基于超声波和机械阻尼块耦合的粗颗粒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基于超声波和机械阻尼块耦合的粗颗粒浮选装置及方法，属于煤泥分选技术领域，解决了现有粗煤泥装置处理能力小，产品错配物含量高等问题。本发明专利技术的粗颗粒浮选装置包括柱体部分和尾矿脱水部分，通过超声波震子强化药剂的乳化，促进颗粒与气泡的矿化，机械阻尼块实现水流的脉动，强化颗粒的分层。筛板的充填有效防止粗颗粒的下沉，并有效消除超声

【技术实现步骤摘要】
基于超声波和机械阻尼块耦合的粗颗粒浮选装置及方法


[0001]本专利技术涉及煤泥分选
，尤其涉及一种基于超声波和机械阻尼块耦合的粗颗粒浮选装置及方法。

技术介绍

[0002]泡沫浮选是细粒矿物分选提质的最有效手段，其主要是利用颗粒疏水性差异实现细颗粒的选择性分离。目前不仅广泛应用于金属矿物、非金属矿物分选，还广泛应用于煤炭提质、污水处理、油砂加工、粉煤灰脱炭、纸浆脱墨等领域。近年来，随着世界范围内优质资源的日渐枯竭，贫、杂、细的难选矿石日益增多，选矿自动化和智能化的要求不断提高，亟需寻求和开发有效的浮选设备。
[0003]浮选柱和浮选机是目前使用较为广泛的浮选装置，其中浮选机具有回收率高、粗粒回收效果理想等优点，但细粒精矿回收效果较差。浮选柱则因其具有较长的捕集区和较厚的泡沫层，可获得较好的精矿质量。传统浮选机和浮选柱能够有效回收0.074mm～0.25mm粒度级的矿粒，对于0.25mm～1mm的粗颗粒，颗粒与气泡的附着概率较低，过粗时不易浮出，易损失在尾矿中，俗称“跑粗”。因此，开发一种新型高效的粗颗粒分选装置势在必行。

技术实现思路

[0004]鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种基于超声波和机械阻尼块耦合的粗颗粒浮选装置及方法，用以解决现有粗煤泥装置处理能力小，产品错配物含量高的问题。
[0005]一方面，本专利技术提供了一种基于超声波和机械阻尼块耦合的粗颗粒浮选装置，该装置主要包括上部柱体结构和下部锥体结构，矿浆在上部柱体结构处完成分选，粘附于气泡的疏水颗粒上升至稠密的松散床层顶端，进入柱体顶部；未粘附在气泡上的亲水颗粒通过松散床层继续向下运动，最后落入脱水锥体；
[0006]进一步地，柱体顶端设有精矿溢流槽和泡沫喷淋水装置，精矿溢流槽底部设有精煤排料口，向下在柱状结构圆心处设置浮选给料管，实现浮选入料的均匀给入；
[0007]进一步地，柱体壁上均匀设置多个锥形机械阻尼块，并在对应的阻尼块壁外均匀设置超声波震子，超声波震子受超声波换能器和超声波发生器控制，实现超声波的间歇产生；
[0008]进一步地，超声波频率为25
‑
68KHz，超声波密度为2
‑
4W/cm2，超声波发生间歇步长为1～2s；
[0009]进一步地，在柱体内部均匀设置充填筛板，筛板分布于锥形阻尼块之间，筛板厚度约为5mm，筛孔尺寸约为2
‑
8mm；
[0010]进一步地，尾煤脱水锥的锥角为15～60
°
；
[0011]进一步地，在锥体结构上部侧边设有流化口，锥体底部设有底流口。锥体部分设有流化水单元，流化水单元包括流化水口和气泡发生器，流化水口与气泡发生器相连接；
[0012]进一步地，流化水口与尾煤脱水锥相连，且流化水口处设有自动控制阀门；
[0013]进一步地，在锥体结构中部设有智能传感器，外部设有PID集成控制器；
[0014]另一方面，本专利技术提供了一种基于超声波和机械阻尼块耦合的粗颗粒浮选方法，采用上述基于超声波和机械阻尼块耦合的粗颗粒浮选装置，步骤包括：
[0015]开启流化水口，将加有起泡剂的流化水注入至上柱体中，并开启超声波装置，使之产生脉动水流；
[0016]待上柱体中的上升水流达到稳定后，将混合均匀的矿浆通过给料口均匀给入上柱体中；
[0017]在上柱体中完成粗颗粒浮选，精矿产品由精矿溢流槽排出，尾矿产品由尾煤脱水锥排出；
[0018]当锥体内部的传感器感应上柱体内部床层密度过高时，将信号传至PID集成控制器，PID集成控制器自动控制尾矿口阀门开大，增大排料速度；PID自动控制超声波震子，加大超声波频率，促进床层物料分散；PID自动控制脉动水流，促进物料分散；
[0019]该设备有一定的智能调节能力，当床层高度变化时会自动触发一系列调整，增强设备的适应能力，保证设备正常平稳的运转。
[0020]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：
[0021](1)超声波强化煤泥分散，促进颗粒气泡矿化和药剂乳化，机械阻尼块可实现脉动水流，超声波和机械阻尼块耦合可实现柱体内部上升水流的均匀性，可有效实现颗粒充分的分散分层，强化粗颗粒的分选。
[0022](2)筛板充填可以有效消除超声和阻尼脉动对床层稳定性的不利影响，保证稳定流态化。
[0023](3)筛板的充填可使浮选流体在浮选段分布更合理，可有效防止矿浆中粗颗粒煤泥因重力作用未经分选直接进入尾煤脱水锥，使气泡与颗粒的碰撞概率达到最大，矿化效应增强。
[0024](4)PID(Proportion Integral Differential，比例积分微分)智能控制系统，可实现智能流态化、智能排尾和智能超声，能够有效提高设备分选精度和适应性，并降低设备在生产过程中出现事故的概率。
[0025]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
[0026]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。
[0027]图1为本专利技术的粗颗粒浮选装置结构示意图。
[0028]附图标记：
[0029]1‑
喷淋水装置；2
‑
溢流槽；3
‑
上柱体；4
‑
给料管；5
‑
入料缓冲仓；6
‑
给料分配器；7
‑
精矿口；8
‑
超声波震子；9
‑
超声波发生器；10
‑
机械阻尼块；11
‑
充填筛板；12
‑
尾煤脱水锥；13
‑
布水板；14
‑
流化水口；15
‑
气泡发生器；16
‑
加压泵；17
‑
尾矿口；18
‑
排料口阀门；19
‑
智能
传感器；20
‑
PID集成控制器。
具体实施方式
[0030]下面结合附图来具体描述本专利技术的优选实施例，其中，附图构成本专利技术一部分，并与本专利技术的实施例一起用于阐释本专利技术的原理，并非用于限定本专利技术的范围。
[0031]在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0032]全文中描述使用的术语“顶部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于超声波和机械阻尼块耦合的粗颗粒浮选装置，其特征在于，包括柱体结构，所述柱体结构内壁均匀分布机械阻尼块和超声波震子，所述柱体结构内部均匀设置充填筛板。2.根据权利要求1所述的基于超声波和机械阻尼块耦合的粗颗粒浮选装置，其特征在于，所述机械阻尼块为锥形结构，所述超声波震子设于所述机械阻尼块与柱体结构内壁围合的空间内。3.根据权利要求1所述的基于超声波和机械阻尼块耦合的粗颗粒浮选装置，其特征在于，所述超声波震子间歇产生超声波。4.根据权利要求3所述的基于超声波和机械阻尼块耦合的粗颗粒浮选装置，其特征在于，所述超声波震子的超声波频率为25KHz～68KHz，超声波密度为2W/cm2‑
4W/cm2，超声波发生间歇步长为1s～2s。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的基于超声波和机械阻尼块耦合的粗颗粒浮选装置，其特征在于，所述充填筛板设于上下相邻筛的所述机械阻尼块之间。6.根据权利要求1所述的基于超声波和机械阻尼块耦合的粗颗粒浮选装置，其特征在于，还包括设于柱体结构下部的锥体结构，所述锥体结构的锥角约为15
°
～60
°
。7.根据权利要求6所述的基于超声波和机械阻尼块耦合的粗颗粒浮选装置，其特征在于，分选后的粗颗粒精煤产品由所述柱体结构顶部的精...

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