本发明涉及多产品浮选柱分选设备与方法，尤其适用于高灰细泥含量大、微细粒煤泥的分选。
背景技术：
随着我国采煤机械化程度的提高、开采深度的加深，原煤质量变差，原煤中原生和次生细粒粉煤含量越来越多，因此对细粒粉煤的高效分选直接关系到选煤厂的经济效益问题。浮选是目前实现煤泥分选的最有效方法，常用浮选设备有浮选机和浮选柱。浮选机存在以下缺陷：浮选机多槽串联，从第一室到最后一室的电机功率、搅拌强度、充气量均相同，不能满足物料的可浮特性随分选过程愈来愈差的分选要求；浮选机槽体浅，精煤泡沫层薄，无泡沫精选过程；泡沫中夹带高灰细泥多，选择性差，分选效率低；叶轮和喷嘴磨损严重，维修工作量大，维护费用高；占地面积大，需检修空间大，土建投资高；动力消耗大，因此传统浮选机已不再适应重选工艺变革后煤泥的浮选。近年来我国研制的旋流微泡浮选柱在现场实际应用较广，它集柱浮选、旋流分选和管流矿化为一体，实现梯级优化分选，不仅提高了分选效率，而且分选粒度范围进一步延伸到微米级，特别适用于重介工艺改革后微细粒物料的分选。多产品浮选柱是通过对粗选得到的产品进行精选，分选得到三个产品，能够适应高浓度、高灰细泥含量大、选择性差的煤泥分选的浮选设备。分选过程在两个柱体内完成，通过控制尾矿箱的高度和中矿箱的高度来调节泡沫层厚度和二段浮选的排放量，进而调节精矿的质量。在精选段，部分夹带的或选择性差的高灰细泥从泡沫精选段脱落成为中矿，从而提高分选效率。对于第三个产品—中矿的处理方法可根据其灰分高低单独作为中煤产品或者掺入尾煤。在分选难选煤泥时，现有的多产品浮选柱并不能随时调整柱体结构调节产品质量，而且存在精煤夹带和尾煤跑煤问题。
技术实现要素：
发明目的：本发明目的是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种结构简单、操作便捷、能灵活调节产品结构、有效解决精煤夹带和尾煤跑煤问题的浮选柱分选设备及方法。为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：一种多产品浮选柱分选设备，包括浮选柱，所述浮选柱包括粗选柱和套设在粗选柱外侧的精选柱，粗选柱上部设有穿过精选柱的入料管，粗选柱底部设有与尾矿箱连通的尾矿排料管，粗选柱下部由上至下依次设有循环矿浆抽出管和循环矿浆给入管，所述循环矿浆给入管沿粗选柱内壁切线方向布置，循环矿浆抽出管和循环矿浆给入管之间通过循环矿浆泵、压力表和气泡发生器连通，在粗选柱内部还设有稳流板和锥形筒，稳流板位于循环矿浆抽出管上方，锥形筒位于循环矿浆抽出管和循环矿浆给入管之间，精选柱顶部设有泡沫精矿收集槽，精选柱底部设有连通中矿箱的中矿排料管，精选柱内侧靠近底部位置还设有连通充气泵的布气管，布气管管壁开设有小孔。进一步的，所述粗选柱和精选柱的直径比为1:1.2～1:2。根据上述多产品浮选柱的分选方法，包括以下步骤：a、矿浆由入料管进入粗选柱向下沉降，在循环矿浆泵的作用下从循环矿浆抽出管抽出并加压，流经压力表和气泡发生器，通过在粗选柱内壁切线布置的循环矿浆给入管打入粗选柱循环形成旋流力场，可浮矿物颗粒与气泡附着形成矿化气泡向旋流中心运动并上浮，通过锥形筒内侧上浮并经过稳流板上浮至粗选柱上部进行重复分选，通过稳流板抑制下部矿浆剧烈的旋流运动，为上浮的矿化气泡创造相对静态的升浮环境，重产品沿粗选柱内壁向下旋流，最终从尾矿箱排出成为尾矿产品；b、粗选柱中产生的矿化气泡沿柱体继续上浮，在上浮过程中伴随着气泡的兼并及破灭，不断地进行沉降分选和柱分选作用，脱除一部分气泡夹带的高灰细泥，完成对矿化气泡的第一次精选；完成一次精选的矿化气泡继续上浮至粗选柱顶部堆积形成精矿泡沫层，此时可浮性较好的精煤颗粒随泡沫溢流至精选柱进行精选；c、由粗选柱产生的矿化的泡沫层在自重情况下落入精选柱底部，此时，空气由充气泵给入到布气管，在布气管管壁上小孔的作用下，均匀的给入到矿浆中，可浮性最好的矿物颗粒最终与气泡附着形成矿化气泡向上运动并上浮，实现了精选，最终形成的精矿泡沫层从精选柱中溢出，被泡沫精矿收集槽收集，而中矿从中矿箱排出成为中矿产品。由于采用了以上技术方案，具有如下优点：1、采用多种分选方式的有机结合，有效地解决浮选对高浓度、高灰细泥含量大和选择性差的煤泥分选时精煤夹带、尾煤带煤的问题。经逆流碰撞矿化形成的矿化气泡升浮至粗选柱内，矿浆浓度降低且密度差异增大，机械夹带的高灰细泥由于重力作用沉降末速大从气泡上脱落，减少对精矿产品的污染，完成一次精选。进入柱体顶部堆积的泡沫层后，靠自重落入到精选柱的底部，完成精选；2、采用精选的方式，不仅有效地避免了传统单柱体存在的高灰细泥的不断循环造成精矿和尾矿都难以两全的现象，而且增大了浮选柱的处理量，同时也增加了中矿产品，增加了产品结构，减少基建投资；3、能同时保证精、尾矿质量。该设备可通过调节尾矿箱的高度保证尾矿质量以及精选入料的质量，在精选过程中，可通过调节中矿箱的高度保证了最终精矿质量并且得到了中矿。中矿产品可根据其质量考虑是否单独处理或者掺入精、尾矿产品，故最终可得到三产品或两产品，产品结构能灵活调整；4、结构简单、操作便捷、不需外加动力和药剂消耗，较好地解决了分选效率与能耗、药耗之间的矛盾。对粗精矿的再选分选效率高，保证了最终精矿质量。附图说明图1是本发明的多产品浮选柱结构示意图；图中：1-泡沫精矿收集槽；2-精选柱；3-中矿箱；4-循环矿浆抽出管；5循环矿浆泵；6-气泡发生器；7-压力表；8-循环矿浆给入管；9-粗选柱；10-入料管；11-布气管；12-充气泵；13-稳流板；14-锥形筒；15-尾矿箱。具体实施方式：下面结合附图对本发明做更进一步的解释。如图1所示，本发明的一种多产品浮选柱分选设备，包括浮选柱，所述浮选柱包括粗选柱9和套设在粗选柱9外侧的精选柱2。其中粗选柱9和精选柱2的直径比可根据矿物的可浮性调整，直径比为1:1.2～1:2。粗选柱9上部设有穿过精选柱2的入料管10，粗选柱9底部设有与尾矿箱15连通的尾矿排料管，粗选柱9下部由上至下依次设有循环矿浆抽出管4和循环矿浆给入管8，其中所述循环矿浆给入管8沿粗选柱9内壁切线方向布置，循环矿浆抽出管4和循环矿浆给入管8之间通过循环矿浆泵5、压力表7和气泡发生器6连通，在粗选柱9内部还设有稳流板13和锥形筒14，稳流板13位于循环矿浆抽出管4上方，锥形筒14位于循环矿浆抽出管4和循环矿浆给入管8之间。精选柱2顶部设有泡沫精矿收集槽1，精选柱2底部设有连通中矿箱3的中矿排料管，精选柱2内侧靠近底部位置还设有连通充气泵12的布气管11，布气管11管壁开设有小孔。根据上述多产品浮选柱的分选方法，包括以下步骤：a、矿浆由入料管10进入粗选柱9向下沉降，在循环矿浆泵5的作用下从循环矿浆抽出管4抽出并加压，流经压力表7和气泡发生器6，通过在粗选柱9内壁切线布置的循环矿浆给入管8打入粗选柱9循环形成旋流力场，可浮矿物颗粒与气泡附着形成矿化气泡向旋流中心运动并上浮，通过锥形筒14内侧上浮并经过稳流板13上浮至粗选柱9上部进行重复分选，通过稳流板13抑制下部矿浆剧烈的旋流运动，为上浮的矿化气泡创造相对静态的升浮环境，重产品沿粗选柱9内壁向下旋流，最终从尾矿箱15排出成为尾矿产品；b、粗选柱9中产生的矿化气泡沿柱体继续上浮，在上浮过程中伴随着气泡的兼并及破灭，不断地进行沉降分选和柱分选作用，脱除一部分气泡夹带的高灰细泥，完成对矿化气泡的第一次精选；完成一次精选的矿化气泡继续上浮至粗选柱9顶部堆积形成精矿泡沫层，此时可浮性较好的精煤颗粒随泡沫溢流至精选柱2进行精选；c、由粗选柱产生的矿化的泡沫层在自重情况下落入精选柱底部，此时，空气由充气泵12给入到布气管11，在布气管11管壁上小孔的作用下，均匀的给入到矿浆中，可浮性最好的矿物颗粒最终与气泡附着形成矿化气泡向上运动并上浮，实现了精选，最终形成的精矿泡沫层从精选柱2中溢出，被泡沫精矿收集槽1收集，而中矿从中矿箱3排出成为中矿产品。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。