煤炭浮选装置的制作方法

本实用新型涉及矿物加工领域，特别涉及一种煤炭浮选装置。

背景技术：

在采煤和原煤的后续加工(例如，洗煤)过程中，会得到很多煤矸石。通常人们会由于其燃烧值低而将其视为固体废物，弃之不用。

煤矸石是在成煤过程中形成的一种碳含量低的岩石，其与煤炭是镶嵌共生状态，这导致煤矸石中不可避免地含有一些煤炭。通常，掘进煤矸石占原煤产量的10％左右，洗煤、选煤的煤矸石占入选原煤量的12％-18％。如此大量的煤矸石中必然含有较大量的煤炭，因此回收煤矸石内的煤炭对于提高煤炭采收率具有重要的意义。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型提出了一种煤炭浮选装置。根据本实用新型的煤炭浮选装置能够高效地将煤矸石原料颗粒内的煤炭和煤矸石分开，由此提高煤炭采收率。

根据本实用新型的煤炭浮选装置包括：容纳浮选剂和原料颗粒的浮选室，平行于浮选室的顶面而安装的煤炭刮板，煤炭刮板能贴附浮选室的顶面而沿浮选室的第一方向运动，并且煤炭刮板的长度覆盖了浮选室的第二方向，第一方向与第二方向垂直，以及能在浮选室内向各个方向运动的喷气搅拌器，其构造为朝向浮选室的底壁喷出气体。

根据本实用新型的煤炭浮选装置，压缩气体经喷气搅拌器高速喷出到浮选室内，从而将浮选室内的浮选剂和原料颗粒搅动成沸腾状。这样，在浮选剂可以附着到密度较小的煤炭颗粒表面上，从而使煤炭漂浮到浮选室的表面，进而由煤炭刮板收集到处于浮选室顶部的煤炭出口处，而密度较大的煤矸石颗粒以及部分的浮选剂经浮选室底部的煤矸石出口离开浮选室。由此，实现了分离煤炭和煤矸石。应特别注意的是，喷气搅拌器在朝向浮选室的底壁喷出气体的同时在浮选室内向任意方向运动，这使得浮选室的各个位置处的浮选剂都会被搅动起来，防止浮选室内出现平静区，这非常有利于提高煤炭的收率。

在一个实施例中，在浮选室的侧壁的顶部上设置有沿第一方向延伸的轨道，煤炭浮选装置包括能沿轨道运动的支架，煤炭刮板由支架承载而运动。根据这种结构，煤炭刮板可在轨道的引导下稳定地从浮选室的一端运动到另一端，以实现收集煤炭颗粒。煤炭刮板的运动不会受剧烈沸腾的浮选剂的影响，从而提高了煤炭刮板收集煤炭的效率。

在一个实施例中，在支架上设置有升降驱动机构，煤炭刮板由升降驱动机构驱动而上下运动。在一个具体的实施例中，升降驱动机构包括电机和与电机轴相连的升降杆，煤炭刮板与升降杆相连。通过这种结构，当煤炭刮板从其行程的末端向前运动时，升降杆将煤炭刮板升起到浮选剂的表面的上方，以避免煤炭刮板推开漂浮在浮选剂表面上的煤炭。而当煤炭刮板从其行程的起始端向后运动时，升降杆将煤炭刮板降落到浮选剂的表面处(即，贴附浮选室的顶板)，以收集煤炭。这样可防止煤炭刮板的运动对收集煤炭带来不利地影响，提高收集煤炭的效率。

在一个实施例中，在煤炭刮板的内表面上设置有朝向浮选室延伸的挂料齿排。挂料齿排能够将煤炭颗粒收拢起来，而多余的浮选剂则从挂料齿之间的间隙流走。在一个优选的实施例中，在煤炭刮板上设置有多排挂料齿排，并且相邻挂料齿排的挂料齿彼此错开。这样，前后排的挂料齿排相互协作可以防止漏掉小的煤炭颗粒，提高煤炭的收率。

在一个实施例中，煤炭刮板为朝向煤炭出口弯曲的弧形。弧形的煤炭刮板能够防止其所收拢煤炭颗粒被激烈沸腾浮选剂再次冲散到浮选室的其他位置，由此提高了煤炭浮选装置的工作效率。

在一个实施例中，煤炭刮板的数量为两个，并且分别沿浮选室的两相对的侧壁运动，两个煤炭刮板在第二方向上部分地重叠。

在一个实施例中，喷气搅拌器包括刚性的环形管主体和与环形管主体连通的刚性的进气管，在环形管主体上设置有多个朝向浮选室的底壁喷气的喷气口，进气管通过万向节由马达驱动。操作人员可通过马达和万向节将喷气搅拌器运动到浮选室的任何位置，特别是运动到浮选室内易于堆积原料颗粒的位置，这样就能够将浮选室内的几乎所有的颗粒搅动起来，以达到最好的煤炭浮选效果。

在一个优选的实施例中，进气管包括刚性的进气主管和连接在进气主管和环形管主体之间的多个进气支管，多个进气支管以进气主管为中心呈辐射状分布。根据这种布置，辐射状分布的多个进气支管能够均匀地将气体输送到环形管主体内，使得各个喷气口以相同的压力和流量喷出气体。此外，这些进气支管还对进气主管和环形管主体起到固定和支撑作用，以防止激烈沸腾的浮选剂和原料颗粒破坏喷气搅拌器。

在一个具体实施例中，煤炭浮选装置还包括与设置在浮选室的底壁上的煤矸石出口相连的浮选剂分离组件，浮选剂分离组件包括顺次相连的颗粒泵、沉降池、离心分离机和管道泵，其中颗粒泵的入口与煤矸石出口相连，管道泵的出口与浮选室相连。浮选剂分离组件会将经煤矸石出口离开浮选室的浮选剂再次分离出来并重新输送到浮选室内，这就可以重复使用浮选剂，降低了生产成本。

与现有技术相比，本实用新型的优点主要在于：(1)喷气搅拌器可在浮选室内向任意方向运动，防止浮选室内出现平静区，这非常有利于提高煤炭的收率。(2)特殊构造的煤炭刮板能够高效地将煤炭颗粒收集起来。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。其中：

图1示意性地显示了根据本实用新型的煤炭浮选装置的结构；

图2以侧视图示意性地显示了第一实施例的喷气搅拌器；

图3以俯视图示意性地显示了第一实施例的喷气搅拌器；

图4示意性地显示了煤炭刮板的布置方式；

图5是图4中煤炭刮板的I部分的放大视图；

图6是图5的A向视图；

图7以侧视图示意性地显示了第二实施例的喷气搅拌器；

图8以俯视图示意性地显示了第二实施例的喷气搅拌器；以及

图9以放大的侧视图显示了煤炭刮板的设置方式。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1示意性地显示了根据本实用新型的煤炭浮选装置100的结构。如图1所示，煤炭浮选装置100包括浮选室3、活动地设置在浮选室3的顶部上的煤炭刮板9和可在浮选室3内向各个方向运动的喷气搅拌器4。在一个实施例中，浮选室3大体为长方体形，当然也可以为任何其他适当的形状。在浮选室3的前端壁31上设置有进料口2以接收原料颗粒；在浮选室3的后端壁32上的煤炭出口10；在浮选室3的底壁33设置有煤矸石出口34。煤炭刮板9能贴附浮选室3的顶面而运动。

在使用煤炭浮选装置100时，向浮选室3内充入浮选剂，然后启动喷气搅拌器4以将浮选剂搅动成沸腾状。接下来，通过进料口2向浮选室3内充入原料颗粒，这些原料颗粒会随着激烈沸腾的浮选剂而上下翻滚运动。在浮选剂的作用下，原料颗粒中的煤炭颗粒会漂浮到浮选剂的表面上并且由煤炭刮板9收集到煤炭出口10处，而煤矸石颗粒和部分浮选剂经煤矸石出口34离开浮选室3。由此，实现了煤炭颗粒和煤矸石颗粒的分离。

图2和3示意性地显示了第一实施例的喷气搅拌器4的结构。如所示，喷气搅拌器4包括环形管主体41。在环形管主体41上设置有气体入口42和多个朝向浮选室3的底壁33的喷气口12。实际上，环形管主体41还可以为其他任何适当的结构，例如椭圆形环、方形环等，这里不再赘述。在一个实施例中，设置有6个喷气口，并且这些喷气口沿着环形管主体41的周向均匀分布。优选地，还可以在喷气口12上设置滤网，以防止原料颗粒意外进入到喷气搅拌器4的内部。

气体入口42与刚性的进气管43相连，进气管43与压缩气源46相连通并且通过万向节44由马达45驱动，这样可使得喷气搅拌器4在浮选室3内朝向各个方向运动。这样可将浮选室3的各个位置处的浮选剂都搅动起来，这非常有利于提高煤炭的收率。此外，刚性的进气管43还可避免喷气搅拌器4被激烈沸腾的浮选剂吹翻。

图7和8示意性地显示了第二实施例的喷气搅拌器4’的结构。喷气搅拌器4’的结构与喷气搅拌器4大体相同，不同之处仅在于进气管。处于简单起见，图7仅显示了不同之处。喷气搅拌器4’的进气管包括刚性的进气主管431和连接在进气主管431和环形管主体41之间的多个进气支管432。这些进气支管432以进气主管431为中心呈辐射状分布。从整体来看，进气主管431和进气支管432形成大体伞骨的形式。辐射状设置的进气支管432不但能使得环形管主体41内的气体能均分布，而且还对进气主管和431环形管主体41起到固定和支撑作用。

图4示意性地显示了煤炭刮板9的布置方式。为了便于描述，以图4中的X轴为第一方向，Y轴为第二方向。实际上，对于长方形的浮选池3而言，第一方向大体为浮选池3的长度方向(即，侧壁35、36的方向)，第二方向大体为浮选池3的宽度方向。

在图4所示的实施例中，煤炭浮选装置100包括两个煤炭刮板9，其分别正相对地设置在浮选池3的两个相对的侧壁上侧壁35、36上，并且分别能沿着侧壁35、36运动。两个煤炭刮板9在所述第二方向上部分地重叠。煤炭刮板9、后端壁32以及两个侧壁35、36就围成了一个封闭区域37。处于该封闭区域37内的煤炭颗粒就不再会被浮选剂吹散开，这有助于提高煤炭浮选装置100的工作效率。在一个未示出的实施例中，仅设置有一个煤炭刮板，该煤炭刮板的长度与两个侧壁35、36之间的距离D相等。

图9示意性地显示了一个煤炭刮板9的安装方式。如图9所示，在侧壁35上构造有沿第一方向的轨道17。承载煤炭刮板9的支架91具有轮子16。轮子16安装在轨道17内并能沿轨道17运动，这样支架91和煤炭刮板9就能够沿着第一方向运动。在支架91上设置有电机14和与电机14相连的升降杆15，煤炭刮板9与升降杆15相连。当煤炭刮板9朝向进料口2方向运动时，电机14使升降杆15处于高位，以使煤炭刮板9升高到浮选剂液面之外，以避免煤炭刮板9与浮于液面的煤炭接触。当煤炭刮板9朝向煤炭出口10方向运动时，电机14使升降杆15处于低位，以使煤炭刮板9能够收集漂浮在液面上的煤炭接触。当煤炭刮板9在第一方向上往复运动时，同时也会上下运动，由此实现了煤炭的连续收集。应理解的是，这里电机14也可以由其他动力源来替换，例如液压装置。液压装置是本领域的技术人员熟知的，这里不再赘述。

优选地，如图5和6所示，在煤炭刮板9的内表面上设置有朝向浮选室3延伸的挂料齿排13。更优选地，在煤炭刮板9上设置有多排挂料齿排，并且相邻挂料齿排13的挂料齿彼此错开，如图6所示。这样，前后排的挂料齿排相互协作可以防止漏掉小的煤炭颗粒，提高煤炭的收率。

煤炭刮板9还构造为朝向煤炭出口10弯曲的弧形。这样，在煤炭刮板9收拢期间，两个煤炭刮板9就像两个弯曲的臂膀一样紧紧地将所收集的煤炭颗粒聚拢在一起，防止被激烈运动的浮选剂冲走，这进一步提高了煤炭浮选装置100的工作效率。

返回到图1，煤炭浮选装置100还包括浮选剂分离组件。浮选剂分离组件包括颗粒泵5、沉降池6、离心分离机7和管道泵8。这些器件通过管道顺次相连，并且颗粒泵5的入口与煤矸石出口34连通，管道泵8的出口与浮选室3连通。颗粒泵5、离心分离机7和管道泵8均是本领域中常见的设备，这里不再赘述。煤矸石颗粒和部分的浮选剂经煤矸石出口34被颗粒泵5泵送到沉降池6中以将煤矸石颗粒进行沉积分离。浮选剂以溢流方式离开沉降池6，并被送至离心分离机7处以进一步除去其携带的细小的煤矸石颗粒。从离心分离机7的出口处可获得浮选剂清液。管道泵8将浮选剂清液返回至浮选室3中以重新利用。

虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。