专利名称：一种煤泥分选方法与设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及矿物浮选技术领域，尤其是一种煤泥高效分选方法与设备。
背景技术：
目前，真正建立在高效净化加工基础上的煤泥浮选的高效分选关键技术及设备在 国内还处于研究阶段。虽然煤泥分选技术不断进步，新型设备不断出现，但就其分选效果与 高效分选之间还存在很大差距。现有技术(如重力分选、离心分选和泡沫分选等)还远不 能实现我国煤泥的高效分选，尤其是高灰难选煤泥的分选。作为煤泥浮选的主导分选设备 浮选机和浮选柱，在煤泥分选过程中所暴露出的问题也越来越多。 近几年，浮选机呈现多样化的发展趋势。如维姆科浮选机、奥托昆普浮选机、充填 式浮选机、粗粒浮选机、闪速浮选机、喷射浮选机等。同时，复合力场被逐步引入到传统浮选 机中，并取得了卓有成效的结果。虽然，国内外研究人员在浮选机分选设备上做了大量研究 工作，但这些研究工作主要局限在单个设备上，并没有从整个浮选过程考虑问题，从根本上 忽视了物料的矿化反应性随着分选过程变得愈来愈差这一核心问题。该类浮选机由于受其 分选原理的限制，矿化方式比较单一，且浮选过程与物料非线性分选的过程特征不相匹配， 仅依靠增加槽体数量来提高煤泥分选的回收率。虽然浮选机的逐槽搅拌对于粗颗粒的回收 效果较好，但相对较高的搅拌强度对于细颗粒物料的回收效果却不佳。就目前整个浮选机 的应用现状来说，微细粒煤分选效果不佳，浮选精煤灰分偏高是浮选机所面临的主要问题， 特别是针对煤泥逐步趋于高灰难选煤泥的现状，浮选机将面临更大的挑战。
在微细粒物料分选方面，浮选柱一直占有显著的优势。我国的浮选柱研究源于 八十年代初，当时曾直接引进了国际上最先进的三种浮选柱并投入选煤厂应用。它们是充 填式浮选柱(美国)、Jameson浮选柱(澳大利亚)和微泡浮选柱(美国)。到目前为止， 前两种设备在我国都没有得到工业应用，而后者投产以来基本没有正常运行。工业实验反 映出的共同问题是尾矿灰分低，分选效率低，尤其是对粗颗粒回收效果差，不能适应我国 细粒煤分选的需要。针对我国煤泥可浮性差的特点，国外这三种柱分选设备都不同程度地 暴露出了原理与性能缺陷，即缺乏有效的强化分选环节与手段，尤其是对粗颗粒回收效果 不佳。近年来，浮选柱的发展和应用也取得了重大突破，一批新型浮选柱脱颖而出，浮选柱 在煤泥分选工业中又受到重视。但是，从总体使用效果看，设备处理能力偏低，粗颗粒回收 效果差，浮选尾煤灰分偏低已成为其面临的突出问题。 因此，根据物料随分选过程可浮性逐步变差的特性和浮选柱在粗颗粒回收方面的 不足，有针对性的开发新型煤泥高效分选方法与设备意义重大。
发明内容
技术问题本发明的目的是提供一种结构紧凑，处理能力大，生产运行成本低，安 装和操作方便的煤泥分选方法与设备。
技术方案本发明的煤泥分选方法，包括向浮选柱内注入约为柱体体积1/3的清水，启动浮选柱的循环泵，打开充气阀门，将入浮煤泥给入浮选柱，浮选柱内向下沉降的入 浮煤泥在切向旋流的作用下被矿化，精煤随着气泡上浮，经精煤收集槽排出，中煤通过底流 斗形导流管经循环泵重新进入浮选柱浮选，入浮煤泥首先进入第一浮选柱，经设在第一浮 选柱内的给料分配器均匀向下喷洒后，然后经过至少一层稳流器向下沉降，被矿化的颗粒 随着气泡再经稳流器向上浮动，第一尾煤经第一连通孔进入第一沉降箱体，在第一沉降箱 体底部的第一布水管的作用下分级，第二中煤从第二底流口流出，经第一循环泵再次进入 第一浮选柱，第二尾煤从上连通孔进入第二浮选柱进行二次浮选，第三尾煤经第二连通孔 进入第二沉降箱体，在第二沉降箱体底部的第二布水管的作用下再次分级，第四中煤从底 流口经第二循环泵进入第二浮选柱内再次浮选，最终尾煤从第二沉降箱体的溢流口排出。
本发明的煤泥分选设备，包括浮选柱，设在浮选柱内的给料分配器、底流斗形导流 管，设在浮选柱外壁上的切向旋流管，切向旋流管与底流斗形导流管之间设有循环泵、气泡 发生器和混合矿化管，所述的浮选柱分为第一浮选柱和第二浮选柱，第一浮选柱内至少设 有一个稳流器，第一浮选柱与第二浮选柱之间设有第一沉降箱体，第二浮选柱的外侧设有 第二沉降箱体；第一沉降箱体的下部开有与第一浮选柱底部相通的第一连通孔，其上部开 有与第二浮选柱上部相通的上连通孔，其底部设有与第一循环泵相连的第二底流口 ，第二 底流口的上方设有第一布水管；第二沉降箱体的下部开有与第二浮选柱底部相通的第二连 通孔，其上部开有溢流孔，其底部设有与第二循环泵相连的第四底流口 ，第四底流口的上方 设有第二布水管；所述的稳流器由上下套环和固定在上下套环之间的多个管段组合而成。
有益效果主要针对高灰难选煤泥，提高对粗粒级煤泥和难浮细粒级煤泥的回收 能力。采用连体双浮选柱对煤泥进行循环浮选与分级， 一级浮选柱桶体内设有稳流器，通过 稳流器能消除大的旋涡，支撑泡沫层，提高颗粒与气泡的碰撞概率，使易浮煤泥尽快浮出， 以减少混杂和污染，起到稳流作用，即在第一浮选柱柱体的分选区实施填料充填，实现真正 的"塞流"浮选，强化二次富集作用。同时，物料经过沉降分选段分选后得到两种粒度级别的 物料，通过第一沉降箱的粗粒级物料与第一浮选柱中矿混合后，经中矿循环系统返回至第 一浮选柱柱体内循环分选，第二沉降箱的粗粒级物料与第二浮选柱中矿混合后，经中矿循 环系统返回至第二浮选柱柱体内循环分选，提高对粗颗粒物料的回收能力；经第一沉降箱 分选后得到的细粒级物料，主要为难浮物料，因此采用大流量循环泵作为第二浮选柱分选 的能量来源，提高矿浆循环分选次数，强化对难浮煤泥的回收；其设备紧凑，处理能力大，生 产运行成本低，安装和操作方便，从整体上提高了精煤产品的数量和质量，经济效益显著。
图1是本发明的煤泥分选设备结构示意图。
图2是图1中布水管的俯视结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步详细描述 图1所示，本发明的煤泥分选设备主要由浮选柱，给料分配器2，稳流器3，底流斗 形导流管，气泡发生器，矿化管，循环泵，第一沉降箱体8，第二沉降箱体16构成。浮选柱分 为第一浮选柱1和第二浮选柱10，给料分配器2设在第一浮选柱1内的上部，稳流器3设在
4第一浮选柱1内的中部，稳流器3由网板状的上下套环和固定在上下套环之间的多个管段组合而成。根据浮选物料的情况，稳流器3可以是一个，也可以是多个，图1中所示为2个。第一浮选柱1的下部设有与其内壁相连通的第一切向旋流管20，第一切向旋流管20与第一矿化管6相连接，第一矿化管6连接第一气泡发生器5，第一气泡发生器5与第一循环泵7的输出口相连接；第一浮选柱l内的底部设有第一底流斗形导流管4，第一底流斗形导流管4的第一底流口 D与第一循环泵7的输入口相连接；第一浮选柱1的顶部设有第一溢流槽18。第一浮选柱1与第二浮选柱10之间联接有第一沉降箱体8，第二浮选柱10的外侧设有第二沉降箱体16 ;第一沉降箱体8的下部开有与第一浮选柱1底部相通的第一连通孔C，第一沉降箱体8的上部开有与第二浮选柱10上部相通的上连通孔F，第一沉降箱体8的底部设有与第一循环泵7输入口相连的第二底流口 E，第二底流口 E的上方设有第一布水管9 ;第二沉降箱体16的下部开有与第二浮选柱IO底部相通的第二连通孔H，第二沉降箱体16的上部开有溢流孔K，第二沉降箱体16的底部设有与第二循环泵15相连的第四底流口 J，第四底流口 J的上方设有第二布水管17。第一布水管9和第二布水管17由并排设置的进出主水管和并排设在进出主水管之间的支水管构成，支水管上开有若干小孔，如图2所示。第二浮选柱10内设有多层筛板ll，其顶部设有第二溢流槽19，第二浮选柱10的下部设有与其内壁相连通的第二切向旋流管21，第二切向旋流管21与第二矿化管14相连接，第二矿化管14连接第二气泡发生器13，第二气泡发生器13与第二循环泵15的输出口相连，第二浮选柱IO底部的第二底流斗形导流管12的第三底流口 I与第二循环泵15的输入口相连。
本发明的煤泥分选方法步骤如下 a、向第一浮选柱1和第二浮选柱10内注入约为柱体体积1/3的清水，启动第一浮选柱1和第二浮选柱10各自的第一第二循环泵7、8，打开充气阀门0、P ;
b、将入浮煤泥从第一浮选柱入料口 A给入第一浮选柱1内，经设在第一浮选柱内的给料分配器2均匀向下喷洒，入浮煤泥经过至少一层稳流器3向下沉降，被矿化的颗粒随着气泡再经稳流器3向上浮动，第一精煤从第一溢流槽18的出料口 B排出；第一中煤经第一底流斗形导流管4的第一底流口 D流出，第一尾煤经第一连通孔C进入第一沉降箱体8 ;
c、进入第一沉降箱体8的尾煤在第一布水管9的作用下分级，分级出的第二中煤从第二底流口 E流出，与从第一底流口 D流出第一中煤一起依次通过第一循环泵7、第一气泡发生器5和第一矿化管6送回第一浮选柱1内再次浮选；分级出的第二尾煤从上连通孔F进入第二浮选柱10内进行二次浮选； d、进行二次浮选的第二尾煤在第二浮选柱10内经过多层筛板向下沉降，被矿化的颗粒随着气泡再经多层筛板向上浮动，第二精煤从第二溢流槽19的出料口 G排出；第三中煤经第二底流斗形导流管12的第三底流口 I流出，第三尾煤经第二连通孔H进入第二沉降箱体16 ; e、进入第二沉降箱体16的尾煤在第二布水管17的作用下再次分级，分级出的第四中煤从第四底流口 J流出，与第三底流口I流出第三中煤一起依次通过第二循环泵15、第二气泡发生器13和第二矿化管14送回第二浮选柱10内再次浮选；最终尾煤从第二沉降箱体16上部的溢流口 K排出，依次循环，直至完成难选煤泥的分离。
权利要求
一种煤泥分选方法，包括向浮选柱内注入约为柱体体积1/3的清水，启动浮选柱的循环泵，打开充气阀门，将入浮煤泥给入浮选柱，浮选柱内向下沉降的入浮煤泥在切向旋流的作用下被矿化，精煤随着气泡上浮，经精煤收集槽排出，中煤通过底流斗形导流管经循环泵重新进入浮选柱浮选，其特征在于入浮煤泥首先进入第一浮选柱(1)，经设在第一浮选柱内的给料分配器(2)均匀向下喷洒后，然后经过至少一层稳流器(3)向下沉降，被矿化的颗粒随着气泡再经稳流器(3)向上浮动，第一尾煤经第一连通孔(C)进入第一沉降箱体(8)，在第一沉降箱体(8)底部的第一布水管(9)的作用下分级，第二中煤从第二底流口(E)流出，经第一循环泵(7)再次进入第一浮选柱(1)，第二尾煤从上连通孔(F)进入第二浮选柱(10)进行二次浮选，第三尾煤经第二连通孔(H)进入第二沉降箱体(16)，在第二沉降箱体(16)底部的第二布水管(17)的作用下再次分级，第四中煤从底流口(J)经第二循环泵(15)进入第二浮选柱(10)内再次浮选，最终尾煤从第二沉降箱体(16)的溢流口(K)排出。
2. —种煤泥分选设备，包括浮选柱，设在浮选柱内的给料分配器、底流斗形导流管，设 在浮选柱外壁上的切向旋流管，切向旋流管与底流斗形导流管之间设有循环泵、气泡发生 器和混合矿化管，其特征在于所述的浮选柱分为第一浮选柱(1)和第二浮选柱(IO)，第一 浮选柱(1)内至少设有一个稳流器(3)，第一浮选柱(1)与第二浮选柱(10)之间设有第一 沉降箱体(8)，第二浮选柱(10)的外侧设有第二沉降箱体(16);第一沉降箱体(8)的下部 开有与第一浮选柱(1)底部相通的第一连通孔(C)，其上部开有与第二浮选柱(10)上部相 通的上连通孔(F)，其底部设有与循环泵(7)相连的第二底流口 (E)，第二底流口 (E)的上 方设有第一布水管(9);第二沉降箱体(16)的下部开有与第二浮选柱(10)底部相通的第 二连通孔(H)，其上部开有溢流孔(K)，其底部设有与第二循环泵(15)相连的第四底流口 (J)，第四底流口 (J)的上方设有第二布水管(17)。
3. 根据权利要求2所述的煤泥分选设备，其特征在于所述的稳流器(3)由上下套环 和固定在上下套环之间的多个管段组合而成。
全文摘要
一种煤泥分选方法与设备，采用连体双浮选柱对煤泥进行循环浮选与分级，第一浮选柱内设有稳流器，通过稳流器能消除大的旋涡，支撑泡沫层，提高颗粒与气泡的碰撞概率，使易浮煤泥尽快浮出，以减少混杂和污染，起到稳流作用，经过沉降浮选出的物料通过第一沉降箱分级后，再次进入第二浮选柱再次浮选，然后再进入第二沉降箱再次分级，增加矿浆循环分选次数，提高对粗粒级煤泥和难浮细粒级煤泥的回收能力；其设备紧凑，处理能力大，生产运行成本低，安装和操作方便，从整体上提高了精煤产品的数量和质量，经济效益显著。
文档编号B03D1/00GK101773873SQ201010124508
公开日2010年7月14日 申请日期2010年3月4日 优先权日2010年3月4日
发明者刘炯天, 张海军, 桂夏辉, 王永田 申请人:中国矿业大学