[发明专利]一种高灰细粒煤泥分选设备与方法

权利要求书

1.一种高灰细粒煤泥分选设备，其特征在于：它包括通过管路顺序连接的给料系统(1)、矿化系统(2)、分选系统(3)、脉动水流控制系统(4)；

其中给料系统(1)包括顶部设有搅拌马达的搅拌桶(5)，搅拌桶(5)底部的出料口通过泵(6)加压给入矿化系统(2)；

所述矿化系统(2)包括气泡发生器(7)、矿化室(10)、消紊管(12)；其中气泡发生器(7)的入口与泵(6)的出口管路相连，气泡发生器(7)的出口与矿化室(10)下方的入料口相连接；

所述分选系统(3)包括阻尼脉动水流式浮选柱(15)和空气压缩机(27)，其中阻尼脉动水流式浮选柱(15)为柱状结构，阻尼脉动水流式浮选柱(15)底部设有与空气压缩机(27)出口相连接的进气口(26)，阻尼脉动水流式浮选柱(15)顶部设有精煤溢流箱(16)；

所述脉动水流控制系统(4)包括水箱(20)、变频泵(19)、PID控制柜(21)，压力表(18)；其中水箱(20)的出水口与变频泵(19)的入口相连接，变频泵(19)的出口通过管路与分选系统(3)相连接，变频泵(19)与分选系统(3)之间的管路上设有压力表(18)，其中PID控制柜(21)与变频泵(19)线路连接并控制变频泵(19)工作；

其中阻尼式脉动水流式浮选柱(15)为柱状机构，其内部自上而下分为精煤精选区(A)、主动脉流区(B)、阻尼脉动区(C)、气浮扫选区(D)和充气室(E)；其中精煤精选区(A)为设置在柱状机构顶端的精煤溢流箱(16)，主动脉流区(B)包括围绕阻尼式脉动水流式浮选柱(15)设置的环形脉动水流管(17)，脉动水流管(17)上开有多个喷射口，分选过程中使得清水均匀冲洗泡沫层，有效减少机械罩盖现象发生，降低精煤灰分，阻尼脉动区(C)和气浮扫选区(D)连接部设有浮选柱入料口(14)，阻尼脉流区(C)在阻尼式脉动水流式浮选柱(15)内部的侧壁上设有多个阻尼块(22)，所述阻尼块(22)的结构为三角形，阻尼块(22)均匀排布在阻尼脉动水流式浮选柱(15)壳体内阻尼脉流区(C)四周，在气浮扫选区(D)上部、浮选柱入料口(14)对立相对面位置设有向下倾斜的助浮挡板(23)，助浮挡板(23)防止矿浆进入阻尼脉动水流式浮选柱(15)与对向柱壁发生直接碰撞，减少粗颗粒的脱附概率，提高浮选稳定性，下部在侧壁上设有尾矿口(24)，充气室(E)底部与空气压缩机(27)入口相连接，充气室(E)顶部与气浮扫选区(D)之间设有一层或多层微孔陶瓷板(25)。

2.根据权利要求1所述的一种高灰细粒煤泥分选设备，其特征在于：所述助浮挡板(23)与阻尼脉动水流式浮选柱(15)夹角为15°～60°。

3.根据权利要求1所述的高灰细粒煤泥分选设备，其特征在于：所述微孔陶瓷板(25)孔径为5～100μm，在分选过程中微孔陶瓷板 (25)利用输入空气产生大量微泡，同时防止阻尼脉动水流式浮选柱(15)里面矿浆溶液进入空气压缩机。

4.根据权利要求1所述的高灰细粒煤泥分选设备，其特征在于：矿化室(10)筒体为旋流器壳体，其内部设有多层阻尼盘(9)，矿化室(10)中下部设有与矿化室(10)相切的入料口(8)，矿化室(10)下部设有带有控制阀门的事故卸料管(28)，矿化室(10)上部设有与矿化室(10)相切的矿化室出料口(11)。

5.根据权利要求1所述的高灰细粒煤泥分选设备，其特征在于：矿化室(10)的矿化室出料口(11)与阻尼式脉动水流式浮选柱(15)的浮选柱入料口(14)之间设有消紊管(12)，消紊管(12)内部包括若干根钢管(13)，钢管(13)两两焊接成一捆，捆的横截面为类圆形，钢管(13)的直径为5-6mm，钢管(13)长为15-25mm。

6.一种使用权利要求1所述高灰细粒煤泥分选设备的分选方法，其特征在于步骤如下：

a、启动空气压缩机(27)通过微孔陶瓷板(25)向阻尼脉动水流式浮选柱(15)充气；启动变频泵(19)，通过PID控制柜(21)调节变频泵(19)的频率，从而调节脉动水流频率和振幅：煤泥中高灰分部分含量越多，脉动水流频率和振幅越大，反之，脉动水流频率和振幅越小；关闭矿化室(10)事故卸料管(28)；

b、将入浮煤泥及药剂给入搅拌桶(5)混合均匀后生成矿浆混合物，矿浆在泵(6)的作用下给入气泡发生器(7)，矿浆混合物在气泡发生器(7)的射流作用下产生的负压下吸入空气，并把空气粉碎混入矿浆混合物形成射流矿浆；

c、将射流矿浆继续下行至矿化室(10)，在矿化室(10)离心力场和阻尼盘(9)作用下，产生强紊流作用，使射流矿浆中的颗粒与气泡之间的高效碰撞和粘附后形成气固液三相矿浆体，三相矿浆体从的矿化室出料口(11)排出，排出的三相矿浆体进入消紊管(12)并通过消紊管(12)中的多根细小钢管(13)消除三相矿浆内部漩涡后从浮选柱入料口(14)进入阻尼脉动水流式浮选柱(15)；

d、三相矿浆进入阻尼脉动水流式浮选柱(15)后进行静态分离，矿浆在通过阻尼块时改变流速，矿浆中的一部分粗粒精煤将顺利进入主动脉动区(B)和精煤精选区(A)，三相矿浆中产生的泡沫产品通过脉动水流管(17)脉动水流作用，去除泡沫产品中高灰分物料；三相矿浆中未完成矿化及脱附颗粒作为难选煤粒则进入气浮扫选区(D)，与微孔陶瓷板 (25)产生的微泡进行二次矿化，形成二次矿化泡沫产品，从而强化难选煤粒的回收；

e、最终精煤泡沫和粗粒精煤一起溢流进入精煤溢流箱(16)排出，矿化颗粒及高灰分物料成为底流，底流作为最终尾煤经阻尼脉动水流式浮选柱(15)的尾矿口(24)排出。