專利名稱：一種雙流態(tài)微泡浮選裝置及其雙流態(tài)微泡浮選方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種浮選裝置及其浮選方法，具體的說，涉及了一種雙流態(tài)微泡浮選裝置及其雙流態(tài)微泡浮選方法。
背景技術(shù)：
隨著煤炭開采方式的改進(jìn)和煤質(zhì)的變化，煤泥量逐年提高，煤炭入選量也在逐步提高，加之人們對煤炭潔凈利用需求的不斷增長，用戶對精煤質(zhì)量的要求在日益提高，尤其是對灰分指標(biāo)的要求越來越嚴(yán)格，降灰、提質(zhì)是選煤行業(yè)目前經(jīng)濟(jì)增效的關(guān)鍵。我國煤炭細(xì)粒內(nèi)在灰分高、難選、易泥化，所以對浮選設(shè)備要求越來越高，目前，選煤行業(yè)使用的浮選設(shè)備大部分采用傳統(tǒng)的機械攪拌式浮選機，這些設(shè)備存在著產(chǎn)生氣泡較大，且流態(tài)紊亂，使得分選效果隨著礦物粒徑的變小而變壞，從而導(dǎo)致效率降低，產(chǎn)品質(zhì)量難以得到有效控制，而且存在占地面積大、浮選精度低、老廠改造受限制等缺點；隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了微氣泡方式的浮選裝置，但仍舊存在著礦漿運動狀態(tài)不穩(wěn)定，浮選效果不好，浮選效率低，浮選精度不夠高的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于消除現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種體積小、單位處理量大、能耗低、礦化充分、礦漿運動狀態(tài)穩(wěn)定、效率高、浮選精度高、回收率高并適于難選煤的分選的雙流態(tài)微泡浮選裝置及其雙流態(tài)微泡浮選方法。
為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種雙流態(tài)微泡浮選裝置，主要包括入料口、礦漿分配器、風(fēng)室、浮選桶、精礦收集槽、尾礦出口，其中，入料口下部連通礦漿分配器，浮選桶與精礦收集槽連通，浮選桶下部設(shè)置有尾礦出口，其特征在于所述礦漿分配器下部連接有不少于一組礦化單元，所述礦化單元由依次連通的上輸漿管、雙面微泡礦化裝置和下輸漿管組成，其中，上輸漿管的上部連通礦漿分配器，雙面微泡礦化裝置通過導(dǎo)氣管連通風(fēng)室，下輸漿管的下部設(shè)置在浮選桶內(nèi)腔中；所述雙面微泡礦化裝置由外殼、上端蓋、下端蓋、外微孔管、內(nèi)微孔管和導(dǎo)氣管組成，其中，外微孔管設(shè)置在外殼中空的腔體內(nèi)，內(nèi)微孔管設(shè)置在外微孔管中空的腔體內(nèi)，上端蓋、下端蓋、外殼內(nèi)側(cè)與外微孔管管壁外側(cè)共同構(gòu)成外氣腔，上端蓋、下端蓋和內(nèi)微孔管共同構(gòu)成內(nèi)氣腔，外微孔管管壁內(nèi)側(cè)和內(nèi)微孔管管壁外側(cè)構(gòu)成礦化腔，導(dǎo)氣管和外氣腔、內(nèi)氣腔連通，外微孔管管壁和內(nèi)微孔管管壁密布有可透氣微孔，所述可透氣微孔直徑為10微米-500微米。
所述可透氣微孔直徑為12微米-400微米。
所述可透氣微孔直徑為16微米-260微米。
所述可透氣微孔直徑為18微米-200微米。
所述可透氣微孔直徑為25微米-80微米。
所述精礦收集槽設(shè)置在浮選桶上部外側(cè)，所述精礦收集槽與浮選桶頂部連通，所述精礦收集槽的下部設(shè)置有精礦出口。
所述浮選桶內(nèi)腔側(cè)壁設(shè)置有中礦回收桶，所述中礦回收桶在浮選桶內(nèi)腔的開口設(shè)置在浮選桶內(nèi)腔的中部，所述中礦回收桶的下部外側(cè)設(shè)置有中礦出口。
所述下輸漿管的下端連接有噴頭，所述噴頭是個腔體，噴頭腔體壁上設(shè)置有斜向下的噴口。
一種雙流態(tài)微泡浮選方法，其特征在于所述浮選方法包括以下步驟
(1)、所浮選的礦物質(zhì)、水和可調(diào)浮選藥劑所形成的礦漿混合物從入料口進(jìn)入，經(jīng)礦漿分配器分配后進(jìn)入礦化單元的上輸漿管；(2)、礦漿混合物經(jīng)上輸漿管進(jìn)入雙面微泡礦化裝置，由氣室提供的高壓氣體進(jìn)入雙面微泡礦化裝置的內(nèi)、外兩層微孔管，致使流經(jīng)礦化腔里的礦漿混合物在內(nèi)、外兩面微孔管高壓微細(xì)氣流的切割、沖擊下發(fā)生劇烈的碰撞，使礦漿混合物在雙面微泡礦化裝置內(nèi)形成的高紊流分散系環(huán)境中得到高度礦化；(3)、高度礦化的礦漿經(jīng)下輸漿管噴入浮選桶底部；(4)、經(jīng)過高度礦化的礦漿在浮選桶內(nèi)形成相對層流狀態(tài)的弱干擾環(huán)境，并在此弱干擾環(huán)境中，礦化過的礦漿在微泡的浮力作用下平穩(wěn)的升浮，其中，在升浮過程中，親水性矸石顆粒逐漸下沉，最終，沉入浮選桶下部，并由浮選桶下部設(shè)置的尾礦出口排出，而疏水性精煤顆粒不斷升浮，最終，自然溢流到精礦收集槽。
所述進(jìn)入浮選桶的、礦化過的礦漿在微泡的浮力作用下平穩(wěn)的升浮，其中，升浮過程中，懸浮在微泡中部的中性顆粒逐漸溢入中礦回收桶，并由中礦回收桶的中礦出口排出。
本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有突出的實質(zhì)性特點和顯著的進(jìn)步，具體的說，有如下優(yōu)點(1)、基于雙流態(tài)工作原理，即礦化階段為紊亂流、分選階段為相對層流，使得該裝置結(jié)構(gòu)合理且簡單，使得其整機尺寸縮小，所占用空間少，利于在原有廠房的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)產(chǎn)改造，更大大減小了新建廠房的基建投入；(2)、采用雙流態(tài)浮選方法，所浮選的礦漿被強制在雙面微泡礦化裝置內(nèi)部高紊流狀態(tài)的分散系環(huán)境中，使可調(diào)藥劑、微氣泡、礦漿在劇烈的碰撞中充分礦化，充分礦化過的礦漿噴入浮選桶中，形成相對層流的狀態(tài)，最終，充分礦化過的礦漿在該弱干擾環(huán)境中逐漸實現(xiàn)分選，其效果表現(xiàn)在適應(yīng)性強，效率高，精度高，可從難選煤泥中有效選出低灰精煤，其下限達(dá)10微米；(3)、采用雙流態(tài)的浮選方法，能適應(yīng)于高濃度浮選，可使選煤循環(huán)水分總量降低，并可節(jié)約管道及選用較小的泵和配用電機；(4)、采用中礦回收裝置，使得中礦得到及時回收、循環(huán)，靈活控制精煤產(chǎn)品的灰分；(5)、采用雙流態(tài)浮選工藝，減少動力源，使得動力消耗大幅度的降低，節(jié)約動力消耗約60％；(6)、給藥點設(shè)在泵的來料管上，藥劑提前可調(diào)給入，使得藥劑經(jīng)過泵、管道，藥劑得到充分分散乳化，高效發(fā)揮其自身的作用；(7)、該裝置運行過程可靠，開、停車無堵塞，易于自動化；(8)、該裝置結(jié)構(gòu)的簡單和減少的動力源，也使得維護(hù)成本大大降低，職工勞動強度降低；(9)、采用雙流態(tài)的浮選方法，使得精煤的灰分降低，處理量增加，浮選效率提高，浮選成本降低，使企業(yè)獲得更大的利潤空間，提高企業(yè)的核心競爭力。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的雙面微泡礦化裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
為更進(jìn)一步的說明本發(fā)明的優(yōu)點，現(xiàn)結(jié)合附圖給出本發(fā)明的
具體實施例方式如圖1所示，一種雙流態(tài)微泡浮選裝置，主要包括入料口1、礦漿分配器2、風(fēng)室6、浮選桶8、精礦收集槽10、尾礦出口9，其中，入料口1下部連通礦漿分配器2，浮選桶8與精礦收集槽10連通，浮選桶8下部設(shè)置有尾礦出口9，所述礦漿分配器2下部連接有不少于一組礦化單元，所述礦化單元由依次連通的上輸漿管3、雙面微泡礦化裝置4和下輸漿管5組成，其中，上輸漿管3的上部連通礦漿分配器2，雙面微泡礦化裝置4通過導(dǎo)氣管7連通風(fēng)室6，下輸漿管5的下部設(shè)置在浮選桶8內(nèi)腔中；所述精礦收集槽10設(shè)置在浮選桶8上部外側(cè)，所述精礦收集槽10與浮選桶8頂部連通，所述精礦收集槽10的下部設(shè)置有精礦出口11。
所述浮選桶8內(nèi)腔側(cè)壁設(shè)置有中礦回收桶14，所述中礦回收桶14在浮選桶8內(nèi)腔的開口設(shè)置在浮選桶8內(nèi)腔的中部，所述中礦回收桶14的下部外側(cè)設(shè)置有中礦出口15。
所述下輸漿管5的下端連接有噴頭12，所述噴頭12是個腔體，噴頭12腔體壁上設(shè)置有斜向下的噴口13。
如圖2所示，所述雙面微泡礦化裝置4由外殼18、上端蓋16、下端蓋17、外微孔管19、內(nèi)微孔管20和導(dǎo)氣管21組成，其中，外微孔管19設(shè)置在外殼18中空的腔體內(nèi)，內(nèi)微孔管20設(shè)置在外微孔管19中空的腔體內(nèi)，上端蓋16、下端蓋17、外殼18內(nèi)側(cè)與外微孔管19管壁外側(cè)共同構(gòu)成外氣腔24，上端蓋、下端蓋和內(nèi)微孔管共同構(gòu)成內(nèi)氣腔22，外微孔管19管壁內(nèi)側(cè)和內(nèi)微孔管20管壁外側(cè)構(gòu)成礦化腔23，導(dǎo)氣管21和外氣腔24、內(nèi)氣腔22連通，外微孔管19管壁和內(nèi)微孔管20管壁密布有可透氣微孔25，所述可透氣微孔直徑為10微米-500微米。
所述可透氣微孔直徑還可為12微米-400微米。
所述可透氣微孔直徑還可為16微米-260微米。
所述可透氣微孔直徑還可為18微米-200微米。
所述可透氣微孔直徑還可為25微米-80微米。
具體的直徑值優(yōu)選10微米、12微米、14微米、16微米、18微米、20微米、25微米、30微米、40微米、50微米或80微米、100微米、130微米、160微米、200微米、240微米、280微米、300微米、340微米、360微米、380微米、400微米、420微米、450微米、480微米、500微米。
一種雙流態(tài)微泡浮選方法，其特征在于所述浮選方法包括以下步驟(1)、所浮選的礦物質(zhì)、水和可調(diào)浮選藥劑所形成的礦漿混合物從入料口進(jìn)入，經(jīng)礦漿分配器分配后進(jìn)入礦化單元的上輸漿管；(2)、礦漿混合物經(jīng)上輸漿管進(jìn)入雙面微泡礦化裝置，由氣室提供的高壓氣體進(jìn)入雙面微泡礦化裝置的內(nèi)、外兩層微孔管，致使流經(jīng)礦化腔里的礦漿混合物在內(nèi)、外兩面微孔管高壓微細(xì)氣流的切割、沖擊下發(fā)生劇烈的碰撞，使礦漿混合物在雙面微泡礦化裝置內(nèi)形成的高紊流分散系環(huán)境中得到高度礦化；(3)、高度礦化的礦漿經(jīng)下輸漿管噴入浮選桶底部；(4)、噴入浮選桶底部的高度礦化的礦漿，壓力驟減，大量氣泡析出，經(jīng)過高度礦化的礦漿在浮選桶內(nèi)形成相對層流狀態(tài)的弱干擾環(huán)境，并在此弱干擾環(huán)境中，礦化過的礦漿在微氣泡的浮力作用下平穩(wěn)的升浮，其中，在升浮過程中，親水性矸石顆粒逐漸下沉，最終，沉入浮選桶下部，并由浮選桶下部設(shè)置的尾礦出口排出，疏水性精煤顆粒不斷升浮，最終，自然溢流到精礦收集槽，而懸浮在微泡中部的中性顆粒逐漸溢入到中礦回收桶，并由中礦回收桶的中礦出口排出。
雙流態(tài)浮選微泡浮選原理主要是利用煤和礦物質(zhì)表面物理、化學(xué)性質(zhì)的不同，對煤和礦物質(zhì)進(jìn)行分離。首先，把藥劑、水以及煤和礦物質(zhì)進(jìn)行充分的混合，使煤和礦物質(zhì)在物理、化學(xué)上進(jìn)行簡單的分離，然后，利用高壓氣室的高壓氣體，使之通過微孔管管壁上的可透氣微孔，并產(chǎn)生大量的微細(xì)氣流，使該微細(xì)氣流切割、沖擊礦漿混合物，使礦漿混合物發(fā)生劇烈的碰撞，并使之產(chǎn)生大量的微氣泡，并在大量微氣泡作用下使煤和礦物質(zhì)發(fā)生分離，從而形成高紊流狀態(tài)的分散系；然后，再把高度礦化的礦漿混合物噴入浮選桶底部，利用此處壓力的突然減小，會有大量氣泡在升騰中逐漸析出，從而產(chǎn)生相對層流的弱干擾環(huán)境，并在氣泡的升騰過程中逐漸實現(xiàn)分選。
權(quán)利要求
1.一種雙流態(tài)微泡浮選裝置，主要包括入料口、礦漿分配器、風(fēng)室、浮選桶、精礦收集槽、尾礦出口，其中，入料口下部連通礦漿分配器，浮選桶與精礦收集槽連通，浮選桶下部設(shè)置有尾礦出口，其特征在于所述礦漿分配器下部連接有不少于一組礦化單元，所述礦化單元由依次連通的上輸漿管、雙面微泡礦化裝置和下輸漿管組成，其中，上輸漿管的上部連通礦漿分配器，雙面微泡礦化裝置通過導(dǎo)氣管連通風(fēng)室，下輸漿管的下部設(shè)置在浮選桶內(nèi)腔中；所述雙面微泡礦化裝置由外殼、上端蓋、下端蓋、外微孔管、內(nèi)微孔管和導(dǎo)氣管組成，其中，外微孔管設(shè)置在外殼中空的腔體內(nèi)，內(nèi)微孔管設(shè)置在外微孔管中空的腔體內(nèi)，上端蓋、下端蓋、外殼內(nèi)側(cè)與外微孔管管壁外側(cè)共同構(gòu)成外氣腔，上端蓋、下端蓋和內(nèi)微孔管共同構(gòu)成內(nèi)氣腔，外微孔管管壁內(nèi)側(cè)和內(nèi)微孔管管壁外側(cè)構(gòu)成礦化腔，導(dǎo)氣管和外氣腔、內(nèi)氣腔連通，外微孔管管壁和內(nèi)微孔管管壁密布有可透氣微孔，所述可透氣微孔直徑為10微米-500微米。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙流態(tài)微泡浮選裝置，其特征在于所述可透氣微孔直徑為12微米-400微米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙流態(tài)微泡浮選裝置，其特征在于所述可透氣微孔直徑為16微米-260微米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙流態(tài)微泡浮選裝置，其特征在于所述可透氣微孔直徑為18微米-200微米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙流態(tài)微泡浮選裝置，其特征在于所述可透氣微孔直徑為25微米-80微米。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙流態(tài)微泡浮選裝置，其特征在于所述精礦收集槽設(shè)置在浮選桶上部外側(cè)，所述精礦收集槽與浮選桶頂部連通，所述精礦收集槽的下部設(shè)置有精礦出口。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙流態(tài)微泡浮選裝置，其特征在于所述浮選桶內(nèi)腔側(cè)壁設(shè)置有中礦回收桶，所述中礦回收桶在浮選桶內(nèi)腔的開口設(shè)置在浮選桶內(nèi)腔的中部，所述中礦回收桶的下部外側(cè)設(shè)置有中礦出口。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙流態(tài)微泡浮選裝置，其特征在于所述下輸漿管的下端連接有噴頭，所述噴頭是個腔體，噴頭腔體壁上設(shè)置有斜向下的噴口。
9.一種雙流態(tài)微泡浮選方法，其特征在于所述浮選方法包括以下步驟(1)、所浮選的礦物質(zhì)、水和可調(diào)浮選藥劑所形成的礦漿混合物從入料口進(jìn)入，經(jīng)礦漿分配器分配后進(jìn)入礦化單元的上輸漿管；(2)、礦漿混合物經(jīng)上輸漿管進(jìn)入雙面微泡礦化裝置，由氣室提供的高壓氣體進(jìn)入雙面微泡礦化裝置的內(nèi)、外兩層微孔管，致使流經(jīng)礦化腔里的礦漿混合物在內(nèi)、外兩面微孔管高壓微細(xì)氣流的切割、沖擊下發(fā)生劇烈的碰撞，使礦漿混合物在雙面微泡礦化裝置內(nèi)形成的高紊流分散系環(huán)境中得到高度礦化；(3)、高度礦化的礦漿經(jīng)下輸漿管噴入浮選桶底部；(4)、經(jīng)過高度礦化的礦漿在浮選桶內(nèi)形成相對層流狀態(tài)的弱干擾環(huán)境，并在此弱干擾環(huán)境中，礦化過的礦漿在微泡的浮力作用下平穩(wěn)的升浮，其中，在升浮過程中，親水性矸石顆粒逐漸下沉，最終，沉入浮選桶下部，并由浮選桶下部設(shè)置的尾礦出口排出，而疏水性精煤顆粒不斷升浮，最終，自然溢流到精礦收集槽。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種雙流態(tài)微泡浮選方法，其特征在于進(jìn)入浮選桶的、礦化過的礦漿在微泡的浮力作用下平穩(wěn)的升浮，其中，升浮過程中，懸浮在微泡中部的中性顆粒逐漸溢入中礦回收桶，并由中礦回收桶的中礦出口排出。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種礦化充分、礦漿運動狀態(tài)穩(wěn)定、效率高、精度高的雙流態(tài)微泡浮選裝置及其雙流態(tài)微泡浮選方法，主要包括入料口、礦漿分配器、風(fēng)室、浮選桶、精礦收集槽、尾礦出口，所述礦漿分配器下部連接有不少于一組礦化單元，所述礦化單元由依次連通的上輸漿管、雙面微泡礦化裝置和下輸漿管組成，其中，上輸漿管的上部連通礦漿分配器，雙面微泡礦化裝置通過導(dǎo)氣管連通風(fēng)室，下輸漿管的下部設(shè)置在浮選桶內(nèi)腔中。本發(fā)明采用雙流態(tài)浮選方法，所浮選的礦漿在雙面微泡礦化裝置內(nèi)充分礦化，并噴入浮選桶中形成相對層流的狀態(tài)，然后逐漸實現(xiàn)分選，其效果表現(xiàn)在適應(yīng)性強，效率高，精度高，可從難選煤泥中有效選出低灰精煤，其下限達(dá)10微米。
文檔編號B03D1/24GK1669663SQ200510017490
公開日2005年9月21日 申請日期2005年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月30日
發(fā)明者龐文成, 高亞平, 盧安民, 林 建, 廖祥國, 王庚寅 申請人:平頂山天安煤業(yè)股份有限公司田莊選煤廠