CN217962914U - 一种石墨矿的浮选脱硫除铁系统 - Google Patents

Abstract

一种石墨矿的浮选脱硫除铁系统，该系统包括磨矿装置、分级装置、加药调浆装置、粗选装置、精选装置、扫选装置以及浓缩过滤装置。石墨矿进入系统后依次经过粗磨、分级、加药调浆、浮选粗选、多段调浆配合浮选精选工艺，最后经过浓缩过滤获得石墨精矿。本实用新型提供的一种石墨矿的浮选脱硫除铁系统采用多级浮选精选，结合扫选精矿返回重选的工艺，能够大幅降低石墨精矿中的硫铁含量，且该工艺石墨精矿回收率高，流程简单，适用于多种隐晶质石墨矿石。

Description

一种石墨矿的浮选脱硫除铁系统

技术领域

本实用新型涉及一种浮选系统，具体涉及一种石墨矿的浮选脱硫除铁系统，属于矿石浮选技术领域。

背景技术

石墨是一种高能晶体碳材料，因其独特的结构和特性，广泛应用于冶金、机械、环保、化工、耐火、电子、医药和军工等行业。随着工业的不断发展，可供利用的优质鳞片状石墨资源不断减少，对难选的隐晶质石墨资源开发工艺日益必要。

国内外石墨提纯的主要方法有浮选法、酸碱法、氯化焙烧法和高温法等，其中浮选法具备低成本、高分选效率、环境污染小、对矿石适应性强等优点被石墨加工企业广泛采用。但浮选法生产的石墨精矿产品中杂质含量相对较多，通常需要后续高成本的化学方法除杂。石墨中的硫是有害杂质元素，其含量作为一项重要评价指标，限制了石墨产品的高附加值利用，直接影响产品的价格。

目前，隐晶质石墨浮选脱除杂质主要依靠多次精选的方法，通过5-8次的精选堆叠达到降低精矿中硫铁的含量。专利CN201711263927.4公开了一种低品位微晶石墨(也称隐晶质石墨)的选矿提纯方法，先对微晶石墨原矿依次进行破碎、磨矿，向磨矿后矿浆中加入捕收剂、起泡剂，搅拌，在pH值3-4的酸性环境中进行石墨浮选，利用酸性环境下分解脉石组分，消除钙、镁、铁等难免离子的滋扰。但该方法在工业推广过程中实施困难，酸性条件对选矿设备的腐蚀问题带来较高的生产成本。专利CN201510971039.2公开了一种隐晶质石墨的浮选方法，借助两段式高紊流调浆设备进行搅拌调浆，并加入硅酸钠作为矿浆分散剂，强化隐晶质石墨与脉石矿物杂质的分选，但该方法在工业生产中高紊流状态的矿浆对设备管道的磨蚀作用明显。

实用新型内容

针对现有技术中优质石墨资源不断减少，而石墨矿的提纯存在成本高、分选效率低、对环境存在污染、工艺复杂的问题，本实用新型提出一种石墨矿的浮选脱硫除铁系统，通过多段磨选分级和浮选，并结合每段矿石的特性，采用不同的浮选剂，有效抑制硫铁矿物，降低了石墨精矿中的硫铁含量，且该系统构成简单，适用于多种隐晶质石墨矿石。

根据本实用新型的实施方案，提供一种石墨矿的浮选脱硫除铁系统。

一种石墨矿的浮选脱硫除铁系统，该系统包括磨矿装置、分级装置、加药调浆装置、粗选装置、精选装置、扫选装置以及浓缩过滤装置。其中，磨矿装置的出料口与分级装置的进料口相连接。分级装置的筛上物料出口通过粗料返磨输送机构与磨矿装置的进料口相连接，分级装置的筛下物料出口与加药调浆装置的进料口相连接。加药调浆装置的出料口与粗选装置的进料口相连接。粗选装置的精矿出口与精选装置的进料口相连接，粗选装置的尾矿出口与扫选装置的进料口相连接。精选装置的精矿出口与浓缩过滤装置的进料口相连接。扫选装置的精矿出口与精选装置的进料口相连接。

优选的是，该系统包括n个依次串联设置的精选单元，分别为第一精选单元、第二精选单元……、第n精选单元，其中，2≤n≤4，且n为整数。第一精选单元的进料口与粗选装置的精矿出口相连接，第n精选装置的精矿出口与浓缩过滤装置的进料口相连接。

优选的是，该系统还包括有n个精选加药调浆单元。n个所述精选加药调浆单元与n个所述精选单元依次交替串联设置。即第一精选加药调浆单元设置在第一精选单元的进料口与粗选装置的精矿出口之间、第二精选加药调浆单元设置在第一精选单元的精矿出口与第二精选单元的进料口之间、……、第n加药调浆单元设置在第(n-1)精选单元的精矿出口与第n精选单元的进料口之间。

优选的是，扫选装置包括第一扫选装置、磨矿分级单元以及第二扫选装置。第一扫选装置的进料口与粗选装置的尾矿出口相连接，第一扫选装置的精矿出口与磨矿分级单元的进料口相连接，磨矿分级单元的细料出口与第二扫选装置的进料口相连接，第二扫选装置的精矿出口通过精矿回流输送机构与第一精选加药调浆单元的进料口相连接。第一扫选装置和第二扫选装置的尾矿出口均连接至尾矿收集机构。

优选的是，该系统还包括有第一扫选加药调浆单元和第二扫选加药调浆单元。第一扫选加药调浆单元设置在第一扫选装置与粗选装置之间，并且第一扫选加药调浆单元的进料口与粗选装置的尾矿出口相连接，第一扫选加药调浆单元的出料口与第一扫选装置的进料口相连接。第二扫选加药调浆单元设置在磨矿分级单元与第二扫选装置之间，并且第二扫选加药调浆单元的进料口与磨矿分级单元的细料出口相连接，第二扫选加药调浆单元的出料口与第二扫选装置的进料口相连接。

优选的是，磨矿分级单元包括扫选分级装置和扫选磨矿装置。扫选分级装置的进料口与第一扫选装置的精矿出口相连接，扫选分级装置的细料出口与第二扫选加药调浆单元的进料口相连接，扫选分级装置的粗料出口与扫选磨矿装置的进料口相连接，扫选磨矿装置的出料口与扫选分级装置的进料口相连接。

优选的是，所有精选单元的尾矿出口均通过精选尾矿输送机构与扫选分级装置的进料口相连接。

优选的是，所述分级装置内设有第一筛网，第一筛网的筛孔孔径为70μm至80μm。

优选的是，所述扫选分级装置内设置有第二筛网，第二筛网的筛孔孔径为30μm至40μm。

优选的是，所述磨矿装置为棒磨机。

优选的是，所述扫选磨矿装置为球磨机。

优选的是，所述浓缩过滤装置包括浓缩单元和过滤单元，浓缩单元的进料口与第n精选单元的精矿出口相连接，浓缩单元的出料口与过滤单元的进料口相连接，过滤单元的精矿出口与精矿收集装置的进料口相连接。浓缩单元和过滤单元的排水口均与循环水收集装置的进水口相连接。

优选的是，所述加药调浆装置上设置有巯基乙酸钠添加管道、乳化柴油添加管道、甲基异丁基甲醇添加管道。

优选的是，n个所述精选加药调浆单元上均设置有巯基乙酸钠添加管道。

优选的是，所述第一扫选加药调浆单元上设置有乳化柴油添加管道和甲基异丁基甲醇添加管道。

优选的是，所述第二扫选加药调浆单元上设置有巯基乙酸钠添加管道、乳化柴油添加管道、甲基异丁基甲醇添加管道。

在本实用新型中，石墨矿进入系统后依次经过粗磨、分级、加药调浆、浮选粗选、多段调浆配合浮选精选工艺，最后经过浓缩过滤获得石墨精矿。通过多次浮选有效抑制了石墨矿中的硫铁矿物，得到的石墨精矿中硫铁含量较低，通过粗选除掉了大部分杂质，减少后续工艺中的矿物量，该工艺流程简单，适用于多种隐晶质石墨矿石。

在本实用新型中，石墨矿完成粗磨分级后，在粗选阶段分离出石墨矿中的大部分杂质，并在第一扫选阶段将扫选尾矿直接排出，减少后续浮选工艺中的矿石量，节约浮选试剂。同时，将多段精选的尾矿和第一扫选工艺的精矿混合进行细磨，通过分级工艺进一步分离石墨精矿与杂质，并由第二扫选工艺对细磨后的矿物进行筛选，第二扫选工艺的精矿返回浮选精选工艺，浮选精选工艺的尾矿又返回细磨和分级工艺，提高石墨精矿的回收率。

在本实用新型中，根据石墨矿中的杂质含量，实时调整精选单元的数量。例如，当石墨矿中的杂质含量较高时，增加精选单元的数量，以去除大部分石墨矿中的硫铁杂质。当石墨矿中的杂质含量较低时，减少精选单元的数量，节约浮选试剂并提高浮选效率。

在本实用新型中，根据石墨矿在各阶段的不同特性，向不同阶段的石墨矿中加入不同的浮选试剂并调节浓度。例如，向加药调浆杂质中加入800～1200g/t的巯基乙酸钠、1000～1500g/t的乳化柴油以及15～25g/t的MIBC，向精选加药调浆单元中加入300～500g/t的巯基乙酸钠，向第一扫选加药调浆单元中加入200～400g/t的乳化柴油和8～12g/t的MIBC，向第二扫选加药调浆单元中加入400～600g/t的巯基乙酸钠、200～400g/t的乳化柴油以及8～12g/t的MIBC。采用巯基乙酸钠作为脱硫除铁抑制剂，在浮选过程中能够有效抑制硫铁矿物，降低石墨精矿中的硫铁含量；乳化柴油作为石墨捕收剂，在浮选过程中能够吸附在石墨颗粒表面，捕收石墨矿物颗粒；MIBC化学成分是甲基异丁基甲醇，作为浮选起泡剂，在浮选过程中可以降低水的表面张力，促进浮选液面上部形成稳定泡沫层。

在本实用新型中，设置循环水收集装置，水循环装置收集浓缩单元和过滤单元的排水，并在净化完毕后重新导入系统使用，节约水资源。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型提供的一种石墨矿的浮选脱硫除铁系统采用多级浮选精选，结合扫选精矿返回重选的工艺，能够大幅降低石墨精矿中的硫铁含量，且该工艺流程简单，适用于多种隐晶质石墨矿石。

2、本实用新型提供的一种石墨矿的浮选脱硫除铁系统根据石墨矿在各阶段的不同特性，加入不同的浮选试剂进行浮选，并采用巯基乙酸钠作为脱硫除铁抑制剂，能够在浮选过程中有效抑制硫铁矿物，降低石墨精矿中的硫铁含量。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种石墨矿的浮选脱硫除铁系统的结构示意图。

图2为本实用新型提供的一种石墨矿的浮选脱硫除铁系统的详细结构示意图。

图3为本实用新型提供的一种石墨矿的浮选脱硫除铁系统的带有返矿工艺的结构示意图。

附图标记：1：磨矿装置；2：分级装置；3：加药调浆装置；4：粗选装置；5：精选装置；501：精选单元；6：扫选装置；601：第一扫选装置；602：磨矿分级单元；6021：扫选分级装置；6022：扫选磨矿装置；603：第二扫选装置；7：过滤浓缩装置；701：浓缩单元；702：过滤单元；8：精选加药调浆单元；9：尾矿收集机构；10：第一扫选加药调浆单元；11：第二扫选加药调浆单元；12：精矿收集装置；13：循环水收集装置；S1：粗料返磨输送机构；S2：精矿回流输送机构；S3：精选尾矿输送机构。

具体实施方式

下面对本实用新型的技术方案进行举例说明，本实用新型请求保护的范围包括但不限于以下实施例。

一种石墨矿的浮选脱硫除铁系统，该系统包括磨矿装置1、分级装置2、加药调浆装置3、粗选装置4、精选装置5、扫选装置6以及浓缩过滤装置7。其中，磨矿装置1的出料口与分级装置2的进料口相连接。分级装置2的筛上物料出口通过粗料返磨输送机构S1与磨矿装置1的进料口相连接，分级装置2的筛下物料出口与加药调浆装置3的进料口相连接。加药调浆装置3的出料口与粗选装置4的进料口相连接。粗选装置4的精矿出口与精选装置5的进料口相连接，粗选装置4的尾矿出口与扫选装置6的进料口相连接。精选装置5的精矿出口与浓缩过滤装置7的进料口相连接。扫选装置6的精矿出口与精选装置5的进料口相连接。

优选的是，该系统包括n个依次串联设置的精选单元501，分别为第一精选单元、第二精选单元……、第n精选单元，其中，2≤n≤4，且n为整数。第一精选单元的进料口与粗选装置4的精矿出口相连接，第n精选装置的精矿出口与浓缩过滤装置7的进料口相连接。

优选的是，该系统还包括有n个精选加药调浆单元8。n个所述精选加药调浆单元8与n个所述精选单元501依次交替串联设置。即第一精选加药调浆单元设置在第一精选单元的进料口与粗选装置的精矿出口之间、第二精选加药调浆单元设置在第一精选单元的精矿出口与第二精选单元的进料口之间、……、第n加药调浆单元设置在第(n-1)精选单元的精矿出口与第n精选单元的进料口之间。

优选的是，扫选装置6包括第一扫选装置601、磨矿分级单元602以及第二扫选装置603。第一扫选装置601的进料口与粗选装置4的尾矿出口相连接，第一扫选装置601的精矿出口与磨矿分级单元602的进料口相连接，磨矿分级单元602的细料出口与第二扫选装置603的进料口相连接，第二扫选装置603的精矿出口通过精矿回流输送机构S2与第一精选加药调浆单元的进料口相连接。第一扫选装置601和第二扫选装置603的尾矿出口均连接至尾矿收集机构7。

优选的是，该系统还包括有第一扫选加药调浆单元10和第二扫选加药调浆单元11。第一扫选加药调浆单元10设置在第一扫选装置601与粗选装置4之间，并且第一扫选加药调浆单元10的进料口与粗选装置4的尾矿出口相连接，第一扫选加药调浆单元10的出料口与第一扫选装置601的进料口相连接。第二扫选加药调浆单元11设置在磨矿分级单元602与第二扫选装置603之间，并且第二扫选加药调浆单元11的进料口与磨矿分级单元602的细料出口相连接，第二扫选加药调浆单元11的出料口与第二扫选装置603的进料口相连接。

优选的是，磨矿分级单元602包括扫选分级装置6021和扫选磨矿装置6022。扫选分级装置6021的进料口与第一扫选装置601的精矿出口相连接，扫选分级装置6021的细料出口与第二扫选加药调浆单元11的进料口相连接，扫选分级装置6021的粗料出口与扫选磨矿装置6022的进料口相连接，扫选磨矿装置6022的出料口与扫选分级装置6021的进料口相连接。

优选的是，所有精选单元501的尾矿出口均通过精选尾矿输送机构S3与扫选分级装置6021的进料口相连接。

优选的是，所述分级装置2内设有第一筛网，第一筛网的筛孔孔径为70μm至80μm。

优选的是，所述扫选分级装置6021内设置有第二筛网，第二筛网的筛孔孔径为30μm至40μm。

优选的是，所述磨矿装置1为棒磨机。

优选的是，所述扫选磨矿装置6022为球磨机。

优选的是，所述浓缩过滤装置7包括浓缩单元701和过滤单元702，浓缩单元701的进料口与第n精选单元的精矿出口相连接，浓缩单元701的出料口与过滤单元702的进料口相连接，过滤单元702的精矿出口与精矿收集装置12的进料口相连接。浓缩单元701和过滤单元702的排水口均与循环水收集装置13的进水口相连接。

优选的是，所述加药调浆装置3上设置有巯基乙酸钠添加管道、乳化柴油添加管道、甲基异丁基甲醇添加管道。

优选的是，n个所述精选加药调浆单元8上均设置有巯基乙酸钠添加管道。

优选的是，所述第一扫选加药调浆单元10上设置有乳化柴油添加管道和甲基异丁基甲醇添加管道。

优选的是，所述第二扫选加药调浆单元11上设置有巯基乙酸钠添加管道、乳化柴油添加管道、甲基异丁基甲醇添加管道。

Claims (10)

1.一种石墨矿的浮选脱硫除铁系统，其特征在于：该系统包括磨矿装置(1)、分级装置(2)、加药调浆装置(3)、粗选装置(4)、精选装置(5)、扫选装置(6)以及浓缩过滤装置(7)；其中，磨矿装置(1)的出料口与分级装置(2)的进料口相连接；分级装置(2)的筛上物料出口通过粗料返磨输送机构(S1)与磨矿装置(1)的进料口相连接，分级装置(2)的筛下物料出口与加药调浆装置(3)的进料口相连接；加药调浆装置(3)的出料口与粗选装置(4)的进料口相连接；粗选装置(4)的精矿出口与精选装置(5)的进料口相连接，粗选装置(4)的尾矿出口与扫选装置(6)的进料口相连接；精选装置(5)的精矿出口与浓缩过滤装置(7)的进料口相连接；扫选装置(6)的精矿出口与精选装置(5)的进料口相连接。

2.根据权利要求1所述的浮选脱硫除铁系统，其特征在于：该系统包括n个依次串联设置的精选单元(501)，分别为第一精选单元、第二精选单元、……、第n精选单元，其中，2≤n≤4，且n为整数；第一精选单元的进料口与粗选装置(4)的精矿出口相连接，第n精选装置的精矿出口与浓缩过滤装置(7)的进料口相连接。

3.根据权利要求2所述的浮选脱硫除铁系统，其特征在于：该系统还包括有n个精选加药调浆单元(8)；n个所述精选加药调浆单元(8)与n个所述精选单元(501)依次交替串联设置；即第一精选加药调浆单元设置在第一精选单元的进料口与粗选装置(4)的精矿出口之间、第二精选加药调浆单元设置在第一精选单元的精矿出口与第二精选单元的进料口之间、……、第n加药调浆单元设置在第(n-1)精选单元的精矿出口与第n精选单元的进料口之间。

4.根据权利要求3所述的浮选脱硫除铁系统，其特征在于：扫选装置(6)包括第一扫选装置(601)、磨矿分级单元(602)以及第二扫选装置(603)；第一扫选装置(601)的进料口与粗选装置(4)的尾矿出口相连接，第一扫选装置(601)的精矿出口与磨矿分级单元(602)的进料口相连接，磨矿分级单元(602)的细料出口与第二扫选装置(603)的进料口相连接，第二扫选装置(603)的精矿出口通过精矿回流输送机构(S2)与第一精选加药调浆单元的进料口相连接；第一扫选装置(601)和第二扫选装置(603)的尾矿出口均连接至尾矿收集机构(9)。

5.根据权利要求4所述的浮选脱硫除铁系统，其特征在于：该系统还包括有第一扫选加药调浆单元(10)和第二扫选加药调浆单元(11)；第一扫选加药调浆单元(10)设置在第一扫选装置(601)与粗选装置(4)之间，并且第一扫选加药调浆单元(10)的进料口与粗选装置(4)的尾矿出口相连接，第一扫选加药调浆单元(10)的出料口与第一扫选装置(601)的进料口相连接；第二扫选加药调浆单元(11)设置在磨矿分级单元(602)与第二扫选装置(603)之间，并且第二扫选加药调浆单元(11)的进料口与磨矿分级单元(602)的细料出口相连接，第二扫选加药调浆单元(11)的出料口与第二扫选装置(603)的进料口相连接。

6.根据权利要求5所述的浮选脱硫除铁系统，其特征在于：磨矿分级单元(602)包括扫选分级装置(6021)和扫选磨矿装置(6022)；扫选分级装置(6021)的进料口与第一扫选装置(601)的精矿出口相连接，扫选分级装置(6021)的细料出口与第二扫选加药调浆单元(11)的进料口相连接，扫选分级装置(6021)的粗料出口与扫选磨矿装置(6022)的进料口相连接，扫选磨矿装置(6022)的出料口与扫选分级装置(6021)的进料口相连接；

所有精选单元(501)的尾矿出口均通过精选尾矿输送机构(S3)与扫选分级装置(6021)的进料口相连接。

7.根据权利要求6所述的浮选脱硫除铁系统，其特征在于：所述分级装置(2)内设有第一筛网，第一筛网的筛孔孔径为70μm至80μm；和/或

所述扫选分级装置(6021)内设置有第二筛网，第二筛网的筛孔孔径为30μm至40μm。

8.根据权利要求6或7所述的浮选脱硫除铁系统，其特征在于：所述磨矿装置(1)为棒磨机；和/或

所述扫选磨矿装置(6022)为球磨机。

9.根据权利要求8所述的浮选脱硫除铁系统，其特征在于：所述浓缩过滤装置(7)包括浓缩单元(701)和过滤单元(702)，浓缩单元(701)的进料口与第n精选单元的精矿出口相连接，浓缩单元(701)的出料口与过滤单元(702)的进料口相连接，过滤单元(702)的精矿出口与精矿收集装置(12)的进料口相连接；浓缩单元(701)和过滤单元(702)的排水口均与循环水收集装置(13)的进水口相连接。

10.根据权利要求9所述的浮选脱硫除铁系统，其特征在于：所述加药调浆装置(3)上设置有巯基乙酸钠添加管道、乳化柴油添加管道、甲基异丁基甲醇添加管道；和/或

n个所述精选加药调浆单元(8)上均设置有巯基乙酸钠添加管道；和/或

所述第一扫选加药调浆单元(10)上设置有乳化柴油添加管道和甲基异丁基甲醇添加管道；和/或

所述第二扫选加药调浆单元(11)上设置有巯基乙酸钠添加管道、乳化柴油添加管道、甲基异丁基甲醇添加管道。

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