[发明专利]充气旋流微泡浮选柱分选设备及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种充气旋流微泡浮选柱分选设备及方法，尤其适用于煤泥、金属矿和非金属矿的分选。

背景技术

随着机械化采煤程度的提高，开采深度的加深，原煤质量变差，重选工艺的变革，原煤中原生和次生的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，但其生产成本又是选煤厂中最高的环节，主要原因之一在于浮选浓度低，处理量小，吨煤电耗高。目前常用的浮选设备有浮选机和浮选柱。浮选机存在浮选槽体浅，精煤泡沫层薄，无泡沫精选过程；细泥选择性差，泡沫中夹带高灰细泥多，分选效率低，精煤灰分高，常出现重选背浮选的情况；机械间断强制刮泡，刮泡速度快时精煤灰分高，刮泡速度慢时，跑煤造成尾煤灰分低；对煤质适应性差；占地面积大，需检修空间大，土建投资高；维修工作量大，维护费用高。浮选柱中应用较广的旋流微泡浮选柱，它集柱浮选、旋流分选和管流矿化为一体的梯级优化分选，主要优势在于对微细粒矿物的分选选择性好，回收率高，动力消耗小。但其在用于易浮煤时，较低浓度浮选需要浮选柱的台数增加，设备投资增加，如采用大直径浮选柱，则运输困难。浮选柱在较高浓度浮选时，选择性与精煤回收率难以同时兼顾，易造成浮选尾煤灰分低，造成资源浪费和经济损失。另一种充气浮选柱，其主要优势在于利用空压机产生压缩空气给入浮选柱实现浮选，动力消耗低，但其主要问题在于回收率低。总体来讲，旋流微泡浮选柱用于难选煤时优势更明显，而充气浮选柱用于易选煤时具有动力消耗低的优势。

发明内容

技术问题：本发明的目的是克服已有技术中的不足之处，提供一种结构简单、高浓度分选效果好、生产成本低、处理量大的充气旋流微泡浮选柱分选设备及方法。

技术方案：

本发明的充气旋流微泡浮选柱分选设备，包括泡沫富集室、设在泡沫富集室上部的泡沫精矿收集槽和泡沫精矿收集槽顶部的喷淋管，泡沫富集室的下部设有旋流微泡浮选柱，所述的泡沫富集室与旋流微泡浮选柱之间连有充气分选室，充气分选室内设有锥形网，充气分选室的外壁上均匀布有与锥形网面相垂直的多个进气口。

所述的充气分选室为1～3个；所述的多个进气口为3-8个。

本发明的充气旋流微泡浮选柱分选装置的方法，包括如下步骤：

a.经分布器进入充气分选室的矿浆自上而下进入充气浮选室；

b.向充气浮选室外壁上的多个进气口充气，从多个进气口进入充气浮选室的气体经锥形网分散产生气泡与矿浆相碰撞，易浮产物与气泡接触后吸附成为矿化气泡上升至泡沫富集室，溢流后经泡沫精矿收集槽排出；

d.剩余产物经充气浮选室向下沉降进入旋流微泡浮选柱浮选后，轻产物上浮经充气浮选室进入泡沫富集室，重产物经旋流微泡浮选柱的底流口排出。

所述的充气浮选室为2～3个时，矿浆自上而下进入呈阶梯状排列的各充气浮选室，分别经各充气浮选室外壁上的多个进气口进入的气体，再经各充气浮选室内的气体经锥形网分散产生气泡与矿浆相碰撞，完成物料的多级上浮与下沉。

有益效果：由于采用了上述技术方案，具有如下优点：

1.充气旋流微泡浮选柱设备实现了上部易浮矿物高浓度充气浮选、中等可浮性矿物中等浓度柱浮选、难浮矿物管流紊流矿化和旋流低浓度浮选的梯级优化高效分选。自上而下随着矿物可浮性的变差，矿浆浓度逐步降低，矿化强度逐步增大，分选逐步强化，从能量消耗来讲，易浮矿物采用低能耗的充气浮选、中等可浮矿物采用柱浮选、难浮矿物采用耗能较大的管流矿化和旋流分选，有利于提高精矿产率和质量。

2.充气浮选室的充气分选，极大地提高了浮选柱的处理量，同时也降低了药耗。当矿浆进入充气分选室后，不同高度充气装置的充气量和压力单独可调，以适应矿物可浮性的变化，使易浮矿物尽可能在充气浮选室完成浮选，减少进入柱浮选室和旋流分选室的矿浆浓度，中下部的分选浓度将降低，药剂用量将大大减少。

3.充气旋流微泡浮选柱设备可较好地解决了分选效率与能耗之间的矛盾。许多选煤厂都采用增大充气量和浮选药剂解决尾煤灰分偏低的问题，然而充气量和起泡剂的增加过大必然导致循环矿浆中空气含量增加，循环泵容易产生气蚀使循环矿浆的压力不足，旋流分选作用变差，尾煤灰分提不上来。增加了多级充气分选室，可浮性好的粗颗粒精煤在充气分选室被优先浮选，且充气室在上部，循环泵入口在下部，即使上部充气量较大也不会发生循环泵汽蚀，可浮性较差的煤经管流矿化和旋流分选，精煤的产率进一步提高。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的A-A剖视图。