CN104801428A - 针对低阶煤浮选的冷态油泡制造方法及浮选装置 - Google Patents

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Abstract

本发明针对低阶煤浮选药剂消耗量大的问题，设计一种新型的冷态油泡制造方法及浮选装置。该装置主要由表面活性剂加药箱、蠕动泵、液体流量计、捕收剂搅拌桶、球形阀门、鼓风机、气体流量计、油-水隔离室、筛网面圆盘、驱动装置、浮选柱、循环泵、气泡发生器组成。该装置不仅能够连续制造冷态油泡，而且还可以通过圆盘上筛孔的大小和油-水隔离室中油位的高低分别控制油泡的大小和数量，有利于针对低阶煤制造不同粒径和数量的冷态油泡。冷态改性油泡与低阶煤颗粒在浮选柱中发生矿化，并作为载体负载精煤上浮，得到合格精煤。优点：降低烃类捕收剂的消耗；降低低阶煤浮选过程能耗；提高低阶煤浮选的选择性和回收率；提高了设备操作安全性。

Description

针对低阶煤浮选的冷态油泡制造方法及浮选装置
技术领域
本发明涉及一种针对低阶煤浮选的冷态油泡制造方法及浮选装置，尤其用于降低低阶煤浮选过程中烃类捕收剂的消耗量。
背景技术
我国的低阶煤(包括褐煤、长焰煤、不粘煤和弱粘煤等)资源十分丰富，约占我国煤炭资源量的45.68%。2013年低阶煤的产量达到18亿吨，约占煤炭总生产量的50%，已经成为我国煤炭能源生产和供应的重要组成部分。随着低阶煤开采量的不断提高，其煤泥量和灰分也急剧上升。因此，低阶煤的浮选问题已成为选煤领域关注的热点问题。
目前，我国低阶煤煤泥基本不分选，而是直接掺入重选精煤产品中，随着低阶煤煤泥量的急剧上升和灰分的不断增高，只能部分回掺以保证精煤产品灰分要求，从而使得相当数量的煤泥无法有效利用，不仅造成资源浪费，还会带来严重的环境污染。
低阶煤煤泥通过浮选加工后，可进一步降低灰分和硫分，满足不同用户的质量要求，有利用于低阶煤转化和清洁高效利用，因此，采用新的技术途径和方法突破低阶煤浮选的瓶颈问题，具有重要的理论和实际意义。然而，由于低阶煤的氧含量高，表面大量亲水性的羟基(-OH)、羧基(-COOH)等基团的存在，致使其可浮性差且孔隙率大，浮选药剂消耗量高，质地松散，遇水易泥化(褐煤)，易于风化和自燃，难以采用常规浮选方法进行分选提质，导致低阶煤的浮选至今未能实现工业化生产，成为选煤领域的一个世界性难题。
发明内容
本发明针对低阶煤浮选药剂消耗量大的问题而设计的新型冷态油泡制造方法及浮选装置，其特征是以浮选捕收剂为造泡介质，利用其被表面活性剂改性后具有一定起泡的性能制造冷态油泡。
本发明冷态油泡制造方法及浮选装置的具体操作流程为：
（1）将一定量的表面活性剂加入到加表面活性剂加药箱1搅拌均匀；
（2）将搅拌均匀的表面活性剂通过蠕动泵2和液体流量计3定量加入到捕收剂搅拌桶4中搅拌均匀；
（3）通过球形阀门5控制油-水隔离室8的油面高度；
（4）加热油-水隔离室8外仓中的水，使浮选捕收剂维持在某一温度；
（5）待筛网面圆盘9浸油后，通过驱动装置10带动筛网面圆盘9转动；
（7）待浸油筛面圆盘9到达油-水隔离室8顶端时，通过鼓风机6向浸油筛面9进行吹风；
（8）鼓风机6的通风量由气体流量计7进行控制；
（9）产生的油泡通过浮选柱14的气泡发生器13的吸入口进入浮选柱14；
（10）气泡发生器13的吸入的油泡主要由循环泵11中高速射流的循环煤浆产生的负压，吸入的冷态油泡经过气泡发生器13进一步粉碎后与循环矿浆进行矿化；
（11）循环泵11的循环量通过液体流量计12进行监测；
（12）冷态油泡制造过程中通过水浴锅15来控制外腔体的水温；
（13）重复上述（1）到（10）步骤，即为一个完整的低阶煤冷态油泡制造浮选过程。
有益效果：与传统气泡相比，粒径可控的冷态油泡浮选矿化效果更好，其增加了油泡与矿物颗粒的碰撞概率，改善了浮选效果，提高了浮选的选择性和精煤回收率；捕收剂经过冷态制泡后，其在浮选矿浆中的分散性更均匀，避免了传统捕收剂机械搅拌分散不均的现象，大大降低了浮选捕收剂的用量。
优点：由于采用上述冷态油泡制造方法及浮选装置，油泡的尺寸和数量可以通过更换不同孔径的筛网和调节循环的循环量分别得到控制。传统油泡制造需要把油温控制在 200℃到300℃之间，而本装置通过水浴锅控制水温来控制油温，使油温稳定在25℃，即可制造冷态油泡，大大降低浮选电耗成本，提高了设备操作安全性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明实施的装置流程图。
图2是油-水隔离室剖面图。
图1中，1、表面活性剂加药箱；2、蠕动泵；3、液体流量计；4、捕收剂搅拌桶；5、球形阀门；6、鼓风机；7、气体流量计；8、油-水隔离室；9、筛网面圆盘；10、驱动装置；11、循环泵；12、液体流量计；13、气泡发生器；14、浮选柱；15、水浴锅。
具体实施方式
实施例1：冷态油制造及浮选过程为：将一定量的表面活性剂加入到加表面活性剂加药箱1搅拌均匀；将搅拌均匀的表面活性剂通过蠕动泵2和液体流量计3定量加入到捕收剂搅拌桶4中搅拌均匀；通过球形阀门5控制油-水隔离室8的油面高度；加热油-水隔离室8外仓中的水，使浮选捕收剂维持在某一温度；待筛网面圆盘9浸油后，通过驱动装置10带动筛网面圆盘9转动；待浸油筛面圆盘9到达油-水隔离室8顶端时，通过鼓风机6向浸油筛面9进行吹风；鼓风机6的通风量由气体流量计7进行控制；产生的油泡通过浮选柱14的气泡发生器13的吸入口进入浮选柱14；气泡发生器13的吸入的油泡主要由循环泵11中高速射流的循环煤浆产生的负压，吸入的冷态油泡经过气泡发生器13进一步粉碎后与循环矿浆进行矿化；循环泵11的循环量通过液体流量计12进行监测；重复上述步骤，即为一个完整的低阶煤冷态油泡制造浮选过程；冷态油泡制造过程中恒温水由水浴锅15给入外腔体下部，冷却水从外腔体上部回流到水浴锅15。
图1中，实现本发明方法的装置包括：1、表面活性剂加药箱；2、蠕动泵；3、液体流量计；4、捕收剂搅拌桶；5、球形阀门；6、鼓风机；7、气体流量计；8、油-水隔离室；9、筛网面圆盘；10、驱动装置；11、循环泵；12、液体流量计；13、气泡发生器；14、浮选柱；15、水浴锅。

Claims (3)

1.针对低阶煤浮选药剂消耗量大的问题而设计的新型冷态油泡制造方法及浮选装置，其特征是：将一定量的表面活性剂加到捕收剂搅拌桶中，通过对浸油筛面的鼓风作用制造油泡。
2.按照以下步骤进行：
（1）将一定量的表面活性剂加入到加表面活性剂加药箱1搅拌均匀；
（2）将搅拌均匀的表面活性剂通过蠕动泵2和液体流量计3定量加入到捕收剂搅拌桶4中搅拌均匀；
（3）通过球形阀门5控制油-水隔离室8的油面高度；
（4）加热油-水隔离室8外仓中的水，使浮选捕收剂维持在某一温度；
（5）待筛网面圆盘9浸油后，通过驱动装置10带动筛网面圆盘9转动；
（7）待浸油筛面圆盘9到达油-水隔离室8顶端时，通过鼓风机6向浸油筛面9进行吹风；
（8）鼓风机6的通风量由气体流量计7进行控制；
（9）产生的油泡通过浮选柱14的气泡发生器13的吸入口进入浮选柱14；
（10）气泡发生器13的吸入的油泡主要由循环泵11中高速射流的循环煤浆产生的负压，吸入的冷态油泡经过气泡发生器13进一步粉碎后与循环矿浆进行矿化；
（11）循环泵11的循环量通过液体流量计12进行监测；
（12）冷态油泡制造过程中通过水浴锅15来控制外腔体的水温；
（13）重复上述（1）到（10）步骤，即为一个完整的低阶煤冷态油泡浮选过程。
3.实现权利要求1所述的低阶煤冷态油泡制造及柱浮选分离过程，其特征是：实现本发明方法的专用装置包括：表面活性剂加药箱1、蠕动泵2、液体流量计3、捕收剂搅拌桶4、球形阀门5、鼓风机6、气体流量计7、油-水隔离室8、筛网面圆盘9、驱动装置10、循环泵11、液体流量计12、气泡发生器13、浮选柱14、水浴锅15；表面活性剂加药箱1、蠕动泵2、液体流量计3、捕收剂搅拌桶4、球形阀门5顺序连接；捕收剂搅拌桶4通过钢管连通到油-水隔离室8内仓，利用连通器原理通过控制捕收剂搅拌桶4中的油面高度来控制油-水隔离室8内仓的油面高度；通过控制油-水隔离室8内仓的油面高度来控制冷态油泡的制造量；鼓风机6连接气体流量计7通入油-水隔离室8外仓进行鼓气；同时驱动装置10通过轴连接带动筛网面圆盘9转动；油-水隔离室8产生的油泡由循环泵11中高速射流的循环煤浆产生的负压吸入，并与循环矿浆矿化；浮选柱14的下部出口顺序连接有循环泵11、液体流量计12和气泡发生器13，气泡发生器13的输出端连接到浮选柱14中旋流矿化切入点部位；恒温水由水浴锅15给入外腔体下部，冷却水从外腔体上部回流到水浴锅15。
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