一种适于入料微细粒较多的粗颗粒流态化浮选装置及方法

本发明涉及矿物分选，尤其涉及一种适于入料微细粒较多的粗颗粒流态化浮选装置及方法。

背景技术：

1、在未来相当长一段时间内，煤炭在我国能源消费中仍将占据主体地位，预计到2035年，煤炭资源在我国一次能源消费中占比仍在50％左右，煤炭资源的绿色高效利用意义重大。

2、煤炭中低灰精煤组分的选择性富集是实现煤炭资源的绿色高效利用的前提。经分选降灰后，煤炭选后产品在后续冶金、化工、火电等运用中，在有效提升产品转化效率的同时，也极大避免了硫、氮氧化物等有害物质的排放。重选、浮选技术已在煤炭分选中成熟运用，块煤富集与微细粒分选均已取得良好效果，但对于粒度(直径)通常在0.5-3.0mm的粗煤泥，二者均表现出一定的适应性不佳。

3、流态化浮选技术实现了重选、浮选技术的有机耦合，在通过浮选技术弥补重选对于粗煤泥选择性不佳的同时，也通过上升水流的引入，及低紊流、高相含流场的构建，有效抑制了浮选颗粒脱附率过高的问题。但随着优质煤炭资源的消耗，新开采原煤低品质化加剧，入选粗煤泥中高灰微细粒含量增加，由此导致流态化浮选技术分选效果不佳，高灰细腻夹带及其对精煤表面的罩盖易导致精煤污染与有价组分浪费等难题。

4、可见，设计一种适于入料微细粒较多的粗颗粒流态化浮选装置及方法，对微细粒含量较高的粗煤泥，在实现粗煤泥颗粒高效分选回收的同时，避免微细粒，特别是其中高灰细泥的不理影响，对于粗煤泥的高效分选回收意义重大。

技术实现思路

1、鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种适于入料微细粒较多的粗颗粒流态化浮选装置及方法，用以解决现有粗颗粒流态化浮选装置及方法应对粗煤泥中微细粒，特别是高灰细泥对粗煤泥分选过程的不利影响适应性不佳，难以实现产品质量达标及有价组分回收率最大化的问题。

2、一方面，本发明提供了一种适于入料微细粒较多的粗颗粒流态化浮选装置，包括液流生成单元和分选单元，所述液流生成单元用于产生分选所需带脉动的水流并输送给所述分选单元，所述分选单元用于粗煤泥入料分选。

3、进一步地，所述液流生成单元包括分流器，所述分流器设有进水口、第一出水口和第二出水口。

4、进一步地，所述第一出水口和所述第二出水口设于所述分流器主体的同一侧，所述进水口与所述第一出水口分别设于所述分流器主体的两侧。

5、进一步地，所述分选单元包括浮选柱体和流体分布器，所述流体分布器设于所述浮选柱体的底部。

6、进一步地，所述流体分布器包括布气单元和气水混合单元，所述布气单元设于所述气水混合单元的下方。

7、进一步地，所述分选单元还包括入料管和入料分配器，所述入料分配器设于所述浮选柱体内，并与所述入料管的下端连接。

8、进一步地，所述分选单元还包括精煤溢流槽及精煤喷淋水管，所述精煤溢流槽与所述浮选柱体的上端连接，所述精煤喷淋水管位于所述精煤溢流槽的正上方。

9、进一步地，所述分选单元还包括尾煤脱水锥，所述尾煤脱水锥位于所述流体分布器的下方。

10、进一步地，所述尾煤脱水锥与所述浮选柱体同心设置。

11、另一方面，本发明提供了一种适于入料微细粒较多的粗颗粒流态化浮选方法，采用上述适于入料微细粒较多的粗颗粒流态化浮选装置进行分选。

12、与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：

13、(1)本发明通过外设的脉动水流发生器和给水泵组合，在普通的流态化浮选上升水流流场中引入了脉动水流，该流场的构建更有利于颗粒床层的分散，为后续重浮耦合的流态化浮选过程提供了有利条件，颗粒床层的分散在有利于颗粒按密度分散度同时，也有利于颗粒气泡间的碰撞过程，以及矿化气泡的上浮，更利于粗颗粒分选回收。

14、(2)本发明通过在泡沫层中设置超声波发生器，在富含精煤的泡沫层中引入超声振动，超声作用下罩盖与精煤表面高灰细泥从精煤颗粒表面剥离，有效避免了高灰细泥罩盖对精煤质量的污染。

15、(3)本发明通过在精煤溢流槽外设置四组筛网旋流器，以0.25mm为分级粒度，将流态化浮选精煤中微细粒，主要是水流夹带的灰分过高微细粒通过分级手段排出，有效保证了精煤质量。

16、(4)本发明的流体分布器包括上下设置的气水混合单元和布气单元，布气单元产生的气泡进入气水混合单元与流化水混合后，再进入浮选柱体的内部上方，通过气水混合单元与布气单元的串联布置，实现了浮选过程气流量、水流量的单独控制，实现了低流体扰动、高微泡含量的浮选流场环境的创造；通过低流体扰动、高微泡含量的浮选流场环境，降低了粗煤泥于气泡上脱附概率，提升了颗粒气泡团聚体稳定性，实现了粗煤泥的高效分选回收。

17、本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

技术特征：

1.一种适于入料微细粒较多的粗颗粒流态化浮选装置，其特征在于，包括液流生成单元(100)和分选单元(200)，所述液流生成单元(100)用于产生分选所需带脉动的水流并输送给所述分选单元(200)，所述分选单元(200)用于粗煤泥入料分选。

2.根据权利要求1所述的适于入料微细粒较多的粗颗粒流态化浮选装置，其特征在于，所述液流生成单元(100)包括分流器(101)，所述分流器(101)设有进水口(104)、第一出水口(105)和第二出水口(106)。

3.根据权利要求2所述的适于入料微细粒较多的粗颗粒流态化浮选装置，其特征在于，所述第一出水口(105)和所述第二出水口(106)设于所述分流器(101)主体的同一侧，所述进水口(104)与所述第一出水口(105)分别设于所述分流器(101)主体的两侧。

4.根据权利要求1-3任一项所述的适于入料微细粒较多的粗颗粒流态化浮选装置，其特征在于，所述分选单元(200)包括浮选柱体(201)和流体分布器(202)，所述流体分布器(202)设于所述浮选柱体(201)的底部。

5.根据权利要求4所述的适于入料微细粒较多的粗颗粒流态化浮选装置，其特征在于，所述流体分布器(202)包括布气单元(203)和气水混合单元(204)，所述布气单元(203)设于所述气水混合单元(204)的下方。

6.根据权利要求4所述的适于入料微细粒较多的粗颗粒流态化浮选装置，其特征在于，所述分选单元(200)还包括入料管(213)和入料分配器(214)，所述入料分配器(214)设于所述浮选柱体(201)内，并与所述入料管(213)的下端连接。

7.根据权利要求4所述的适于入料微细粒较多的粗颗粒流态化浮选装置，其特征在于，所述分选单元(200)还包括精煤溢流槽(215)及精煤喷淋水管(216)，所述精煤溢流槽(215)与所述浮选柱体(201)的上端连接，所述精煤喷淋水管(216)位于所述精煤溢流槽(215)的正上方。

8.根据权利要求4所述的适于入料微细粒较多的粗颗粒流态化浮选装置，其特征在于，所述分选单元(200)还包括尾煤脱水锥(217)，所述尾煤脱水锥(217)位于所述流体分布器(202)的下方。

9.根据权利要求8所述的适于入料微细粒较多的粗颗粒流态化浮选装置，其特征在于，所述尾煤脱水锥(217)与所述浮选柱体(201)同心设置。

10.一种适于入料微细粒较多的粗颗粒流态化浮选方法，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的适于入料微细粒较多的粗颗粒流态化浮选装置对粗煤泥入料进行分选。

技术总结本发明涉及一种适于入料微细粒较多的粗颗粒流态化浮选装置及方法，属于矿物分选技术领域，解决了现有技术中粗颗粒流态化浮选装置及方法应对粗煤泥中微细粒，特别是高灰细泥对粗煤泥分选过程的不利影响适应性不佳，难以实现产品质量达标及有价组分回收率最大化的问题。本发明包括液流生成单元和分选单元，所述液流生成单元用于产生分选所需带脉动的水流并输送给所述分选单元，所述分选单元用于粗煤泥入料分选。本发明通过外设的脉动水流发生器和给水泵组合，在普通的流态化浮选上升水流流场中引入了脉动水流，该流场的构建更有利于颗粒床层的分散，为后续重浮耦合的流态化浮选过程提供了有利条件，颗粒床层的分散在有利于颗粒按密度分散度同时，也有利于颗粒气泡间的碰撞过程，以及矿化气泡的上浮，更利于粗颗粒分选回收。技术研发人员：邢耀文,桂夏辉,张友飞,曹亦俊,丁世豪,刘金成受保护的技术使用者：中国矿业大学技术研发日：技术公布日：2024/6/26