[实用新型]一种充气式纳米微泡高灰煤泥浮选设备

说明书

本实用新型提供了一种充气式纳米微泡高灰煤泥浮选设备，包括主浮选柱与两个次浮选柱，包括安装在主浮选柱外部的药剂箱、矿浆预处理器、高速分散机、输料泵。还包括安装在浮选柱上矿浆多点分配器、泡沫捕集装置、雾化喷淋装置、环绕浮选柱下部外壁位置的气泡发生器、输送气管、储气罐、和空气压缩机。采用主浮选柱、次浮选柱依次精选精矿，脱除中煤、尾矿，实现最终获得灰分为11％以下的精煤产品。

【技术领域】

本实用新型属于煤泥及金属矿浮选技术领域，具体涉及一种充气式纳米微泡高灰煤泥浮选设备。

【背景技术】

煤泥是我国排放量最大的固体废弃物之一，煤泥资源再利用是我国以煤为主的能源结构的必然选择，也是实施可持续发展战略的重要措施之一。我国对废弃物的政策是减量化、资源化和无害化利用。

目前，煤矿出产的炼焦煤煤泥灰分在45～55％之间，出产的动力煤煤泥灰分在35～50％之间，这些煤泥一部分被重复采用了传统的设备和工艺，并穷尽了一切方法最终获得煤炭灰分在12～20％之间，回收率在10～20％之间，仍然有20～ 25％之间的精煤损失于煤泥尾矿中，其回收的煤炭灰分高、品质低、回收率低、经济价值低，其尾矿灰分在50～60％之间，热值在7～8MJ/kg之间。尾矿用于电厂或矸石电厂发电，热值过低无法直接利用；用于砖厂作为制砖配料，用量有限；露天堆放会污染环境，就地填埋又浪费资源。

可见，要达到精煤灰分在11％以下、回收率在40-50％之间、尾矿灰分在78～ 85％之间、热值在1.25MJ/kg～2.5MJ/kg之间的要求，现有浮选设备及其工艺方法已经难以实现。

现有煤泥的特点，一是经过多次传统设备浮选、浸泡、搅拌、浓缩、压滤过程，使煤与泥相互吸附泥化，使煤泥中的煤粒表面失去疏水性降低了煤的可浮性。二是矿物成分主要为高岭土、泥质页岩、黏土、矸石灰、炭质泥岩等占比近50％，灰分在35～55％之间、粒度＜0.125mm。

采用现有矿浆预处理系统及煤泥分选设备再选上述煤泥会存在如下问题：

1、现有矿浆预处理采用搅拌桶和矿浆准备器。搅拌桶的搅拌器转速为230 转/min，因其转速低，在搅拌过程中捕收剂、起泡剂分散的油滴粒度大且成线形，分散性差，矿浆中疏水性好的微细煤粒表面难于接触到油类捕收剂和难于形成油类捕收剂薄膜，影响煤与泥的解析解离效果；矿浆准备器喷射的雾化药剂是被扩大了表面积的高灰细泥矿浆流带走，接触形成混合矿浆，这种混合矿浆对于矿浆中疏水性好的微细煤粒与药剂接触概率窄小，难于形成油类捕收剂薄膜。另外，其雾化机构和电机安装在桶内中央，安装，检修不便，扇形分散槽排料端狭窄，当矿浆中含有杂物、木屑、棉纱等易产生堵塞。

2、现有煤泥浮选柱泡沫冲洗水有多孔槽式、多层环形管、总分管形式等喷淋水。其相同点是冲洗水的落水点与泡沫接触，接触面窄小，冲洗泡沫区域接触面不足15％，且落水点易对泡沫形成冲击破坏。对于夹带泥灰严重的泡沫冲洗效果不明显。

3、现有浮选柱气泡发生器，采用空气直接式气泡发生器的用于金属选矿领域，采用气浆混流式发泡器的用于选煤领域。这两种发泡器属于喷射法发泡器，其发泡直径为0.2～1.0mm。从现有发泡器发泡的直径与煤泥粒度＜0.125mm相比，煤泥粒度比泡沫粒度微小，粒度越小的尾矿需要更小的气泡分选才能产生更好的分选效果，因此，现有浮选柱发泡器的发泡效果难于适应现有高灰、微细煤泥的分选。

4、现有煤泥浮选柱是将管流矿化、旋流力场和逆流碰撞结合在一起，其旋流分离段和静态分选段在一个柱体内完成粗选、精选、扫选的作用。适用于粒度为＜0.5mm的煤泥。但对于煤与泥吸附泥化、灰分高、粒度在＜0.125mm煤泥来说适合于静态浮选，其具有的旋流力场对现有高灰煤泥的分选并不适应。另外，气浆混流充气式纳米气泡发生器的工作介质为循环的中矿矿浆，在实际生产中很容易造成充气泡发生器进气口的堵塞，使其无法正常引入空气，影响充气效果。