CN101402063B - 基于重力和界面力的粗煤泥干扰床分选设备及方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于重力和界面力的粗煤泥干扰床分选设备及方法及应用，向干扰床分选设备内引入气泡。在上升水流作用下，利用入料中携带细煤泥的流态化，形成类似重介质分选的环境；引入的气泡与疏水的低密度颗粒附着，降低气泡—疏水颗粒聚合体的真正密度，增大精煤与矿物质的密度差异。实现在固、液、气三相干扰床中基于重力和界面力联合作用的分选，对入料粒度的适应范围大，且分选精度高，可以有效的对宽级别、难选粗煤泥进行分选，尤其适用于颗粒直径为2～0.3mm的粗煤泥进行分选。
Description
技术领域
本发明涉及一种选矿技术，尤其涉及一种基于重力和界面力的粗煤泥干扰床分选设备及方法及应用。
背景技术
目前，选煤技术的快速发展，基本上形成了以粗粒煤重介旋流器分选、煤泥浮选为主的成熟分选工艺。重介旋流器向大型化方向发展，煤泥浮选则向着提高煤泥选择性的方向发展。
然而，一方面是基于重力分选技术的大直径重介旋流器的应用导致旋流器的有效分选下限提高，另一方面是基于浮选技术的微泡浮选柱的应用却使浮选的入料粒度上限降低。
对于大于2mm的粗颗粒可用重力分选方法进行有效的分选，对于小于0.3mm以下的细煤泥可用浮选法(包括浮选柱)进行回收。由于基于密度差异的重力分选和基于表面物理化学性质差异的浮选在分选2-0.3mm粗煤泥时都存在缺限，使介于重介旋流器有效分选下限和浮选有效分选上限之间的这部分粗煤泥(2-0.3mm)无法进行有效的分选。
现有技术中，对这部分粗煤泥的处理工艺，较为流行的是干扰床分选机的粗煤泥分选技术。
如图1所示，水介干扰床分选机主体1的下部设有进水口2和底流口4，上部设有喂料口3和溢流口5，通过在床层底部引入上升水流来使床层流态化，产生具有一定密度(可控制)的悬浮液干扰床层，从顶部给入的物料在干扰床中主要按密度来进行分选。低密度细颗粒进入溢流，高密度粗颗粒进入底流。
上述现有技术至少存在以下缺点：
对入料粒度的适应范围较小，且在目的矿物(精煤)与废弃矿物(矸石)的密度差异较小时，分选效果较差。
发明内容
本发明的目的是提供一种对入料粒度的适应范围大，且分选精度高的基于重力和界面力的粗煤泥干扰床分选设备及方法及应用。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的上述基于重力和界面力的煤泥干扰床分选设备，包括干扰床分选机主体，所述干扰床分选机主体的下部设有进水口和底流口，上部设有喂料口和溢流口，所述干扰床分选机主体的下部设有进气口。
本发明的基于重力和界面力的煤泥干扰床分选方法，向上升水流中通入空气，将需要分选的煤泥加入到所述上升水流中，实现分选。
本发明的上述的基于重力和界面力的煤泥干扰床分选设备及方法的应用，用于分选颗粒直径为2～0.3mm粗煤泥。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的基于重力和界面力的粗煤泥干扰床分选设备及方法及应用，由于向干扰床分选设备内引入气体，实现在固、液、气三相干扰床中基于重力和界面力联合作用的分选，对入料粒度的适应范围大，且分选精度高，可以有效的对宽级别、难选粗煤泥进行分选。
附图说明
图1为现有技术中的煤泥干扰床分选设备的结构原理图；
图2为本发明的基于重力和界面力的粗煤泥干扰床分选设备的结构原理图；
图3为本发明的基于重力和界面力的粗煤泥干扰床分选设备的具体实施例的结构示意图。
具体实施方式
本发明的基于重力和界面力的煤泥干扰床分选设备，其较佳的具体实施方式如图2所示，包括干扰床分选机主体1，干扰床分选机主体1的下部设有进水口2和底流口4，上部设有喂料口3和溢流口5。干扰床分选机为水介干扰床分选机。
干扰床分选机主体1的下部还设有进气口6，用于向上升水流中引入空气，对粗煤泥进行分选。
进气口6可以连接有气泡发生装置，用于将空气首先制造成气泡后，再加入到水流中。
气泡发生装置可以包括循环泵、气泡发生器等，干扰床分选机主体中的部分中矿可以经循环泵加压后，经气泡发生器吸入空气后，再经进气口进入所述干扰床分选机主体。也可以是其它单独的气泡发生装置。
本发明的基于重力和界面力的煤泥干扰床分选方法，向上升水流中通入空气，将需要分选的煤泥加入到上升水流中，实现分选。空气可以首先制造成气泡，然后加入到上升水流中。
可以用于分选颗粒直径为2～0.3mm粗煤泥，也可以用于其它粒径的煤泥。
可以用于分选炼焦煤或动力煤或含黄铁矿硫的煤，也可以用于分选其它的煤。
下面结合具体实施例说明本发明的工作过程和工作原理：
如图3所示，粒度在一定范围内的粗煤泥，通过入料导管7进入干扰床分选机主体1内，入料导管7的下方为流化床的有效分选带；上升水通过加压泵8进入安装在分选体1底部的上升水流分布器9，并产生沿干扰床分选机主体1横断面均匀分布的上升水流；气泡发生装置安装在干扰床分选机主体1的下部，包括循环泵10、气泡发生器11，干扰床分选机主体1中的部分中矿经循环泵10加压后，由气泡发生器11吸入空气并产生气泡后，再进入干扰床分选机主体1的下部。干扰床分选机主体1内由下向上运动的上升流使入料中携带的细煤泥流态化，形成自生煤泥介质的液固气三相流化床分选环境，入料在由下至下的运动过程中，与上升的水流及气泡作相对运动，低密度颗粒在上升水流的作用下升浮至分选体上部，并被精矿捕集装置12捕集回收，高密度的亲水颗粒穿过流化床分选带进入底部的排料区13而被排出。最终实现粗煤泥按密度的分离。低密度颗粒表面是疏水的，高密度颗粒是亲水的，疏水的低密度颗粒通过界面力与气泡发生碰撞、附着而被矿化，矿化后的气泡体密度大大降低，加大了低密度颗粒与高密度颗粒之间的密度差异，降低了粒度对分选效果的影响，提高了分选精度，拓宽入料粒度范围。
本发明中，在上升水流作用下，利用入料中携带细煤泥的流态化，形成类似重介质分选的环境；向干扰床分选设备内引入气泡，使引入的气泡与疏水的低密度颗粒附着，降低气泡—疏水颗粒聚合体的真正密度，增大精煤与矿物质的密度差异。可以降低粒度对分选效果的影响程度，提高干扰床分选机的分选精度，拓宽传统干扰床分选设备的入料粒度范围。
本发明中，粗煤泥在固、液、气三相干扰床中进行分选，实现在三相干扰床中基于重力和界面力联合作用的分选，可以以提高脱硫降灰的分选精度，扩大入料粒度的范围。可以有效的对宽级别、难选粗煤泥进行分选。如对目的矿物(精煤)与废弃矿物(矸石)的密度差异较小的煤泥等进行分选。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种基于重力和界面力的粗煤泥干扰床分选设备，包括干扰床分选机主体，所述干扰床分选机主体的下部设有进水口和底流口，上部设有喂料口和溢流口，其特征在于，所述干扰床分选机主体的下部设有进气口；
所述的进气口连接有气泡发生装置；
所述气泡发生装置包括循环泵、气泡发生器，所述干扰床分选机主体中的部分中矿经循环泵加压后，经所述气泡发生器吸入空气后，再经所述进气口进入所述干扰床分选机主体。
2.一种如权利要求1所述的基于重力和界面力的粗煤泥干扰床分选设备实现粗煤泥干扰床分选方法，其特征在于，向上升水流中通入空气，将需要分选的粗煤泥加入到所述上升水流中，实现分选；
所述空气首先制造成气泡，然后加入到所述上升水流中，具体方法是：
抽出分选过程中的部分中矿，向该部分中矿中通入空气并形成气泡，之后将该部分含有气泡的中矿加入到所述上升水流中。
3.一种权利要求1所述的基于重力和界面力的煤泥干扰床分选设备及权利要求2所述的方法的应用，其特征在于，用于分选颗粒直径为2～0.3mm粗煤泥。
4.根据权利要求3所述的基于重力和界面力的煤泥干扰床分选设备及方法的应用，其特征在于，用于分选炼焦煤或动力煤。
5.根据权利要求3或4所述的基于重力和界面力的煤泥干扰床分选设备及方法的应用，其特征在于，用于分选含黄铁矿硫的煤。
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