CN102247934B - 自供气式粉煤灰浮选工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自供气式粉煤灰浮选工艺方法，其包括如下步骤：①向粉煤灰原料中加入浮选剂和/或捕收剂，形成混合物料；②在第一浮选设备中使步骤①中所得的混合物料从第一浮选设备的上部下落；③利用设于第一浮选设备的循环管道上的文丘里管结构，使第一浮选设备外部的气体被吸入第一浮选设备，在第一浮选设备内产生气泡；④混合物料中可浮性好的颗粒物在气泡的作用下向上运动；⑤收集步骤④中向上运动并通过第一浮选设备之浮选板的颗粒物。本发明中利用文丘里管制造的负压，使浮选设备外的气体进入浮选设备；通过多级浮选，提高了浮选产物的含碳量；通过以紊流状态的气体向上吹送气泡及颗粒，达到更好的浮选效果。

Description

自供气式粉煤灰浮选工艺

技术领域

本发明涉及利用粉煤灰制造活性炭，更具体地讲，本发明涉及一种自供气式粉煤灰浮选工艺。

背景技术

粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一，现阶段我国年排渣量已达3000万吨。随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加。粉煤灰中含有大量未燃烧的碳颗粒，经浮选后，可用作制造活性炭的原料。

中国专利200810031474.7公开了一种粉煤灰专用浮选柱，在浮选柱筒体顶部装有矿浆分配器，筒体内设多段鼓泡板，筒体下部设多点旋流装置和多点尾灰溢流孔，矿浆分配器周围装置矿浆分配管，筒体周边装置循环管道，循环管道上端与矿浆分配管连接连通，下端与旋流装置连接连通，矿浆分配管接口和进出料口分别连接循环泵两端，在浮选柱上部还装有高碳灰均衡溢流板及高碳灰溢流收集口，尾灰溢流孔通过管道连接安装有尾灰自动调节箱。

中国专利200920064391.8公开了一种循环流化床锅炉粉煤灰专用浮选柱，在顶部装有矿浆分配器，内设多段鼓泡板，下部设多点旋流装置，底部连接安装锥形尾灰收集槽，矿浆分配器周围装置矿浆分配管，周边装置循环管道，矿浆分配管连接循环泵，在浮选柱上部还装有高碳灰均衡溢流板及收集口，锥形尾灰收集槽其底端连接的尾灰管道连接至尾灰自动调节箱。

中国专利200920261379.6公开了一种垃圾微波裂解生产活性炭使用的搅拌浮选设备；该搅拌浮选设备包括：机体部分F、动力部分G和搅拌浮选部分H。机体部分F包括：搅拌浮选缸、机架、浮选物出口和混合物出口，动力部分G包括：搅拌浮选电机和搅拌浮选轴，搅拌浮选电机固定设置在所述的机架上，搅拌浮选电机与搅拌浮选轴连接。搅拌浮选部分H包括：搅拌叶片和浮选叶片，搅拌叶片固定设置在所述的搅拌浮选轴底部，浮选叶片固定设置在所述的搅拌浮选轴上部。

中国专利200920063583.7公开了一种用粉煤灰制取活性炭的新设备，包括依次连接的粉煤灰原灰进灰斗、电子计量秤、箱式冲灰器、矿浆预处理器、第一级浮选柱、第二级浮选柱、第一浓缩机、第一过滤机、第一烘干机、活性炭专用磨、油水分离器、第二烘干机；矿浆预处理器和第二级浮选柱还连接有分散剂及复合浮选剂的自动加药机，活性炭专用磨还连接有高压蒸汽管道。

中国专利200820046239.2公开了一种粉煤灰浮选炭生产装置，粉煤灰浮选炭生产装置包括可对粉煤灰粒度进行筛选的筛分模块、搅拌模块，可把精煤和尾灰分离的浮选模块、脱水模块以及把以上模块依次有机联系成整体的输送机构。

上述技术方案的缺点是，需要在浮选设备内设置旋流喷气装置，增加了制造成本且紊流效果差进而浮选效果差。

发明内容

针对现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种自供气且产生非旋流气体的浮选工艺。

为了实现上述目的，本发明提供了一种自供气式粉煤灰浮选工艺方法，其包括如下步骤：

①向粉煤灰原料中加入浮选剂和/或捕收剂，形成混合物料；

②在第一浮选设备中使步骤①中所得的混合物料从第一浮选设备的上部下落；

③利用设于第一浮选设备的循环管道上的文丘里管结构，使第一浮选设备外部的气体被吸入第一浮选设备，在第一浮选设备内产生气泡；

④混合物料中可浮性好的颗粒物在气泡的作用下向上运动；

⑤收集步骤④中向上运动并通过所述第一浮选设备之浮选板的颗粒物。

本发明中，步骤①中所使用的浮选剂可以为松醇油或碳八芳烃或其它任何类型的浮选剂，所使用的捕收剂可以为轻质柴油或柴油等。实际上，浮选剂和/或捕收剂的添加并不是必要的，也不是本发明的关键发明点；根据粉煤灰原料的具体情况，有时也可以不添加任何浮选剂或捕收剂；但是，为了提高浮选效率，优选添加少量的浮选剂和/或捕收剂，例如所添加的浮选剂和捕收剂的总量可以为粉煤灰原料总重量的0.1-10％。

本发明中，循环管道的起点和终点均位于第一浮选设备，循环管道上设有文丘里管结构。本发明中的文丘里管结构为制造成文丘里管一样的结构，例如，包括圆形入口部分、渐缩部分、圆筒形喉部和渐扩部分。本发明中，利用文丘里管的异形结构使流经该管流体的速度发生变化从而产生差压，使外部的气体进入循环管道，并从循环管道进入第一浮选设备内，从而在第一浮选设备内形成气泡，避免了设置单独的供气装置，节省了设备的制造成本。

在本发明的工艺方法中，由于粉煤灰的主要成分为碳颗粒及灰分，加入浮选剂和/或捕收剂和/或其它助剂后，粉煤灰中的颗粒与气泡接触、碰撞，可浮性好的碳颗粒选择性地粘附于气泡，并被携带上升，实现浮选，而可浮性差的灰分则向下沉。

在本发明中，第一浮选设备的浮选板可以为单层或多层，例如，2-5层；其中，步骤⑤所收集的向上通过第一浮选设备之浮选板的颗粒物为通过第一浮选设备之最上层浮选板的颗粒物。

根据本发明的一实施方式，通过泵的抽吸作用使第一浮选设备内的混合物料进入循环管道，并从循环管道的另一端回到第一浮选设备。第一浮选设备外部的气体通过循环管道进入第一浮选设备，从而使气体在循环管道内与混合物料充分接触。

根据本发明的另一实施方式，可浮性差的颗粒物通过尾灰管道排出；该尾灰管道的末端设置为高度可调，通过调节尾灰管道末端的高度调节所述第一浮选设备内的液面高度。

实现上述工艺方法的第一浮选设备有多种多样，例如，一种自供气式粉煤灰浮选分离装置，其包括竖直设置的筒体、位于筒体内的浮选板、分配装置、循环装置、溢流收集段、尾灰收集段；其中，

浮选板上有多个孔；该浮选板的作用有两个：一是使具有不同浮力的不同物料分层；二是通过浮选板上的孔的孔径限制气泡的大小。浮选板上的孔的孔径为0.5厘米-5厘米，浮选板可为金属、各种塑料或其它材料制成，其具体可为单层或多层，优选为间隔设置的多层，例如2-5层，以利于将筒体内的物料分成多层，使比重较大的灰分沉到底层，使含碳量较高的颗粒浮到顶层。

溢流收集段位于筒体的上段的外部，其底端低于筒体的顶端，用于收集从浮选段溢流出的颗粒物，溢流收集段的底端设有出料口；例如，溢流收集段可为底板上有孔的圆柱形容器，筒体的顶端从其底板上的孔穿出，这样，筒体内浮选出的颗粒物不断地向上堆积，就越过筒壁流进溢流收集段内；又如，筒体的顶部外壁上设有溢流孔或溢流管，溢流收集段为位于该溢流孔或溢流管下方的容器；

尾灰收集段位于所述筒体的底端，其设有尾灰出口；

分配装置位于溢流收集段上方，其为下部或底端设置有多条分配管道的容器；分配管道的末端可位于顶层浮选板的上方，也可以位于任意一层浮选板之下；

循环装置包括循环管道及与位于循环管道上的循环泵；循环管道设有文丘里管结构，并在对应于文丘里管结构、形成负压的循环管道侧壁处，设置有补气装置，例如，该补气装置可包括补气口及连接于该补气口的补气管，并在补气管的末端设有用于遮挡雨水的挡雨帽。

该装置的工作流程是：分配装置内的粉煤灰原料和浮选剂的混合物经位于分配装置下部或底端的多条分配管道进入筒体内，落到顶层的浮选板上。然后向下穿过层层浮选板，到达筒体的底部，进入循环管道，并从循环管道重新回到筒体内。循环管道内的文丘里管结构产生负压，使外部的气体从补气口进入循环管道，并随着物料一起进入筒体内，从而在筒体内形成气泡。碳颗粒在浮选剂的作用下粘附于气泡，四散漂浮并向上运动，顺利通过各层浮选板上的孔，落到最上层的浮选板上，实现碳颗粒的浮选。浮选出的碳颗粒被收集到溢流收集段内。可浮性差的灰分则未通过浮选板浮选，落到尾灰收集段。

在上述装置中，循环管道包括物料收集段、物料泵送段、物料补气段；筒体的侧壁连接物料收集段，物料收集段连接物料泵送段，物料泵送段连接物料补气段，物料补气段连接至筒体的侧壁；循环泵设置于物料泵送段。筒体内的物料在循环泵的抽吸作用下，从筒体进入物料收集段，然后经物料泵送段进入物料补气段，最后从物料补气段回到筒体内。具体而言，物料收集段和物料补气段与筒体侧壁的连接点均位于底层浮选板的下方。

物料补气段设有文丘里管结构，补气装置为一端连接物料补气段、另一端开口的补气管。这样，外部的气体从补气管进入，并随着物料补气段内的物料进入筒体，即物料循环了一周回到筒体以后，向筒体内带进了外部的气体。

在上述装置中，循环管道还包括物料分流段，该物料分流段可为，例如，水平设置的圆环状，物料补气段通过该物料分流段连接于物料泵送段。另外，连接于该物料分流段的物料补气段可为多条，物料泵送段内的物料先进入物料分流段，然后从物料分流段进入各条物料补气段。

在上述装置中，尾灰收集段为尖端向下的锥斗状，尾灰出口位于其底部的尖端处。尾灰出口连接尾灰管道，例如，该尾灰管道的末端的高度位于顶层浮选板之上。进一步地，尾灰管道的末端设有调节浮选分离装置内液面高度的液面调节装置，该液面调节装置具体可包括：

插在尾灰管道内的细管，该细管的外径和尾灰管道的内径一致，该细管上部的侧壁上设有多个孔；

连接于细管并能调整细管高度的丝杆。其中，丝杆可以固定连接于细管的侧壁或其封盖上。

尾灰管道内的尾灰从细管侧壁上的孔流出，通过调节细管侧壁上孔的高度，可以调节浮选分离装置内的液面高度。具体而言，丝杆上设有旋柄，通过旋转旋柄使丝杆转动，从而带动插在尾灰管道内的细管上下运动。

在上述装置中，还包括尾灰箱，尾灰箱位于尾灰管道的末端，且套在尾灰管道之外，尾灰箱的下部或底端开有排灰口。

上述工艺流程可以称为第一级浮选。第一级浮选所得到的碳颗粒就可以作为许多用途的原料，例如作为制备活性炭的原料。但是，为了得到粒度更小、精度更高的碳颗粒，可对浮选出的碳颗粒再进行第二级浮选，以得到更优质的制备活性炭等用途的原料。第二级浮选可包括如下的具体步骤：

A在第二浮选设备中使步骤⑤中所得的颗粒物从上部下落；

B利用设于第二浮选设备的循环管道上的文丘里管结构，使第二浮选设备外部的气体被吸入第二浮选设备，在第二浮选设备内产生气泡；

C可浮性好的颗粒物在气泡的作用下向上运动；

D收集步骤C中向上运动并通过所述第二浮选设备之浮选板的颗粒物。

根据本发明另一实施方式，在步骤⑤和步骤A之间还包括如下步骤：向步骤⑤中所得的颗粒物加入浮选剂和/或捕收剂和/或其它助剂；其中，采用的浮选剂为松醇油或碳八芳烃等，捕收剂为轻质柴油或柴油等。

这里的第二浮选设备可采用与前述第一浮选设备相同或相似的设备，在此不再赘述。

另外，还可以采用与第一级浮选完全不同的方式进行第二级浮选。例如，第二级浮选可包括如下的具体步骤：

a在第二浮选设备中使步骤⑤中所得的颗粒物从上部下落；

b在第二浮选设备中形成向上吹送的气体，该气体与步骤a中落下的颗粒物形成逆流接触，而且该气体在向上运动的过程中呈紊流状态；

c收集步骤b中气体向上运动而形成的通过所述第二浮选设备之浮选板的颗粒物。

b中的气体为压力高于大气压的气体，优选为表压1-6个大气压、更优选1-2个大气压的气体。

类似地，在步骤⑤和步骤a之间还包括如下步骤：向步骤⑤中所得的颗粒物加入浮选剂和/或捕收剂和/或其它助剂；其中，采用的浮选剂为松醇油或碳八芳烃等，捕收剂为轻质柴油或柴油等。

与前述工艺方法不同的，第二浮选设备中设置反射面，使得步骤a中自上方落下的颗粒及向下穿过浮选板的颗粒发生向上的反射。该反射面可为，例如平面、球面、尖端向上的锥斗等各种形状；步骤a中，向颗粒物内通入向下的气体，以使其顺利下落并控制下落的速度，该气体为压力高于大气压的气体，优选为表压1-6个大气压、更优选1-2个大气压的气体。

类似地，第二浮选设备的浮选板可以为单层或多层，例如，2-5层；其中，步骤c所收集的向上通过第二浮选设备之浮选板的颗粒物为通过第二浮选设备之最上层浮选板的颗粒物。

实现该第二级浮选的第二浮选设备有多种多样。例如，第二浮选设备可以包括：

竖直设置的筒体，该筒体包括位于上部的较细的第一浮选段和位于下部的较粗的第二浮选段，该第一浮选段和第二浮选段之间设有用作过渡区域的扩散锥体段；

位于筒体顶部的溢流收集段和位于筒体底部的尾灰收集段；溢流收集段位于第一浮选段的外部，且溢流收集段的底端低于第一浮选段的顶端，用于收集从浮选段溢流出的颗粒物；例如，溢流收集段可为底板上有孔的圆柱形容器，第一浮选段的顶端从其底板上的孔穿出，这样，浮选段内浮选出的颗粒物不断地向上堆积，就越过浮选段的筒壁流进溢流收集段内；又如，第一浮选段的顶部外壁上设有溢流孔或溢流管，溢流收集段为位于该溢流孔或溢流管下方的容器；溢流收集段设有出料口；尾灰收集段设有尾灰出口；

位于筒体内的散气装置，该散气装置的表面上设有多个气孔，该多个气孔设置为各自以不同的角度指向斜上方，以使筒体内的物料形成紊流；该散气装置的表面较大，用于对气泡及颗粒进行反射；

位于筒体内、间隔设置的多层浮选板，浮选板上有多个孔；该浮选板的作用有两个：一是使具有不同浮力的不同物料分层；二是通过浮选板上的孔的孔径限制气泡的大小。浮选板上的孔的孔径为0.5厘米-5厘米，浮选板可为金属、各种塑料或其它材料制成，其具体可为2-30层，例如两层、三层或四层，其中底层的浮选板位于散气装置的上方，以及扩散锥体段的下方；

位于溢流收集段上部的分配装置，分配装置为下部或底端设置有多条分配管道的容器，分配管道的末端位于散气装置及底层浮选板之间；

供气装置，该供气装置通过第一气体管道与散气装置上的多个气孔连通。

该装置的工作流程是：分配装置内的粉煤灰原料和浮选剂的混合物经位于分配装置下部或底端的多条分配管道进入筒体内。供气装置通过散气装置上的气孔向筒体内供气，碳颗粒在浮选剂的作用下粘附于气泡，并以紊流状态四散漂浮并向上运动，顺利通过各层浮选板上的孔，落到最上层的浮选板上，实现碳颗粒的浮选。浮选出的碳颗粒被收集到溢流收集段内。可浮性差的灰分则未通过浮选板浮选，落到尾灰收集段。另外，散气装置也有反射的作用，通过反射加强紊流效果。

通过设置扩散锥体段，使浮选分离设备增加了反射面，进而使自下方冲上来的气泡速度减缓并调整其运动方向，这样做的优点在于：1、通过反射加剧气泡的紊流运动效果；2、避免气泡沿着筒壁冲向浮选分离设备的顶部而使顶部的溢流面不够平整。

在上述装置中，散气装置为尖端向上的锥斗状，其多个气孔设于其锥面上。设置该锥斗状的散气装置的目的在于：1、结合有碳颗粒的气泡被该锥斗状的散气装置向更多的角度反射，其反射效果优于平面反射；2、散气装置喷气，驱动气泡以紊流状态在筒体内四散漂浮，达到更好的浮选效果；3、未穿过浮选板的气泡被锥斗状散气装置反射，从而加剧了紊流运动的效果，提高了浮选率。为了达到更好的反射效果，在本发明的另一种实施方式中，该锥斗状散气装置的锥斗角度为60°-150°(锥斗角度为过轴的截面与锥斗表面的两条交线之间的角度)。其具体可根据不同的物料，选择不同的锥斗角度，如CFB粉煤灰采用90°的锥斗角度。

在上述装置中，浮选分离设备还包括位于浮选分离设备的筒壁或散气装置上的物理分离装置。通过设置物理分离装置，有效地打破碳颗粒与灰分之间的结合，大大提高了碳的浮选率。该物理分离装置具体可为超声分离装置或超声破散装置，通过发射超声波提高碳颗粒和灰分的剥离，形成粒度达一万目的超细的碳颗粒。具体而言，该超声分离装置或超声破散装置包括超声波发射器及配套的辅助装置。

在上述装置中，供气装置连接有一条或多条第二气体管道，该第二气体管道通向分配装置内或连接到分配管道。例如该第二气体管道可为一条，通向分配装置内；也可为多条，分别连接到每条分配管道。这样，可通过气体驱动位于分配装置内的粉煤灰颗粒加速通过分配管道进入筒体，进而提高浮选的效率。相对于现有技术中以文丘里管产生的负压驱动分配装置中的物料向下流动的技术方案，通过气体管道输送气体既可以降低能耗，又可以根据物料的多少及粘稠度调节气体压力，进而提高产品精度。

在上述装置中，尾灰出口连接有尾灰管道，该尾灰管道直接或间接通向分配装置，以使尾灰重新进入浮选分离设备进行浮选，从而提高粉煤灰的浮选率。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、利用文丘里管制造的负压，使浮选设备外的气体进入浮选设备，从而在浮选设备内形成气泡，避免了设置单独的供气装置，节省了成本；

2、通过多级浮选，提高了浮选产物的含碳量；

3、通过以紊流状态的气体向上吹送气泡及颗粒，达到更好的浮选效果。

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

附图说明

图1是本发明粉煤灰浮选工艺的实施例1的流程图；

图2是实现实施例1的工艺的设备的结构示意图；

图3是图2所示设备的液面调节装置的结构示意图；

图4是实现实施例2的工艺的设备的结构示意图；

图5是实现实施例3的工艺的设备的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本发明粉煤灰浮选工艺的实施例1包括如下步骤：

①向粉煤灰原料中加入浮选剂和/或捕收剂，形成混合物料；

②在第一浮选设备中使步骤①中所得的混合物料从第一浮选设备的上部下落；

③利用设于第一浮选设备的循环管道上的文丘里管结构，使第一浮选设备外部的气体被吸入第一浮选设备，在第一浮选设备内产生气泡；

④混合物料中可浮性好的颗粒物在气泡的作用下向上运动；

⑤收集步骤④中向上运动并通过所述第一浮选设备之浮选板的颗粒物。

图2所示为实现该实施例的工艺方法的第一浮选设备，其包括：储料装置18、分配装置11、竖直设置的筒体12、溢流收集段13、尾灰收集段14、多层浮选板15、循环装置16、尾灰箱17、液面调节装置19。

其中，储料装置18内设有搅拌装置1801，用于将粉煤灰原料浆和浮选剂充分搅拌。储料装置18的下部设有送料管道1802，送料管道1802上设有渣浆泵1803，该送料管道1802通向分配装置11。

筒体12内设有间隔设置的多层浮选板15(例如3层)。

溢流收集段13位于筒体12上段的外部，且筒体12的顶端位于溢流收集段13的顶端和底端之间；溢流收集段13的底端设有出料口1301。

尾灰收集段14位于筒体12底部，其为尖端向下的锥斗状，其底部的尖端处设有尾灰出口1401。尾灰出口1401连接尾灰管道1402，该尾灰管道1402的末端的高度位于顶层浮选板15之上，以调整浮选分离装置内的液面高度。尾灰管道1402的末端设有液面调节装置19(如图3所示)，液面调节装置19包括插在尾灰管道1402内的细管1901、固定连接于细管1901顶端的封盖1903、固定连接于封盖1903顶端的丝杆904，其中细管1901的外径和尾灰管道1402的内径一致，且细管1901上部的侧壁上设有多个长孔1902；丝杆1904上设有旋柄1905，通过旋转旋柄1905使丝杆1904转动，从而带动插在尾灰管道1402内的细管1901上下运动，通过调节尾灰流出的长孔1902的高度调节筒体12内的液面。

尾灰箱17位于尾灰管道1402的末端，且套在尾灰管道1402之外，尾灰箱17的下部开有排灰口1701。

分配装置11为下部设置有多条(例如4条)分配管道1103的容器，其位于溢流收集段13上方，分配管道1103的末端位于顶层浮选板15的上方；分配装置12上设有进料口1102，送料管道1802的另一端连接到该进料口1102。

循环装置16包括：物料收集段161、物料泵送段162、物料分流段163、物料补气段164。

其中，物料收集段161包括多条(例如4条)出料段1611及收集段1612。该多条出料段1611的一端均连接于筒体12的侧壁，且连接点位于底层浮选板15的下方，另一端均连接于收集段1612。收集段1612为竖直设置的半圆环状。

物料泵送段162的一端连接收集段1612；循环泵1621位于该物料泵送段162上。

物料泵送段162的另一端连接物料分流段163，该物料分流段163为水平设置的圆环状。

物料补气段164有多条(例如4条)，该多条物料补气段164的一端均连接于物料泵送段162，另一端均连接于筒体12的侧壁，且连接点位于底层浮选板15的下方。

每条物料补气段164内均设有文丘里管结构1641，每条物料补气段164的侧壁、对应于文丘里管结构1641形成负压的位置设有补气装置，该补气装置包括补气口及连接于该补气口的补气管1642。

实施例2

本发明粉煤灰浮选工艺的实施例2包括如下步骤：

①向粉煤灰原料中加入浮选剂和/或捕收剂，形成混合物料；

②在第一浮选设备中使步骤①中所得的混合物料从第一浮选设备的上部下落；

③利用设于第一浮选设备的循环管道上的文丘里管结构，使第一浮选设备外部的气体被吸入第一浮选设备，在第一浮选设备内产生气泡；

④混合物料中可浮性好的颗粒物在气泡的作用下向上运动；

⑤收集步骤④中向上运动并通过所述第一浮选设备之浮选板的颗粒物；

⑥在第二浮选设备中使步骤⑤中所得的颗粒物从上部下落；

⑦利用设于第二浮选设备的循环管道上的文丘里管结构，使第二浮选设备外部的气体被吸入第二浮选设备，在第二浮选设备内产生气泡；

⑧可浮性好的颗粒物在气泡的作用下向上运动；

⑨收集步骤⑧中向上运动并通过所述第二浮选设备之浮选板的颗粒物。

图4所示为实现该实施例的工艺方法的设备，其在图2所示第一浮选设备的基础上增加了与第一浮选设备相似的第二浮选设备，该第二浮选设备包括：分配装置21、竖直设置的筒体22、溢流收集段23、尾灰收集段24、多层浮选板25、循环装置26、尾灰箱27、液面调节装置。

其中，筒体22内设有间隔设置的多层浮选板25(例如3层)。

溢流收集段23位于筒体22上段的外部，且筒体22的顶端位于溢流收集段23的顶端和底端之间；溢流收集段23的底端设有出料口2301。

尾灰收集段24位于筒体22底部，其为尖端向下的锥斗状，其底部的尖端处设有尾灰出口2401。尾灰出口2401连接尾灰管道2402，该尾灰管道2402的末端的高度位于顶层浮选板25之上，以调整浮选分离装置内的液面高度。尾灰管道2402的末端设有液面调节装置(图中未示)，液面调节装置包括插在尾灰管道2402内的细管、固定连接于细管顶端的封盖、固定连接于封盖顶端的丝杆，其中细管的外径和尾灰管道2402的内径一致，且细管上部的侧壁上设有多个长孔；丝杆上设有旋柄，通过旋转旋柄使丝杆转动，从而带动插在尾灰管道2402内的细管上下运动。进而调节筒体22内的液面。

尾灰箱27位于尾灰管道2402的末端，且套在尾灰管道2402之外，尾灰箱27的下部开有排灰口2701。

分配装置21为下部设置有多条(例如4条)分配管道2103的容器，其位于溢流收集段23上方，分配管道2103的末端位于顶层浮选板25的上方；分配装置22上设有进料口2102，第一浮选设备的出料口1301连接出料管道1302，出料管道1302上设有渣浆泵1303，该出料管道1302的另一端连接到进料口2102。

循环装置26包括：物料收集段261、物料泵送段262、物料分流段263、物料补气段264。

其中，物料收集段261包括多条(例如4条)出料段2611及收集段2612。该多条出料段2611的一端均连接于筒体22的侧壁，且连接点位于底层浮选板25的下方，另一端均连接于收集段2612。收集段2612为竖直设置的半圆环状。

物料泵送段262的一端连接收集段2612；循环泵2621位于该物料泵送段262上。

物料泵送段262的另一端连接物料分流段263，该物料分流段263为水平设置的圆环状。

物料补气段264有多条(例如4条)，该多条物料补气段264的一端均连接于物料泵送段262，另一端均连接于筒体22的侧壁，且连接点位于底层浮选板25的下方。

每条物料补气段264内均设有文丘里管结构2641，每条物料补气段264的侧壁、对应于文丘里管结构2641形成负压的位置设有补气装置，该补气装置包括补气口及连接于该补气口的补气管2642。

实施例3

本发明粉煤灰浮选工艺的实施例3包括如下步骤：

①向粉煤灰原料中加入浮选剂和/或捕收剂，形成混合物料；

②在第一浮选设备中使步骤①中所得的混合物料从第一浮选设备的上部下落；

③利用设于第一浮选设备的循环管道上的文丘里管结构，使第一浮选设备外部的气体被吸入第一浮选设备，在第一浮选设备内产生气泡；

④混合物料中可浮性好的颗粒物在气泡的作用下向上运动；

⑤收集步骤④中向上运动并通过所述第一浮选设备之浮选板的颗粒物；

⑥在第二浮选设备中使步骤⑤中所得的颗粒物从上部下落；

⑦在第二浮选设备中形成向上吹送的气体，该气体与步骤⑥中落下的颗粒物形成逆流接触，而且该气体在向上运动的过程中呈紊流状态；

⑧收集步骤⑦中气体向上运动而形成的通过所述第二浮选设备之浮选板的颗粒物。

图5所示为实现该实施例的工艺方法的设备，其在图2所示第一浮选设备的基础上增加了与第一浮选设备不同的第二浮选设备，该第二浮选设备包括：分配装置32、竖直设置的筒体33、锥斗状反射散气装置34、多层浮选板35、供气装置36、物理分离装置如超声波分离装置38、过滤板39、溢流收集段3301、尾灰收集段3305。

竖直设置的筒体33可分为三部分，从上到下依次为：第一浮选段3302、扩散锥体段3303、第二浮选段3304。其中，第一浮选段3302较细，其内设有一层浮选板35。第二浮选段3304较粗，其内设有散气装置34和一层浮选板35。扩散锥体段3303位于第一浮选段3302和第二浮选段3304之间，为尖端向上的锥斗状的过渡区域。

溢流收集段3301比第一浮选段3302粗，套在第一浮选段3302之外，且第一浮选段3302的顶端位于溢流收集段3301的顶端和底端之间；另外，溢流收集段3301的底端设有出料口3309。

尾灰收集段3305为尖端向下的锥斗状，且其底部尖端处设有尾灰出口3306。在第二浮选段3304和尾灰收集段3305之间设有过滤板39。

散气装置34为尖端向上的锥斗状，其锥斗角度为120°，其锥面上设有多个气孔3401；其位于第二浮选段3304内，且位于锥斗状尾灰收集段3305上方。散气装置34上设有多个超声分离装置38。

间隔设置的多层(例如两层)浮选板35分别位于第一浮选段3302和第二浮选段3304内，其中底层的浮选板35位于锥斗状散气装置34的上方。

分配装置32位于溢流收集段3301上方，为下部设置有多条(例如8条)分配管道3201的容器。分配管道3201的末端位于第二浮选段3304之内、锥斗状散气装置34和底层浮选板35之间。

第一浮选设备的出料口1301连接出料管道1302，出料管道1302上设有渣浆泵1303，该出料管道1302的另一端通向第二浮选设备的分配装置32。

供气装置36连接第一气体管道3601及第二气体管道3602；其中，第一气体管道3601与锥斗状散气装置34上的多个气孔3401连通，第二气体管道3602通向分配装置2。

虽然本发明以较佳实施例揭露如上，但并非用以限定本发明实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的发明范围内，当可作些许的改进，即凡是依照本发明所做的同等改进，应为本发明的发明范围所涵盖。

Claims (10)

1.一种自供气式粉煤灰浮选工艺方法，其包括如下步骤:

①向粉煤灰原料中加入浮选剂和/或捕收剂，形成混合物料；

②在第一浮选设备中使步骤①中所得的混合物料从第一浮选设备的上部下落；

③利用设于第一浮选设备的循环管道上的文丘里管结构，使第一浮选设备外部的气体被吸入第一浮选设备，在第一浮选设备内产生气泡；

④混合物料中可浮性好的颗粒物在气泡的作用下向上运动；

⑤收集步骤④中向上运动并通过位于所述第一浮选设备之筒体内的浮选板的颗粒物；

其中，循环管道包括物料收集段、物料泵送段、物料补气段；其中，物料收集段包括多条出料段和收集段，该多条出料段的一端连接至第一浮选设备的筒体侧壁，另一端均连接至所述收集段，该收集段连接物料泵送段，物料泵送段连接物料补气段，物料补气段又连接至第一浮选设备的筒体侧壁；物料收集段和物料补气段与筒体侧壁的连接点均位于第一浮选设备之底层浮选板的下方；文丘里管结构则设置于循环管道的物料补气段中。

2.如权利要求1所述的工艺方法，其中，通过物料泵送段中所设置的泵的抽吸作用使第一浮选设备内的混合物料进入循环管道，并从循环管道的另一端回到第一浮选设备。

3.如权利要求2所述的工艺方法，其中，第一浮选设备外部的气体通过循环管道进入第一浮选设备，从而使气体在循环管道内与混合物料充分接触。

4.如权利要求1所述的工艺方法，其中，可浮性差的颗粒物通过尾灰收集段的尾灰出口处所连接的尾灰管道排出；该尾灰管道的末端设置为高度可调，通过调节所述尾灰管道末端的高度调节所述第一浮选设备内的液面高度。

5.如权利要求1所述的工艺方法，其进一步包括如下步骤：

A在第二浮选设备中使步骤⑤中所得的颗粒物从上部下落；

B利用设于第二浮选设备的循环管道上的文丘里管结构，使第二浮选设备外部的气体被吸入第二浮选设备，在第二浮选设备内产生气泡；

C可浮性好的颗粒物在气泡的作用下向上运动；

D收集步骤C中向上运动并通过位于所述第二浮选设备之筒体内的浮选板的颗粒物。

6.如权利要求5所述的工艺方法，其中，在步骤⑤和步骤A之间还包括如下步骤：进一步向步骤⑤中所得的颗粒物加入浮选剂和/或捕收剂。

7.如权利要求1所述的工艺方法，其进一步包括如下步骤：

a在第二浮选设备中使步骤⑤中所得的颗粒物从上部下落；

b在第二浮选设备中形成向上吹送的气体，该气体与步骤a中落下的颗粒物形成逆流接触，而且该气体在向上运动的过程中呈紊流状态；

c收集步骤b中气体向上运动而形成的通过所述第二浮选设备之浮选板的颗粒物。

8.如权利要求7所述的工艺方法，其中，在步骤⑤和步骤a之间还包括如下步骤：进一步向步骤⑤中所得的颗粒物加入浮选剂和/或捕收剂。

9.如权利要求7所述的工艺方法，其中，在所述第二浮选设备中设置反射面，使得自上方落下的颗粒物及向下穿过浮选板的颗粒发生向上的反射。

10.如权利要求7所述的工艺方法，其中，在步骤a中所述的颗粒物中通入向下的气体，以使所述颗粒物顺利下落并控制下落的速度。

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