本发明涉及煤矸石分选，尤其是涉及一种分选小粒级煤矸石的系统及方法。
背景技术：
1、当前，煤矸石作为一种再生资源，其中含有大量共生矿产，国内各个实验平台和研究机构都在积极探索煤矸石的分选，并取得了不菲的成果，但是都立足于处理>10mm以上的粒级，10mm以下的粒级大都作为热值煤进行原矿销售，10mm以下的粒级当前尚未实现规模化处理和增值化利用。
2、中国发明专利cn115318426a公开了一种含硫煤矸石无害化处理及资源利用方法，并具体公开是使用跳汰机对煤矸石颗粒进行分选，并对硫铁矿进行富集，但跳汰机只能得到煤和硫铁富集矸石两种产品，无法实现对煤矸石的精准分选。
3、中国发明专利cn117299340a公开了一种全粒级重介质选矿系统及选矿方法，该重介质细粒级分选系统可完成细粒级目的矿物和脉石矿物的有效分选，实现了细粒级物料的有效分选，增加了入重介系统的综合产率，打破了重介质分选粒度下限的弊端，具有入选综合产率高，分选效果好，设备投资小，生产成本低，节能环保等优点。但是，重介质选矿系统普遍存在介质投入成本和介质回收成本较高的问题。
4、煤矸石存在合则为废，分则为宝的特性，煤矸石中的煤和硫铁矿对下游的产品利用产生很大的不利影响，因此，将<10mm粒级的煤矸石全流程分选，势在必行，消除人为堆积煤矸石造成的煤矸石质量和成分的混杂现象，解决在分选煤矸石中存在尾矿没有充分利用的痼疾，为煤矸石综合利用和长远发展提供办法，显得尤为重要。
5、鉴于此，特提出本发明。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种分选小粒级煤矸石的系统及方法，该系统有效解决了当前<10mm粒级以下煤矸石分选难度大，分选效果不理想的问题。
2、本发明提供一种分选小粒级煤矸石的系统，包括机架、承载轴和类梯形浮沉釜，所述承载轴设置在所述机架之间，所述类梯形浮沉釜可沿所述承载轴做横向往复运动；
3、沿所述类梯形浮沉釜底边向下倾斜的方向，所述类梯形浮沉釜的内部依次设置有一级分离沉降区、二级分离沉降区、三级分离沉降区、四级分离沉降区和五级沉降区，且所述一级分离沉降区、所述二级分离沉降区、所述三级分离沉降区和所述四级分离沉降区的底部依次对应布设有一级干扰水流压力管、二级干扰水流压力管、三级干扰水流压力管和四级干扰水流压力管。
4、作为本技术方案优选地，所述类梯形浮沉釜的一侧面顶部开设有进料口，相对的一侧面自下而上依次设置有硫铁矿排料集槽、中矿排料集槽和精煤排料集槽，且所述硫铁矿排料集槽、所述中矿排料集槽和所述精煤排料集槽均与所述类梯形浮沉釜相连通。
5、作为本技术方案优选地，所述一级分离沉降区的内部设置有一级干扰器，所述二级分离沉降区的内部设置有二级干扰器，所述三级分离沉降区的内部设置有三级干扰器，所述四级分离沉降区的内部设置有四级干扰器。
6、作为本技术方案优选地，所述一级干扰器、所述二级干扰器、所述三级干扰器和所述四级干扰器上自上而下均依次设置有多个搅拌叶轮；
7、所述一级干扰器、所述二级干扰器、所述三级干扰器和所述四级干扰器上的所述搅拌叶轮的直径自上而下依次递减。
8、作为本技术方案优选地，所述一级干扰水流压力管、所述二级干扰水流压力管、所述三级干扰水流压力管和所述四级干扰水流压力管上均匀设置有多个水流喷孔，且所述一级干扰水流压力管、所述二级干扰水流压力管、所述三级干扰水流压力管和所述四级干扰水流压力管的入水端均设置有压力调节器。
9、作为本技术方案优选地，所述类梯形浮沉釜底部所在的平面与水平面的夹角为15-35°。
10、作为本技术方案优选地，所述二级分离沉降区和所述三级分离沉降区内分别对应设置有阻挡部和导向部；
11、其中，所述阻挡部倾斜设置在所述类梯形浮沉釜中，且所述阻挡部包括挡板和与所述挡板固定设置的导出板，所述导出板与所述类梯形浮沉釜相抵处开设有排出口；
12、所述导向部倾斜设置在所述类梯形浮沉釜中，且所述导向部包括导向板，所述导向板与所述类梯形浮沉釜相抵处开设有所述中矿排料集槽。
13、作为本技术方案优选地，还包括电动机，所述电动机用于驱动所述类梯形浮沉釜沿所述承载轴做横向往复运动。
14、作为本技术方案优选地，还包括喂料装置，所述喂料装置设置在所述机架上，并位于所述类梯形浮沉釜的上方。
15、作为本技术方案优选地，所述类梯形浮沉釜上还设置有补水口，所述补水口处设置有控制阀。
16、作为本技术方案优选地，所述一级干扰器、所述二级干扰器和所述三级干扰器上的所述搅拌叶轮的直径自上而下依次递减。
17、第二方面，本发明还提供了上述分选小粒级煤矸石的系统分选小粒级煤矸石的方法，包括以下步骤：
18、s1、将煤矸石破碎筛分为2-5mm、5-10mm两个粒级；
19、s2、将2-5mm、5-10mm两个粒级的煤矸石分别按照水固比为1：(2-3)的比例配制煤矸石混合浆液，并注入类梯形浮沉釜中；
20、s3、在类梯形浮沉釜中干扰水流、一级干扰器、二级干扰器、三级干扰器和四级干扰器的干扰搅拌以及类梯形浮沉釜横向往复运动的作用下，煤矸石混合浆液依次经一级分离沉降区、二级分离沉降区、三级分离沉降区、四级分离沉降区和五级沉降区，分层沉降，并进行排放；
21、s4、将收集得到的硫铁矿、中矿和精煤分别注入沉淀池中沉淀，脱水后进行回收再处理。
22、作为本技术方案优选地，步骤s3中，一级干扰水流压力管干扰水流的出水压力为0.23-0.473mpa，二级干扰水流压力管干扰水流的出水压力为0.17-0.40mpa，三级干扰水流压力管干扰水流的出水压力为0.15-0.37mpa，四级干扰水流压力管干扰水流的出水压力为0.13-0.236mpa。
23、作为本技术方案优选地，所述一级干扰器、所述二级干扰器、所述三级干扰器和所述四级干扰器的搅拌转速为5-7rpm/min，所述类梯形浮沉釜横向往复运动的频率为3-5次/min。
24、本发明分选小粒级煤矸石的系统，至少具有以下有益效果：
25、在本发明分选小粒级煤矸石的系统中，类梯形浮沉釜沿其斜边向下倾斜的方向的内部依次设置有一级分离沉降区、二级分离沉降区、三级分离沉降区、四级分离沉降区和五级和沉降区，且一级分离沉降区、二级分离沉降区、三级分离沉降区和四级分离沉降区的底部依次对应布设有一级干扰水流压力管、二级干扰水流压力管、三级干扰水流压力管和四级干扰水流压力管，在分选过程中，类梯形浮沉釜中一级分离沉降区、二级分离沉降区、三级分离沉降区、四级分离沉降区的干扰搅拌器、类梯形浮沉釜中底部的上升干扰水流和类梯形浮沉釜机体横向往复运动同时运行，由于硫铁矿的比重为4.9-5.2，中矿煤矸石的比重低于3.0，精煤的比重在1.35-1.8之间，三者之间有明显的比重差，利用水做介质，按煤与硫铁矿和煤矸石的比重(密度)差进行分选，使煤矸石混合浆液中的轻物质(煤)上升、次轻物质(中矿煤矸石)位于中间、重物质(硫铁矿)沉于底部，在类梯形浮沉釜的沉降区同时实现三产品的分层、分选。
26、本发明根据煤矸石的特点采用轴向往复类梯形浮沉釜对<10mm粒级以下煤矸石进行分类分选，有效解决了当前<10mm粒级以下煤矸石分选难度大，分选效果不理想的问题，实现了煤矸石综合利用企业无尾矿的零排放，使资源得到了充分的利用，减轻了生态环境压力，具有优异的环境效益，对实现煤矸石精准分选工作具有重要意义。
1.一种分选小粒级煤矸石的系统，其特征在于，包括机架(1)、承载轴(2)和类梯形浮沉釜(3)，所述承载轴(2)设置在所述机架(1)之间，所述类梯形浮沉釜(3)可沿所述承载轴(2)做横向往复运动；
2.根据权利要求1所述的分选小粒级煤矸石的系统，其特征在于，所述类梯形浮沉釜(3)的一侧面顶部开设有进料口，相对的一侧面自下而上依次设置有硫铁矿排料集槽、中矿排料集槽和精煤排料集槽，且所述硫铁矿排料集槽、所述中矿排料集槽和所述精煤排料集槽均与所述类梯形浮沉釜(3)相连通。
3.根据权利要求1所述的分选小粒级煤矸石的系统，其特征在于，所述一级分离沉降区(4)的内部设置有一级干扰器(13)，所述二级分离沉降区(5)的内部设置有二级干扰器(14)，所述三级分离沉降区(6)的内部设置有三级干扰器(15)，所述四级分离沉降区(7)的内部设置有四级干扰器(16)。
4.根据权利要求3所述的分选小粒级煤矸石的系统，其特征在于，所述一级干扰器(13)、所述二级干扰器(14)、所述三级干扰器(15)和所述四级干扰器(16)上自上而下均依次设置有多个搅拌叶轮；
5.根据权利要求1所述的分选小粒级煤矸石的系统，其特征在于，所述一级干扰水流压力管(9)、所述二级干扰水流压力管(10)、所述三级干扰水流压力管(11)和所述四级干扰水流压力管(12)上均匀设置有多个水流喷孔，且所述一级干扰水流压力管(9)、所述二级干扰水流压力管(10)、所述三级干扰水流压力管(11)和所述四级干扰水流压力管(12)的入水端均设置有压力调节器。
6.根据权利要求1所述的分选小粒级煤矸石的系统，其特征在于，所述类梯形浮沉釜(3)底部所在的平面与水平面的夹角为15-35°。
7.根据权利要求1所述的分选小粒级煤矸石的系统，其特征在于，所述二级分离沉降区(5)和所述三级分离沉降区(6)内分别对应设置有阻挡部和导向部；
8.使用权利要求1-7任一项所述的分选小粒级煤矸石的系统分选小粒级煤矸石的方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的分选小粒级煤矸石的方法，其特征在于，步骤s3中，一级干扰水流压力管干扰水流的出水压力为0.23-0.473mpa，二级干扰水流压力管干扰水流的出水压力为0.17-0.40mpa，三级干扰水流压力管干扰水流的出水压力为0.15-0.37mpa，四级干扰水流压力管干扰水流的出水压力为0.13-0.236mpa。
10.根据权利要求8所述的分选小粒级煤矸石的方法，其特征在于，所述一级干扰器、所述二级干扰器、所述三级干扰器和所述四级干扰器的搅拌转速为5-7rpm/min，所述类梯形浮沉釜横向往复运动的频率为3-5次/min。
