CN109772599A - 一种充气式纳米微泡高灰煤泥浮选设备及其浮选方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种充气式纳米气泡高灰煤泥浮选设备，包括主浮选柱与两个次浮选柱，包括安装在主浮选柱外部的药剂箱、矿浆预处理器、高速分散机、输料泵。还包括安装在浮选柱上矿浆多点分配器、泡沫捕集装置、雾化喷淋装置、环绕浮选柱下部外壁位置的气泡发生器、输送气管、储气罐、和空气压缩机。采用主浮选柱、次浮选柱依次精选精矿，脱除中煤、尾矿，实现最终获得灰分为11%以下的精煤产品。
Description
【技术领域】
本发明属于煤泥及金属矿浮选技术领域，具体涉及一种充气式纳米微泡高灰煤泥浮选设备及其浮选方法。
【背景技术】
煤泥是我国排放量最大的固体废弃物之一，煤泥资源再利用是我国以煤为主的能源结构的必然选择，也是实施可持续发展战略的重要措施之一。我国对废弃物的政策是减量化、资源化和无害化利用。
目前，煤矿出产的炼焦煤煤泥灰分在45～55%之间，出产的动力煤煤泥灰分在35～50%之间，这些煤泥一部分被重复采用了传统的设备和工艺，并穷尽了一切方法最终获得煤炭灰分在12～20%之间，回收率在10～20%之间，仍然有20～25%之间的精煤损失于煤泥尾矿中，其回收的煤炭灰分高、品质低、回收率低、经济价值低，其尾矿灰分在50～60%之间，热值在7～8MJ/kg之间。尾矿用于电厂或矸石电厂发电，热值过低无法直接利用；用于砖厂作为制砖配料，用量有限；露天堆放会污染环境，就地填埋又浪费资源。
可见，要达到精煤灰分在11%以下、回收率在40-50%之间、尾矿灰分在78～85%之间、热值在1.25MJ/kg～2.5MJ/kg之间的要求，现有浮选设备及其工艺方法已经难以实现。
现有煤泥的特点，一是经过多次传统设备浮选、浸泡、搅拌、浓缩、压滤过程，使煤与泥相互吸附泥化，使煤泥中的煤粒表面失去疏水性降低了煤的可浮性。二是矿物成分主要为高岭土、泥质页岩、黏土、矸石灰、炭质泥岩等占比近50%，灰分在35～55%之间、粒度＜0.125mm。
采用现有矿浆预处理系统及煤泥分选设备再选上述煤泥会存在如下问题：
1、现有矿浆预处理采用搅拌桶和矿浆准备器。搅拌桶的搅拌器转速为230转/min，因其转速低，在搅拌过程中捕收剂、起泡剂分散的油滴粒度大且成线形，分散性差，矿浆中疏水性好的微细煤粒表面难于接触到油类捕收剂和难于形成油类捕收剂薄膜，影响煤与泥的解析解离效果；矿浆准备器喷射的雾化药剂是被扩大了表面积的高灰细泥矿浆流带走，接触形成混合矿浆，这种混合矿浆对于矿浆中疏水性好的微细煤粒与药剂接触概率窄小，难于形成油类捕收剂薄膜。另外，其雾化机构和电机安装在桶内中央，安装，检修不便，扇形分散槽排料端狭窄，当矿浆中含有杂物、木屑、棉纱等易产生堵塞。
2、现有煤泥浮选柱泡沫冲洗水有多孔槽式、多层环形管、总分管形式等喷淋水。其相同点是冲洗水的落水点与泡沫接触，接触面窄小，冲洗泡沫区域接触面不足15%，且落水点易对泡沫形成冲击破坏。对于夹带泥灰严重的泡沫冲洗效果不明显。
3、现有浮选柱气泡发生器，采用空气直接式气泡发生器的用于金属选矿领域，采用气浆混流式发泡器的用于选煤领域。这两种发泡器属于喷射法发泡器，其发泡直径为0.2～1.0mm。从现有发泡器发泡的直径与煤泥粒度＜0.125mm相比，煤泥粒度比泡沫粒度微小，粒度越小的尾矿需要更小的气泡分选才能产生更好的分选效果，因此，现有浮选柱发泡器的发泡效果难于适应现有高灰、微细煤泥的分选。
4、现有煤泥浮选柱是将管流矿化、旋流力场和逆流碰撞结合在一起，其旋流分离段和静态分选段在一个柱体内完成粗选、精选、扫选的作用。适用于粒度为＜0.5mm的煤泥。但对于煤与泥吸附泥化、灰分高、粒度在＜0.125mm煤泥来说适合于静态浮选，其具有的旋流力场对现有高灰煤泥的分选并不适应。另外，气浆混流充气式纳米气泡发生器的工作介质为循环的中矿矿浆，在实际生产中很容易造成充气泡发生器进气口的堵塞，使其无法正常引入空气，影响充气效果。
5、现有煤泥浮选柱串联分选，粗选的精矿泡沫夹带有大量泥灰未做分散、消泡等处理，直接将泡沫精矿给入下一个浮选柱继续精选，其结果是夹带泥灰的泡沫精矿被再次被浮出，难于浮选出标准精煤，降低了工作效率。
【发明内容】
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种充气式纳米微泡高灰煤泥浮选设备。
本发明的具体技术方案为：
一种充气式纳米气泡高灰煤泥浮选设备，包括一个主浮选柱体，所述主浮选柱体包括设置在其内部中上位置的矿浆多点分配器、设置在其顶部的泡沫捕集装置、设置在泡沫捕集装置上的雾化喷淋装置、设置在泡沫捕集装置内的高速分散机装置、环绕其下部外壁位置设置若干个充气式纳米气泡发生器、环绕设置在其外部并且通过管道与充气式纳米气泡发生器连通的输送气管、设置在其外部并且通过管道与输送气管依次连接的储气罐和空气压缩机、设置在其外部与其底部连通的尾矿溢流出料管，所述主浮选柱体还包括设置在其外部并且通过管道与矿浆多点分配器依次连通的高速分散机、矿浆预处理器、药剂箱、入料口。
进一步地，还包括与主浮选柱依次连通的至少两个次浮选柱体；所述次浮选柱体均包括设置在其内部中上位置的矿浆多点分配器、设置在其顶部的泡沫捕集装置、设置在泡沫捕集装置上的雾化喷淋装置、设置在泡沫捕集装置内的高速分散机装置、环绕其下部外壁位置设置若干个充气式纳米气泡发生器、环绕设置在其外部并且通过管道与充气式纳米气泡发生器连通的输送气管、设置在其外部并且通过管道与输送气管依次连接的储气罐和空气压缩机、设置在其外部与其底部连通的尾矿溢流出料管，所述主浮选柱体的泡沫捕集装置与依次连接的次浮选柱体的矿浆多点分配器通过管道连通，所述次浮选柱体的泡沫捕集装置与依次连接的次浮选柱体的矿浆多点分配器通过管道连通；所述依次连接的最后一个次浮选柱体的泡沫捕集装置上设有出料口；所述主浮选柱体和依次连通的次浮选柱体的尾矿溢流出料管通过管道连通并且在所述管道上设有排料口。
进一步地，所述矿浆多点分配器之前的管道上设有输料泵，用于为矿浆多点分配器输送均匀的矿浆。
进一步地，所述主浮选柱体和次浮选柱体的尾矿溢流出料管的管道上均设有调节阀，用于控制浮选柱体液位高度和尾矿排出流量；所述储气罐上设置有稳压阀和气流调节阀，用于调整控制储气罐压力。
进一步地，所述雾化喷淋装置设置为总分管形式，纵横各布置至少一个直管，多个雾化喷头分散安装于直管上，所述雾化喷头为压缩式喷头、超声式喷头或网式喷头，使雾化水充满泡沫区域，调整雾化装置高度避免对泡沫形成冲击，使下落雾化水速度减弱，利于冲洗泡沫夹带的泥灰。
进一步地，所述矿浆预处理器包括设置在其内部的搅拌轮和分层跌落板。矿浆输送到搅拌轮上，因矿浆对搅拌轮的冲击作用，带动搅拌轮自动旋转，矿浆被搅拌轮混合后跌落至分层跌落板，固、液、药得到初步混合溢流至高速分散机装置。
进一步地，所述高速分散机装置包括电机和与电机连接的设置在其内部的分散盘；电机可以为直流电机或交流电机；高速分散机装置因分散盘高速旋转具有一定的负压，加上离心力作用，使矿浆或泡沫精矿通过盘面中心向外扩散与其桶体内壁强烈摩擦碰撞，形成对泡沫矿浆的剪切、分散、乳化、消泡作用；分散、乳化状态矿浆有利于再次分选。
进一步地，所述气泡发生器为充气式纳米气泡发生器，在压力为6～7kpa时，发泡泡沫直径在0.0025mm左右；其充气均匀、大小恒定、气泡在上升流中兼并少破碎少，与下沉的矿浆接触、碰撞、矿化充分。有利用分选微细粒度＜0.125mm煤泥。
进一步地，本发明的浮选设备的浮选方法包括以下步骤：
步骤1：开启药箱自动加药装置，以捕收剂、起泡剂按1.2:1配置输入矿浆预处理器；
步骤2：将煤泥矿浆通过入料口输送至矿浆预处理器，输入的矿浆带动矿浆预处理器的搅拌轮运转，经跌落板对矿浆进行跌落混合；
步骤3：启动主浮选柱体的外部的高速分散机装置和输料泵，电机转速为1460转/min，输料泵转速1460转/min，矿浆在高速分散盘剪切、分散、乳化，由输料泵输送矿浆至主浮选柱体内的矿浆多点分配器；
步骤4：矿浆注满主浮选柱体体积的60%时，启动空气压缩机，调节输气罐总输气量，开启主浮选柱体上的气泡发生器，设置压力为7.00kpa左右、发泡泡沫直径为0.0025mm左右；
步骤5：主浮选柱体泡沫捕集装置溢出粗选精矿泡沫时，启动主浮选柱体的雾化喷淋装置、泡沫捕集装置内的高速分散机装置，获得粗选精矿；将尾矿通过尾矿溢流出料管排出；
步骤6：将获得的粗选精矿，以步骤2至6循环。
进一步地，本发明的浮选设备的浮选方法包括以下步骤：
步骤1：开启药箱自动加药装置，以捕收剂、起泡剂按1.2:1配置输入矿浆预处理器。
步骤2：将煤泥矿浆通过入料口输送至矿浆预处理器，输入的矿浆带动矿浆预处理器的搅拌轮运转，经跌落板对矿浆进行跌落混合；
步骤3：启动主浮选柱体的外部的高速分散机装置和输料泵，电机转速为1460转/min，输料泵转速1460转/min，矿浆在高速分散盘剪切、分散、乳化，由输料泵输送矿浆至主浮选柱体内的矿浆多点分配器；
步骤4：矿浆注满主浮选柱体体积的60%时，启动空气压缩机，调节输气罐总输气量，开启主浮选柱体上的气泡发生器，设置压力在6~7.00kpa之间、发泡泡沫直径为0.0025mm左右；
步骤5：主浮选柱体泡沫捕集装置溢出粗选精矿泡沫时，启动主浮选柱体的雾化喷淋装置、泡沫捕集装置内的高速分散机装置和次浮选柱体输料泵，电机转速为1460转/min，输料泵转速1460转/min，将粗选精矿输送至次浮选柱体内的矿浆多点分配器；
步骤6：启动主浮选柱体的调节阀，将尾矿通过排料口排出；
步骤7：粗选精矿矿浆注满次浮选柱体体积的60.00%时，开启次浮选柱体上的气泡发生器，设置压力在6~7.00kpa之间、发泡泡沫直径为0.0025mm左右；
步骤8：次浮选柱体泡沫捕集装置溢出精选精矿泡沫时，启动次浮选柱体的雾化喷淋装置、泡沫捕集装置内的高速分散机装置和最后一个次浮选柱体输料泵，电机转速为1460转/min，输料泵转速1460转/min，将精选精矿输送至最后一个次浮选柱内的矿浆多点分配器；
步骤9：启动次浮选柱体的调节阀，将尾矿通过排料口排出；
步骤10：精选精矿矿浆注满次最后一个浮选柱体体积的60.00%时，开启最后一个次浮选柱体上的气泡发生器，设置压力为7.00kpa左右、发泡泡沫直径为0.0025mm左右；
步骤11：最后一个次浮选柱体泡沫捕集装置溢出精选精矿泡沫时，启动最后一个次浮选柱体的雾化喷淋装置、泡沫捕集装置内的高速分散机装置，输送精选精矿至精矿出料口；
步骤12：启动最后一个次浮选柱体的调节阀，将尾矿通过排料口排出。
本发明浮选设备与现有煤泥浮选设备相比，具有如下效果：
1、矿浆预处理器由搅拌轮与跌落板为一体，矿浆、药剂首先被搅拌后跌落，使固、液、药有一定的接触碰撞反应时间，药剂被分散成微小油滴混合在矿浆中，使固、液、药形成初步的融合。矿浆预处理器具有了搅拌与跌落混合的功能，比传统的跌落箱提高了30%的融合效率，且降低了药剂的消耗量。
2、高速分散机装置对固、液、药混合矿浆具有高速剪切、分散、乳化、消泡的功能。可以使药剂进一步被乳化为直径＜0.005mm微小油滴分散在尾矿中，形成乳浊液，使尾矿中疏水性好的煤粒表面易接触到油类捕收剂，形成油类捕收剂薄膜。比传统搅拌桶、矿浆准备器增加搅拌、分散、乳化、消泡的功能，可以使泡沫状态的矿浆恢复到液态矿浆或乳化矿浆，提高矿浆的分选速度和选择性，有利于煤与泥的解析分离。
3、高速分散机装置比传统搅拌桶、矿浆准备器具有体积小、重量轻、结构简单，造价低廉、生产能力大，运行成本低。
4、泡沫喷淋雾化装置，采用雾化喷头喷洒，无死角、100%全覆盖雾化泡沫区域，有效提高了冲洗泡沫夹带泥灰的效率。
5、充气式纳米气泡发生器，发泡直径为0.0025mm，现有浮选柱的空气直接式气泡发生器、气浆混流式发泡器发泡直径为0.2～1.0mm。二者相比，充气式纳米气泡发生器发泡直径比现有浮选柱发泡直径小100倍，越小的气泡分选越微细的煤粒具有更强的分选效果；而且充气均匀、大小恒定、气泡在上升流中兼并少、破碎少、弥散度高，扩大了矿化区域矿浆与气泡碰撞概率及黏附几率。
6、本发明煤泥分选设备具有分选密度高，分选精度高、分选粒度范围宽，煤种适应性强，结构简单，易操作，运行成本低，适用于工业化生产。
7、主浮选柱对灰分为40-60%之间、粒度＜0.125mm的煤泥首次分选，可以获得灰分为25%，回收率为35～50%的粗选精煤，灰分为72%之间，次浮选柱对主浮选柱分选的精煤二次再选，可以获得灰分为15%以下的精煤，依次第三次对精矿再选，可以获得灰分11%以下、回收率30～40%之间的精煤。
【附图说明】
图1为本发明实施例1示意图。
图2为本发明实施例2示意图。
图中编号所对应结构如下所示：
1.矿浆预处理器 2.高速分散机装置 3.输料泵 4. 泡沫捕集装置 5.雾化喷淋装置6.药箱 7.矿浆多点分配器 8.储气罐 9.输送气管 10.气泡发生器 11.尾矿溢流出料管22.电机 23.分散盘 81.空气压缩机 100.主浮选柱体 101.次浮选柱体 102.次浮选柱体103.入料口 104.出料口 105.排料口 111.调节阀 112.搅拌轮 113.跌落板
【具体实施方式】
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性的劳动的前提下所获得的其他实施例，都属于本发明的保护范围。
实施例1参考图1。
一种充气式纳米微泡特高灰尾矿浮选设备，包括主浮选柱体100，主浮选柱体100包括设置在其内部中上位置的矿浆多点分配器7、设置在其顶部的泡沫捕集装置4、设置在泡沫捕集装置4上的雾化喷淋装置5、设置在泡沫捕集装置4内的高速分散机装置2、环绕其下部外壁位置设置若干个气泡发生器10、环绕设置在其外部并且通过管道与气泡发生器10连通的输送气管9、设置在其外部并且通过管道与输送气管9依次连接的储气罐8和空气压缩机81、设置在其外部并且与其底部连通的尾矿溢流出料管11。
主浮选柱体100还包括设置在其外部并且通过管道与矿浆多点分配器7依次连通的高速分散机装置2、矿浆预处理器1、药箱6、入料口103。
矿浆多点分配器7之前的管道上设有输料泵3，用于高速输送矿浆，输料泵3输送高速分散机装置2融合、乳化、矿化的矿浆至矿浆多点分配器7，使其矿浆喷料呈雾化形态，达到矿浆固、液、药与上浮的气泡充分接触碰撞，达到良好的浮选效果。
储气罐8上设置有稳压阀和气流调节阀，用于调节气泡发生器10对气体的吸入量；采用空气压缩机81将气体输入储气罐8作为气源。
药箱103用于给渣浆泵104输送的矿浆在通过入料口103进入矿浆预处理器1之前进行加药操作；
矿浆预处理器1包括设置在其内部的分散盘112和跌落板113；在矿浆的冲击下，分散盘112转动对矿浆进行搅拌混合，再冲击到多个交错排列的跌落板113上依次搅拌混合；在矿浆预处理器1内固、液、药进行初步反应、接触、融合。
高速分散机装置2是一个直径为400mm的桶体，包括电机22和与电机22连接的设置在其内部的分散盘23；电机22可以为直流电机或交流电机；采用上海班得瑞实业有限公司制造的型号FSF-80分散机，电动机22直连带动一个直径300mm的分散盘23，转速为1460r/min。高速分散机装置2因分散盘23高速旋转具有一定的负压，加上离心力作用，使矿浆或泡沫精矿通过盘面中心向外扩散与其桶体内壁强烈摩擦碰撞，形成对泡沫矿浆的剪切、分散、乳化、消泡作用。分散、乳化状态矿浆有利于再次分选。
输送气管9用于连通气泡发生器10；气泡发生器10以阶梯式双层布置，上层布置16支，下层布置8支，每层充气式纳米气泡发生器环绕柱体等比设置，长度保持恒定，使气泡在柱体内均匀保持弥散，以提高矿浆与气泡的碰撞黏附概率，提高选矿效率。气泡发生器10采用上海鼎基气动机械有限公司制造的型号为DJ101-700-0.25的充气式纳米气泡发生器10，在压力为6～7kpa时，发泡泡沫直径为0.0025mm，其充气均匀、大小恒定、气泡在上升流中兼并少破碎少，与下沉的矿浆接触、碰撞、矿化充分，对于微细粒度＜0.125mm的煤泥，具有良好的煤与泥的解析解离效果。
气泡发生器10直接喷射空气至主浮选柱100体内产生纳米气泡，纳米气泡群从柱体底部缓缓上升；矿浆距顶部柱体约1.2m处由输料泵3给入矿浆多点分配器7，矿浆向下流动，上升的气泡与下降的矿粒在捕收区逆流接触碰撞，完成气泡矿化，使被黏到气泡上的煤粒上浮到泡沫层，泡沫层厚度设置1.2米，在雾化喷淋装置5喷洗水的作用下脱除气泡携带的泥灰，使上升的气泡完成二次富集，富集的精矿泡沫溢流入泡沫捕集装置4内的高速分散机装置2，高速分散机装置2对泡沫进行剪切、分散、乳化、消泡。
雾化喷淋装置5设置为总分管形式，纵横各布置一个直管，多个雾化喷头分散安装于直管上，雾化喷头可为压缩式喷头、超声式喷头或网式喷头，优选压缩式，稳定性高；传统的喷淋水装置5为管道滴水或喷水模式，没有安装雾化喷头，喷出的水与泡沫接触面小，不到泡沫区域的15%，因此，对泡沫夹带泥灰的冲灰效果差；加装雾化喷头可使喷出的水雾化弥散在泡沫上，无死角、100%全覆盖泡沫区域，有效解决泡沫“背灰”严重的问题，提高了浮选效果；雾化水充满泡沫区域，调整雾化装置高度避免对泡沫形成冲击，使下落雾化水速度减弱，雾化水用量在60～90m³/h，约为入料量的45～80%，利于冲洗泡沫夹带的泥灰。
主浮选柱体100为直径3m，高度8.4m,高径比2.8，是一种逆流型浮选柱。
以浓度为80g/L，灰分为55%、粒度＜0.125mm的炼焦煤泥矿浆为例：
步骤1：开启药箱6自动加药装置，以捕收剂、起泡剂按1.2:1配置输入矿浆预处理器1。
步骤2：将煤泥矿浆通过入料口103输送至矿浆预处理器1，输入的矿浆带动矿浆预处理器1的搅拌轮112运转，经跌落板113对矿浆进行跌落混合；
步骤3：启动主浮选柱体100的外部的高速分散机装置2和输料泵3，电机22转速为1460转/min，输料泵3转速1460转/min，矿浆在高速分散盘23剪切、分散、乳化，由输料泵3输送矿浆至主浮选柱体100内的矿浆多点分配器7；
步骤4：矿浆注满主浮选柱体100体积的60%时，启动空气压缩机81，开启主浮选柱体上100的气泡发生器10，设置压力在6~7kpa之间、发泡泡沫直径为0.0025mm左右；
步骤5：主浮选柱体100泡沫捕集装置4溢出粗选精矿泡沫时，启动主浮选柱体100的雾化喷淋装置5、泡沫捕集装置4内的高速分散机装置2，电机22转速为1460转/min，获得粗选精矿；将尾矿通过尾矿溢流出料管11排出；
步骤7：将获得的粗选精矿，以步骤2至6循环两次，获得精煤灰分11.00%以下，回收率36~40 %之间。
以浓度为90g/L、灰分55%、粒度＜0.125mm的动力煤泥矿浆为例：
与上述炼焦煤泥矿浆的浮选步骤相同，最终可以获得获得煤炭灰分20%以下，回收率40%左右。
实施例2参考图2。
主浮选柱体100依次连接两个次浮选柱体101、102；
主浮选柱体100和次浮选柱体101、102均包括设置在其内部中上位置的矿浆多点分配器7、设置在其顶部的泡沫捕集装置4、设置在泡沫捕集装置4上的雾化喷淋装置5、设置在泡沫捕集装置4内的高速分散机装置2、环绕其下部外壁位置设置若干个气泡发生器10、环绕设置在其外部并且通过管道与气泡发生器10连通的输送气管9、设置在其外部并且与其底部连通的尾矿溢流出料管11。
输送气管9与储气罐8和空气压缩机81通过管道依次连接。
主浮选柱体100还包括设置在其外部并且通过管道与矿浆多点分配器7依次连通的高速分散机装置2、矿浆预处理器1、药箱6、入料口103。
主浮选柱体100的泡沫捕集装置4与依次连接的次浮选柱体101的矿浆多点分配器7通过管道连通，所述次浮选柱体101的泡沫捕集装置4与依次连接的次浮选柱体102的矿浆多点分配器7通过管道连通；
依次连接的最后一个次浮选柱体102的泡沫捕集装置4上设有出料口104；
主浮选柱体100和依次连通的次浮选柱体101、102的尾矿溢流出料管11通过管道连通并且在所述管道上设有排料口105；主浮选柱体100和次浮选柱体101、102的尾矿溢流出料管11的管道上均设有调节阀111，用于调节尾矿的流量。
主浮选柱体100和次浮选柱体101、102均为直径3m，高度8.4m,高径比2.8，是一种逆流型浮选柱。
以浓度为80g/L，灰分55%左右、粒度＜0.125mm的炼焦煤泥矿浆为例：
步骤1：开启药箱6自动加药装置，以捕收剂、起泡剂按1.2:1配置输入矿浆预处理器1。
步骤2：将煤泥矿浆通过入料口103输送至矿浆预处理器1，输入的矿浆带动矿浆预处理器1的搅拌轮112运转，经跌落板113对矿浆进行跌落混合；
步骤3：启动主浮选柱体100的外部的高速分散机装置2和输料泵3，电机22转速为1460转/min，输料泵3转速1460转/min，矿浆在高速分散盘23剪切、分散、乳化，由输料泵3输送矿浆至主浮选柱体100内的矿浆多点分配器7；
步骤4：矿浆注满主浮选柱体100体积的60%时，启动空气压缩机81，开启主浮选柱体上100的气泡发生器10，设置压力为7.00kpa左右、发泡泡沫直径为0.0025mm左右；
步骤5：主浮选柱体100泡沫捕集装置4溢出粗选精矿泡沫时，启动主浮选柱体100的雾化喷淋装置5、泡沫捕集装置4内的高速分散机装置2和次浮选柱体101输料泵3，电机22转速为1460转/min，输料泵3转速1460转/min，将粗选精矿输送至次浮选柱体101内的矿浆多点分配器7，主浮选柱100粗选精矿灰分为25%，回收率为40～50%之间的粗选精煤；
步骤6：启动主浮选柱体100的调节阀111，将尾矿通过排料口105排出；
步骤7：粗选精矿矿浆注满次浮选柱体101体积的60.00%时，开启次浮选柱体上101的气泡发生器10，设置压力为7.00kpa左右、发泡泡沫直径为0.0025mm左右；
步骤8：次浮选柱体101泡沫捕集装置4溢出精选精矿泡沫时，启动次浮选柱体101的雾化喷淋装置5、泡沫捕集装置4内的高速分散机装置2和次浮选柱体102输料泵3，电机22转速为1460转/min，输料泵3转速1460转/min，将精选精矿输送至次浮选柱102内的矿浆多点分配器7，次浮选柱101精选可以将精矿灰分降为15%以下的精煤；
步骤9：启动次浮选柱体101的调节阀111，将尾矿通过排料口105排出；
步骤10：精选精矿矿浆注满次浮选柱体102体积的60.00%时，开启次浮选柱体上101的气泡发生器10，设置压力为7.00kpa左右、发泡泡沫直径为0.0025mm左右；
步骤11：次浮选柱体102泡沫捕集装置4溢出精选精矿泡沫时，启动次浮选柱体102的雾化喷淋装置5、泡沫捕集装置4内的高速分散机装置2，电机22转速为1460转/min，输送精选精矿至精矿出料口104；获得精煤灰分11%以下，回收率36~40%之间；
步骤12：启动次浮选柱体102的调节阀111，将尾矿通过排料口105排出。
以浓度为90g/L，灰分55%左右、粒度＜0.125mm的动力煤泥矿浆为例：
与上述炼焦煤泥矿浆的浮选步骤相同，最终可以获得获得煤炭灰分20.00%以下，回收率40%左右。
上述实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制。本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示意的准确结构，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，做出的各种改变和变形，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种充气式纳米微泡高灰煤泥浮选设备，其特征在于，包括一个主浮选柱体（100），所述主浮选柱体（100）包括设置在其内部中上位置的矿浆多点分配器（7）、设置在其顶部的泡沫捕集装置（4）、设置在泡沫捕集装置（4）上的雾化喷淋装置（5）、设置在泡沫捕集装置（4）内的高速分散机装置（2）、环绕其下部外壁位置设置若干个气泡发生器（10）、环绕设置在其外部并且通过管道与气泡发生器（10）连通的输送气管（9）、设置在其外部并且通过管道与输送气管（9）依次连接的储气罐（8）和空气压缩机（81）、设置在其外部与其底部连通的尾矿溢流出料管（11），所述主浮选柱体（100）还包括设置在其外部并且通过管道与矿浆多点分配器（7）依次连通的高速分散机装置（2）、矿浆预处理器（1）、药箱（6）、入料口（103）。
2.根据权利要求1所述的浮选设备，其特征在于，还包括与主浮选柱体（100）依次连通的至少两个次浮选柱体（101、102）；所述次浮选柱体（101、102）均包括设置在其内部中上位置的矿浆多点分配器（7）、设置在其顶部的泡沫捕集装置（4）、设置在泡沫捕集装置（4）上的雾化喷淋装置（5）、设置在泡沫捕集装置（4）内的高速分散机装置（2）、环绕其下部外壁位置设置若干个气泡发生器（10）、环绕设置在其外部并且通过管道与气泡发生器（10）连通的输送气管（9）、设置在其外部并且通过管道与输送气管（9）依次连接的储气罐（8）和空气压缩机（81）、设置在其外部与其底部连通的尾矿溢流出料管（11），所述主浮选柱体（100）的泡沫捕集装置（4）与依次连接的次浮选柱体（101）的矿浆多点分配器（7）通过管道连通，所述次浮选柱体（101）的泡沫捕集装置（4）与依次连接的次浮选柱体（102）的矿浆多点分配器（7）通过管道连通；所述依次连接的最后一个次浮选柱体（102）的泡沫捕集装置（4）上设有出料口（104）；所述主浮选柱体（100）和依次连通的次浮选柱体（101、102）的尾矿溢流出料管（11）通过管道连通并且在所述管道上设有排料口（105）。
3.根据权利要求2所述的浮选设备，其特征在于，所述矿浆多点分配器（7）之前的管道上设有输料泵（3）。
4.根据权利要求3所述的浮选设备，其特征在于，所述主浮选柱体（100）和次浮选柱体（101、102）的尾矿溢流出料管（11）的管道上均设有调节阀（111）；所述储气罐（8）上设置有稳压阀和气流调节阀。
5.根据权利要求4所述的浮选设备，其特征在于，所述雾化喷淋装置设置为总分管形式，纵各布置至少一个直管，多个雾化喷头分散安装于直管上，所述雾化喷头为压缩式喷头、超声式喷头或网式喷头。
6.根据权利要求5所述的浮选设备，其特征在于，所述矿浆预处理器（1）包括设置在矿浆预处理器（1）内部的搅拌轮（112）和跌落板（113）。
7.根据权利要求6所述的浮选设备，其特征在于，所述高速分散机装置（2）包括设置在其外部的电机（22）和与电机（22）连接的设置在其内部的分散盘（23）。
8.根据权利要求7所述的浮选设备，其特征在于，所述气泡发生器（10）为充气式纳米气泡发生器，设置压力在6~7kpa之间，发泡泡沫直径为0.0025mm左右。
9.根据权利要求8所述的浮选设备的浮选方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：开启药箱（6）自动加药装置，以捕收剂、起泡剂按比例配置输入矿浆预处理器（1）；
步骤2：将煤泥矿浆通过入料口（103）输送至矿浆预处理器（1），输入的矿浆带动矿浆预处理器（1）的搅拌轮（112）运转，经跌落板（113）对矿浆进行跌落混合；
步骤3：启动主浮选柱体（100）的外部的高速分散机装置（2）和输料泵（3），矿浆在高速分散盘（23）剪切、分散、乳化，由输料泵（3）输送矿浆至主浮选柱体（100）内的矿浆多点分配器（7）；
步骤4：矿浆注满主浮选柱体（100）体积的60%时，启动空气压缩机（81），调节输气罐（8）总输气量，开启主浮选柱体上（100）的气泡发生器（10）；
步骤5：主浮选柱体（100）泡沫捕集装置（4）溢出粗选精矿泡沫时，启动主浮选柱体（100）的雾化喷淋装置（5）、泡沫捕集装置（4）内的高速分散机装置（2），获得粗选精矿；将尾矿通过尾矿溢流出料管（11）排出；
步骤6：将获得的粗选精矿，以步骤2至6循环。
10.根据权利要求8所述的浮选设备的浮选方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：开启药箱（6）自动加药装置，以捕收剂、起泡剂按比例配置输入矿浆预处理器（1）；
步骤2：将煤泥矿浆通过入料口（103）输送至矿浆预处理器（1），输入的矿浆带动矿浆预处理器（1）的搅拌轮（112）运转，经跌落板（113）对矿浆进行跌落混合；
步骤3：启动主浮选柱体（100）的外部的高速分散机装置（2）和输料泵（3），矿浆在高速分散盘（23）剪切、分散、乳化，由输料泵（3）输送矿浆至主浮选柱体（100）内的矿浆多点分配器（7）；
步骤4：矿浆注满主浮选柱体（100）体积的60%时，启动空气压缩机（81），开启主浮选柱体上（100）的气泡发生器（10）；
步骤5：主浮选柱体（100）泡沫捕集装置（4）溢出粗选精矿泡沫时，启动主浮选柱体（100）的雾化喷淋装置（5）、泡沫捕集装置（4）内的高速分散机装置（2）和次浮选柱体（101）输料泵（3），将粗选精矿输送至次浮选柱体（101）内的矿浆多点分配器（7）；
步骤6：启动主浮选柱体（100）的调节阀（111），将尾矿通过排料口（105）排出；
步骤7：粗选精矿矿浆注满次浮选柱体（101）体积的60.00%时，开启次浮选柱体上（101）的气泡发生器（10）；
步骤8：次浮选柱体（101）泡沫捕集装置（4）溢出精选精矿泡沫时，启动次浮选柱体（101）的雾化喷淋装置（5）、泡沫捕集装置（4）内的高速分散机装置（2）和次浮选柱体（102）输料泵（3），将精选精矿输送至次浮选柱（102）内的矿浆多点分配器（7）；
步骤9：启动次浮选柱体（101）的调节阀（111），将尾矿通过排料口（105）排出；
步骤10：精选精矿矿浆注满次浮选柱体（102）体积的60.00%时，开启次浮选柱体上（101）的气泡发生器（10）；
步骤11：次浮选柱体（102）泡沫捕集装置（4）溢出精选精矿泡沫时，启动次浮选柱体（102）的雾化喷淋装置（5）、泡沫捕集装置（4）内的高速分散机装置（2），输送精选精矿至精矿出料口（104）；
步骤12：启动次浮选柱体（102）的调节阀（111），将尾矿通过排料口（105）排出。
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