下面将结合《一种煤泥水浮选药剂汽化装置及其汽化方法》实施例中的附图,对《一种煤泥水浮选药剂汽化装置及其汽化方法》中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于《一种煤泥水浮选药剂汽化装置及其汽化方法》中的实施例,该领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于《一种煤泥水浮选药剂汽化装置及其汽化方法》保护的范围。
煤泥水浮选装置
一种煤泥水浮选装置,包括药剂汽化装置A、药剂空气混合装置B、煤泥水预先分级装置C及浮选设备;
《一种煤泥水浮选药剂汽化装置及其汽化方法》药剂汽化装置A
如图1所示,所述药剂汽化装置A包括包括药剂桶A10,所述药剂桶A10通过电控阀ⅠA11、高压泵A12、电控阀ⅡA13、喷嘴A14依次连通至汽化容器A20;所述汽化容器A20在容器上端连接有电热管A21,在电热管A21上设置有用于收集汽化药剂的电控阀ⅢA22,且汽化容器A20上设有对容器内部温度、压力进行监测的温度监测装置A23、压力监测装置A24;所述汽化容器A20还连接有通向药剂桶A10的抽真空管路。
具体的,所述汽化容器A20包括设置在容器内部的多个电热板A200,此多个电热板A200的固定端均设置在容器的器壁上,电热板A200的悬伸端呈倾斜状向下设置;多个电热板A200的悬伸端彼此交错布置并构成药剂流动通道;且所述电热板A200的加热温度设为由上往下逐渐增高。
所述抽真空管路包括与汽化容器A20底部依次连通的电控阀ⅣA26、真空泵A27,所述真空泵A27通过管道通往药剂桶A10,所述药剂桶A10上设置有液位监测装置A100;所述电热管A21上在电控阀ⅢA22的出口处还设有流量监测装置A25;
该装置还设有控制系统,所述控制系统与温度监测装置A23、压力监测装置A24、液位监测装置A100、电控阀ⅠA11、电控阀ⅡA13、电控阀ⅢA22、电控阀ⅣA26、电热管A21、高压泵A12、真空泵A27、电热板A200电连接。
药剂空气混合装置B
如图2所示,所述药剂空气混合装置B包括互连以形成汇流的进药管B10及进气管B11,电热管A21输出端连通至进药管B10;形成汇流的进药管B10及进气管B11的输出端连通至所述煤泥水预先分级装置C,进行分级浮选后流入浮选设备。
进药管B10及进气管B11的汇流段设有多根隔板B12,隔板B12的悬伸端呈倾斜状向下设置;多根隔板B12的悬伸端彼此交错布置并构成汽化药剂与空气的混合流动通道。煤泥水预先分级装置C
如图3、4所示,为第一种实施方式:所述煤泥水预先分级装置C包括串联的多个筒体C1,第一级筒体C1上端沿切线方向设有入料管C2,多个筒体C1之间通过顶端的连接管C3相连,末级筒体顶端沿切向设有排出管C7;任一筒体C1下端均设有气泡发生装置C4、在气泡发生装置C4下侧的底端均连接有底流管C5及排料阀C6;形成汇流的进药管B10及进气管B11的输出端连通至气泡发生装置C4。
所述筒体C1之间连接管C3的首端、尾端分别沿煤泥水的流出方向、流入方向设置;如图7所示,所述气泡发生装置C4设为多根呈网状交织、且互相连通的空心管C40,在空心管C40上向面均匀布设有气孔C400;
所述筒体C1的直径由第一级向后逐级减小,所述筒体C1中安装有若干同心的空心圆柱形隔板C8;相应的,所述空心圆柱形隔板C8的数量由第一级向后逐级减少,气孔C400孔径根据筒体相应调整(该实施例中气孔孔径自第一级筒体向后逐级减小)。
该实施方式使得煤泥水由筒体C1上端切线方向以一定速度给入,使煤泥水在筒体C1内形成旋转流场,颗粒由筒体C1上部呈螺旋路径向下运动,由于离心力作用,等沉比小的颗粒将向中心运动。由于入料速度大于底流速度,筒体C1内必然可产生上升水流,颗粒的下落过程可看作处于“逆流”中运动:其中,粒度特大的颗粒沿着筒壁呈螺旋状向下运动;其余颗粒的运动可分为两种,一部分颗粒干扰沉降速度大于上升水流速度,此部分颗粒一边逐渐向中心运动,同时向下沉降至筒体C1底部,通过底流管C5排出筒体;另一部分颗粒干扰沉降速度小于上升水流速度,此部分颗粒一边逐渐向中心运动,同时向上运动至筒体C1顶部,由切向安装的连接管C3流入下一筒体。
由药剂汽化装置A和药剂空气混合装置B制得的混合气体由筒体C1下端气泡产生装置C4进入筒体C1,并形成气泡群迅速上浮,由于煤泥水旋转形成的离心力场作用,气泡主要集中在筒体C1轴向中心线附近。而轴向中心线附近主要分布的是“其余颗粒”,“其余颗粒”中干扰沉降速度小于水流速度的颗粒仍然“向中心、向上”运动,而干扰沉降速度大于水流速度的颗粒在“向中心、向下”运动的同时,将与气泡发生碰撞和粘附,一部分细泥颗粒将粘附在气泡上上浮至顶端,进入下一筒体。
从而《一种煤泥水浮选药剂汽化装置及其汽化方法》中所有串联的筒体C1中最后一级筒体C1顶部排出的物料必定是灰分较高的细泥,底流排出的物料是经过优化的某粒级煤泥,同时对煤泥水进行了粒级分级和强化脱泥。
如图5、6所示(图5仅画出了左半部分池体,右半部分与之对称并未画出),为第二种实施方式:所述煤泥水预先分级装置C包括多个同心设置的、环状的单元池C20,每个单元池C20的内侧池壁C25均构成相邻单元池C20的外侧池壁C26;位于最内侧的单元池C20的内部设有筒状的汇流池C30;
每一个所述单元池C20中均设置有环状的导流板C21,导流板C21与其所在的单元池C20同心设置,且导流板C21将单元池C20分隔为入流区域C27和出流区域C28,所述入流区域C27与所述出流区域C28通过导流板C21底端的空缺部相连通;
自最外侧单元池C20即第一级单元池至汇流池,池顶高度依次降低;
最外侧单元池C20的上端部设有入料槽C10,每一个所述单元池C20的底部和汇流池C30的底部均设有排料管C24,任一单元池C20底部均设有如上所述的气泡发生装置C4、形成汇流的进药管B10及进气管B11的输出端连通至所述气泡发生装置C4(如图7所示,所述气泡发生装置C4设为多根呈网状交织、且互相连通的空心管C40,在空心管C40上向面均匀布设有气孔C400,气孔C400孔径根据池体大小相应调整,该实施例中气孔孔径自第一级池体向后逐级增大)。
任一个单元池C20的排料管C24均设置在此单元池C20的出流区域C28一侧,且每一个所述单元池C20的池底C23标高自其外侧池壁C26至排料管C24一侧均逐渐降低;汇流池C30的排料管C24设置在汇流池底中部,汇流池C30的池底C23自其池壁处向汇流池底C23中部逐渐倾斜;
自最外侧单元池C20至汇流池C30,池体的容积依次减小,单元池C20中的导流板C21与此单元池C20的内侧池壁C25之间的间距逐渐增大,这种结构使得自最外侧单元池C20至汇流池C30,单元池C20出流区域C28中煤泥水的上升流速逐渐降低,当导流板C21与其所在单元池20的内侧池壁C25距离越小时,此单元池C20出流区域C28中煤泥水上升的速度越大,从而分级粒度越大,进而有效地实现精确的粒度分级。
每一个所述单元池C20中的出流区域C28中均设置有整流管束C22,整流管束C22一方面可以控制上升流变得更均匀,另一方面可以辅助控制水流上升速度,进一步提高分级效率。
针对此实施方式,当煤泥水经过《一种煤泥水浮选药剂汽化装置及其汽化方法》中煤泥水分级池处理时,煤泥水经入料槽C10均匀流入最外侧的单元池C20后,首先由最外侧单元池C20的入流区域C27绕流至其出流区域C28,在最外侧单元池的出流区域C28中流动时,具有最大粒径的一部分矿物颗粒的干扰沉降末速大于出流区域C28的上升流速,因此,此部分最大粒径的矿物颗粒逐渐沉降到最外侧单元池C20的底部,并经排料管C24排出。同样的,每一级单元池均会去除一部分特定粒径的矿物颗粒,处理后的煤泥水经汇流池底部的排料管排出,从而完成整个分级过程。煤泥水浮选工艺
如图8所示,一种如上述煤泥水浮选装置的煤泥水浮选工艺包括如下工序——S1、药剂预先汽化混合:将浮选药剂中的捕收剂和起泡剂经药剂汽化装置A分别预先汽化,接着通过药剂空气混合装置B将汽化药剂与空气充分混合形成混合气体;S2、煤泥水预先分级浮选:将混合气体通入煤泥水预先分级装置C中进行分级浮选,对于0.5—0.25毫米和0.25—0.125毫米粒级的煤泥水,灰分低于10.50%(质量百分比)时,直接作为产品;灰分高于10.50%(质量百分比)时,须进入浮选设备;0.125—0.045毫米粒级的直接通入浮选设备;小于0.045毫米粒级的直接进入浓缩设备。
具体的,S1中《一种煤泥水浮选药剂汽化装置及其汽化方法》药剂汽化工艺包括如下步骤:
S10、通过控制系统关闭电控阀ⅡA13、电控阀ⅢA22,打开电控阀ⅣA26、真空泵A27,此时汽化容器A20内将被抽成真空,电热板A200和电热管A21均开始加热、并始终处于加热状态;
S11、温度监测装置A23和压力监测装置A24始终处于工作状态,当压力监测装置A24监测到压力值达到药剂最佳汽化压力时,关闭真空泵A27、关闭电控阀ⅣA26,打开电控阀ⅠA11和电控阀ⅡA13,打开高压泵A12,药剂由高压泵A12经喷嘴A14高速喷入汽化容器A20中在负压高温作用下汽化;部分药剂将仍处于液态并聚集于电热板A200上,沿着电热板A200流动,电热板A200处于高温使药剂继续汽化;待温度和压力上升至临界值时,关闭高压泵A12、关闭电控阀ⅠA11和电控阀ⅡA13、打开电控阀ⅢA22,分别汽化后的捕收剂和起泡剂将沿着电热管A21流出,同时进入药剂空气混合装置B的进药管B10中,与空气混合;
S12、未完成汽化的药剂聚集于汽化容器A20的底部,待流量监测装置A25监测到流量趋于零时,关闭电控阀ⅢA22、打开电控阀ⅣA26和真空泵A27,液态的药剂将被抽回药剂桶A10,汽化容器A20将再次被抽成真空;
S13、重复循环上述S10—S12的步骤,直至药剂按量加入完毕。