一种充气式纳米气泡选矿设备制造技术

本实用新型专利技术提供了一种充气式纳米气泡选矿设备，包括主浮选柱与两个次浮选柱，包括安装在主浮选柱外部的药剂箱、矿浆预处理器、高速分散机、输料泵。还包括安装在浮选柱上矿浆多点分配器、泡沫捕集装置、雾化喷淋装置、环绕浮选柱下部外壁位置的气泡发生器、输送气管、储气罐、和空气压缩机。采用主浮选柱、次浮选柱依次分选尾矿，依次脱除尾矿中的煤炭成分，实现煤泥尾矿分选中煤与泥的解析解离，回收适量煤炭，降低了尾矿热值，获得尾矿灰分为85%以上、热值1.60MJ/kg，最终尾矿可直接适用于全尾矿全内燃烧结砖的材料。

A kind of air filled nano bubble concentrator

【技术实现步骤摘要】
一种充气式纳米气泡选矿设备
本技术属于煤泥尾矿及金属尾矿浮选
，具体涉及一种充气式纳米气泡选矿设备。
技术介绍
煤泥是我国排放量最大的固体废弃物之一，煤泥资源再利用是我国以煤为主的能源结构的必然选择，也是实施可持续发展战略的重要措施之一。我国对废弃物的政策是减量化、资源化和无害化利用。目前，一部分煤泥重复采用了传统的选煤设备和工艺，穷尽了一切方法回收了部分煤炭，最终尾矿灰分在50～60％之间，热值在7～8MJ/kg之间，粒度＜0.043mm，这些尾矿用于电厂或矸石电厂发电，热值过低无法直接利用，用于砖厂制砖配料，用量有限；露天堆放会污染环境，就地填埋又浪费资源。因此，针对这些尾矿的特点再次综合利用，既能回收尾矿中剩余的煤炭，又可以使尾矿保留热值为1.25MJ/kg～2.5MJ/kg之间，使尾矿成为建材领域优良的全尾矿全内燃烧结砖原料，但采用现有浮选柱设备及工艺方法已经难于实现。现有煤泥尾矿的特点，一是经过多次传统浮选设备浮选、浸泡、搅拌、浓缩、压滤、再选的过程，使煤与泥相互吸附泥化，使尾矿中的煤粒表面失去疏水性降低了煤的可浮性。二是尾矿成分主要为高岭土、泥质页岩、黏土、矸石灰、炭质泥岩占比近50％，灰分50～60％之间、粒度＜0.045mm。采用现有矿浆预处理系统及煤泥分选设备再选上述煤泥会存在如下问题：1、现有矿浆预处理采用搅拌桶和矿浆准备器。搅拌桶的搅拌器转速为230转/min，因其转速低，在搅拌过程中捕收剂、起泡剂分散的油滴粒度大且成线形，分散性差，矿浆中疏水性好的微细煤粒表面难于接触到油类捕收剂和难于形成油类捕收剂薄膜，影响煤与泥的解析解离效果；矿浆准备器喷射的雾化药剂是被扩大了表面积的高灰细泥矿浆流带走，接触形成混合矿浆，这种混合矿浆对于矿浆中疏水性好的微细煤粒与药剂接触概率窄小，难于形成油类捕收剂薄膜。另外，其雾化机构和电机安装在桶内中央，安装，检修不便，扇形分散槽排料端狭窄，当矿浆中含有杂物、木屑、棉纱等易产生堵塞。2、现有浮选柱泡沫冲洗水有多孔槽式、多层环形管、总分管形式等喷淋水。其相同点是冲洗水的落水点与泡沫接触，接触面窄小，冲洗泡沫区域接触面不足15％，且落水点易对泡沫形成冲击破坏。对于夹带泥灰严重的泡沫冲洗效果不明显。3、现有浮选柱气泡发生器，采用空气直接式气泡发生器的用于金属选矿领域，采用气浆混流式发泡器的用于选煤领域。这两种发泡器属于喷射法发泡器，其发泡直径为0.2～1.0mm。从现有发泡器发泡的直径与尾矿粒度＜0.043mm相比，尾矿粒度比气泡小约5倍。粒度越小的尾矿需要更小的气泡分选才能产生更好的分选效果，因此，现有浮选柱发泡器的发泡效果难于适应现有高灰、微细煤泥尾矿的分选。4、现有煤泥浮选柱是将管流矿化、旋流力场和逆流碰撞结合在一起，其旋流分离段和静态分选段，在一个柱体内完成粗选、精选、扫选的作用，适用于粒度为＜0.5mm的煤泥浮选。但对于现有煤与泥吸附泥化、高灰分、粒度在＜0.045mm占95％的煤泥尾矿来说适合于静态浮选，其具有的旋流力场对现有煤泥尾矿的分选并不适应。5、现有煤泥浮选柱串联分选，粗选的精矿泡沫夹带有大量泥灰未做分散、消泡等处理，直接将泡沫精矿给入下一个浮选柱继续精选，其结果是夹带泥灰的泡沫精矿被再次被浮出，降灰了工作效率，难于浮选出标准尾矿。
技术实现思路
本技术是指煤泥被传统煤泥设备分选后，其尾矿采用特定的选矿设备再次分选，获得符合烧结砖各项技术指标的尾矿，针对现有技术的不足，提供了一种充气式纳米气泡选矿设备。本技术的具体技术方案为：一种充气式纳米气泡选矿设备，其特征在于，包括一个主浮选柱体，所述主浮选柱体包括设置在其内部中上位置的矿浆多点分配器、设置在其外部并且与矿浆多点分配器通过管道连通的高速分散机装置、设置在其顶部的泡沫捕集装置、设置在泡沫捕集装置上的雾化喷淋装置、环绕其下部外壁位置设置若干个气泡发生器、环绕设置在其外部并且通过管道与气泡发生器连通的输送气管、设置在其外部并且通过管道与输送气管依次连接的储气罐和空气压缩机、设置在其外部与其底部连通的尾矿溢流出料管，所述主浮选柱体还包括设置在其外部并且通过管道与高速分散机装置依次连通的矿浆预处理器和入料口；所述矿浆预处理器与入料口之间的管道上设有加药口。进一步地，还包括与主浮选柱体依次连通的至少两个次浮选柱体。进一步地，所述次浮选柱体均包括设置在其内部中上位置的矿浆多点分配器、设置在其外部并且与矿浆多点分配器通过管道连通的高速分散机装置、设置在其顶部的泡沫捕集装置、设置在泡沫捕集装置上的雾化喷淋装置、环绕其下部外壁位置设置若干个气泡发生器、环绕设置在其外部并且通过管道与气泡发生器连通的输送气管、设置在其外部并且通过管道与输送气管依次连接的储气罐和空气压缩机、设置在其外部与其底部连通的尾矿溢流出料管，所述主浮选柱体的尾矿溢流出料管与依次连接的次浮选柱体的高速分散机装置通过管道连通，所述次浮选柱体的尾矿溢流出料管与依次连接的次浮选柱体的高速分散机装置通过管道连通，所述尾矿溢流出料管与高速分散机装置之间的管道上均设有补药口；所述依次连接的最后一个次浮选柱体的尾矿溢流出料管上设有排料口；所述主浮选柱体和依次连通的次浮选柱体的泡沫捕集装置通过管道连通并且在所述管道上设有出料口。更进一步地，所述矿浆多点分配器之前的管道上设有输料泵，用于为矿浆多点分配器输送均匀的矿浆；所述加药口和补药口均与药箱通过管道连通，用于加药或补充药。进一步地，尾矿溢流出料管与高速分散机装置之间的管道上设有调节阀，用于控制浮选柱体液位高度和尾矿排出流量。进一步地，所述储气罐上设置有稳压阀和气流调节阀，用于调整控制储气罐压力。进一步地，所述雾化喷淋装置设置为总分管形式，纵横各布置至少一个直管，多个雾化喷头分散安装于直管上，所述雾化喷头为压缩式喷头、超声式喷头或网式喷头，使雾化水充满泡沫区域，调整雾化装置高度避免对泡沫形成冲击，使下落雾化水速度减弱，利于冲洗泡沫夹带的泥灰。进一步地，所述矿浆预处理器包括设置在其内部的搅拌轮和分层跌落板。矿浆输送到搅拌轮上，因矿浆对搅拌轮的冲击作用，带动搅拌轮自动旋转，矿浆被搅拌轮混合后跌落至分层跌落板，固、液、药得到初步混合溢流至高速分散机装置。进一步地，所述高速分散机装置包括电机和与电机连接的设置在其内部的分散盘；电机可以为直流电机或交流电机；高速分散机装置因分散盘高速旋转具有一定的负压，加上离心力作用，使矿浆或泡沫精矿通过盘面中心向外扩散与其桶体内壁强烈摩擦碰撞，形成对泡沫矿浆的剪切、分散、乳化、消泡作用；分散、乳化状态矿浆有利于再次分选。进一步地，所述气泡发生器为充气式纳米气泡发生器，在压力为7kpa左右时，发泡泡沫直径为0.0025mm左右，其充气均匀、大小恒定、气泡在上升流中兼并少破碎少，与下沉的矿浆接触、碰撞、矿化充分，有利用分选粒度＜0.045mm的尾矿。本技术的选矿设备与现有煤泥分选设备相比，具有如下效果：1、矿浆预处理器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种充气式纳米气泡选矿设备，其特征在于，包括一个主浮选柱体(100)，所述主浮选柱体(100)包括设置在其内部中上位置的矿浆多点分配器(7)、设置在其外部并且与矿浆多点分配器(7)通过管道连通的高速分散机装置(2)、设置在其顶部的泡沫捕集装置(4)、设置在泡沫捕集装置(4)上的雾化喷淋装置(5)、环绕其下部外壁位置设置若干个气泡发生器(10)、环绕设置在其外部并且通过管道与气泡发生器(10)连通的输送气管(9)、设置在其外部并且通过管道与输送气管(9)依次连接的储气罐(8)和空气压缩机(81)、设置在其外部与其底部连通的尾矿溢流出料管(11)，所述主浮选柱体(100)还包括设置在其外部并且通过管道与高速分散机装置(2)依次连通的矿浆预处理器(1)和入料口(103)；所述矿浆预处理器(1)与入料口(103)之间的管道上设有加药口(61)。/n

【技术特征摘要】
1.一种充气式纳米气泡选矿设备，其特征在于，包括一个主浮选柱体(100)，所述主浮选柱体(100)包括设置在其内部中上位置的矿浆多点分配器(7)、设置在其外部并且与矿浆多点分配器(7)通过管道连通的高速分散机装置(2)、设置在其顶部的泡沫捕集装置(4)、设置在泡沫捕集装置(4)上的雾化喷淋装置(5)、环绕其下部外壁位置设置若干个气泡发生器(10)、环绕设置在其外部并且通过管道与气泡发生器(10)连通的输送气管(9)、设置在其外部并且通过管道与输送气管(9)依次连接的储气罐(8)和空气压缩机(81)、设置在其外部与其底部连通的尾矿溢流出料管(11)，所述主浮选柱体(100)还包括设置在其外部并且通过管道与高速分散机装置(2)依次连通的矿浆预处理器(1)和入料口(103)；所述矿浆预处理器(1)与入料口(103)之间的管道上设有加药口(61)。


2.根据权利要求1所述的选矿设备，其特征在于，还包括与主浮选柱体(100)依次连通的至少两个次浮选柱体(101、102)。


3.根据权利要求2所述的选矿设备，其特征在于，所述次浮选柱体(101、102)均包括设置在其内部中上位置的矿浆多点分配器(7)、设置在其外部并且与矿浆多点分配器(7)通过管道连通的高速分散机装置(2)、设置在其顶部的泡沫捕集装置(4)、设置在泡沫捕集装置(4)上的雾化喷淋装置(5)、环绕其下部外壁位置设置若干个气泡发生器(10)、环绕设置在其外部并且通过管道与气泡发生器(10)连通的输送气管(9)、设置在其外部并且通过管道与输送气管(9)依次连接的储气罐(8)和空气压缩机(81)、设置在其外部与其底部连通的尾矿溢流出料管(11)，所述主浮选柱体(100)的尾矿溢流出料管(11)与依次连接的次浮选柱体(101)的高速分散机装置(2)通过管道连通，所述次浮选柱...

【专利技术属性】
技术研发人员：张岩斌，
申请(专利权)人：西安煤科动力科技有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61