一种梯度进气的粗颗粒流态化浮选装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种梯度进气的粗颗粒流态化浮选装置及方法，属于矿物分选回收技术领域，解决了现有技术中粗煤泥回收率低、分选精度差的问题。本发明专利技术包括浮选柱和多级布气单元，所述多级布气单元与所述浮选柱同心设置，且气流量自所述浮选柱的下方向上依次减小。本发明专利技术通过多级布气单元对浮选柱内矿浆梯度进气，实现了适于粗粒浮选的流体扰动小、微泡含量充足的浮选环境的构建，进而实现了粗煤泥的高效分选。选。选。

【技术实现步骤摘要】
一种梯度进气的粗颗粒流态化浮选装置及方法


[0001]本专利技术涉及矿物分选回收
，尤其涉及一种梯度进气的粗颗粒流态化浮选装置及方法。

技术介绍

[0002]随着机械化开采技术的广泛运用，选煤厂入选原煤中细粒级(
‑
3mm)含量逐年增大，而现今选煤工艺中常见的泵及管道等设备，则在分选中对煤炭进行了二次破碎，进一步增加了入选原煤中的细粒级含量。
[0003]对于入选原煤中的
‑
3mm细粒级，现行工艺一般以0.25mm为界进行分级，
‑
0.25mm为细煤泥，0.25～3mm则一般作为粗煤泥。微细粒级现行的最有效分选手段为浮选，该方法依据细煤泥颗粒与矸石细泥颗粒表面间疏水性差异，以气泡为分选及运输介质进行分选，常见的浮选设备为浮选机及浮选柱；对于粗煤泥颗粒，现常用设备为TBS(teeter bed separator，干扰床分选机)及煤泥重介旋流器，其分选依据仍为煤粒及矸石颗粒间密度差异，但由于粗煤泥颗粒物理性质所致，分选中粗煤泥“等沉”现象严重，大量高灰细泥进入精煤产品，不仅影响精煤质量，且增大了后续产品处理工艺的复杂性。
[0004]对于浮选工艺，粗煤泥中煤及矸石间表面性质差异可提供较好的分选依据，且粗颗粒于气泡间碰撞概率偏高，但值得注意的是，由于粗煤泥颗粒惯性偏高，在浮选中易受紊流作用发生脱附而造成回收率偏低，即发生“跑粗”现象，实际上，现常用浮选设备中，浮选流场环境存在大量紊流，入料中+0.5mm粒级的颗粒即会发生严重的“跑粗”问题，现有常规浮选设备难以实现粗煤泥高效分选回收。可见，设计一种流体扰动小、微泡含量充足的流态化浮选装置及方法，对于实现粗煤泥高效分选回收具有重大意义。

技术实现思路

[0005]鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种梯度进气的粗颗粒流态化浮选装置及方法，用以解决现有粗煤泥回收率低、分选精度差的问题，为粗煤泥的分选回收提供一种结构简单、分选效果好的高效分选回收装置及方法。
[0006]一方面，本专利技术提供了一种梯度进气的粗颗粒流态化浮选装置，包括浮选柱和多级布气单元，所述多级布气单元与所述浮选柱同心设置，且气流量自所述浮选柱的下方向上依次减小。
[0007]进一步地，所述多级布气单元包括在所述浮选柱内自下而上依次设置的第一布气单元、第二布气单元和第三布气单元。
[0008]进一步地，还包括气水混合分布单元，所述气水混合分布单元包括倾斜设置的流体分布板，所述第一布气单元包括水平设置的第一气泡发生板，所述流体分布板位于所述第一气泡发生板的上方。
[0009]进一步地，还包括尾矿排料管，所述尾矿排料管的上端依次穿过所述浮选柱、所述第一气泡发生板与所述流体分布板连接。
[0010]进一步地，所述第一气泡发生板、所述流体分布板和所述浮选柱的内壁之间的区域为气水混合室；
[0011]所述第一气泡发生板、所述浮选柱的内壁和所述尾矿排料管的外壁之间的区域为高压气室。
[0012]进一步地，所述第二布气单元包括第一环形高压气室、第二气泡发生板和第一条形高压气室，所述第一条形高压气室为“凵”字型结构，所述第二气泡发生板设于所述第一条形高压气室的开口侧，所述第一条形高压气室的两端与所述第一环形高压气室连通。
[0013]进一步地，所述第三布气单元包括第二环形高压气室、第三气泡发生板和第二条形高压气室，所述第二条形高压气室为“凵”字型结构，所述第三气泡发生板设于所述第二条形高压气室的开口侧，所述第二条形高压气室的两端与所述第二环形高压气室连通。
[0014]进一步地，所述第一条形高压气室和所述第二条形高压气室均设有多个。
[0015]进一步地，所述第二布气单元还包括第二空气输入管，所述第二空气输入管与所述第一环形高压气室连通；
[0016]所述第三布气单元还包括第三空气输入管，所述第三空气输入管与所述第二环形高压气室连通。
[0017]另一方面，本专利技术提供了一种梯度进气的粗颗粒流态化浮选方法，采用上述梯度进气的粗颗粒流态化浮选装置，步骤包括：
[0018]步骤1：向高压气室输入空气，同时向气水混合室注入含起泡剂的流化水、向第二布气单元、第三布气单元输入空气；通过多级布气单元梯度进气，于浮选柱内形成流体扰动小、微泡含量充足的浮选流场环境；
[0019]步骤2：待浮选柱内充满流化水后，向浮选柱内注入粗煤泥入料；
[0020]矿浆中粗煤泥颗粒随矿浆下沉，在逆流矿化区与上升的气泡发生碰撞，疏水的煤粒与气泡发生粘附，形成颗粒气泡团聚体，在气泡浮力及上升水流的双重作用下，颗粒气泡团聚体上浮形成精煤；
[0021]亲水的矸石颗粒与气泡碰撞后下沉至流体分布板形成的尾矿预脱水区形成尾矿。
[0022]与现有技术相比，本专利技术至少可实现如下有益效果之一：
[0023](1)浮选柱的内部下方设有第一布气单元和气水混合分布单元，第一布气单元产生的气泡进入气水混合分布单元与流化水混合后，再进入浮选柱的上方，通过气水混合分布单元与布气单元的串联布置，实现了浮选过程气流量、水流量的单独控制，实现了低流体扰动、高微泡含量的浮选流场环境的创造；通过低流体扰动、高微泡含量的浮选流场环境，降低了粗煤泥于气泡上脱附概率，提升了颗粒气泡团聚体稳定性，实现了粗煤泥的高效分选回收。
[0024](2)浮选柱内自下而上分布有多级布气单元，通过多级布气单元对浮选柱内矿浆梯度进气，保证了矿浆内微泡含量，同时实现了浮选过程中气流量及水流量的单独控制，实现了适于粗粒浮选的流体扰动小、微泡含量充足的浮选环境的构建；通过流体扰动小、微泡含量充足的浮选环境的构建，降低了粗粒煤泥从气泡上脱附的概率，改善了浮选“跑粗”现象，实现了粗煤泥的高效分选。
[0025](3)第一环形高压气室和第二环形高压气室均为单个环形，相对于多个环形构成的高压气室而言，单个环形形成的高压气室结构简单易于加工成型，流体分布均与，利于粗
颗粒的浮选回收。
[0026](4)条形高压气室于空气输入管垂直，避免从空气输入管进入环形高压气室内的高压气体直接进入条形高压气室内，进而导致与空气输入管正对的条形高压气室内气压明显高于气泡，造成微泡分布不均。
[0027]本专利技术中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
[0028]附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
[0029]图1为具体实施例的设有单级布气单元的粗颗粒流态化浮选装置结构示意图；
[0030]图2为具体实施例的设有多级布气单元的粗颗粒流态化浮选装置结构示意图；
[0031]图3为具体实施例的第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种梯度进气的粗颗粒流态化浮选装置，其特征在于，包括浮选柱(4)和多级布气单元，所述多级布气单元与所述浮选柱(4)同心设置，且气流量自所述浮选柱(4)的下方向上依次减小。2.根据权利要求1所述的梯度进气的粗颗粒流态化浮选装置，其特征在于，所述多级布气单元包括在所述浮选柱(4)内自下而上依次设置的第一布气单元、第二布气单元(12)和第三布气单元(13)。3.根据权利要求2所述的梯度进气的粗颗粒流态化浮选装置，其特征在于，还包括气水混合分布单元，所述气水混合分布单元包括倾斜设置的流体分布板(5)，所述第一布气单元包括水平设置的第一气泡发生板(10)，所述流体分布板(5)位于所述第一气泡发生板(10)的上方。4.根据权利要求3所述的梯度进气的粗颗粒流态化浮选装置，其特征在于，还包括尾矿排料管(11)，所述尾矿排料管(11)的上端依次穿过所述浮选柱(4)、所述第一气泡发生板(10)与所述流体分布板(5)连接。5.根据权利要求4所述的梯度进气的粗颗粒流态化浮选装置，其特征在于，所述第一气泡发生板(10)、所述流体分布板(5)和所述浮选柱(4)的内壁之间的区域为气水混合室(7)；所述第一气泡发生板(10)、所述浮选柱(4)的内壁和所述尾矿排料管(11)的外壁之间的区域为高压气室(9)。6.根据权利要求2所述的梯度进气的粗颗粒流态化浮选装置，其特征在于，所述第二布气单元(12)包括第一环形高压气室(14)、第二气泡发生板(16)和第一条形高压气室(17)，所述第一条形高压气室(17)为“凵”字型结构，所述第二气泡发生板(16)设于所述第一条形高压气室(17)的开口侧，所述第一条形高压气室(17)的两端与所述第一环形高压气室(14)连通。7.根据权利要求6所述的梯...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢耀文，桂夏辉，张友飞，曹亦俊，刘炯天，徐梦迪，丁世豪，何琦，尹青临，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：