CN109759241B - 一种宽粒度级煤泥浮选的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种宽粒度级煤泥浮选的装置及方法，煤炭洗选领域使用。包括分级旋流器，循环泵、空化管和宽粒级浮选柱；所述宽粒级浮选柱包括柱状筒体，柱状筒体顶部设有给料管，给料管出口垂直向下设置在筒体中心，柱状筒体底部垂直设有弧形结构的挡板，挡板的高度为设计液面高度的一半，分级旋流器的溢流出口与循环泵的入口管路连接，分级旋流器的底流出口与宽粒级浮选柱的顶部入料口管路连接，循环泵的出口通过管路与空化管的入口相连接，空化管的出口通过管路与宽粒级浮选柱底部入料口相连接。该工艺通过高紊流空化管提高细颗粒与气泡间的碰撞概率，同时借助泡沫层给料降低粗颗粒与气泡间的脱附概率，从而有效提高了全粒级浮选回收率。
Description
技术领域
本发明涉及一种宽粒度级煤泥浮选的装置及方法，尤其适用于一种煤炭洗选领域使用的宽粒度级煤泥浮选的装置及方法。
背景技术
本发明是基于旋流器分级-分点给料柱浮选的宽粒级煤泥分选装置及方法，主要目的是为宽粒级物料的分选回收提供一种行之有效的解决方案。
我国的能源储备整体特点为“富煤、贫油、少气”，在相当长一段时间内，我国的能源结构仍将保持以煤炭为主的格局，煤炭仍将在国民经济生活中起到不可替代的作用。
伴随着我国在矿物加工工程中机械及工艺的进步，我国煤炭的开采已改革为机械开采为主，分选工艺由以前的跳汰分选为主改革为现今以重介分选为主，由此也带来了分选***中煤泥含量上升的问题，而现今开采出的原煤煤质的恶化则更是进一步的加大***中需处理的煤泥量。比之于之前浮选***中的入浮煤泥，由于煤质的恶化，现今入浮煤泥中的微细颗粒(小于45μm)含量也有了显著的增加，这更一步加剧了煤泥处理***的压力。
作为现今广泛使用煤泥分选设备及方法，浮选柱浮选法在精煤质量的保证方面比之于其他装置及方法更具优势，在现今入选煤质普遍恶化的情况下，对于整体的工艺流程而言，浮选柱在保证精煤质量方面的优势则愈加明显。
传统的浮选柱及其相关工艺一般入浮-0.5mm的煤泥，由于现今入选原煤中煤泥含量普遍过高，选煤厂普遍脱泥入选的工艺，其分级粒度为1mm，由此，在整个工艺中，单单依靠传统的浮选柱及其相关工艺不足以处理脱泥后产生的煤泥，还需增加粗煤泥处理***，增加了工艺的复杂性以及整体工程的投资。此外，即使入浮-0.5mm的煤泥，传统的浮选柱及其相关工艺依然存在着“跑粗”和微细颗粒择性差(小于45μm)等问题。
“跑粗”即直径较大的煤泥颗粒从气泡上脱落进入尾矿产品中，造成浮选过程中精煤回收率低的现象。粗粒煤泥从气泡表面的脱落一般发生在浮选柱的逆流碰撞区域，当粗粒煤泥粘附上气泡后，颗粒还需随气泡升浮较长一段区域才能进入泡沫层，再随溢流进入精煤产品，在粗粒随气泡升浮的过程，由于粗粒煤泥较大的质量及其它因素的影响，粗粒易从气泡上脱落。
在传统的给料方式中，气泡与煤粒间的粘附一般发生在浮选柱中的逆流碰撞区域，对于微细颗粒(小于45μm)而言，由于粒度过细，颗粒随水性强，其运动易受到流场等多方面因素的影响，从而存在着微细颗粒与气泡发生碰撞的概率低的问题，而当颗粒能与气泡发生碰撞后，又存在着气泡对颗粒选择性差的问题。
由上述可见，在现今入选原煤中煤泥含量愈来愈多，煤泥中微细颗粒(小于45μm)含量也逐渐上升的现状，且现场工艺中普遍采取1mm脱泥入选的整体现状下，开发一种适用于宽粒级分选，且能有效应对入浮原料中微细颗粒(小于45μm)和粗颗粒(300μm-1000μm)含量高的与传统浮选柱分选设备及方法有所不同的煤泥浮选的装置及方法。
发明内容
针对上述技术的不足之处，提供一种结构简单,使用效果好,实现了对粒径小于1000μm的全粒级入浮煤泥的浮选回收的宽粒度级煤泥浮选的装置及方法。
为实现上述技术目的，本发明的一种宽粒度级煤泥浮选装置，包括分级旋流器，循环泵、空化管和宽粒级浮选柱；所述宽粒级浮选柱包括柱状筒体，柱状筒体顶部设有给料管，给料管出口垂直向下设置在筒体中心，柱状筒体底部垂直设有弧形结构的挡板，挡板的高度为设计液面高度的一半，挡板更加靠近出料口一段并将柱状筒体底部空间分成空间体积大小不同的两部分；空间体积大的部分底部设有入料口，空间体积小的部分底部设有尾煤出口；
分级旋流器的溢流出口与循环泵的入口管路连接，分级旋流器的底流出口与宽粒级浮选柱的顶部入料口管路连接，循环泵的出口通过管路与空化管的入口相连接，空化管的出口通过管路与宽粒级浮选柱底部入料口相连接。
所述空化管文丘里管，通过文丘里管上的空气口吸入空气并在内部产生微泡。
一种宽粒度级煤泥浮选方法，其步骤如下：
先将经过调浆后的宽粒级入浮煤泥给入到分级旋流器中，分级旋流器分级粒度为125μm，分级旋流器处理后将给入的宽粒级入浮煤泥形成矿浆，最终矿浆分为分级旋流器溢流和分级旋流器底流，其中分级旋流器溢流的粒度为小于125μm的细粒级浆液，分级旋流器底流的粒度为大于125μm的粗粒级浆液；
分级旋流器溢流通过管路给入循环泵中，循环泵将分级旋流器溢流矿浆给入空化管，并在空化管中利用文丘利结构实现空气的吸入以形成微泡，紊乱的流场则实现了矿化气泡的形成，矿化气泡与矿浆的混合物从空化管的出口输出，通过管路输入宽粒级浮选柱的底部入料口进入宽粒级浮选柱内，矿化后的矿浆在压力的作用下在宽粒级浮选柱底部挡板与宽粒级浮选柱侧壁之间的空间内形成旋流，使矿化后的矿浆中的气泡上升并最终形成泡沫层，同时底部挡板隔绝了刚进入底部的矿化气泡和矿浆与出料口的连接，防止矿浆和气泡直接从出料口流失；
分级旋流器底流由给料管从宽粒级浮选柱的上方给入泡沫层的上部区域，在经泡沫层分选后，由于表面性质的差异，煤粒与气泡发生粘附并最终留在泡沫层中，而粗粒矸石则一直下降直至进入尾流中，若有粗粒煤粒从泡沫层中脱落，也可在泡沫层下方紧邻的逆流碰撞区域借助上升的气泡带入泡沫层中，最终泡沫层溢流出宽粒级浮选柱成为浮选精煤，尾流流出宽粒级浮选柱成为浮选尾煤。
有益效果：
本发明实现了对粒径小于1000μm的全粒级入浮煤泥的浮选回收；
通过分级旋流器分级，实现对入浮煤泥中细粒级与粗粒级分开，为两者的分点给料提供了前提；将粒径小于125μm细粒级煤泥的给料点调整为直接给入循环泵中，循环泵提供动力使之进入空化管中，通过高紊流空化管提高细颗粒与气泡间的碰撞概率；浮选柱中尾部安装有弧形挡板，在浮选柱底部形成的旋流并进行分选时，能有效防止矿化气泡大量流失进入尾流中；将粒径大于125μm粗粒级泥煤的给料点调整为泡沫层中靠上部分，将粗粒级的分选从气泡分选调整为泡沫层分选，降低粗颗粒与气泡间的脱附概率，即使有脱落粗粒，也可借助在逆流碰撞区域的上升气泡进行二次粘附并随气泡上升，有力的解决了传统浮选柱及其工艺常存在的“跑粗”问题，同时对粗颗粒(300μm-1000μm)含量高的宽粒级煤泥浮选效果好；
本发明采用分粒级处理的方法，使粒径小于125μm细粒级直接进入强紊流的空话化管，有效的提高了细粒与气泡间的碰撞更加适合现今由于开采煤质恶化而普遍存在的粒径小于45μm的微细颗粒含量较高的煤泥；适用于对粒径小于45μm微细颗粒与粗颗粒(300μm-1000μm)含量高的宽粒级煤泥的浮选回收，能有效实现对如今普遍使用的脱泥入选工艺的简化。
附图说明
图1是本发明宽粒度级煤泥浮选的装置的结构示意图；
图2是本发明宽粒度级煤泥浮选的装置中宽粒级浮选柱底部关于挡板的俯视图。
图中：1-调浆后的宽粒级入浮煤泥，2-分级旋流器溢流，3-经循环泵提供动力的矿浆，4-矿化后的矿浆，5-分级旋流器底流，6-浮选精煤，7-浮选尾煤，A-分级旋流器，B-循环泵，C-空化管，D-宽粒级浮选柱，E-给料管，F-挡板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行进一步的说明：
如图1，宽粒度级煤泥浮选装置，其特征在于：它包括分级旋流器A，循环泵B、空化管C和宽粒级浮选柱D；所述宽粒级浮选柱D包括柱状筒体，柱状筒体顶部设有给料管E，给料管E出口垂直向下设置在筒体中心，柱状筒体底部垂直设有弧形结构的挡板F，挡板F的高度为设计液面高度的一半，挡板F更加靠近出料口一段并将柱状筒体底部空间分成空间体积大小不同的两部分；空间体积大的部分底部设有入料口，空间体积小的部分底部设有尾煤出口；
分级旋流器A的溢流出口与循环泵B的入口管路连接，分级旋流器A的底流出口与宽粒级浮选柱D的顶部入料口管路连接，循环泵B的出口通过管路与空化管C的入口相连接，空化管C的出口通过管路与宽粒级浮选柱D底部入料口相连接；所述空化管C文丘里管，通过文丘里管上的空气口吸入空气并在内部产生微泡。
一种宽粒度级煤泥浮选方法，其步骤如下：
先将经过调浆后的宽粒级入浮煤泥1给入到分级旋流器A中，分级旋流器A分级粒度为125μm，分级旋流器A处理后将给入的宽粒级入浮煤泥1形成矿浆，最终矿浆分为分级旋流器溢流2和分级旋流器底流5，其中分级旋流器溢流2的粒度为小于125μm的细粒级浆液，分级旋流器底流5的粒度为大于125μm的粗粒级浆液；
分级旋流器溢流2通过管路给入循环泵B中，循环泵B将分级旋流器溢流2矿浆3给入空化管C，并在空化管C中利用文丘利结构实现空气的吸入以形成微泡，紊乱的流场则实现了矿化气泡的形成，矿化气泡与矿浆的混合物从空化管C的出口输出，通过管路输入宽粒级浮选柱D的底部入料口进入宽粒级浮选柱D内，矿化后的矿浆4在压力的作用下在宽粒级浮选柱D底部挡板F与宽粒级浮选柱D侧壁之间的空间内形成旋流，使矿化后的矿浆4中的气泡上升并最终形成泡沫层，同时底部挡板F隔绝了刚进入底部的矿化气泡和矿浆与出料口的连接，防止矿浆和气泡直接从出料口流失，浮选柱液面高度调节方法也利用现有的尾矿箱调节技术；
分级旋流器底流5由给料管E从宽粒级浮选柱D的上方给入泡沫层的上部区域，在经泡沫层分选后，由于表面性质的差异，煤粒与气泡发生粘附并最终留在泡沫层中，而粗粒矸石则一直下降直至进入尾流中，若有粗粒煤粒从泡沫层中脱落，也可在泡沫层下方紧邻的逆流碰撞区域借助上升的气泡带入泡沫层中，最终泡沫层溢流出宽粒级浮选柱D成为浮选精煤6，尾流流出宽粒级浮选柱D成为浮选尾煤7。
Claims (3)
1.一种宽粒度级煤泥浮选装置，其特征在于：它包括分级旋流器(A)，循环泵(B)、空化管(C)和宽粒级浮选柱(D)；所述宽粒级浮选柱(D)包括柱状筒体，柱状筒体顶部设有给料管(E)，给料管(E)出口垂直向下设置在筒体中心，柱状筒体底部垂直设有弧形结构的挡板(F)，挡板(F)的高度为设计液面高度的一半，挡板(F)更加靠近出料口一端并将柱状筒体底部空间分成空间体积大小不同的两部分；空间体积大的部分底部设有入料口，空间体积小的部分底部设有尾煤出口；
分级旋流器(A)的溢流出口与循环泵(B)的入口管路连接，分级旋流器(A)的底流出口与宽粒级浮选柱(D)的顶部入料口管路连接，循环泵(B)的出口通过管路与空化管(C)的入口相连接，空化管(C)的出口通过管路与宽粒级浮选柱(D)底部入料口相连接。
2.根据权利要求1所述的宽粒度级煤泥浮选的装置，其特征在于：所述空化管(C)为文丘里管，通过文丘里管上的空气口吸入空气并在内部产生微泡。
3.一种使用权利要求1所述的宽粒度级煤泥浮选装置的宽粒度级煤泥浮选方法，其特征在于步骤如下：
先将经过调浆后的宽粒级入浮煤泥(1)给入到分级旋流器(A)中，分级旋流器(A)分级粒度为125μm，分级旋流器(A)处理后将给入的宽粒级入浮煤泥(1)形成矿浆，最终矿浆分为分级旋流器溢流(2)和分级旋流器底流(5)，其中分级旋流器溢流(2)的粒度为小于125μm的细粒级浆液，分级旋流器底流(5)的粒度为大于125μm的粗粒级浆液；
分级旋流器溢流(2)通过管路给入循环泵(B)中，循环泵(B)将分级旋流器溢流(2)矿浆(3)给入空化管(C)，并在空化管(C)中利用文丘里结构实现空气的吸入以形成微泡，紊乱的流场则实现了矿化气泡的形成，矿化气泡与矿浆的混合物从空化管(C)的出口输出，通过管路输入宽粒级浮选柱(D)的底部入料口进入宽粒级浮选柱(D)内，矿化后的矿浆(4)在压力的作用下在宽粒级浮选柱(D)底部挡板(F)与宽粒级浮选柱(D)侧壁之间的空间内形成旋流，使矿化后的矿浆(4)中的气泡上升并最终形成泡沫层，同时底部挡板(F)隔绝了刚进入底部的矿化气泡和矿浆与出料口的连接，防止矿浆和气泡直接从出料口流失；
分级旋流器底流(5)由给料管(E)从宽粒级浮选柱(D)的上方给入泡沫层的上部区域，在经泡沫层分选后，由于表面性质的差异，煤粒与气泡发生粘附并最终留在泡沫层中，而粗粒矸石则一直下降直至进入尾流中，若有粗粒煤粒从泡沫层中脱落，也可在泡沫层下方紧邻的逆流碰撞区域借助上升的气泡带入泡沫层中，最终泡沫层溢流出宽粒级浮选柱(D)成为浮选精煤(6)，尾流流出宽粒级浮选柱(D)成为浮选尾煤(7)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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