CN107107071B - 分选机清洁装置 - Google Patents

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Abstract

提供了一种分选机清洁和优化装置。该装置包括腔室，其被配置成容纳流化床；两个或更多个相邻布置的倾斜板的阵列，其设置在所述流化床的上方，其中倾斜通道形成在各对相邻的倾斜板之间；和装置，其用于将处理液体在流化床和倾斜板阵列之间引入腔室中，从而在使用中处理流体移动通过至少一个倾斜通道。这里还公开了一种用于清洁分选机的分离部分的方法。

Description

分选机清洁装置
技术领域
本发明大体涉及用于清洁和优化分选机(classifier)的分离部分的方法和装置。本发明非排他地具体涉及对流化层分选机，颗粒分馏或RefluxTM分选机的倾斜板部分的清洁，并用于优化流经该分选机的流体流。
背景技术
在说明书中对本领域技术的任何说明不应看做承认该本领域技术为广泛已知的或者形成本领域公知常识的一部分。
在很多工业处理中，需要根据颗粒的尺寸且有时需要根据其密度来将颗粒分选。例如，在矿物处理中，在下游选矿之前，通常使用滤网、旋风分离器和淘析器来对颗粒进行分类。可以湿或干燥状态来进行分选。尽管目的是以两种特定尺寸来对颗粒进行分离，然而通常具有大量的所谓错配材料，其中粗大颗粒的一部分在细颗粒流中。
US 6,814,241，US 7,334,689，WO 2008/064406和US 2014/0216986公开了一种用于使用腔室中的流化床而通过尺寸和密度分离颗粒的装置。在优选的实施方式中，该装置从进给浆料中分离低密度颗粒。浆料被引入一组基本平行的倾斜通道下方，接着浆料通过流化流体而流化。浆料中的密度最大和尺寸最大的颗粒沉积在腔室的底部且经由底流出口(underflow outlet)而排出。在浆料中的剩余颗粒由流化流体流载着向上流入倾斜通道中。在倾斜通道内，流体载着剩余颗粒向上朝向溢流槽(overflow launder)，同时颗粒朝向倾斜通道的下倾斜表面沉积。接着较低密度和较小尺寸颗粒通过在沉积至倾斜通道的下表面上之前排出倾斜通道和进入溢流槽而离开该装置。密度较大和尺寸较大颗粒返回至腔室，沉积至倾斜通道的下表面，且接着沿着下表面向下滑动进入腔室。由此，低密度颗粒溢流，且高密度颗粒返回至腔室并到底流。一种具有形成倾斜通道的平行板阵列的分选机的示例是RefluxTM分选机。
已经发现在连续的操作中，材料趋于聚集在倾斜通道中，这要求装置停机一段时间并且手动进行清洁。该停机的时间是高成本的，不仅仅从清洁装置的劳动力的角度，还由于机器停止操作所损失的产量。此外，已经发现可通过以下方式实现额外的清洁效果和优化分选机的性能，该方式为将额外的流体，优选为水，周期性地注入位于板阵列下方的分选机的区域中。在一个实施方式中，这样注入的水在该装置操作的同时与流化流体以及进给浆料的液体部分结合，以使得颗粒移动通过倾斜通道。
本发明的目的在于提供一种可实现清洁分选机装置同时优化性能的双功能的方法或装置。本发明的方法和装置用于防止在倾斜通道中聚积材料和/或在装置处于操作过程中清洁倾斜通道，从而消除对频繁停机以清洁装置的需要。此外，该装置用于优化通过各倾斜板阵列的流体流，从而改进材料分离。本发明的装置被配置成根据特定板阵列处于装置中的位置和该阵列与流化床相距的距离而在装置处于操作过程中时调节通过该倾斜板阵列的流体流。
发明内容
提供了一种分选机，其包括被配置成容纳流化床的腔室；两个或者更多个相邻布置的倾斜板的阵列，其设置在所述流化床的上方，其中倾斜通道形成在各对相邻的倾斜板之间；和装置，其用于将处理流体引入在倾斜板阵列下方的腔室中，从而在使用中处理流体移动通过至少一个倾斜通道。在可选的实施方式中，引入装置将处理液体引入的腔室在流化床和倾斜板阵列之间，从而在使用中，处理流体移动通过至少一个倾斜通道。
优选地，分选机具有至少一个除气腔室，用于进给浆料进入腔室和至少一个溢流槽，该溢流槽被设置成与倾斜板的上边缘相邻从而移除溢流颗粒。
多个倾斜板阵列可安装在腔室中；优选地，多个倾斜板阵列布置在单独壳体中，其中腔室与壳体流体连通。
优选地，倾斜板阵列包括平行、等间距间隔开的倾斜板的阵列。倾斜通道形成在各对等间距间隔开的倾斜板之间。该倾斜通道与腔室流体连通且与溢流槽相邻。在一个实施方式中，一个倾斜板阵列与另一个倾斜板阵列完全相反(diametrically opposed to)。优选地，收集通道将相反阵列隔开，其中与各阵列相邻的溢流槽与收集通道流体连通。收集通道与溢流出口流体连通。
优选地，所述板阵列基本水平延伸横过所述腔室。
优选地，提供两个或者更多个倾斜板阵列，各阵列与其它阵列水平间隔开。优选地，各除气腔室基本设置在相应的溢流槽下方；除气腔室和溢流槽均设置在相邻的倾斜板阵列之间的空间中。
本发明的装置包括引入装置，其将处理液体引入在倾斜板阵列的下方的位置处的腔室中，以在流化床浆料移动通过倾斜通道的时候与流化床浆料结合，使得顽固颗粒(obstinate particle)到达溢流。在优选的实施方式中，引入装置与分配器装置流体连通，以将处理液体和清洁气体交替地引入腔室中，从而在使用中处理液体和清洁气体交替地移动进入倾斜通道。在更优选的实施方式中，分配器装置可通过控制器调节，该控制器具有根据预定顺序或者直接响应于操作者的输入或者操作要求而调节液体和气体注入时间间隔以及两种流体注入速度的能力。本领域技术人员应理解，用于分配处理流体和清洁气体的装置包括但不限于阀、喷嘴和歧管。处理液体用于清洁倾斜通道和优化通过倾斜通道的流动。在引入清洁气体的过程中，在腔室中形成一阵气泡，其移动通过倾斜通道，使得倾斜通道中的基本所有材料都到达溢流槽。
该引入装置可包括延伸进入腔室的至少一个流体引入管道。如本领域技术人员应理解的，用于引入处理流体的其它装置包括但不限于喷嘴、喷头、软管、管子和管道。优选地，引入装置包括延伸进入腔室的多个流体引入管道。优选地，一个流体引入管道直接设置在各倾斜板阵列的直接下方(directly below)。优选地，流体引入管道各设置在壳体和/或除气腔室的壁之间。本领域技术人员应理解，可根据具体设计要求而改变引入装置的位置和类型。
流体引入管道可沿着管道长度的至少一部分设置有孔。优选地，孔沿着各管道的整个长度且在其下侧402设置，该下侧最接近流化床。孔可以一列或者多列而沿着各管道设置。优选地，管道为圆锥形状，其中两列孔设置成沿着各管道的长度，其中第一列被设置成与管道的最高点成基本135度，而第二列在从该最高点以相同方向测量时为基本225度。本领域技术人员应理解，通过流体引入管道的处理液体的流速可根据特定设计要求而在管道之间彼此不同。
在优选的实施方式中，各流体引入管道与各腔室和专用分配器流体连通，用于将处理液体和清洁气体交替地引入腔室中，从而在使用中处理液体和清洁气体交替地移动通过倾斜通道。可根据预定顺序在各流体引入管道中交替地引入清洁气体。优选地，各分配器可通过控制器调节。优选地，引入清洁气体的时间短于引入处理液体的时间。优选地，预定顺序根据在各倾斜通道中的堵塞的程度而在一时间段中将清洁气体循环通过各引入管道。在优选实施方式中，该顺序是通过监测通过某倾斜通道的流动而自动生成的，从而当在倾斜通道中的流动到达预定水平时各自分配器自动循环清洁气体进入各流体引入管道。在可选的实施方式中，所述顺序包括每小时在少于一分钟的时间段中将清洁气体引入通过各引入管道。如本领域技术人员应理解的，该顺序还可根据在阵列中的历史问题区域，在浆料中的固体的百分比，在浆料中的材料的类型，在阵列中的倾斜通道位置，或者其它设计要求而改变。根据处理需要，在操作分选机装置的过程中可能存在着需要选择不让任何材料流动通过流体引入管道的时候。
在一个实施方式中，提供收集器，其中清洁气体在压力下收集在集气室(plenum)中，且接着突然从集气室释放至分配器装置。在优选的实施方式中，压缩气体被直接提供至各分配器装置。
优选地，处理液体是水，但是可包括但不限于洗涤剂、柴油、表面活性剂，或者本领域技术人员已知的任何其它类型的液体。
优选地，清洁气体是压缩空气，还可包括但不限于氮气、氦气或者本领域技术人员已知的任何其它类型的气体。
根据本发明的另一方面，提供了一种对通过分选机中的倾斜版的可分选颗粒流进行清洁和优化的方法，该方法包括以下步骤：
在腔室内提供流化床；
将两个或更多个相邻布置的倾斜板的阵列设置在流化床上方，其中倾斜通道形成在各对相邻的倾斜板之间；和
将处理液体引入倾斜板阵列下方的腔室中，从而在使用中处理液体移动通过至少一个倾斜通道。
在本发明的可选形式中，引入步骤提供了将处理液体在流化床和倾斜板阵列之间引入腔室中，从而在使用中，流体移动通过至少一个倾斜通道。
优选地，流化床设置有在预定速度的流化流体，与选择尺寸、倾斜和间隔的倾斜板组合，从而实现让低密度颗粒到达溢流且让高密度颗粒到达底流的要求的尺寸或密度的分离。
总体而言，颗粒和大部分流化流体作为分离的流束而被引入腔室中。可选地，结合至流化流体中的颗粒可例如为浆料的形式。
通常，在分离壳体中或在腔室中提供多个阵列。一组溢流槽和一组除气腔室设置在相邻的倾斜板阵列之间。
在本发明的一种形式中，该方法包括将含有混合的较高和较低密度颗粒的进给材料进给进入腔室中的步骤。优选地，该进给材料经由除气腔室进给进入腔室中。
各平行、等间距间隔开的倾斜板的阵列用作倾斜液压筛，使得不同尺寸或密度范围的颗粒位于分选机的不同区域中。优选地，含有较小尺寸或较低密度颗粒的溢流材料通过溢流槽而被从分选机移除，而含有较大尺寸或较高密度的颗粒的底流材料从接近腔室的底部的底流出口而移除。
在操作中，已观察到材料聚积在倾斜通道中。处理液体被引入在倾斜板阵列下方的腔室中，从而在使用中处理流体移动通过倾斜通道，使得顽固颗粒到达溢流槽。
在一个实施方式中，引入步骤还包括将处理液体和清洁气体交替地引入腔室中。优选地，引入步骤还包括引入清洁气体，从而在使用中产生的一阵气泡通过倾斜通道，使得倾斜通道中的基本所有材料都到达溢流槽。
在一个实施方式中，引入步骤还包括将处理液体和清洁气体引入通过多个流体引入管道。优选地，引入步骤还包括以要求的顺序在各流体引入管道之间交替地引入清洁气体。流体引入管道设置有多个孔。在优选的实施方式中，清洁气体的流速小于每孔0.06m3/min。
用于执行本发明的装置可以是在申请人的较早申请US2014/0216986中所述的类型的RefluxTM分选机，或者Reflux分选机的一些其他变形，其中使用单个或者多个倾斜通道来分离材料。进给浆料经由除气腔室而引入腔室中。浆料与经由流化喷嘴引入的流化流体结合，形成在腔室中的流化床。该流化床有助于较低密度的颗粒移动至倾斜通道，而其它的更高密度的颗粒被从腔室的底部移除。
一旦颗粒进入倾斜通道，则较低密度颗粒到达溢流槽，而较高密度颗粒向下移动且返回至腔室。一些颗粒被证明为难以运送向上至溢流或者向下离开倾斜通道。因此，该材料开始在倾斜通道中聚积，造成分选机的低效工作且最终导致分选机停机进行维护。理想地，使用本发明来将处理液体在倾斜板阵列与流化床之间引入腔室，从而在使用中处理液体移动通过倾斜通道，从而有助于顽固材料的适当传送。周期地，将清洁气体交替地引入腔室中有助于进一步移除所述材料。
根据对一些优选实施方式和实现相同过程的一些优选方法的以下说明，本发明的其它细节、目的和优点将是明显的。
附图说明
在附图中示出了分选机的优选实施方式。
图1是分选机的第一优选实施方式的侧视图。
图2是分选机的第一优选实施方式的顶视图。
图3是分选机的第一优选实施方式的底视图。
图4是分选机中的引入管道的第一优选实施方式的放大视图。
图5是引入管道的第一优选实施方式的横剖视图。
具体实施方式
参考图1-4，示出了用于根据尺寸和密度二者来分离位于浆料中的颗粒的分选机1。分选机包括腔室2、分离壳体104、溢流出口3、一组倾斜板阵列101、一组溢流槽102和一组除气腔室201。壳体104用于容纳板阵列101、槽102、和除气腔室201。壳体104与腔室2流体连通。应理解，壳体104和腔室2可根据设计要求而不同地成形和设置尺寸。应理解，在图中为了清楚地示出板阵列101和槽102而没有示出壳体104的顶部。
在所示的实施方式中，具有八组板阵列101。然而，应理解板阵列101的数量可根据设计要求而改变。各板阵列101由间隔开的倾斜板105而构成，该倾斜版105优选为基本平行的。一组倾斜通道107形成在各对倾斜板105之间。设置在壳体的一部分104A中的一部分板阵列101被布置成处于与设置在壳体的另一部分104B中的另一部分板阵列101完全相反的倾斜角度。为了清楚，仅仅示出了少量的板105。应理解，板105的数量，板105的尺寸，板105的倾斜角度，板105的间隔，以及板阵列101的布置可根据设计要求而改变。
设置在壳体的各部分(104A，104B)中的三个槽102用于在材料通过板阵列101之后接收溢流材料。该槽102在各自板阵列101之间间隔开。然而，本领域技术人员应理解，槽102的数量和类型可根据设计要求而改变。
收集通道103形成在槽102的末端。收集通道103设置在壳体部分(104A，104B)之间，以在材料通过槽103时收集溢流材料。溢流出口3连接至收集通道103，以将溢流材料从壳体移除从而用于运输以进行进一步处理。
在使用中，进给浆料通过分为三个除气腔室201的中心管202，且接着进入腔室2。然而，本领域技术人员应理解，除气腔室201的数量和类型可根据设计要求而改变。多个流化喷嘴5将流化流体(未示出)引入至腔室2形成流化床6。接着，浆料和流化流体的一部分向上通过板阵列101，其中位于浆料中的颗粒根据尺寸和密度的组合而被分选。较大和较高密度的颗粒进入腔室的底部，其中这些颗粒经由底流出口(未示出)而移除。较小和较低密度的颗粒可通过板阵列101的倾斜通道107，在此处颗粒进入槽102，进入收集通道103且从溢流出口3排出。
壳体104在板阵列101下方设置有一组流体引入管道4。本领域技术人员应理解，可根据设计要求改变引入装置的类型和数量，且流体引入管道4可具有不同的横截面配置。各流体引入管道4沿着其长度设置有一组孔8。各流体引入管道4设置有专用的分配器7。在任何给定时间，分配器可将处理流体9、清洁气体10或者其组合(9，10)进给进入流体引入管道4。应理解，分配器7可根据设计要求而容纳多于两种流体。应理解，如果根据设计要求仅引入一种流体则可不需要分配器7，且有时分配器7可不将任何流体喷射进入引入管道4。
示出了延伸进入壳体的各部分(104A，104B)的四个流体引入管道4。应理解，流体引入管道4的数量和位置可根据设计要求而改变。在使用中，颗粒可聚积在倾斜通道107中。处理流体9进给通过各分配器7，在其中处理流体进入各自流体引入管道4，通过各自孔8，进入腔室2，通过倾斜通道107，在该倾斜通道处理流体进入槽102，进入收集通道103，并且排出溢流出口3。可选地以及对于设定期间，清洁气体10进给通过分配器7之一，在其中气体进入各自流体引入管道4，通过各自孔8，且进入腔室2。清洁气体10在腔室2中形成气泡(未示出)，该气泡移动通过板阵列101的倾斜通道107。分配器可通过控制器(未示出)而调节。应理解，可根据预定顺序而完成将清洁气体10和/或处理液体9引入分选机1，或者可根据操作者或者操作要求而完成。应理解，可以一直提供清洁气体10。
在板阵列101和流化床6之间将处理流体9和清洁气体10引入腔室2中提供了多个优点，包括从倾斜通道107移除聚积的材料，从而得到用于分选机1的较短的维护停机时间，并且优化了经由倾斜通道107的流动。
参考图5，示出了具有第一列孔8A和第二列孔8B的流体引入管道4的优选实施方式。第一列孔8A被设置成与引入管道4的顶部401成基本135度(在图5中以顺时针移动)，且第二列孔8B被设置成与引入管道4的顶部401成基本225度。本领域技术人员应理解，设置在引入管道4中的孔8的类型、位置和数量可根据设计要求而改变。
尽管以上示出和说明了分选机的优选实施方式及其使用方法，然而应理解本发明不限于此，且可在所附权利要求的范围内以其他方式不同地实施和实现。

Claims (8)

1.一种分选机，包括：
腔室，其被配置成容纳流化床；
多个流化喷嘴，所述多个流化喷嘴设置在所述腔室的下部区域，用于将流化流体引入至所述腔室中并形成所述流化床；
两个或更多个相邻布置的倾斜板的阵列，其设置在所述流化床的上方，其中在各对相邻倾斜板之间形成倾斜通道；
溢流槽，所述溢流槽被设置成与所述倾斜板的上边缘相邻；
引入装置，其用于将处理液体在所述倾斜板的阵列和所述流化床之间引入在倾斜板阵列下方的腔室中，从而在使用中所述处理液体移动通过至少一个倾斜通道，其中所述引入装置包括延伸进入所述腔室的至少一个流体引入管道，所述至少一个流体引入管道设置有多个孔，该多个孔被配置成让处理液体和清洁气体从其中通过并进入所述腔室中；
与所述引入装置流体连通的分配器，用于接收处理液体和清洁气体，并交替地将处理液体和清洁气体引入所述腔室中，从而在使用中处理液体和清洁气体交替地移动通过所述至少一个倾斜通道；
其中在使用中，含有较小尺寸或较低密度颗粒的溢流材料通过溢流槽而从所述分选机被移除，而含有较大尺寸或较高密度的颗粒的底流材料通过接近腔室的底部的底流出口从所述分选机被移除。
2.如权利要求1所述的分选机，其中所述引入装置包括延伸进入所述腔室的多个流体引入管道，其中各流体引入管道具有与其流体连通的专用分配器，各分配器被设置成接收处理液体和清洁气体。
3.如权利要求2所述的分选机，其中在各所述多个流体引入管道之间，所述清洁气体根据预定顺序交替地引入。
4.如权利要求3所述的分选机，其中具有多个所述阵列，各阵列具有设置在所述各阵列直接下方的专用流体引入管道。
5.如权利要求4所述的分选机，其中所述流体引入管道设置有多个孔，该多个孔位于各流体引入管道的下侧。
6.如权利要求1所述的分选机，其中所述分配器通过控制器调节。
7.如权利要求1所述的分选机，其中所述处理液体是水且所述清洁气体是压缩空气。
8.如权利要求1所述的分选机，其中引入所述清洁气体的持续时间短于引入所述处理液体的持续时间。
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