选石墨；
步骤5，重复步骤3-4直至精选石墨达到加工标准，完成石墨的浮选加工。
所述混合选油由捕收剂、起泡剂和调整剂混合而成；
所述捕收剂为将β-环糊精作为乳化剂乳化煤油而制备形成的皮克林乳液，适量β-环糊精制备的煤油皮克林乳液可提高隐晶质石墨浮选富集效率、提升浮选效果，主要原因是制备的皮克林乳液中煤油油滴尺寸显著降低，促进煤油在石墨颗粒表面的铺展，提高疏水性。
所述起泡剂为甲基异丁基甲醇MIBC，形成的矿化泡沫具有更好的稳定性和选择性，而且用量更低，精矿回收率更高。
所述调整剂包括pH 调整剂、抑制剂和分散剂，pH 调整剂为石灰，抑制剂为水玻璃和羧甲基纤维素钠的混合剂，其中水玻璃和羧甲基纤维素钠用量均为530g/t 时，可以将石墨的固定碳含量从66.50%提高到86.87%，精矿回收率为80.37%，分散剂为六偏磷酸钠。
需要说明的是，在以上实施例中，只要不矛盾的技术方案都能够进行排列组合，本领域技术人员能够根据排列组合的数学知识穷尽所有可能，因此本发明不再对排列组合后的技术方案进行一一说明，但应该理解为排列组合后的技术方案已经被本发明所公开。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，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 (2)
1.一种石墨生产浮选方法，其特征在于：是依托于一种石墨生产浮选设备实现的，包括：
步骤1，粗选，将粗磨石墨和混合选油投入至浮选机槽（1）内部，浮选柱（2）启动使粗磨石墨和混合选油混合产生泡沫后，泡沫通过第一刮板轮（3）刮出浮选机槽（1）实现粗选，浮选机槽（1）内剩余混 合物再进行过滤烘干；
步骤2，再粗选，经由第一刮板轮（3）刮出的泡沫经过引导槽（5）进入到二次发泡槽（6），通过底部进气口（10）进入的气体进行二次发泡，二次发泡产生的泡沫通过第二刮板轮（7）刮出二次发泡槽（6）后，进行烘干再研磨形成精磨石墨；
当二次发泡槽（6）内的液面高度到达警戒高度时，液位传感器接受信号控制出口（11）处的电磁阀打开，位于二次发泡槽（6）底部的部分泡沫混合液从出口（11）排出，烘干后与浮选机槽（1）内剩余过滤烘干后的混合物一同进行粗磨加工，粗磨加工后形成精磨石墨；
步骤3，精选，将精磨石墨和混合选油投入至浮选机槽（1）内部，浮选柱（2）启动使精磨石墨和混合选油混合产生泡沫后，泡沫通过第一刮板轮（3）刮出浮选机槽（1）实现精选，浮选机槽（1）内剩余混合物再进行过滤烘干；
步骤4，再精选，经由第一刮板轮（3）刮出的泡沫经过引导槽（5）进入到二次发泡槽（6），通过底部进气口（10）进入的气体进行二次发泡，二次发泡产生的泡沫通过第二刮板轮（7）刮出二次发泡槽（6）后，进行烘干形成精选石墨；
当二次发泡槽（6）内的液面高度到达警戒高度时，液位传感器接受信号控制出口（11）处的电磁阀打开，位于二次发泡槽（6）底部的部分泡沫混合液从出口（11）排出，烘干后与浮选机槽（1）内剩余过滤烘干后的混合物一同进行精磨加工，精磨加工后形成精选石墨；
步骤5，重复步骤3-4直至精选石墨达到加工标准，完成石墨的浮选加工；
所述混合选油由捕收剂、起泡剂和调整剂混合而成；
所述捕收剂为将β-环糊精作为乳化剂乳化煤油而制备形成的皮克林乳液，所述起泡剂为甲基异丁基甲醇MIBC，所述调整剂包括pH 调整剂、抑制剂和分散剂，pH 调整剂为石灰，抑制剂为水玻璃和羧甲基纤维素钠的混合剂；
所述的一种石墨生产浮选设备，包括浮选机槽（1）、浮选柱（2）、第一刮板轮（3）、第一刮板驱动装置（4）、引导槽（5）、二次发泡槽（6）、第二刮板轮（7）和第二刮板轮驱动装置（8），浮选机槽（1）上安装有多个竖直设置的浮选柱（2），第一刮板轮（3）转动安装在浮选机槽（1）前侧顶部，且端部与第一刮板驱动装置（4）建立连接，二次发泡槽（6）布置在浮选机槽（1）前侧，且浮选机槽（1）与二次发泡槽（6）之间设置有引导槽（5），二次发泡槽（6）与引导槽（5）连通，二次发泡槽（6）底部一面设置为斜面（9），靠近斜面（9）高处的二次发泡槽（6）上方转动安装有第二刮板轮（7），第二刮板轮（7）端部与第二刮板轮驱动装置（8）建立连接，靠近斜面（9）低处的二次发泡槽（6）侧壁底部设置有多个进气口（10），所述进气口（10）通过阀门与外接气源连接，二次发泡槽（6）底部设置有出口（11），所述斜面（9）的倾斜角α的范围为30-70°，靠近斜面（9）高处的二次发泡槽（6）上方转动安装有第二刮板轮（7），二次发泡槽（6）再次发泡产生的泡沫向靠近第二刮板轮（7）一侧堆积，保证第二刮板轮（7）刮出的泡沫最大限度的降低液体选油含量，液体选油沉在二次发泡槽（6）底部，所述引导槽（5）底面倾斜设置，引导槽（5）内部最低端通过管道与二次发泡槽（6）内部下方连通；
所述二次发泡槽（6）右侧顶部具有出口凹槽（61）；
所述二次发泡槽（6）内侧壁上安装有液位传感器。
2.根据权利要求1所述的一种石墨生产浮选方法，其特征在于：所述浮选柱（2）包括浮选柱驱动电机（21）、浮选柱主动带轮（22）、浮选柱从动带轮（23）、浮选柱外壳体（24）、浮选转动柱（25）和浮选叶片轮（26），浮选柱外壳体（24）固定悬挂安装于浮选机槽（1）内，浮选柱外壳体（24）内竖直转动安装有浮选转动柱（25），浮选转动柱（25）底部安装有浮选叶片轮（26），浮选转动柱（25）顶部探出浮选柱外壳体（24）后安装有浮选柱从动带轮（23），浮选柱驱动电机（21）固定安装于浮选机槽（1）上方，浮选柱驱动电机（21）的输出端安装有浮选柱主动带轮（22），浮选柱主动带轮（22）通过传动皮带与浮选柱从动带轮（23）建立连接，浮选柱外壳体（24）通过管道与外接气源连通。
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