[发明专利]气液固三相流化床分选机及其分选方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种气液固三相流化床分选机及其分选方法，尤其适用于湿法选煤工艺中粗煤泥的脱硫降灰。

背景技术

由于粗煤泥（根据国标GB/T7186-2008，一般指2mm～0.25mm煤粒）的粒度介于重选和浮选有效分选粒度界限（一般为0.5mm）附近，重选和浮选对其分选效果均较差。目前，这部分煤泥一般采用小直径重介旋流器、螺旋分选机和液固流化床分选机分选。小直径重介旋流器和螺旋分选机分选粗煤泥均存在明显不足，而液固流化床分选机因具有分选密度低且可控可调，入料浓度要求不高，动力消耗小等优势，成为目前有效分选粗煤泥的设备之一。

传统液固流化床分选机分选机理：利用上升流体水流使颗粒充分流态化，形成具有一定密度的浓相流化床，颗粒根据干扰沉降速度差异分层：低密度颗粒上浮，成为浮物；高密度颗粒下沉，成为沉物。因为干扰沉降速度与颗粒的粒度、密度有关，所以为了更好地实现按密度分层，传统液固流化床分选机通常对入料的粒度要求比较严格。但是在实际分选过程中，由于分级设备的分级效率不高，实际的分选粒度范围往往超出液固流化床分选机的粒度要求，粒度对分选效果的影响明显。主要体现在高密度细颗粒进入溢流污染精煤，低密度粗颗粒进入底流成为尾煤，导致精煤灰分高，精煤回收率低，分选精度低，分选效果差。已公布的专利（CN201052472Y、CN102441479A）均存在上述问题。

发明内容

技术问题：本发明的目的是克服己有技术中的不足之处，提供一种结构和方法简单、操作便捷、处理粒度范围宽、分选精度高、可靠性高的粗煤泥高效分选的气液固三相流化床分选机及其分选方法。

技术方案：本发明的气液固三相流化床分选机，包括分选桶体、设在分选桶体上部的中心给料桶，中心给料桶出口处设有锥形分料盘，分选桶体的顶部套装有精煤溢流收集槽，分选桶体内设有与可编程密度控制器相连的密度计、底流排放自动控制执行器、底流排放阀门、连接底流排放自动控制执行器与底流排放阀门的连接杆、与底流排放阀门楔合的底流排放管和分选桶体底部的放矿阀门，所述的分选桶体下部设有流体分布主管，流体分布主管上设有气泡发生器，流体分布主管上连有包围分选桶体一周的流体分布环支管，流体分布环支管上设有多个与分选桶体下部相连的流体分布直支管；分选桶体的内部高于流体分布主管平面的位置设有多层缓冲流体分布板，缓冲流体分布板的上部设有倒锥形的排料流体分布板，其锥面与水平方向的夹角根据底流排料速度进行调节，排料流体分布板的锥顶与位于分选桶体下部中心的底流排放管相连；所述精煤溢流收集槽的底部呈中心高、四周低的倾斜布置，并均分为多个排料区，每个排料区的最底端设有一个溢流排料管；所述分选桶体的底部呈中心高、四周低的倾斜布置，并均分为多个排料区，每个排料区设有一个由放矿阀门控制的管道。

所述气泡发生器为文丘里管气泡发生器；所述精煤溢流槽均分为的多个排料区为2-4个；所述分选桶体的底部均分为的多个排料区为2-4个。

使用上述分选机的气液固三相流化床分选方法，包括被分选物料给入中心给料桶，入料在重力作用下经中心给料桶下部的锥形分料盘均匀地分配到分选桶体内，中间密度的物料在气液固三相流化分选床层中经过多次分选逐步实现分离；通过设置在分选桶体内部的在线密度计、连接杆、底流排放管、分选桶体外部的可编程密度控制器、底流排放自动控制执行器组成的底流自动控制系统实现自动排放控制，还包括：

进水水流流经气泡发生器、流体分布主管、流体分布环支管、流体分布直支管多点进入分选桶体，在缓冲流体分布板和排料流体分布板的作用下，在分选桶体内形成的均匀向上的气、液两相流体，与入料中的中高密度物料形成气液固三相流化分选床层，通过气泡发生器吸入空气的同时添加少量浮选药剂，以改善气泡及颗粒表面的性质；进入分选桶体内的物料按密度及表面性质的差异进行分离：低于分选床层密度的物料疏水性较好，易附着于上浮气泡上形成气-固絮团，其平均密度比分选床层密度更低，所受浮力作用大于重力、介质附加惯性阻力和颗粒间碰撞摩擦的机械阻力的共同作用，向上运动，作为精煤进入精煤溢流收集槽经溢流排料管排出；高于分选床层密度的物料疏水性较差，不易与气泡附着，所受重力作用大于浮力、介质附加惯性阻力和颗粒间碰撞摩擦的机械阻力的共同作用，向下沉降穿过床层进入到分选桶体的下部，经排料流体分布板的上升流体使高密度底流产物保持流化状态，防止底流产物的过度积料及堵塞，并作为尾煤在排料流体分布板的导流作用下经底流排放管、底流排放阀门排出。

有益效果：由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下优点：