权利要求
1.一种基于旋流器的石墨
浮选装置，包括支架(1)与收集箱(2)，其特征在于：所述支架(1)中安装有旋流器组，所述旋流器组包括至少三个旋流器，所述旋流器从下到上依次包括锥桶部分(3)、中间圆筒部分(4)与上盖结构(5)，所述中间圆筒部分(4)与锥桶部分(3)的顶部固定连接，所述中间圆筒部分(4)的上设置有让石墨原料切向进入的进料口，所述上盖结构(5)与中间圆筒部分(4)的顶部固定连接，所述上盖结构(5)的内部设置有辅助旋流机构，用于辅助增加物料进入到旋流器中的切向速度，所述辅助旋流机构包括可调旋流叶片组件(6)、升降组件(7)与驱动组件(8);
所述上盖结构(5)包括上圆筒(51)，所述上圆筒(51)的顶部固定连接有盖板(52)，所述盖板(52)的顶部固定连通有上排料管(53)，且上排料管(53)贯穿盖板(52)并延伸至上圆筒(51)的内部，所述驱动组件(8)用于驱动可调旋流叶片组件(6)进行转动，所述升降组件(7)用于调整可调旋流叶片组件(6)的高度，所述可调旋流叶片组件(6)包括T型管(61)，所述T型管(61)与上排料管(53)的表面活动连接，所述T型管(61)的表面沿周向等距离转动连接有多个转动杆(62)，多个所述转动杆(62)的一端均固定连接有扇叶(63)。
2.根据权利要求1所述的一种基于旋流器的石墨浮选装置，其特征在于：所述可调旋流叶片组件(6)还包括滑套(64)，所述滑套(64)与T型管(61)的表面滑动连接，所述滑套(64)的表面沿周向等距离固定连接有多个L型杆(65)，所述L型杆(65)的表面固定连接有挡环(66)，所述T型管(61)的顶部固定连接有左右两个第一电动推杆(69)，两个所述第一电动推杆(69)的伸缩端均与滑套(64)的顶部固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于旋流器的石墨浮选装置，其特征在于：所述扇叶(63)的内部开设有导槽(67)，所述挡环(66)处于导槽(67)的内部，所述转动杆(62)的表面套设有扭簧(68)，所述扭簧(68)的一端与扇叶(63)的一侧固定连接，且扭簧(68)的另一端与T型管(61)的表面固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于旋流器的石墨浮选装置，其特征在于：所述降组件(7)包括固定环(71)，所述固定环(71)与T型管(61)的顶部固定连接，所述固定环(71)的表面开设有环形槽(72)，所述盖板(52)的顶部固定连接有左右两个第二电动推杆(73)。
5.根据权利要求4所述的一种基于旋流器的石墨浮选装置，其特征在于：两个所述第二电动推杆(73)的伸缩端均固定连接有外圆环(74)，所述外圆环(74)的内表面固定连接有左右两个挡杆(75)，两个所述挡杆(75)均处于环形槽(72)的内部。
6.根据权利要求1所述的一种基于旋流器的石墨浮选装置，其特征在于：所述驱动组件(8)包括防护盒与驱动电机(81)，所述防护盒与上圆筒(51)的表面固定连接，所述驱动电机(81)与防护盒内壁的顶部固定连接，所述驱动电机(81)的输出端固定连接有主动齿轮(82)，所述T型管(61)的顶部固定连接有环形齿轮(83)，在升降组件(7)带动可调旋流叶片组件(6)向下移动以让环形齿轮(83)与主动齿轮(82)进行啮合。
7.一种基于权利要求1-6任意一项所述的基于旋流器的石墨浮选装置的浮选工艺，其特征在于：具体包括以下步骤：
步骤一：将原料大鳞片晶质石墨矿进行破碎，球磨，向磨矿产品中添加快选剂后投入
浮选机中进行浮选，制得粗精矿和
尾矿;
步骤二：将步骤一中所得的粗精矿投入旋流器中进行旋流精选，旋流器下方排出的尾矿经过再磨后再次投入到旋流器中，旋流器上方排出得到中矿，如此重复进行多次精选，将多次精选后所得的中矿合并;
步骤三：将步骤二所得尾矿调节pH值，向其中加入乳化剂乳化的煤油和起泡剂松醇油搅拌后浮选制得粗精矿和尾矿，粗精矿经过球磨再磨，再磨产品中加入乳化剂乳化的煤油和起泡剂松醇油后进行浮选制得一次精选精矿和中矿，一次精选精矿经过砂磨再磨，再磨产品中再次加入乳化剂乳化的煤油和起泡剂松醇油后进行浮选制得二次精选精矿和中矿，二次精选精矿与步骤二中所得的中矿合并后经多次砂磨和浮选后得石墨精矿和中矿，将多次精选后所得的中矿合并;
步骤四：步骤三中所得尾矿中加入乳化剂乳化后的煤油和起泡剂松醇油进行扫选，得中矿和尾矿;
步骤五：将步骤三、四中所得的中矿合并，浓缩，球磨，向其中加入乳化剂乳化的煤油和起泡剂松醇油后进行扫选，经多次再磨、浮选后得石墨精矿和尾矿。
8.根据权利要求7所述的一种基于旋流器的石墨浮选装置的浮选工艺，其特征在于：所述步骤三在进行多次精选时，在经过七次精选后进入提质线以得到符合大小的大鳞片石墨。
说明书
技术领域
[0001]本发明涉及石墨生产技术领域，具体为一种基于旋流器的石墨浮选装置及工艺。
背景技术
[0002]石墨是一种重要的非金属
矿产资源，广泛应用于冶金、化工、电子、航天等众多领域，而石墨浮选工艺是石墨提取中常用的一种方法，本文将对石墨浮选工艺流程进行全面、详细、完整和深入的探讨，石墨浮选工艺是利用石墨矿石与特定药剂之间的吸附性和表面活性的差异，通过浮选机械设备将有用矿物浮出，从而实现石墨的分离和提取。
[0003]参考专利公告号“CN106513164B”公开了一种大鳞片晶质石墨矿浮选工艺，包括如下步骤：1)将原料大鳞片晶质石墨矿进行破碎，球磨，向磨矿产品中添加快选剂后投入浮选机中进行浮选，制得粗精矿和尾矿，所述快选剂包括如下组分：50～65wt%的甲基异丁基甲醇、20～30wt%的石油醚和10～25wt%的丙酮;2)将步骤1)中所得的粗精矿投入浮选机中进行多次快选精选，制得石墨精矿和中矿，将多次精选后所得的中矿合并。
[0004]如上述技术所示，传统机械搅拌式浮选机产生的强湍流导致鳞片碎裂，石墨片层易因机械磨矿过度破坏，导致大鳞片损失，影响高附加值产品产率，而且现有技术中采用旋流器多用于分级或脱泥，但未针对石墨疏水性分层特性与旋流器离心力场的协同效应进行优化设计。
发明内容
[0005]针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于旋流器的石墨浮选装置及工艺，解决了现有的石墨浮选时大鳞片损失的问题。
[0006]为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于旋流器的石墨浮选装置包括支架与收集箱，所述支架中安装有旋流器组，所述旋流器组包括至少三个旋流器，所述旋流器从下到上依次包括锥桶部分、中间圆筒部分与上盖结构，所述上盖结构的内部设置有辅助旋流机构，用于辅助增加物料进入到旋流器中的切向速度，所述辅助旋流机构包括可调旋流叶片组件、升降组件与驱动组件;
[0007]所述上盖结构包括上圆筒，所述上圆筒的顶部固定连接有盖板，所述盖板的顶部固定连通有上排料管，且上排料管贯穿盖板并延伸至上圆筒的内部，所述驱动组件用于驱动可调旋流叶片组件进行转动，所述升降组件用于调整可调旋流叶片组件的高度，所述可调旋流叶片组件包括T型管，所述T型管与上排料管的表面活动连接，所述T型管的表面沿周向等距离转动连接有多个转动杆，多个所述转动杆的一端均固定连接有扇叶。
[0008]优选的，所述可调旋流叶片组件还包括滑套，所述滑套与T型管的表面滑动连接，所述滑套的表面沿周向等距离固定连接有多个L型杆，所述L型杆的表面固定连接有挡环，所述T型管的顶部固定连接有左右两个第一电动推杆，两个所述第一电动推杆的伸缩端均与滑套的顶部固定连接。
[0009]优选的，所述扇叶的内部开设有导槽，所述挡环处于导槽的内部，所述转动杆的表面套设有扭簧，所述扭簧的一端与扇叶的一侧固定连接，且扭簧的另一端与T型管的表面固定连接。
[0010]优选的，所述升降组件包括固定环，所述固定环与T型管的顶部固定连接，所述固定环的表面开设有环形槽，所述盖板的顶部固定连接有左右两个第二电动推杆。
[0011]优选的，两个所述第二电动推杆的伸缩端均固定连接有外圆环，所述外圆环的内表面固定连接有左右两个挡杆，两个所述挡杆均处于环形槽的内部。
[0012]优选的，所述驱动组件包括防护盒与驱动电机，所述防护盒与上圆筒的表面固定连接，所述驱动电机与防护盒内壁的顶部固定连接，所述驱动电机的输出端固定连接有主动齿轮，所述T型管的顶部固定连接有环形齿轮，在升降组件带动可调旋流叶片组件向下移动以让环形齿轮与主动齿轮进行啮合。
[0013]优选的，所述中间圆筒部分与锥桶部分的顶部固定连接，所述中间圆筒部分的上设置有让石墨原料切向进入的进料口，所述上盖结构与中间圆筒部分的顶部固定连接。
[0014]本发明还公开了一种基于旋流器的石墨浮选装置的浮选工艺，具体包括以下步骤：
[0015]步骤一：将原料大鳞片晶质石墨矿进行破碎，球磨，向磨矿产品中添加快选剂后投入浮选机中进行浮选，制得粗精矿和尾矿;
[0016]步骤二：将步骤一中所得的粗精矿投入旋流器中进行旋流精选，旋流器下方排出的尾矿经过再磨后再次投入到旋流器中，旋流器上方排出得到中矿，如此重复进行多次精选，将多次精选后所得的中矿合并;
[0017]步骤三：将步骤二所得尾矿调节pH值，向其中加入乳化剂乳化的煤油和起泡剂松醇油搅拌后浮选制得粗精矿和尾矿，粗精矿经过球磨再磨，再磨产品中加入乳化剂乳化的煤油和起泡剂松醇油后进行浮选制得一次精选精矿和中矿，一次精选精矿经过砂磨再磨，再磨产品中再次加入乳化剂乳化的煤油和起泡剂松醇油后进行浮选制得二次精选精矿和中矿，二次精选精矿与步骤二中所得的中矿合并后经多次砂磨和浮选后得石墨精矿和中矿，将多次精选后所得的中矿合并;
[0018]步骤四：步骤三中所得尾矿中加入乳化剂乳化后的煤油和起泡剂松醇油进行扫选，得中矿和尾矿;
[0019]步骤五：将步骤三、四中所得的中矿合并，浓缩，球磨，向其中加入乳化剂乳化的煤油和起泡剂松醇油后进行扫选，经多次再磨、浮选后得石墨精矿和尾矿。
[0020]优选的，所述步骤三在进行多次精选时，在经过七次精选后进入提质线以得到符合大小的大鳞片石墨。
[0021]有益效果
[0022]本发明提供了一种基于旋流器的石墨浮选装置及工艺。与现有技术相比具备以下有益效果：
[0023]1、该基于旋流器的石墨浮选装置及工艺，通过辅助旋流机构在石墨精选矿进入到旋流器中后，推动物料移动，进而在物料通过后仍维持有效推动力，降低中途沉降风险，通过可调旋流叶片组件中的多个扇叶的倾斜角度能够进行调整，可快速完成角度切换，使石墨矿进入速率与后续工作状态适配，并在进行旋流分级时，通过快速调整角度实现石墨矿不同大小物料的差异化投放。
[0024]2、该基于旋流器的石墨浮选装置及工艺，通过升降组件能够调整辅助旋流机构的高度，进而在需要增加推动力时让辅助旋流机构进入工作位置，并与驱动组件进行配合，避免装置使用成本出现浪费的问题。
[0025]3、该基于旋流器的石墨浮选装置及工艺，通过采用阶梯式分选策略，并通过分级离心力场避免粗颗粒对鳞片的机械剪切破坏，大鳞片保有率提高，对比传统浮选工艺，鳞片破损率降低。
附图说明
[0026]图1为本发明石墨浮选的工艺流程图;
[0027]图2为本发明基于旋流器的石墨浮选装置的示意图;
[0028]图3为本发明旋流器的示意图;
[0029]图4为本发明辅助旋流机构的分解示意图
[0030]图5为本发明旋流组件、驱动组件及升降组件的分解示意图;
[0031]图6为本发明辅助旋流机构的示意图;
[0032]图7为本发明A处的放大图。
[0033]图中：1、支架;2、收集箱;3、锥桶部分;4、中间圆筒部分;5、上盖结构;51、上圆筒;52、盖板;53、上排料管;6、可调旋流叶片组件;61、T型管;62、转动杆;63、扇叶;64、滑套;65、L型杆;66、挡环;67、导槽;68、扭簧;69、第一电动推杆;7、升降组件;71、固定环;72、环形槽;73、第二电动推杆;74、外圆环;75、挡杆;8、驱动组件;81、驱动电机;82、主动齿轮;83、环形齿轮。
具体实施方式
[0034]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0035]请参阅图2-7，该基于旋流器的石墨浮选装置提供两种技术方案：
[0036]第一种实施方式：包括支架1与收集箱2，支架1中安装有旋流器组，旋流器组包括至少三个旋流器，旋流器从下到上依次包括锥桶部分3、中间圆筒部分4与上盖结构5，中间圆筒部分4与锥桶部分3的顶部固定连接，中间圆筒部分4的上设置有让石墨原料切向进入的进料口，上盖结构5与中间圆筒部分4的顶部固定连接，上盖结构5的内部设置有辅助旋流机构，用于辅助增加物料进入到旋流器中的切向速度，辅助旋流机构包括可调旋流叶片组件6、升降组件7与驱动组件8;
[0037]上盖结构5包括上圆筒51，上圆筒51的顶部固定连接有盖板52，盖板52的顶部固定连通有上排料管53，且上排料管53贯穿盖板52并延伸至上圆筒51的内部，驱动组件8用于驱动可调旋流叶片组件6进行转动，升降组件7用于调整可调旋流叶片组件6的高度，可调旋流叶片组件6包括T型管61，T型管61与上排料管53的表面活动连接，T型管61的表面沿周向等距离转动连接有多个转动杆62，多个转动杆62的一端均固定连接有扇叶63，可调旋流叶片组件6还包括滑套64，滑套64与T型管61的表面滑动连接，滑套64的表面沿周向等距离固定连接有多个L型杆65，L型杆65的表面固定连接有挡环66，T型管61的顶部固定连接有左右两个第一电动推杆69，两个第一电动推杆69的伸缩端均与滑套64的顶部固定连接，扇叶63的内部开设有导槽67，挡环66处于导槽67的内部，转动杆62的表面套设有扭簧68，扭簧68的一端与扇叶63的一侧固定连接，且扭簧68的另一端与T型管61的表面固定连接。
[0038]通过辅助旋流机构在石墨精选矿进入到旋流器中后，推动物料移动，进而在物料通过后仍维持有效推动力，降低中途沉降风险，通过可调旋流叶片组件6中的多个扇叶63的倾斜角度能够进行调整，可快速完成角度切换，使石墨矿进入速率与后续工作状态适配，并在进行旋流分级时，通过快速调整角度实现石墨矿不同大小物料的差异化投放。
[0039]第二种实施方式，与第一种实施方式的主要区别在于：升降组件7包括固定环71，固定环71与T型管61的顶部固定连接，固定环71的表面开设有环形槽72，盖板52的顶部固定连接有左右两个第二电动推杆73，两个第二电动推杆73的伸缩端均固定连接有外圆环74，外圆环74的内表面固定连接有左右两个挡杆75，两个挡杆75均处于环形槽72的内部。
[0040]驱动组件8包括防护盒与驱动电机81，防护盒与上圆筒51的表面固定连接，驱动电机81与防护盒内壁的顶部固定连接，驱动电机81的输出端固定连接有主动齿轮82，T型管61的顶部固定连接有环形齿轮83，在升降组件7带动可调旋流叶片组件6向下移动以让环形齿轮83与主动齿轮82进行啮合。
[0041]使用时，石墨矿以一定的压力从中间圆筒部分4上的进料口进入，石墨矿在锥桶部分3与中间圆筒部分4中旋流并完成分级，另外在底部排料口增大或者分选精度不足时，启动两个第二电动推杆73使得外圆环74向下移动，外圆环74向下移动并通过两个挡杆75推动固定环71向下移动，从而让环形齿轮83与主动齿轮82啮合，启动驱动电机81使得主动齿轮82转动，主动齿轮82转动并使得环形齿轮83转动，从而带动T型管61转动，T型管61转动使得多个扇叶63转动，进而推动物料移动，另外在分选动力不足，启动两个第一电动推杆69使得滑套64向上移动，从而带动多个L型杆65向上移动，进而通过挡环66推动扇叶63转动，进而改变扇叶63的角度，从而增加对物料的输送能力。
[0042]参阅图1，本发明还公开了一种基于旋流器的石墨浮选装置及工艺，具体包括以下步骤：
[0043]步骤一：将原料大鳞片晶质石墨矿进行破碎，球磨，向磨矿产品中添加快选剂后投入浮选机中进行浮选，制得粗精矿和尾矿;
[0044]步骤二：将步骤一中所得的粗精矿投入旋流器中进行旋流精选，旋流器下方排出的尾矿经过再磨后再次投入到旋流器中，旋流器上方排出得到中矿，如此重复进行多次精选，将多次精选后所得的中矿合并;
[0045]步骤三：将步骤二所得尾矿调节pH值，向其中加入乳化剂乳化的煤油和起泡剂松醇油搅拌后浮选制得粗精矿和尾矿，粗精矿经过球磨再磨，再磨产品中加入乳化剂乳化的煤油和起泡剂松醇油后进行浮选制得一次精选精矿和中矿，一次精选精矿经过砂磨再磨，再磨产品中再次加入乳化剂乳化的煤油和起泡剂松醇油后进行浮选制得二次精选精矿和中矿，二次精选精矿与步骤二中所得的中矿合并后经多次砂磨和浮选后得石墨精矿和中矿，将多次精选后所得的中矿合并;
[0046]步骤四：步骤三中所得尾矿中加入乳化剂乳化后的煤油和起泡剂松醇油进行扫选，得中矿和尾矿;
[0047]步骤五：将步骤三、四中所得的中矿合并，浓缩，球磨，向其中加入乳化剂乳化的煤油和起泡剂松醇油后进行扫选，经多次再磨、浮选后得石墨精矿和尾矿。
[0048]需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0049]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
说明书附图(7)
声明：
“基于旋流器的石墨浮选装置及工艺” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：北方有色网
来源：哈尔滨市兴显卓科技有限公司
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