[发明专利]浮游选矿系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种浮游选矿系统，属于选矿作业领域。

背景技术

目前，选矿作业领域中经常采用浮游选矿系统，以煤炭行业为例，我国煤炭行业的煤炭洗选中浮选作业大多数采用的是XJM---S型浮选机，属自吸式机械搅拌浮选机的一种。该型浮选机主要由浮选槽、搅拌器及刮泡机构三部分组成，浮选槽为方体结构，水平截面为近似正方形。煤浆进入浮选槽后，捕收剂作用后的疏水煤粒吸附在搅拌器搅拌所形成的气泡上，形成矿化气泡，随气泡上浮到煤浆表面，形成泡沫层，亲水的矸石颗粒滞留在煤浆中，从而实现彼此分离。搅拌器有如下作用：一是使矿粒(煤粒和矸石)在浮选槽内处于悬浮状态，从而创造矿粒和气泡充分接触和碰撞的条件；二是形成负压，吸入空气，在煤浆中生成气泡；三是促进选矿药剂的溶解与分散。

煤浆在槽体内的运动形态是：1、在水平方向，煤浆从槽体一端的中间给入，经搅拌器吸入并甩出，经浮选分离后的尾煤浆则从另一端的中间排出，进入下一槽。2、在垂直方向，进入槽体的煤浆被搅拌器吸入后向四周水平甩出，碰到槽壁后由水平运动变为向上运动，到达煤浆表面，在槽内形成了一个煤浆紊流体，从而使矿粒在槽内处于一个悬浮状态。

矿化气泡在槽体内的运动形态是：矿化气泡在浮力和上升水流的联合作用下上升到煤浆表面，形成泡沫层，并均匀分布。靠近槽体两侧的泡沫则被泡沫刮板刮出，刮出泡沫后的区域则又被槽体内侧的泡沫自由流动至该区域予以补充。随刮板的不断转动，上述过程循环往复。

上述工艺存在以下不足：

1、矿化气泡在因搅拌器搅拌带来的上升水流和浮力的联合作用下向上运动，在接近上表面时仍保持了下部原有的上升速度和紊流强度，因此，煤浆表面出现翻花现象，致使泡沫之间挤压、碰撞剧烈，造成大量泡沫破灭，煤粒从矿化气泡上脱落，煤粒重新回到煤浆中，从而降低了浮选效率和分选效果；

2、上升到煤浆表面的矿化气泡，由于没有水平方向上的动力，因此会带来如下问题：

A、所形成的泡沫层在煤浆表面均匀分布，仅靠两侧泡沫被刮出后泡沫的密度不同而缓慢向两侧运动，时间一长，泡沫也会破灭，煤粒从矿化气泡上脱落，煤粒重新回到煤浆中，从而降低了浮选效率和分选效果；

B、必须靠机械动力排出槽外。

3、浮选槽水平截面为方形，由于搅拌器甩出的煤浆动力辐射范围为圆形，所形成的紊流体为圆柱体，因此，四个角处紊流强度较弱，该区域混合上浮力不足；

4、尾煤浆从槽体一端的中间排出，致使槽体两侧及另一端的尾煤浆要横向流动到该端中间，并存在如下问题：

A、流向与槽内向上流动的煤浆流向垂直，阻碍了携煤泡沫上浮运动；

B、路径长，延长了滞留在槽体内的时间、占据了槽体空间，从而改变了上浮携煤泡沫的运动轨迹，减少了槽体的有效分选空间，进而降低了浮选机的分选效果；

5、各浮选槽无区别等容量设置，技术上不合理。

目前，煤炭浮选工艺中的上述问题还没有得到很好的解决。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中的不足，提供一种矿化气泡破灭率低、可自动溢出且尾煤浆排出轨迹合理的浮游选矿系统，使精、中煤分选效果好，精煤灰粉可控，产品质量稳定可靠。

本发明所述的浮游选矿系统，包括位于中间的一级浮选槽以及以一级浮选槽为中心左右对称布置的二级浮选槽；各级浮选槽的槽体包括上部腔体和下部腔体，下部腔体形状均为八棱柱形(为了方便描述，定义各浮选槽的下部腔体中，与相邻浮选槽正对的棱以及与上述棱垂直的棱为正棱，其他四个棱为斜棱，斜棱与正棱间隔排列)，上部腔体的水平截面面积大于下部腔体的水平截面面积；槽体内部均设有搅拌器，搅拌器的搅拌叶片位于槽体的下部腔体中，槽体上部的中间位置均设置V型泡沫导向板，对应V型泡沫导向板的两板体在槽体的前、后侧分别设置刮泡机构，槽体上均设有进气管、进浆口和排浆口，每个槽体上的进浆口位置低于其排浆口位置，一级浮选槽下部腔体的四个斜棱上各设有一个排浆口，二级浮选槽下部腔体上与一级浮选槽相对的两斜棱上设有进浆口，另外两斜棱上设有排浆口，一级浮选槽的排浆口通过排浆管连接对应侧的二级浮选槽的进浆口；各槽体上部的前、后两侧设有浮精槽，浮精槽的槽底倾斜。具体应用时，一级浮选槽的体积大于其两侧的二级浮选槽。