一種用于煤矸石分選的破碎裝置及分選方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種用于煤矸石分選的破碎裝置及分選方法，破碎裝置結(jié)構(gòu)為外罩固定在支架上，外罩頂部設(shè)進(jìn)料口，外罩底部設(shè)出料口，外罩中部為渦流倉(cāng)；分料裝置安裝在進(jìn)料口和渦流倉(cāng)內(nèi)，且分料裝置上部呈傘狀結(jié)構(gòu)，分料裝置頂部設(shè)有進(jìn)料孔，分料裝置中部為煤矸石的存儲(chǔ)料倉(cāng)，甩料盤(pán)安裝在分料裝置的下方；若干導(dǎo)流板分別安裝在分料裝置的傘狀結(jié)構(gòu)下面并固定在外罩上。本發(fā)明方法：將煤矸石投入分選的破碎裝置內(nèi)自碰撞選擇性破碎；再將破碎煤矸石的篩分。本發(fā)明能夠選擇性的將煤矸石中的煤組分破碎，而保持矸石組分的完整性，使其達(dá)到分選要求，具有分選效率高、分選后的煤矸石利用價(jià)值高、工藝簡(jiǎn)單、節(jié)能減排、投資成本低、生產(chǎn)能力大的特點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種用于煤矸石分選的破碎裝置及分選方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于固體廢棄物處理與資源化利用設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種用于煤矸石分選的破碎裝置及分選方法，具體涉及煤矸石經(jīng)過(guò)破碎后分選出其中的含煤較高的組分，以實(shí)現(xiàn)煤矸石的資源化利用。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著煤炭產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，煤矸石的產(chǎn)生量與日俱增，煤矸石按原煤產(chǎn)量的15%計(jì)，目前每年煤矸石至少增加3.4億噸，歷年積存煤矸石已經(jīng)超過(guò)了 65億噸，占地90萬(wàn)畝以上，而且繼續(xù)增加，造成資源的巨大浪費(fèi)和環(huán)境的嚴(yán)重污染。煤矸石發(fā)熱量較低、部分易風(fēng)化、崩解、顆粒級(jí)配差等因素限制了它的應(yīng)用，同時(shí)這也是導(dǎo)致大量煤矸石被拋棄的直接原因。之所以煤矸石會(huì)有這些不利于利用的因素，是因?yàn)槊喉肥遣擅哼^(guò)程和洗煤過(guò)程中排放的固體廢物，是一種在成煤過(guò)程中與煤層伴生的一種含碳量較低、比煤堅(jiān)硬的巖石，其成分復(fù)雜。在煤矸石混合物中，礦物組成也是復(fù)雜多變的，主要由粘土礦物、方解石、石英、黃鐵礦及碳質(zhì)組成，這些組分的物理、化學(xué)性能差異很大，煤矸石的組成又與煤田地質(zhì)條件和采煤技術(shù)密切相關(guān)，綜合種種原因，導(dǎo)致煤矸石發(fā)熱量低、煤矸石發(fā)熱量較低、部分易風(fēng)化、崩解、顆粒級(jí)配差等現(xiàn)象。
[0003]現(xiàn)有可供選擇的矸石分選技術(shù)包括:重介淺槽、動(dòng)篩跳汰機(jī)、空氣跳汰機(jī)等。但這些工藝設(shè)備由于自身的限制都無(wú)法滿(mǎn)足煤矸石分選的要求。重介淺槽分選密度一般在1.65g/cm3?1.8g/cm3之間，很難超過(guò)1.8g/cm3,無(wú)法滿(mǎn)足更高的分選密度要求；動(dòng)篩跳汰機(jī)可以滿(mǎn)足分選密度要求，但是對(duì)于分選粒度和精度不能滿(mǎn)足，動(dòng)篩跳汰機(jī)的分選下限一般控制在50_左右，不能對(duì)破碎煤矸石實(shí)現(xiàn)有效分選；而空氣跳汰機(jī)風(fēng)壓無(wú)法滿(mǎn)足大密度的礦物分離。
[0004]煤矸石中包含的不同的巖石、礦物其強(qiáng)度差異很大，其抗壓強(qiáng)度在3?47MPa之間，低碳的礦物、巖石等強(qiáng)度很大，很難破碎，高碳的礦物強(qiáng)度較小，較易破碎成細(xì)小顆粒，所以煤矸石中礦物組成、硬度大小、含碳量高低與煤矸石粒徑有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的為了為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種破碎效率高、故障率低的用于煤矸石分選的破碎裝置及分選方法。
[0006]一種用于煤矸石分選的破碎裝置，包括外罩、分料裝置、若干導(dǎo)流板、甩料盤(pán)、支架，其特征在于:外罩固定在支架上，外罩頂部設(shè)有進(jìn)料口，外罩的底部設(shè)有出料口，外罩的中部為渦流倉(cāng)；分料裝置安裝在進(jìn)料口和渦流倉(cāng)內(nèi)，且分料裝置的上部呈傘狀結(jié)構(gòu)，分料裝置的頂部設(shè)有進(jìn)料孔，能夠?qū)倪M(jìn)料口進(jìn)來(lái)的煤矸石經(jīng)分料裝置的上部呈傘狀結(jié)構(gòu)均勻分散，分料裝置中部為煤矸石的存儲(chǔ)料倉(cāng)，甩料盤(pán)安裝在分料裝置的下方；若干導(dǎo)流板分別安裝在分料裝置的傘狀結(jié)構(gòu)下面并固定在外罩上。該裝置能夠選擇性的將煤矸石中的煤組分破碎，而保持矸石組分的完整性，使其達(dá)到分選要求。[0007]所述的分料裝置的下部安裝一個(gè)流量控制閥。
[0008]所述的甩料盤(pán)是由變速傳動(dòng)部件控制轉(zhuǎn)速，能夠調(diào)節(jié)甩料盤(pán)的轉(zhuǎn)速及煤矸石的甩出速度。
[0009]一種用于煤矸石分選的破碎裝置的分選方法，其特征在于按以下步驟進(jìn)行:煤矸石輸送至用于煤矸石分選的破碎裝置進(jìn)行破碎，破碎后的煤矸石輸送至振動(dòng)篩進(jìn)行篩分，振動(dòng)篩上的低碳煤矸石堆存于低碳煤矸石堆場(chǎng)(19)，振動(dòng)篩下的高碳煤組分堆存于高碳煤組分堆場(chǎng)，然后各盡其用。本方法具有煤矸石的分選效率高、分選后的煤矸石利用價(jià)值高、工藝簡(jiǎn)單、節(jié)能減排、投資成本低、生產(chǎn)能力大的特點(diǎn)。
[0010]所述的振動(dòng)篩的篩孔尺寸控制在2-12_的范圍內(nèi)。
[0011]本發(fā)明的用于煤矸石分選的破碎裝置，煤矸石從進(jìn)料口進(jìn)入裝置，經(jīng)過(guò)分料裝置的傘狀結(jié)構(gòu)作用將煤矸石分為兩部分，一部分由傘狀結(jié)構(gòu)引導(dǎo)下滑并最終滑落，另一部分直接下落至分料裝置中部的料倉(cāng)?；涞拿喉肥谙禄欢尉嚯x后與導(dǎo)流板相撞，相撞后運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變，不再垂直下落，其速度向量在向心方向產(chǎn)生一個(gè)分向量。料倉(cāng)中的煤石干石經(jīng)過(guò)流量控制閥進(jìn)入旋轉(zhuǎn)的甩料盤(pán)，由于離心力的作用被甩出，其方向上翹，并與經(jīng)過(guò)導(dǎo)流板改向的煤砰石發(fā)生碰撞。由于被甩出的煤砰石的速度較大，兩部分的煤石干石碰撞之后向外繼續(xù)運(yùn)動(dòng)并最終到達(dá)渦流倉(cāng)內(nèi)，形成渦流并繼續(xù)發(fā)生相互碰撞。由于這兩次的碰撞都是“石打石”的撞擊，因此破碎的都是硬度較低的煤組分，而硬度較大的矸石組分則極少會(huì)被撞碎，進(jìn)而使得煤組分在粒度大小上與矸石組分區(qū)分開(kāi)來(lái)，使得分選變得容易。煤矸石完成破碎后由于速度的降低，離心力不足以支持其繼續(xù)在渦流倉(cāng)內(nèi)逗留，因而滑落至下方出料口。
[0012]上述的用于煤矸石分選的破碎裝置，其中:分料裝置上部呈傘狀結(jié)構(gòu)，能夠?qū)倪M(jìn)料口進(jìn)來(lái)的煤矸石均勻分散，有利于提高兩部分煤矸石撞擊的可能性及效率。
[0013]上述的用于煤矸石分選的破碎裝置，其中:分料裝置的下部安裝有流量控制閥，控制被甩出煤矸石與下落煤矸石的比例，能夠調(diào)節(jié)成品中的成分組成比例。
[0014]上述的用于煤矸石分選的破碎裝置，其中:能夠變換旋轉(zhuǎn)速度的甩料盤(pán)能夠以不同的速度將煤矸石按特定的方向甩出，使其能夠調(diào)節(jié)出最佳的撞擊速度，進(jìn)而調(diào)節(jié)成品中的成分組成比例。
[0015]上述的用于煤矸石分選的破碎裝置，其中:導(dǎo)流板安裝在分料裝置的傘狀結(jié)構(gòu)下面，它能夠改變下落煤矸石的運(yùn)動(dòng)方向，使其能夠與被甩出的煤矸石發(fā)生較小角度的對(duì)碰，提高撞擊效率，同時(shí)有助于實(shí)現(xiàn)讓已發(fā)生碰撞的兩部分煤矸石在其倉(cāng)內(nèi)形成渦流。
[0016]本發(fā)明的分選方法采用的是一種選擇性破碎機(jī)，煤矸石喂入其中，進(jìn)行自碰撞破碎，控制破碎機(jī)使煤砰石自碰撞強(qiáng)度在一個(gè)合適的范圍內(nèi)，可使硬度較大的巖石，礦物質(zhì)不破碎或少破碎，利用巖石、礦物強(qiáng)度差異，強(qiáng)化破碎的選擇性，使煤矸石混合物中硬度大的、含碳低的巖石、礦物基本保持原來(lái)的粒度，而硬度小的、含碳高的礦物破碎成細(xì)粒，這樣在振動(dòng)篩的作用下可以使不同硬度、不同含碳量的巖石、礦物分離，從而達(dá)到選擇性破碎分選的目的。與傳統(tǒng)的破碎相比，選擇性破碎不是一種強(qiáng)制破碎，物料不是都要破碎或粉磨到一定粒徑以下，所以此方法是一種低能耗分選方法，并且分選后的煤矸石可以各盡其用，充分發(fā)揮煤矸石的潛在價(jià)值，比如，高碳煤組分可以用來(lái)發(fā)電，低碳煤矸石可以用于水泥廠(chǎng)原材料代替粘土、做路基材料、燒制內(nèi)燃磚等，從而提高煤矸石的利用率。[0017]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，由以上技術(shù)可知，傳統(tǒng)的破碎裝置只能進(jìn)行簡(jiǎn)單的破碎工作，而成品的各組分由于沒(méi)有在粒度上進(jìn)行區(qū)分，因此成品的分選變得異常困難。本發(fā)明裝置有煤矸石的組分分選功能，且分選過(guò)程簡(jiǎn)單，同時(shí)分選出來(lái)的各組分在利用價(jià)值上較傳統(tǒng)破碎機(jī)破碎的煤矸石成品要高很多。本裝置的破碎方式是“石打石”的碰撞破碎，破碎過(guò)程中煤矸石基本不接觸裝置的外罩，因此，與傳統(tǒng)破碎裝置相比，本發(fā)明的裝置工作過(guò)程較為穩(wěn)定，故障發(fā)生率較低。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:煤矸石使用選擇性破碎機(jī)自碰撞進(jìn)行選擇性破碎，破碎的煤矸石使用振動(dòng)篩篩分分離。本發(fā)明大大提高煤矸石的有效分選；煤矸石按礦物組成分選更明晰，大大提高煤矸石的利用價(jià)值和利用效率；整個(gè)工藝流程屬于低耗能生產(chǎn)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本發(fā)明的破碎裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為本發(fā)明的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0021]如圖1所示，本發(fā)明包括外罩2、分料裝置5、若干導(dǎo)流板6、甩料盤(pán)7、支架8，其特征在于:外罩2固定在支架8上，外罩2頂部設(shè)有進(jìn)料口 I，外罩的底部設(shè)有出料口 4，外罩2的中部為渦流倉(cāng)3 ;分料裝置5安裝在進(jìn)料口 I和渦流倉(cāng)3內(nèi)，且分料裝置5的上部呈傘狀結(jié)構(gòu)，分料裝置5的頂部設(shè)有進(jìn)料孔，能夠?qū)倪M(jìn)料口 I進(jìn)來(lái)的煤矸石經(jīng)分料裝置5的上部呈傘狀結(jié)構(gòu)均勻分散，分料裝置5中部為煤矸石的存儲(chǔ)料倉(cāng)，所述的分料裝置5的下部安裝一個(gè)流量控制閥9 ;甩料盤(pán)7安裝在分料裝置的下方，所述的甩料盤(pán)7是由變速傳動(dòng)部件控制轉(zhuǎn)速；若干導(dǎo)流板6分別安裝在分料裝置5的傘狀結(jié)構(gòu)下面并固定在外罩2上。該裝置能夠選擇性的將煤矸石中的煤組分破碎，而保持矸石組分的完整性，使其達(dá)到分選要求。
[0022]甩料盤(pán)7是由變速傳動(dòng)部件控制轉(zhuǎn)速，能夠調(diào)節(jié)甩料盤(pán)7的轉(zhuǎn)速及煤矸石的甩出速度。導(dǎo)流板6能夠?qū)ο侣涿喉肥倪\(yùn)動(dòng)方向進(jìn)行改正。渦流倉(cāng)3能夠讓已發(fā)生碰撞的兩部分煤矸石在其內(nèi)部形成渦流。分料裝置5的流量控制閥9能夠控制被甩出煤矸石與下落煤矸石的比例。分料裝置5上部呈傘狀結(jié)構(gòu)，能夠?qū)倪M(jìn)料口 I進(jìn)來(lái)的煤矸石均勻分散。
[0023]如圖2所示，本發(fā)明的分選方法流程如下:
[0024]煤矸石山11上的煤矸石經(jīng)皮帶輸送機(jī)12送入選擇性本發(fā)明的破碎裝置13中進(jìn)行選擇性破碎，破碎后的煤矸石經(jīng)另一皮帶輸送機(jī)14送入振動(dòng)篩15進(jìn)行篩分，此振動(dòng)篩篩孔尺寸控制在2-12_的范圍內(nèi)，篩下的高碳煤組分經(jīng)又一皮帶輸送機(jī)16送至高碳煤組分堆場(chǎng)17，用于發(fā)電廠(chǎng)用煤等；振動(dòng)篩15上的低碳煤矸石經(jīng)再一皮帶輸送機(jī)18送至低碳煤矸石堆場(chǎng)19，用于生產(chǎn)水泥熟料、燒制內(nèi)燃磚、公路路基材料等。
【權(quán)利要求】
1.一種用于煤矸石分選的破碎裝置，包括外罩(2)、分料裝置(5)、若干導(dǎo)流板(6)、甩料盤(pán)(7)、支架(8)，其特征在于:外罩(2)固定在支架(8)上，外罩(2)頂部設(shè)有進(jìn)料口(1)，外罩的底部設(shè)有出料口( 4)，外罩(2 )的中部為渦流倉(cāng)(3 );分料裝置(5 )安裝在進(jìn)料口( I)和渦流倉(cāng)(3)內(nèi)，且分料裝置(5)的上部呈傘狀結(jié)構(gòu)，分料裝置(5)的頂部設(shè)有進(jìn)料孔，分料裝置(5)中部為煤矸石的存儲(chǔ)料倉(cāng)，甩料盤(pán)(7)安裝在分料裝置的下方；若干導(dǎo)流板(6)分別安裝在分料裝置(5)的傘狀結(jié)構(gòu)下面并固定在外罩(2)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于煤矸石分選的破碎裝置，其特征在于:所述的分料裝置(5)的下部安裝一個(gè)流量控制閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于煤矸石分選的破碎裝置，其特征在于:所述的甩料盤(pán)(7)是由變速傳動(dòng)部件控制轉(zhuǎn)速。
4.一種用于煤矸石分選的破碎裝置的分選方法，其特征在于按以下步驟進(jìn)行:煤矸石輸送至用于煤矸石分選的破碎裝置(13)進(jìn)行破碎，破碎后的煤矸石輸送至振動(dòng)篩(15)進(jìn)行篩分，振動(dòng)篩(15)上的低碳煤矸石堆存于低碳煤矸石堆場(chǎng)(19)，振動(dòng)篩(15)下的高碳煤組分堆存于高碳煤組分堆場(chǎng)(7)，然后各盡其用。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于煤矸石分選的破碎裝置的分選方法，其特征在于:所述的振動(dòng)篩的篩孔尺寸控制在2-12mm的范圍內(nèi)。
【文檔編號(hào)】B02C19/00GK103464263SQ201310399242
【公開(kāi)日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月5日
【發(fā)明者】周明凱, 李湧, 李福洲, 李志慧 申請(qǐng)人:武漢中理環(huán)?？萍加邢薰?br>