一种适于波动来料的并联两段式流态化浮选装置及方法

专利检索2024-12-01  22


本发明涉及矿物分选,尤其涉及适于波动来料的并联两段式流态化浮选装置及方法。


背景技术:

1、煤炭资源对于我国经济发展与能源安全有着举足轻重的作用。同时,作为化工、电力、冶金、制药等众多领域重要的原料来源,煤炭资源的清洁高效利用具有重大意义。

2、煤炭资源清洁高效利用的前提是入选煤炭颗粒中有价组分的富集。煤炭分选中,重选之于块、末煤,浮选之于微细煤泥均拥有良好的分选效果,且重、浮选技术已日趋成熟。而介于其间的粗煤泥(粒度0.5-3.0mm)的高效分选则面临着浮选技术回收率过低,重选技术选择性过低等难题。

3、基于重浮耦合的粗粒流态化浮选技术为粗煤泥的高效分选提供了可能。不同于传统浮选技术,流态化浮选技术通过分选流场内低紊流、高相含环境的构建,流态化浮选极大抑制了粘附于气泡的粗煤泥颗粒的脱附,同时富含微泡的稳定上升水流的引入,也实现了按密度分选的重选技术与按颗粒表面性质分选的浮选技术的有效耦合,从而更利于粗煤泥的有效分选。

4、现有流态化浮选装置及方法一般为单段分选,其流场环境与产品特性较为固定,而在实际工业生产中,由于煤田开采面变化及某些开采断面的特性,可能出现某一时间入料性质发生较大改变并持续较长一段时间,传统的单段式流态化浮选装置难以实现精煤及尾煤产品质量的同时保证,以及应对该入料性质变化的灵活性,易造成精煤产品质量不达标或有价组分浪费等问题。

5、可见,设计一种适于波动来料的并联两段式流态化浮选装置及方法,对性质不稳定分选入料,依据不同性质入料选取不同分选模式,从而实现粗煤泥的高效分选回收,对于粗煤泥的低能耗分选具有重大意义。


技术实现思路

1、鉴于上述的分析,本发明实施例旨在提供一种适于波动来料的并联两段式流态化浮选装置及方法,用以解决现有粗粒流态化浮选装置及方法对于入料性质存在较大波动时适应性不佳,难以实现产品质量达标及有价组分回收率最大化的问题。

2、一方面,本发明提供了一种适于波动来料的并联两段式流态化浮选装置,包括第一浮选柱和第二浮选柱,所述第一浮选柱和所述第二浮选柱并联布置,所述第一浮选柱包括第一精煤槽、第一浮选柱体和第一尾煤锥,所述第一精煤槽和所述第一尾煤锥分别设于所述第一浮选柱体的上下两侧,所述第二浮选柱包括第二入料管和第二浮选柱体,所述第二入料管设于所述第二浮选柱体的上方,所述第一精煤槽和所述第一尾煤锥均与所述第二入料管连通。

3、进一步地,所述第一浮选柱体并列于所述第二浮选柱体的一侧,且所述第二浮选柱体低于所述第一浮选柱体。

4、进一步地,所述第一浮选柱还包括第一流体分布器,所述第一流体分布器位于所述第一浮选柱体和所述第一尾煤锥之间。

5、进一步地,所述第一浮选柱还包括第一入料管和第一入料分配器,所述第一入料分配器设于所述第一浮选柱体内,并与所述第一入料管的下端连接。

6、进一步地,所述第一浮选柱还包括精煤喷淋管,所述精煤喷淋管设于所述第一精煤槽的上端。

7、进一步地,还包括与所述第一流体分布器连通的第一微泡发生器。

8、进一步地,所述第二浮选柱还包括第二精煤槽和第二尾煤锥,所述第二精煤槽和所述第二尾煤锥分别设于所述第二浮选柱体的上下两侧。

9、进一步地,所述第二浮选柱还包括第二流体分布器,所述第二流体分布器位于所述第二浮选柱体和所述第二尾煤锥之间。

10、进一步地,还包括与所述第二流体分布器连通的第二微泡发生器。

11、另一方面,本发明提供了一种适于波动来料的并联两段式流态化浮选方法,采用上述适于波动来料的并联两段式流态化浮选装置进行浮选。

12、与现有技术相比,本发明至少可实现如下有益效果之一:

13、(1)本发明通过设置两段式流态化浮选,控制第一微泡发生器和第二微泡发生器内流体流量可实现对第一浮选柱体及第二浮选柱体内上升水流流速的调节,实现一台设备内构建两种具备不同上升水流流速的低紊流、高相含流场环境,低水速流场可用于粗煤泥入料中低灰精煤回收,用以保证精煤质量;高水速流场用于回收高灰尾煤外颗粒,用以保证回收率及尾煤灰分,有效保证了产品质量。

14、(2)本发明通过t形的第二入料管、第一精煤电磁阀、第二精煤电磁阀、t形尾煤管、第一尾煤电磁阀、第二尾煤电磁阀及渣浆泵等的布置,实现了在同一装置中形成“粗选+精选”及“粗选+扫选”两种分选模式,以“粗选+精选”模式分选煤质较差粗煤泥,以“粗选+扫选”模式分选煤质较好粗煤泥,以此应对不同的入选粗煤泥性质,从而更为适应煤质波动的入选煤流。

15、(3)本发明通过第一微泡发生器及第二微泡发生器分别向第一浮选柱体和第二浮选柱体内引入大量流态化所需微泡群,借助第一流体分布器、第二流体分布器,辅以第一稳流板及第二稳流板分别在第一浮选柱体和第二浮选柱体内部构建了低流体扰动、高微泡含量的浮选流场环境,有效抑制了流场湍流耗散更有利于粗粒矿物流态化浮选回收。

16、(4)本发明通过生产精煤、中煤、尾煤三种产品,在有效保证精煤产品质量需求的同时,避免了尾煤灰分过低,造成中有价组分损失等问题,保证了较高的有价组分回收率。

17、本发明中,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。本发明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,或者通过实施本发明而了解。本发明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。



技术特征:

1.一种适于波动来料的并联两段式流态化浮选装置,其特征在于,包括第一浮选柱(100)和第二浮选柱(200),所述第一浮选柱(100)和所述第二浮选柱(200)并联布置,所述第一浮选柱(100)包括第一精煤槽(101)、第一浮选柱体(102)和第一尾煤锥(103),所述第一精煤槽(101)和所述第一尾煤锥(103)分别设于所述第一浮选柱体(102)的上下两侧,所述第二浮选柱(200)包括第二入料管(201)和第二浮选柱体(202),所述第二入料管(201)设于所述第二浮选柱体(202)的上方,所述第一精煤槽(101)和所述第一尾煤锥(103)均与所述第二入料管(201)连通。

2.根据权利要求1所述的适于波动来料的并联两段式流态化浮选装置,其特征在于,所述第一浮选柱体(102)并列于所述第二浮选柱体(202)的一侧,且所述第二浮选柱体(202)低于所述第一浮选柱体(102)。

3.根据权利要求1所述的适于波动来料的并联两段式流态化浮选装置,其特征在于,所述第一浮选柱(100)还包括第一流体分布器(104),所述第一流体分布器(104)位于所述第一浮选柱体(102)和所述第一尾煤锥(103)之间。

4.根据权利要求1所述的适于波动来料的并联两段式流态化浮选装置,其特征在于,所述第一浮选柱(100)还包括第一入料管(110)和第一入料分配器(111),所述第一入料分配器(111)设于所述第一浮选柱体(102)内,并与所述第一入料管(110)的下端连接。

5.根据权利要求1所述的适于波动来料的并联两段式流态化浮选装置,其特征在于,所述第一浮选柱(100)还包括精煤喷淋管(112),所述精煤喷淋管(112)设于所述第一精煤槽(101)的上端。

6.根据权利要求3所述的适于波动来料的并联两段式流态化浮选装置,其特征在于,还包括与所述第一流体分布器(104)连通的第一微泡发生器(300)。

7.根据权利要求1-6任一项所述的适于波动来料的并联两段式流态化浮选装置,其特征在于,所述第二浮选柱(200)还包括第二精煤槽(203)和第二尾煤锥(204),所述第二精煤槽(203)和所述第二尾煤锥(204)分别设于所述第二浮选柱体(202)的上下两侧。

8.根据权利要求7所述的适于波动来料的并联两段式流态化浮选装置,其特征在于,所述第二浮选柱(200)还包括第二流体分布器(205),所述第二流体分布器(205)位于所述第二浮选柱体(202)和所述第二尾煤锥(204)之间。

9.根据权利要求8所述的适于波动来料的并联两段式流态化浮选装置,其特征在于,还包括与所述第二流体分布器(205)连通的第二微泡发生器(400)。

10.一种适于波动来料的并联两段式流态化浮选方法,其特征在于,采用权利要求1-9任一项所述的适于波动来料的并联两段式流态化浮选装置对粗煤泥进行分选。


技术总结
本发明涉及一种适于波动来料的并联两段式流态化浮选装置及方法,属于矿物分选技术领域,解决了现有技术中粗粒流态化浮选装置及方法对于入料性质存在较大波动时适应性不佳,难以实现产品质量达标及有价组分回收率最大化的问题。本发明包括第一浮选柱和第二浮选柱,第一浮选柱和第二浮选柱并联布置,第一浮选柱包括第一精煤槽、第一浮选柱体和第一尾煤锥,第一精煤槽和第一尾煤锥分别设于第一浮选柱体的上下两侧,第二浮选柱包括第二入料管和第二浮选柱体,第二入料管设于第二浮选柱体的上方,第一精煤槽和第一尾煤锥均与第二入料管连通。本发明实现了在同一装置中形成“粗选+精选”及“粗选+扫选”两种分选模式,以“粗选+精选”模式分选煤质较差粗煤泥,以“粗选+扫选”模式分选煤质较好粗煤泥,以此应对不同的入选粗煤泥性质,从而更为适应煤质波动的入选煤流。

技术研发人员:邢耀文,桂夏辉,张友飞,曹亦俊,丁世豪,刘金成
受保护的技术使用者:中国矿业大学
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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