本发明专利技术涉及一种适于粗颗粒回收的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、第一气泡发生单元和气水混合分布单元，所述第一气泡发生单元和所述气水混合分布单元均设于所述浮选柱的内部下方，所述气水混合分布单元位于所述第一气泡发生单元的上方，所述第一气泡发生单元产生的气泡进入所述气水混合分布单元与流化水混合后进入所述浮选柱的上方。本发明专利技术结构简单，分选效果好。分选效果好。分选效果好。
【技术实现步骤摘要】
一种适于粗颗粒回收的流态化浮选装置及方法
[0001]本专利技术涉及矿物分选回收
，尤其涉及一种适于粗颗粒回收的流态化浮选装置及方法。
技术介绍
[0002]受“富煤、贫油、少气”的资源禀赋影响，我国将在相当长的一段时间内保持“以煤为主”的能源结构特征，煤炭在我国国民经济中仍将承担不可或缺的作用，煤炭资源的清洁高效利用对于我国经济的可持续发展具有重大意义。
[0003]煤炭洗选分离是实现煤炭资源清洁高效利用的重要前提。目前，选煤厂一般采取入选煤炭预先分级，不同粒级选取不同分选装置及方法的工艺。其中，以重选工艺回收+3.00mm粒级的工艺已日趋成熟。对于
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3.00mm细粒级煤泥，选厂一般使用分级旋流器以0.25mm为界分级，
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0.25mm微细粒级浮选回收，0.25～3mm粗煤泥则以煤泥重介旋流器、TBS(Teeter Bed Separator，干扰床分选机)等装置及方法回收。
[0004]目前常用的粗煤泥分选装置，仍以煤与矸石颗粒间密度差异为分选原则，但粗煤泥自身严重的“等沉”现象，即粗粒低密度的煤炭颗粒及细粒高密度的矸石颗粒间沉降速度相同，致使分选后精煤产品高灰细粒夹带严重，极大影响产品质量及有价组分回收；而对于浮选工艺，粗煤泥颗粒较大的惯性易造成颗粒从气泡上发生脱落，造成“跑粗”现象，极大降低了产品回收率。由此，粗煤泥亟待一种回收率强、分选精度高的分选回收装置以实现其高效回收利用。
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适于粗颗粒回收的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适于粗颗粒回收的流态化浮选装置，包括浮选柱、第一气泡发生单元和气水混合分布单元，所述第一气泡发生单元和所述气水混合分布单元均设于所述浮选柱的内部下方，所述气水混合分布单元位于所述第一气泡发生单元的上方，所述第一气泡发生单元产生的气泡进入所述气水混合分布单元与流化水混合后进入所述浮选柱的上方。
[0007]进一步地，所述气水混合分布单元包括流体分布板，所述流体分布板在所述浮选柱内倾斜布设。
[0008]进一步地，所述浮选柱的底部中间设有尾矿排料管，所述流体分布板的上端与所述浮选柱的内壁连接，下端与伸进所述浮选柱内的所述尾矿排料管的上端连接。
[0009]进一步地，所述第一气泡发生单元包括第一气泡发生板，所述第一气泡发生板为圆环状。
[0010]进一步地，所述尾矿排料管的上端穿过所述浮选柱的底部、所述第一气泡发生板
的中心与所述流体分布板的下端连接。
[0011]进一步地，所述第一气泡发生板上均布有通孔。
[0012]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或所述第一气泡发生板、所述流体分布板、所述尾矿排料管的外壁和所述浮选柱的内壁之间的区域为气水混合室。
[0013]进一步地，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。
[0014]进一步地，还包括输水管和第一空气输入管，所述输水管与所述气水混合室连通，所述第一空气输入管与所述高压气室连通。
[0015]另一方面，本专利技术提供了一种适于粗颗粒回收的流态化浮选方法，采用上述适于粗颗粒回收的流态化浮选装置，步骤包括：
[0016]步骤1：通过第一空气输入管向高压气室输入空气，同时通过输水管向气水混合室注入含起泡剂的流化水；
[0017]高压气室内空气经第一气泡发生板弥散为系列小气泡并形成微泡上升流进入气水混合室与流化水混合，流化水及大量的微泡经气水混合室上方的流体分布板形成高微泡含量的上升水流均匀进入浮选柱内形成低紊流、高相含的流场环境；
[0018]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；
[0019]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并通过精煤溢流槽排出；
[0020]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，经由尾矿排料管排出。
[0021]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：
[0022](1)浮选柱的内部下方设有第一气泡发生单元和气水混合分布单元，第一气泡发生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气泡发生单元的串联布置，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。
[0023](2)浮选柱内自下而上分布有多级气泡发生单元，通过多级气泡发生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。
[0024](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。
[0025](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。
[0026]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
[0027]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。
[0028]图1为具体实施例的设有单级气泡发生单元的流态化浮选装置结构示意图；
[0029]图2为具体实施例的设有多级气泡发生单元的流态化浮选装置结构示意图；
[0030]图3为具体实施例的第二气泡发生单元结构示意图；
[0031]图4为具体实施例的图3的A
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A剖视图；
[0032]图5为具体实施例的图3的B
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B剖视图；
[0033]图6为具体实施例的第三气泡发生单元结构示意图；
[0034]图7为具体实施例的图6的A
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种适于粗颗粒回收的流态化浮选装置，其特征在于，包括浮选柱(4)、第一气泡发生单元和气水混合分布单元，所述第一气泡发生单元和所述气水混合分布单元均设于所述浮选柱(4)的内部下方，所述气水混合分布单元位于所述第一气泡发生单元的上方，所述第一气泡发生单元产生的气泡进入所述气水混合分布单元与流化水混合后进入所述浮选柱(4)的上方。2.根据权利要求1所述的适于粗颗粒回收的流态化浮选装置，其特征在于，所述气水混合分布单元包括流体分布板(5)，所述流体分布板(5)在所述浮选柱(4)内倾斜布设。3.根据权利要求2所述的适于粗颗粒回收的流态化浮选装置，其特征在于，所述浮选柱(4)的底部中间设有尾矿排料管(11)，所述流体分布板(5)的上端与所述浮选柱(4)的内壁连接，下端与伸进所述浮选柱(4)内的所述尾矿排料管(11)的上端连接。4.根据权利要求3所述的适于粗颗粒回收的流态化浮选装置，其特征在于，所述第一气泡发生单元包括第一气泡发生板(10)，所述第一气泡发生板(10)为圆环状。5.根据权利要求4所述的适于粗颗粒回收的流态化浮选装置，其特征在于，所述尾矿排料管(11)的上端穿过所述浮选柱(4)的底部、所述第一气泡发生板(10)的中心与所述流体分布板(5)的下端连接。6.根据权利要求4所述的适于粗颗粒回收的流态化浮选装置，其特征在于，所述第一气泡发生板(10)上均布有通孔。7.根据权利要求4所述的适于粗颗粒回收的流态化浮选装置，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)或所述第一气泡发生板(10)、...
【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
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