CN103949353A - 一种低阶煤油泡柱浮选过程强化方法及装置 - Google Patents

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Abstract

一种低阶煤油泡柱浮选过程强化方法及装置，属于低阶煤的浮选方法及装置。①将表面活性剂按比例加入到烃油捕收剂中；②利用空气压缩机提供的气流在雾化器中将混有表面活性剂的烃油雾化成含油雾珠；③含油雾珠气流在管式温控蒸发器中加热到烃油蒸发温度，形成油蒸发气体；④加热后的油蒸发气体与空气混合后进入气泡发生器，在气泡发生器的射流作用下形成表面活性剂改性烃油薄层包覆气泡的改性油泡；⑤将低阶煤在搅拌桶中预润湿混合均匀，通过泵打至浮选柱中；⑥在浮选柱中，改性油泡与低阶煤颗粒发生矿化，并作为载体负载精煤上浮，未矿化的尾煤及高灰细泥留在柱内，得到精煤和尾煤。优点：降低烃油捕收剂的消耗，提高低阶煤浮选的选择性和回收率。

Description

一种低阶煤油泡柱浮选过程强化方法及装置
技术领域
本发明涉及一种低阶煤的浮选方法及装置，尤其涉及一种低阶煤油泡柱浮选过程强化方法及装置。
背景技术
我国低阶煤资源储量丰富，约占我国煤炭资源总量的45.68％。随着开发强度的加大，低阶煤已成为我国煤炭能源生产和供应的重要组成部分，但低阶煤机械化开采所引起的煤泥量的急剧增长，需要采用浮选等方法进行提质利用。常规浮选以气泡作为煤粒载体，将烃油捕收剂直接加入到煤浆中，由于低阶煤的表面含有大量含氧官能团、孔隙度大而可浮性差，烃油在煤粒表面显著吸附的同时，也会在煤浆中的高灰细泥表面吸附，以细泥的机械夹带或罩盖形式进入泡沫精煤产品，不但增加了浮选捕收剂的消耗，而且降低了浮选过程的选择性。因而，亟需高效、低耗的低阶煤浮选方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种低阶煤油泡柱浮选过程强化方法及装置，解决现有的低阶煤浮选烃油捕收剂耗量大、选择性差的问题。
实现本发明目的采用以下技术方案：以选煤厂低阶煤煤泥为原料，以改性油泡作为浮选载体进行浮选柱浮选的方法，按照以下步骤进行：
(1)空气压缩机将吸入的干燥空气压缩并输入到储气罐中，压缩空气在储气罐中存储，通过气体流量计Ⅰ来调节储气罐中输出的气流流量；
(2)储气罐中输出的稳定气流以射流形式在雾化器中将混有一定量表面活性剂的烃油捕收剂雾化成粒径为1-50μm的油雾，产生大量含油雾珠气流；
(3)含油雾珠气流在带有温控仪的管式蒸发器的内腔中加热并控制在烃油沸点温度，以使含油雾珠蒸发形成油蒸发气体；
(4)油蒸发气体与空气混合后通过气泡发生器的进气口吸入浮选柱；当柱浮选所需的充气量不足时，通过气体流量计Ⅱ调节所需的空气的流量；
(5)低阶煤煤浆在搅拌桶中以一定的浓度预润湿均匀后，通过入料泵打入浮选柱中，并通过液体流量计Ⅰ来控制浮选入料流量；
(6)进入浮选柱的低阶煤颗粒在柱体内受自身重力作用而下降，与上升的改性油泡逆流碰撞矿化后，密度较低的煤颗粒牢固地粘附在油泡上随泡沫上浮成为精煤，密度较高的尾矿及高灰细泥则不能与油泡矿化，下沉进入浮选柱底部排料口排出成为尾煤，浮选柱内的中煤部分通过循环泵抽出，并经过液体流量计Ⅱ进入气泡发生器以强化中煤的矿化；
(7)在气泡发生器内，含油蒸发气体和空气通过高速流动的循环中煤浆体射流作用产生的负压吸入，产生改性油泡，并与循环矿浆矿化，其中气泡发生器的原理等同于文丘里管。
实现本发明方法的专用装置包括：空气压缩机、储气罐、气体流量计Ⅰ、雾化器、管式蒸发器、温控仪、气体流量计Ⅱ、气泡发生器、浮选柱、搅拌桶、入料泵、液体流量计Ⅰ、循环泵和液体流量计Ⅱ；空气压缩机、储气罐、气体流量计Ⅰ、雾化器、管式蒸发器顺序连接，在雾化器上有添加含表面活性剂的烃油的入口；在管式蒸发器上连接有温控仪，管式蒸发器的输出端与气泡发生器的气体输入端连接，气泡发生器的气体输入端同时还连接有气体流量计Ⅱ，气体流量计Ⅱ的输入端与大气相通；浮选柱的上端有精煤出口，底部有尾煤出口；浮选柱的下部出口顺序连接有循环泵、液体流量计Ⅱ和气泡发生器，气泡发生器的输出端连接到浮选柱的中下部位；搅拌桶、入料泵和液体流量计Ⅰ顺序连接，液体流量计Ⅰ的输出端与浮选柱中上部位的输入端口连接。
有益效果：由于采用了上述方案，在改性油泡浮选过程中，改变了常规的烃油与煤颗粒的矿化方式，烃油捕收剂不直接加入到煤浆中，而是采用表面活性剂改性烃油包覆气泡的改性油泡与煤粒接触矿化，可显著降低低阶煤浮选过程中的烃油捕收剂消耗，提高浮选的选择性。
优点：烃油捕收剂采用改性油泡方法添加，可很好地控制活性油泡的表面性质，减少矿浆中烃油捕收剂与高灰细泥的无效粘附，有效降低烃油捕收剂的消耗，从而提高低阶煤浮选的选择性和回收率，可更好地回收资源，增加经济和环境效益。
附图说明
图1是本发明实施的结构图。
图中，1、空气压缩机；2、储气罐；3、气体流量计Ⅰ；4、雾化器；5、含表面活性剂的烃油；6、管式蒸发器；7、温控仪；8、气体流量计Ⅱ；9、空气；10、气泡发生器；11、浮选柱；12、搅拌桶；13、入料泵；14、液体流量计Ⅰ；15、精煤；16、尾煤；17、循环泵；18、液体流量计Ⅱ。
具体实施方式
实施例1：强化方法为：空气压缩机1将吸入的干燥空气压缩并存储到储气罐2中，通过气体流量计Ⅰ3来控制输出的气流流量；储气罐2中输出的稳定气流以射流形式在雾化器4中将混有一定量表面活性剂的烃油捕收剂5雾化成大量粒径为1-50μm的含油雾珠气流；含油雾珠气流在带有温控仪7的管式蒸发器6的内腔中加热并控制在烃油沸点温度；含油蒸发气体和空气通过气泡发生器10的气体输入端进入浮选柱11，当柱浮选所需的充气量不足时，通过气体流量计Ⅱ8调节所需的空气9的流量；低阶煤在搅拌桶12中以一定的浓度预润湿均匀后，通过入料泵13打入浮选柱11中，并通过液体流量计Ⅰ14来控制浮选入料流量；低阶煤颗粒在柱体内受自身重力作用而下降，与上升改性油泡逆流碰撞矿化后，密度较低的煤颗粒牢固地粘附在改性油泡上随泡沫上浮而成为精煤15，密度较高的尾煤和高灰细泥则不能与油泡矿化，下沉从浮选柱11的底部排料口排出成为尾煤16，浮选柱内的中煤部分通过循环泵17抽出，并经过液体流量计Ⅱ18进入气泡发生器10以强化中煤的矿化；在气泡发生器10内，含油蒸发气体和空气通过高速流动的循环中煤浆体射流作用产生的负压吸入，产生改性油泡，并与循环矿浆矿化。
图1中，实现本发明方法的专用装置包括：空气压缩机1、储气罐2、气体流量计Ⅰ3、雾化器4、管式蒸发器6、温控仪7、气体流量计Ⅱ8、气泡发生器10、浮选柱11、搅拌桶12、入料泵13、液体流量计Ⅰ14、循环泵17和液体流量计Ⅱ18；空气压缩机1、储气罐2、气体流量计Ⅰ3、雾化器4、管式蒸发器6顺序连接，在雾化器4上有添加含表面活性剂的烃油5的入口；在管式蒸发器6上连接有温控仪7，管式蒸发器6的输出端与气泡发生器10的气体输入端连接，气泡发生器10的气体输入端同时还连接有气体流量计Ⅱ8，气体流量计Ⅱ8的输入端与大气相通；浮选柱11的上端有精煤15出口，底部有尾煤16出口；浮选柱11的下部出口顺序连接有循环泵17、液体流量计Ⅱ18和气泡发生器10，气泡发生器10的输出端连接到浮选柱11的中下部位；搅拌桶12、入料泵13和液体流量计Ⅰ14顺序连接，液体流量计Ⅰ14的输出端与浮选柱11中上部位的输入端口连接。

Claims (2)

1.一种低阶煤油泡柱浮选过程强化方法，其特征是：将一定量的表面活性剂与烃油捕收剂混合，运用雾化器将其雾化，管式蒸发器加热分散，气泡发生器射流作用形成改性油泡，以改性油泡为载体进行柱浮选的方法，按照以下步骤进行：
(1)空气压缩机(1)将吸入的干燥空气压缩并输入到储气罐(2)中，压缩空气在储气罐中存储，通过气体流量计Ⅰ(3)来调节储气罐(2)中输出的气流流量；
(2)储气罐(2)中输出的稳定气流以射流形式在雾化器(4)中将混有一定量表面活性剂的烃油捕收剂(5)雾化成粒径为1-50μm的油雾，产生大量含油雾珠气流；
(3)含油雾珠气流在带有温控仪(7)的管式蒸发器(6)的内腔中加热并控制在烃油沸点温度，以使含油雾珠蒸发形成油蒸发气体；
(4)油蒸发气体与空气混合后通过气泡发生器(10)的进气口吸入浮选柱(11)；当柱浮选所需的充气量不足时，通过气体流量计Ⅱ(8)调节所需的空气(9)的流量；
(5)低阶煤煤浆在搅拌桶(12)中以一定的浓度预润湿均匀后，通过入料泵(13)打入浮选柱(11)中，并通过液体流量计Ⅰ(14)来控制浮选入料流量；
(6)进入浮选柱(11)的低阶煤颗粒在柱体内受自身重力作用而下降，与上升的改性油泡逆流碰撞矿化后，密度较低的煤颗粒牢固地粘附在油泡上随泡沫上浮成为精煤(15)，密度较高的尾矿及高灰细泥则不能与油泡矿化，下沉进入浮选柱(11)底部排料口排出成为尾煤(16)，浮选柱内的中煤部分通过循环泵(17)抽出，并经过液体流量计Ⅱ(18)进入气泡发生器(10)以强化中煤的矿化；
(7)在气泡发生器(10)内，含油蒸发气体和空气通过高速流动的循环中煤浆体射流作用产生的负压吸入，产生改性油泡，并与循环矿浆矿化，其中气泡发生器的原理等同于文丘里管。
2.实现权利要求1所述的一种低阶煤油泡柱浮选过程强化方法的装置，其特征是：实现本发明方法的专用装置包括：空气压缩机(1)、储气罐(2)、气体流量计Ⅰ(3)、雾化器(4)、管式蒸发器(6)、温控仪(7)、气体流量计Ⅱ(8)、气泡发生器(10)、浮选柱(11)、搅拌桶(12)、入料泵(13)、液体流量计Ⅰ(14)、循环泵(17)和液体流量计Ⅱ(18)；空气压缩机(1)、储气罐(2)、气体流量计Ⅰ(3)、雾化器(4)、管式蒸发器(6)顺序连接，在雾化器(4)上有添加含表面活性剂的烃油(5)的入口；在管式蒸发器(6)上连接有温控仪(7)，管式蒸发器(6)的输出端与气泡发生器(10)的气体输入端连接，气泡发生器(10)的气体输入端同时还连接有气体流量计Ⅱ(8)，气体流量计Ⅱ(8)的输入端与大气相通；浮选柱(11)的上端有精煤(15)出口，底部有尾煤(16)出口；浮选柱(11)的下部出口顺序连接有循环泵(17)、液体流量计Ⅱ(18)和气泡发生器(10)，气泡发生器(10)的输出端连接到浮选柱(11)的中下部位；搅拌桶(12)、入料泵(13)和液体流量计Ⅰ(14)顺序连接，液体流量计Ⅰ(14)的输出端与浮选柱(11)中上部位的输入端口连接。
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