CN102527499A - 重力分级与浸入式筛网复合分级方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种重力分级与浸入式筛网复合分级方法及装置，通过设置浸入式筛网、上升水管和倾斜板，将干涉沉降、浅层沉降和筛分分级三种分级原理进行复合，使物料经历第一筛分分级室、干扰沉降分级室、浅层沉降分级室和第二筛分分级室进行分级，分级过程多段化、强化分级效果；并且其动力均来自于流体压力，不仅强化了分级效果，而且节省了动力消耗；大大增强了对入料流态的适应性；减少了上升水的用量，提高了设备的单位面积处理能力和分级效率；严格控制了溢流的粒度；具备以分级为主、分选为辅的两个功能。其结构简单紧凑，占地面积小，操作方法简单，具有广泛的实用性。

Description

重力分级与浸入式筛网复合分级方法及装置

技术领域

本发明涉及一种细粒矿物复合分级方法及装置，尤其是一种适用于粗煤泥和石英砂的分级或分选作业的重力分级与浸入式筛网复合分级方法及装置。

背景技术

为适应精细选煤的要求，减少浮选负担，提高精煤产率，许多选煤厂已采用粗煤泥分选工艺联合浮选工艺分别处理粗煤泥和细粒煤泥。粗煤泥分选设备的入料粒度范围在1～0.25mm时，其分选效果最佳，而微泡浮选的上限也大约在0.25mm。因此，要实现两种工艺的有机结合就需要采用有效的分级设备来控制分级粒度，以此来保证较高的分选效率和减少物料在粗煤泥分选设备和浮选设备中重复分选。

已有的重力水力分级设备依据颗粒沉降速度差异对物料进行分离，多采用干扰沉降分级原理和浅层沉降分级原理。该类设备结构简单，操作方便，能耗和物耗低，符合“节能减排”的要求，并且维修量小、影响分级指标的因素较少，基于以上优点，该类设备在选煤厂和选矿厂仍被广泛使用。但采用干扰沉降分级原理进行分级时，由于分级时粒群混杂现象较严重，且易形成细粒循环短路和细泥积聚，分级效率不高，这就使得选煤厂中细粒煤泥在粗煤泥分选设备和浮选设备中重复分选，而选矿厂中混入沉砂中的细粒物料则再次进入磨矿系统中造成过磨，增大了物耗与能耗。并且，该类设备也存在单位面积处理能力低、占地面积大的问题。为此，利用浅层沉降分级原理，设置倾斜板或斜管来提高设备的单位面积处理能力，但由于板间布料不均匀、板间堵塞等问题的存在延缓了该类设备的推广和使用。部分设备通过采用补加上升水流的方式解决细粒循环短路问题，但由于设备体积较大，使得用水量较大，降低了产品浓度，影响后续作业。

除重力水力分级设备外，细粒筛分设备在选煤厂和选矿厂也被广泛使用。细粒筛分设备严格按粒度分级，但细粒筛分设备筛分效率较低，并且存在筛网磨损和堵塞的问题。近年来，随着选煤技术的发展和机械水平的提高，细粒筛分设备的筛分效率得到了改善，但是依靠振动和转动方式使得物料移动、防止堵塞，需要较多的动力消耗。

发明内容

技术问题：本发明的目的是克服已有技术中的不足之处，提供一种将干涉沉降、浅层沉降和筛分分级三种分级原理进行复合、分级过程多段化、强化分级效果的重力分级与浸入式筛网复合分级方法及装置。

技术方案：本发明的重力水力分级与浸入式筛网复合分级方法，包括如下步骤：

a．将矿浆给入导流分布器，矿浆经导流板布料后进入第一筛分分级室进行分级；

b．通过调节杆调整第一浸入式筛网与第一筛分分室板的平行间距和倾斜角度，以调节分级粒度，细颗粒物料透过第一浸入式筛网进入第一溢流室，粗颗粒物料沿第一筛分分室板向上运动进入干扰沉降分级室；

c．透过第一浸入式筛网的物料进入第一溢流室内进行分级，其中的低密度和细颗粒的物料向上运动溢入溢流槽，高密度和粗颗粒的物料则沉积进入细粒回流挡板上方的细粒回流通道，并由进入第一筛分分级室内的矿浆带入干扰沉降分级室；

d．打开上升水控制阀，水流经上升水管上设置的小孔进入干扰沉降分级室内，对物料进行分级，高密度和粗颗粒的物料沉入干扰沉降分级室的底部，低密度和细颗粒的物料上浮进入浅层沉降分级室；

e．打开底流控制阀，将干扰沉降分级室底部沉积的物料经底流管排出；

f．进入浅层沉降分级室内的物料，再次进行分级，其中的低密度和细颗粒的物料上浮进入第二筛分分级室，高密度和粗颗粒的物料沉积滑落到干扰沉降分级室内； 

g．进入第二筛分分级室内的物料，再次进行分级，其中的细颗粒物料透过第二浸入式筛网进入第二溢流室，粗颗粒物料进入中间产物收集室；

h．打开中间产物控制阀，将中间产物收集室底部沉积的物料经中间产物排料管排出；

i．矿浆在第二溢流室向上运动并溢流进入溢流槽，与第一溢流室溢流进入的矿浆沿溢流槽汇集，一并经溢流管排出。

实现上述方法的重力水力分级与浸入式筛网复合分级装置，包括导流分布器、溢流槽、箱体，还包括由浸入式筛网与分室板分割而成的四个分级室、两个溢流室和一个中间产物收集室；导流分布器上部设置入料管，内部设置导流板，下部设置放料管；导流分布器固定在箱体下部，与第一筛分分级室下部入口联通；在第一筛分分级室入口处，第一筛网固定框架与箱体之间设置细粒回流通道，并在细粒回流通道下方设置细粒物料回流挡板；干扰沉降分级室的中部与第一筛分分级室上部联通，干扰沉降分级室的下部设有一根带有多个小孔的上升水管，并在底部设置底流管；浅层沉降分级室的下部与干扰沉降分级室的上部联通，而浅层沉降分级室的上部与第二筛分分级室下部联通；两个浸入式筛网分别将两个筛分分级室与对应的溢流室隔开，浸入式筛网固定在筛网固定框架下部，并且在第一筛网固定框架下部设置多个挡板；中间产物收集室设置在第二筛分分级室的外侧，中间产物收集室上部与第二筛分分级室联通，并在中间产物收集室的底部设置中间产物排料管；调节杆连接第一筛网固定框架和第一筛分分室板，并紧贴箱体内壁。

所述的多个挡板为3～10个；所述的放料管、底流管、上升水管和中间产物排料管上均设有控制阀。

有益效果：本发明与已有技术相比，具有以下优点：

a.      复合了干扰沉降、浅层沉降和筛分分级三种分级原理，使得分级过程多段化，并且其动力均来自于流体压力，不仅强化了分级效果，而且节省了动力消耗。

b.      物料在第一筛分分级室进行分级，通过挡板使矿浆的流态为其所需的紊流状态，这就大大增强了对入料流态的适应性。

c.       由于上升水的作用范围只限于干扰沉降分级室，而非整个分级装置，这就减小了上升水的用量，使得产品的浓度能够保持在适宜的范围内，满足后续作业的要求。

d.      设置的浅层沉降分级室不仅增加了设备的沉降面积，而且增大了高密度和粗颗粒的物料沉降的机率，提高了设备的单位面积处理能力和分级效率。

e.      设置的浸入式筛网控制了溢流的粒度，使得产品粒度大小比较均匀。

f.        由于水力分级过程中具有一定的分选作用，分级得到的底流和中间产物，其密度或灰分有差别，使得该复合分级装置具备以分级为主、分选为辅的两个功能。

g.      该复合分级装置结构简单紧凑，占地面积小，操作方法简单，具有广泛的实用性。

附图说明

图1是本发明的重力分级与浸入式筛网复合分级装置的剖视图。

图2是图1的A-A视图。

图3是图1的B-B视图。

图4是图1的C-C视图。

图中：1.入料管；2.细粒回流通道；3.导流分布器；4.放料管；5.放料控制阀；6.细粒物料回流档板；7.第一筛分分级室；8.第一筛分分室板；9.第一浸入式筛网；10.挡板；11.第一筛网固定框架；12.调节杆；13.第一溢流室；14.底流控制阀；15.底流管；16.上升水管；17.干扰沉降分级室；18.干扰沉降分室板；19.浅层沉降分级室；20.第二筛分分室板；21.第二筛分分级室；22.第二浸入式筛网；23.第二溢流室；24.第二筛网固定框架；25.中间产物收集分室板；26.中间产物收集室；27.中间产物排料管；28.中间产物控制阀；29.溢流槽；30.溢流管；31.箱体；32.导流板；33.上升水控制阀。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述：

本发明的重力水力分级与浸入式筛网复合分级方法：

a.    将矿浆从入料管1给入导流分布器3，经导流板32布料后进入第一筛分分级室7对物料进行分级；

b.    通过调节杆12调整第一浸入式筛网9与第一筛分分室板8的平行间距和倾斜角度以调节分级粒度，细颗粒物料透过第一浸入式筛网9进入第一溢流室13，粗颗粒物料沿第一筛分分室板8向上运动进入干扰沉降分级室17，在分级过程中，设在第一筛网固定框架11下方的挡板10使第一筛分分级室7内的矿浆呈紊流状态，以防止第一浸入式筛网9堵塞，并增强对入料流态的适应性；

c.    透过第一浸入式筛网9的物料进入第一溢流室13内进行分级，低密度和细颗粒的物料向上运动溢入溢流槽29，而高密度和粗颗粒的物料则沉积进入细粒回流挡板6上方的细粒回流通道2，并由进入第一筛分分级室7内的矿浆带入干扰沉降分级室17；

d.    打开上升水控制阀33，水流经上升水管16上设置的小孔进入干扰沉降分级室17内，对物料进行分级，高密度和粗颗粒的物料沉入干扰沉降分级室17的底部，低密度和细颗粒的物料上浮进入浅层沉降分级室19；

e.    打开底流控制阀14，并调节底流控制阀14的开度，将干扰沉降分级室17底部沉积的物料经底流管15排出；避免物料淤积堵塞底流管15，同时维持第二溢流室23有矿浆能够溢出；

f.    进入浅层沉降分级室19内的物料，再次进行分级，其中的低密度和细颗粒的物料上浮进入第二筛分分级室21，高密度和粗颗粒的物料沉积滑落到干扰沉降分级室17内；

g.    进入第二筛分分级室21内的物料，再次进行分级，其中的细颗粒物料透过第二浸入式筛网22进入第二溢流室23，粗颗粒物料进入中间产物收集室26；

h.    打开中间产物控制阀28，并调节中间产物控制阀28的开度，将中间产物收集室26底部沉积的物料经中间产物排料管27排出；避免物料在中间产物收集室26底部淤积堵塞中间产物排料管27，同时维持第二溢流室23有矿浆能够溢出；

i.    矿浆在第二溢流室23向上运动并溢流进入溢流槽29，与第一溢流室13溢流进入的矿浆沿溢流槽29汇集，一并经溢流管30排出。

本发明的重力水力分级与浸入式筛网复合分级装置，包括导流分布器3、溢流槽29、箱体31，还包括由浸入式筛网与分室板分割而成的四个分级室、两个溢流室和一个中间产物收集室26；导流分布器3上部设置入料管1，内部设置导流板32，下部设置放料管4，在放料管上设置放料控制阀5；导流分布器3固定在箱体31下部，与第一筛分分级室7下部入口联通，矿浆经导流分布器3沿箱体31全宽布料后进入第一筛分分级室7；第一筛分分级室7为第一筛分分室板8与第一浸入式筛网9所夹区域，在第一筛分分级室7入口处，第一筛网固定框架11与箱体31之间设置细粒回流通道2，并在细粒回流通道2下方设置细粒物料回流挡板6；细粒物料回流挡板6与第一筛分分室板8平行，其宽度大于细粒回流通道2的厚度，使得第一溢流室13沉积的物料能够被第一筛分分级室7的矿浆带入干扰沉降分级室17，又避免第一筛分分级室7的矿浆直接进入第一溢流室13；第一溢流室13为第一浸入式筛网9、干扰沉降分室板18、第二筛分分室板20和箱体31所包围的区域；第一浸入式筛网9固定在第一筛网固定框架11的下部，并设置挡板10，用于防止第一浸入式筛网9堵塞；调节杆12连接第一筛网固定框架11和第一筛分分室板8，并紧贴箱体31内壁，以调整第一筛分分室板8与第一浸入式筛网9的平行间距和角度。干扰沉降分级室17的中部与第一筛分分级室7上部联通，干扰沉降分级室17的下部设有一根带有多个小孔的上升水管16，并在底部设置底流管15；上升水管16上设有上升水控制阀33，用于调节上升水的流量；底流管15上设有底流控制阀14，采用连续排料方式，既维持溢流液面的稳定，又不使物料在干扰沉降分级室17底部淤积；干扰沉降分级室17的下部向底流管15处逐渐收缩。浅层沉降分级室19由倾斜板构成，其下部与干扰沉降分级室17的上部联通；浅层沉降分级室19的上部与第二筛分分级室21下部联通；第二筛分分室板20通过螺栓固定在箱体31内，便于更换倾斜板。第二筛分分级室21位于浅层沉降分级室19的上方、第二浸入式筛网22的下方，并被第二筛分分室板20和中间产物收集分室板25所包围；第二筛分分室板20采用螺栓固定在箱体31内，便于更换倾斜板。第二溢流室23位于第二筛分分级室21的上方，并用第二浸入式筛网22隔开；第二浸入式筛网22固定于第二筛网固定框架24下部。中间产物收集室26设置在第二筛分分级室21的外侧，中间产物收集室26上部与第二筛分分级室21联通，并在中间产物收集室26的底部设置中间产物排料管27；中间产物排料管27上设有中间产物控制阀28，采用连续排料方式，既维持溢流液面的稳定，又不使物料在中间产物收集室26底部淤积。箱体31上端缘口处设有溢流槽29，溢流槽向一侧倾斜安装，并在最低处设置溢流管30。

Claims (4)

1.一种重力分级与浸入式筛网复合分级方法，其特征在于，包括以下步骤：

a．将矿浆给入导流分布器（3），矿浆经导流板（32）布料后进入第一筛分分级室（7）进行分级；

b．通过调节杆（12）调整第一浸入式筛网（9）与第一筛分分室板（8）的平行间距和倾斜角度，以调节分级粒度，细颗粒物料透过第一浸入式筛网（9）进入第一溢流室（13），粗颗粒物料沿第一筛分分室板（8）向上运动进入干扰沉降分级室（17）；

c．透过第一浸入式筛网（9）的物料进入第一溢流室（13）内进行分级，其中的低密度和细颗粒的物料向上运动溢入溢流槽（29），高密度和粗颗粒的物料则沉积进入细粒回流挡板（6）上方的细粒回流通道（2），并由进入第一筛分分级室（7）内的矿浆带入干扰沉降分级室（17）；

d．打开上升水控制阀（33），水流经上升水管（16）上设置的小孔进入干扰沉降分级室（17）内，对物料进行分级，高密度和粗颗粒的物料沉入干扰沉降分级室（17）的底部，低密度和细颗粒的物料上浮进入浅层沉降分级室（19）；

e．打开底流控制阀（14），将干扰沉降分级室（17）底部沉积的物料经底流管（15）排出；

f．进入浅层沉降分级室（19）内的物料，再次进行分级，其中的低密度和细颗粒的物料上浮进入第二筛分分级室（21），高密度和粗颗粒的物料沉积滑落到干扰沉降分级室（17）内； 

g．进入第二筛分分级室（21）内的物料，再次进行分级，其中的细颗粒物料透过第二浸入式筛网（22）进入第二溢流室（23），粗颗粒物料进入中间产物收集室（26）；

h．打开中间产物控制阀（28），将中间产物收集室（26）底部沉积的物料经中间产物排料管（27）排出；

i．矿浆在第二溢流室（23）向上运动并溢流进入溢流槽（29），与第一溢流室（13）溢流进入的矿浆沿溢流槽（29）汇集，一并经溢流管（30）排出。

2.一种实现上述方法的重力水力分级与浸入式筛网复合分级装置，包括导流分布器（3）、溢流槽（29）、箱体（31），其特征在于：还包括由浸入式筛网与分室板分割而成的四个分级室、两个溢流室和一个中间产物收集室（26）；导流分布器（3）上部设置入料管（1），内部设置导流板（32），下部设置放料管（4）；导流分布器（3）固定在箱体（31）下部，与第一筛分分级室（7）下部入口联通；在第一筛分分级室（7）入口处，第一筛网固定框架（11）与箱体（31）之间设置细粒回流通道（2），并在细粒回流通道（2）下方设置细粒物料回流挡板（6）；干扰沉降分级室（17）的中部与第一筛分分级室（7）上部联通，干扰沉降分级室（17）的下部设有一根带有多个小孔的上升水管（16），并在底部设置底流管（15）；浅层沉降分级室（19）的下部与干扰沉降分级室（17）的上部联通，而浅层沉降分级室（19）的上部与第二筛分分级室（21）下部联通；两个浸入式筛网分别将两个筛分分级室与对应的溢流室隔开，浸入式筛网固定在筛网固定框架下部，并且在第一筛网固定框架（11）下部设置多个挡板（10）；中间产物收集室（26）设置在第二筛分分级室（21）的外侧，中间产物收集室（26）上部与第二筛分分级室（21）联通，并在中间产物收集室（26）的底部设置中间产物排料管（27）；调节杆（12）连接第一筛网固定框架（11）和第一筛分分室板（8），并紧贴箱体（31）内壁。

3.根据权利要求2所述的重力水力分级与浸入式筛网复合分级装置，其特征在于：所述的多个挡板（10）为3～10个。

4.根据权利要求2所述的重力水力分级与浸入式筛网复合分级装置，其特征在于：所述的放料管（4）、底流管（15）、上升水管（16）和中间产物排料管（27）上均设有控制阀。

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