[实用新型]自激导向式高浓度粉煤灰漂珠分选机

说明书

本实用新型是一种对粉煤灰进行综合利用的设备，主要应用于从湿法排灰的火力发电厂所排放的高浓度粉煤灰灰浆中分选出粉煤灰漂珠。

众所周知，粉煤灰是火力发电厂的废弃物，对粉煤灰进行综合利用已成为环境保护、废物利用、化害为利的一个重要课题。研究发现，粉煤灰中约含有1％的漂珠，它具有空心（内含CO₂和N₂）、轻质、高强、保温、隔热、耐火、耐磨、耐酸、绝缘等特性和良好地流动性及力学、光学性能，用途广泛。

目前，对粉煤灰微珠的分选主要有干法分选和湿法分选，这里微珠包括漂珠和沉珠。干法分选是利用风选、筛分、电选、干法磁选等方法，但使用这些方法难以直接选出漂珠，主要用于选出碳粉、铁粉及微珠，且处理能力小。湿法分选是利用浮选、重选、湿法磁选等常规选矿方法，在稀浆状况下（灰水比稀于1：10）可从粉煤灰中选出碳粉、铁粉及微珠产品。

单纯生产漂珠的湿法分选，目前都是水选，利用漂珠比重小于水的特点，让粉煤灰灰浆进入分选池中，由于浮力和速度场的作用，漂珠会漂浮至水面。这种方法在实际应用中，只能处理灰水比在1：20以上的稀灰浆，并且在分选过程中，还要另外加入大量的水，用以为分选漂珠提供动力和冲渣。

一般而言，火力发电厂的排灰方式分为干法和湿法，目前在我国还是湿法为主，湿法又分为浓浆排放和稀浆排放。目前的排放方式虽然大都是稀浆排放，但浓浆排放，是火力发电厂的一个发展方向，特别是新建的大型电厂，正逐渐采用浓浆排放，浓浆的灰水比为1：1.5～2.5。对于浓浆而言，目前的漂珠生产方法很不适用，因为利用现有技术进行分选，除要加入大量的水稀释浓浆外，还需要加入大量的水作为分选的动力和冲渣，使灰浆的灰水比达到1：40以上。这不仅在经济上不合算，而且还造成新的环境污染，需要处理大量污水。

本实用新型的目的是要提供一种粉煤灰漂珠分选设备，利用这种分选设备可直接从浓浆中分选出漂珠产品。选出的漂珠产品的含珠率大于90％，漂珠回收率大于70％，日处理干灰可达1800～2000吨以上，选珠后的尾灰灰浆仍以浓浆排出，灰水比不稀于1：2.5。

本实用新型是利用流体力学和重力选矿原理，主要是利用淹没射流理论来设计的。众所周知，粉煤灰中除漂珠外，其它组份的比重都大于水，粉煤灰的平均比重也大于水。从电厂中排放的粉煤灰灰浆，往往是各种组份混杂粘附在一起，首先必须使漂珠与粉煤灰的其它组份离散开，否则漂珠也会被粉煤灰的其它组份夹带着沉入水底。然后，要创造一个使漂珠上浮的环境和条件，这主要是要使漂珠产生一个倾斜向上的速度，在漂珠周围粉煤灰的其它组份很少，不受到其它颗粒的干涉。根据这个要求，本实用新型首先设计了一个分选池，池中注入约80％左右的预加水。浓灰浆由进浆管以合适的压力从分选池的底部喷出，在激发导向装置的作用下，灰浆以倾斜向上的速度迅速发散，粉煤灰的各组份在水中迅速分散开，并且都具有一个向上的速度分量。在重力、浮力以及惯性的共同作用下漂珠继续上浮，而其它组份由于比重大于水，先上浮一段路径后，随即开始沉降，最后沉入水底。根据淹没射流理论，在上述过程中，形成了层流型两相淹没射流，进而在分选池内的上层形成一个粉煤灰自由沉降、漂珠自由上浮的稀浆分选区，在下层形成一个粉煤灰干涉沉降的浓缩区，同时实现了漂珠上浮分选和粉煤灰尾灰沉降浓缩的两个过程。

本实用新型的激发导向装置属于自激导向型，即利用人选灰浆本身进行激发。在结构上，可分为两种类型，一种是喷洒式直接导向型，另外一种是喷溅式间接导向型。前者实质上是具有扩张型结构的喷头，喷头的喷洒面板上带有多个导向喷孔。由于喷头的作用，粉煤灰灰浆从喷头中以很分散的方式喷出，调整喷头的方位，就可以实现浓灰浆以一定的速度倾斜向上喷洒，在水中迅速分散开的目的。后者则是将浓灰浆喷射到一块导向板上，由于导向板的作用，浓灰浆从板上溅起，以很分散的形式倾斜向上运动。研究发现，进入分选池的灰浆，需要以合适的压力（速度）进行激发，使之在池底倾斜向上喷洒或喷溅，压力的大小，应以使上层分选区处于层流状态，池面看不到波痕为宜。

此外，本实用新型还设计有漂珠收集装置和尾灰排出装置，使本实用新型能连续大量地处理粉煤灰。