本发明属于浮选技术领域，具体涉及一种煤泥水半浓缩浮选工艺的实现方法及装置。
背景技术：
浮选技术是最为经济有效的微细煤泥分离方法，也是煤炭深度分选的重要方法。随着采煤机械化程度的提高，选煤厂原料煤中的粉煤量越来越多，浮选作业变的越来越重要。而且，浮选作业也是选煤厂煤泥水处理系统中的重要环节，对实现煤泥水闭路循环和环境保护具有重要作用。
目前我国绝大部分选煤厂基本采用的都是直接浮选工艺，但近年来各选煤厂为降低生产成本，常采用预先脱泥工艺，带来的问题之一就是直接浮选时煤泥水浓度低、流量大；此外，随着国家对环保要求及用户对产品质量要求的日趋严格，动力煤选煤厂补套煤泥浮选系统日益增多，但动力煤选煤厂末煤入洗比例较低、生产方式灵活，煤泥水浓度低（大部分厂低于40g/l）且波动较大，造成补套浮选系统时入浮矿浆量大、煤泥水浓度低，设备选型大，投资成本高；生产过程中，入浮浓度低且波动频繁，工艺参数控制困难，药耗高，产品指标不稳定，生产成本高。
为保证入浮矿浆有合适、稳定的浓度，近两年浓缩浮选技术又重新受到行业的重视，但传统浓缩浮选存在两大弊端：1、基于底流大排放工艺，采用浓缩机底流做浮选入料，入浮浓度较高，浮选过程要添加较多的补充水，造成循环水用量增加；2、未添加任何药剂，浓缩机溢流细泥含量高，往复循环，严重影响重选、浮选等各环节的有效分选。
针对现有煤泥直接浮选或浓缩浮选工艺存在的上述不足，提供一种半浓缩浮选工艺，本工艺将入浮矿浆浓度由约40g/l提升到80~150g/l，提高了2倍以上，显著增加了煤粒与浮选药剂接触的几率，浮选药剂消耗量降低一半以上；入浮矿浆体积减小到浓缩前入浮体积的1/3左右，补套浮选系统时设备选型小或台数少，投资成本能降低一半以上；此外通过定量添加絮凝剂使浓缩机溢流接近清水，直接作循环水使用，有效解决了传统浓缩浮选工艺浓缩机溢流细泥含量高，往复循环，对重选、浮选环节造成的不利效果。
通过自动化手段，使入浮矿浆的调浆过程自动化、智能化，配成的入浮矿浆浓度合适、稳定，对实现煤泥水半浓缩浮选工艺，确保浮选产品指标合格、降低药剂消耗量至关重要。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题在于提供一种煤泥水半浓缩浮选工艺的实现方法及装置，这种方法实现了高浓度矿浆（浓缩机底流）与低浓度矿浆（分级旋流器溢流）的混合调浆过程；这种装置使配成的入浮矿浆浓度合适、稳定，调浆过程自动化、智能化。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是。
一种煤泥水半浓缩浮选工艺的实现方法，其特征在于，主要包括如下步骤：
s1、选煤厂的煤泥水（分级旋流器溢流）分为三部分，一部分自流进入浓缩机，一部分自流进入调浆桶，剩余部分自流进入调浆槽，三者比例灵活可调；
s2、经浓缩机浓缩后的高浓度矿浆（浓缩机底流，350~450g/l）通过底流泵送入调浆桶内与自流进入调浆桶内的低浓度矿浆（≯60g/l）经叶轮强力搅拌均匀，完成入浮矿浆的粗调过程；
s3、调浆桶粗调后的矿浆通过转排泵送入调浆槽内，与自流进入调浆槽内的低浓度矿浆（≯60g/l）混合均匀制成浓度为90~120g/l的矿浆，完成入浮矿浆的精调过程；
s4、制备好的矿浆自流进入矿浆预处理器进行矿浆预矿化后再自流进入浮选机内进行浮选。
本发明还涉及一种煤泥水半浓缩浮选工艺的实现装置，至少包括：
浓缩机、第一电动调节阀、第二电动调节阀、底流泵、调浆桶、第一静压传感器、转排泵、调浆槽、第二静压传感器、第五手动调节阀、浓度计、矿浆预处理器、浮选机和对反馈信号处理和控制的智能控制器。浓缩机通过底流泵及管道连通至调浆桶，调浆桶设两条入料矿浆自流管道，第一电动调节阀安装在其中一条管道上，第一静压传感器安装在调浆桶侧壁，用于检测调浆桶内的液位，调浆桶通过转排泵及管道连通至调浆槽，第二电动调节阀安装在调浆槽的入料矿浆自流管道上，第二静压传感器安装在调浆槽侧壁，用于检测调浆槽内的液位，矿浆预处理器布置在调浆槽的下游，与调浆槽通过两条自流管道连通，在其中一条管道上安装第五手动调节阀及浓度计，浮选机布置在矿浆预处理器的下游，与矿浆预处理器通过管道连通。电动调节阀、静压传感器及浓度计均通过有线方式与智能控制器连接。
所述煤泥水半浓缩浮选工艺的实现装置采用智能控制器作为控制核心，它包括电源模块、中央处理器模块、数字量输入/输出模块、模拟量输入/输出模块和通讯模块。采用可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等功能。
电源模块，用于为智能控制器提供电源。
中央处理器模块，用于在所述装置的使用过程中，采集数字量输入及模拟量输入模块的实时信号，转换为样本参数进行程序计算分析。
数字量或模拟量输入/输出模块，用于在所述装置的使用过程中，实时采集第一静压传感器及第二静压传感器检测的液位信号，将接收的信号通过中央处理器模块自动分析计算得到第一电动调节阀及第二电动调节阀的阀门开度设定值，并转换为模拟量信号控制第一电动调节阀及第二电动调节阀的开度；实时采集浓度计检测的浓度信号，将接收的信号通过中央处理器模块自动分析计算得到底流泵频率设定值，并转换为模拟量信号控制底流泵的频率。
通讯模块，用于在所述装置的使用过程中，实现远程监控。
所述的各模块之间通过背板总线连接方式实现通讯。
按上述方案，智能控制器用于自动接收浓度计检测的浓度信号，并将浓度信号与浓度设定值域（90~120g/l区间内某值域）进行比较，根据比较结果按以下三种情况执行：
a、当检测的浓度信号高于浓度设定值δmax时，将接收的浓度信号通过中央处理器模块自动分析计算得到底流泵频率的设定值，并转换为模拟量信号减小底流泵频率；
b、当检测的浓度信号在浓度设定值δmax~δmin范围内时，将接收的浓度信号通过中央处理器模块自动分析计算后，无数字量输出值；
c、当检测的浓度信号低于于浓度设定值δmin时，将接收的浓度信号通过中央处理器模块自动分析计算得到底流泵频率的设定值，并转换为模拟量信号增大底流泵频率。
按上述方案，智能控制器用于自动接收静压传感器的液位信号，并将液位信号与液位设定值域进行比较，根据比较结果按以下三种情况执行：
a、当检测的液位信号高于液位设定值δmax时，将接收的液位信号通过中央处理器模块自动分析计算得到电动调节阀的开度设定值，并转换为模拟量信号减小电动调节阀的开度；
b、当检测的液位信号在液位设定值δmax~δmin范围内时，将接收的液位信号通过中央处理器模块自动分析计算后，无数字量输出值；
c、当检测的液位信号低于液位设定值δmin时，将接收的液位信号通过中央处理器模块自动分析计算得到电动调节阀的开度设定值，并转换为模拟量信号增大电动调节阀的开度。
优选的，还包括第一手动调节阀、第二手动调节阀、第三手动调节阀和第四手动调节阀，分别安装在调浆桶的另一条入料自流管道上、底流泵出口与调浆桶的连通管道上、转排泵出口与调浆槽的连通管道上及调浆槽与矿浆预处理器的另一条自流管道上，手动调节阀的开度人工控制、连续可调，使矿浆流速及管道特性始终处于比较合理的区间。
优选的，还包括流量计，安装在浓度计的下游管道上，用于对自流进入矿浆预处理器的入浮矿浆量进行实时检测。
本发明带来以下有益效果：
在高浓度矿浆（浓缩机底流）与低浓度矿浆（分级旋流器溢流）的混合调浆过程中，通过底流泵频率及电动调节阀开度的在线实时调节，实现了350~450g/l高浓度矿浆与≯60g/l低浓度矿浆的配比精确、灵活可调，确保进入矿浆预处理器的入浮矿浆浓度始终处于90g/l~120g/l的浓度范围内且比较稳定，有效保证了入浮矿浆的稳定性，有利于保证浮选机的分选工艺指标，此外浮选机的选型小或台数少，浮选药耗降低一半以上，使得浮选的投资成本及加工成本大幅降低。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中：1-分级旋流器、2-浓缩机、3-第一电动调节阀、4-第一手动调节阀、5-第二电动调节阀、6-调浆桶、7-底流泵、8-第二手动调节阀、9-第一静压传感器、10-转排泵、11-第三手动调节阀、12-调浆槽、13-第二静压传感器、14-第四手动调节阀、15、第五手动调节阀、16-浓度计、17-流量计、18-矿浆预处理器、19-浮选机、20-智能控制器。
具体实施方式
下面结合附图1对本发明做进一步的描述，但它们并不是对本发明保护范围的限定。
如图1所示，本实施例中的实现煤泥水半浓缩浮选工艺的装置，包括浓缩机（2）、第一电动调节阀（3）、第一手动调节阀（4）、第二电动调节阀（5）、调浆桶（6）、底流泵（7）、第二手动调节阀（8）、第一静压传感器（9）、转排泵（10）、第三手动调节阀（11）、调浆槽（12）、第二静压传感器（13）、第四手动调节阀（14）、第五手动调节阀（15）、浓度计（16）、流量计（17）、矿浆预处理器（18）、浮选机（19）、智能控制器（20）。
所述实现煤泥水半浓缩浮选工艺的装置的工作原理及工作过程如下：
分级旋流器1溢流分为三部分，一部分由一条管道自流进入浓缩机2，一部分由两条管道自流进入调浆桶2内，两条管道一粗一细，第一电动调节阀3安装在细管上，第一手动调节阀4安装在粗管上，剩余部分由一条管道自流进入调浆槽内，并在管道上安装第二电动调节阀5；经浓缩机2浓缩后约400g/l的高浓度矿浆通过底流泵7送至调浆桶6内，与自流进入的约40g/l低浓度矿浆经叶轮强力搅拌均匀后完成粗调过程；调浆桶6侧壁安装第一静压传感器9，智能控制器20的数字量或模拟量输入模块实时采集第一静压传感器9的液位信号，将接收的信号通过中央处理器模块自动分析计算得到第一电动调节阀3的开度设定值，并转换为模拟量信号实时控制第一电动调节阀3的开度；经粗调后的入浮矿浆由转排泵10送至调浆槽12内，与自流进入的约40g/l低浓度矿浆混合均匀制成浓度为90~120g/l的矿浆，完成入浮矿浆的精调过程；调浆槽12侧壁安装第二静压传感器13，智能控制器20的数字量或模拟量输入模块实时采集第二静压传感器13的液位信号，将接收的信号通过中央处理器模块自动分析计算得到第二电动调节阀5的开度设定值，并转换为模拟量信号实时控制第二电动调节阀5的开度；精调后的入浮矿浆由两条管道自流至调浆槽下游的矿浆预处理器18，两条管道一粗一细，第五手动调节阀15、浓度计16及流量计17安装在细管上，第四手动调节阀14安装在粗管上；智能控制器20自动接收浓度计16的浓度信号，将接收的信号通过中央处理器模块自动分析计算得到底流泵7的频率设定值，并转换为模拟量信号控制底流泵7的频率；入浮矿浆进入矿浆预处理18进行矿浆预矿化后再自流进入浮选机19内分选，分选出精矿和尾矿。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还能够对上述技术方案进行变更和修改。但是，本发明并不局限于上述的具体技术方案，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。