选矿及综合利用

一、项目简介流态微泡浮选机主要用于选煤厂煤泥的浮选或者其它微细粒矿物的浮选。该浮选机是由我公司自主创新、研究开发的新型复选装置。加入了浮选药剂的矿浆用泵打入浮选机上的矿浆分配器，通过矿浆分配器吧带有0.03Mpa~0.06Mpa压力的矿浆均匀的分配到若干个插入浮选槽的、带有矿化器的输送管中的，0.1Mpa的压缩空气从矿化器侧面通过微孔管进入矿化腔，矿浆从输送管进入矿化器的矿化腔，在矿化腔内矿浆与微细气泡发生切割和剧烈碰撞，使微细泡在一个约束空间实现了矿化，由于能量高度集中，极大地提高了气泡的矿化效率，节省了能耗。从矿化器排出的固、液、气三项的矿浆经输送管送到浮选槽的下部，并通过安装在输送管下端的释放器释放到浮选槽的下部，由于三项矿浆流从释放器排除后压力突然降低，使空气部分溶解于矿浆中的空气以微泡形态释放处出来，由于溶解于水中的空气主要是在疏水的精矿颗粒表面释出，进一步强化了气泡的矿化效果和提高了矿物的分选精度。在浮选槽的下部，已经矿化的气泡带着精矿向上运动，高灰尾矿从浮选槽下部的排料口排出。由于在浮选桶中没有任何机械搅拌装置，矿浆处于一种近似于层流或者弱紊流流态，使矿浆的分选过程避免了干扰，提高了浮选机得分选精度。另外，在浮选槽中还设置了一个收集中矿的限流桶，中矿从限流桶引出，再回到浮选机的入料进入矿化器。通过调节该循环量可以调节精矿和尾矿的灰分。双流态微泡浮选机与常规浮选机相比投资少节省布置空间，降低了建筑物的负荷；单位体积处理量提高1.5~2.5倍；分选下限可达10um;精煤灰分降低约一个百分点，精煤产率提高1~3个百分点；与浮选柱相比，高度降低1/3；双流态微泡浮选机的各项消耗低，节能三分之一以上；操作维护简单。双流态微泡浮选技术经过中国煤炭工业协会组织专家组的鉴定，认为该技术为国内首创，达到国际先进水平。经济效益和社会效益显著。该技术获得了2004年中国煤炭工业科学技术进步一等奖。“一种双流态微泡浮选装置及其双流态微泡浮选方法”被国家知识产权局授予发明专利，专利号：2005100174907二、主要技术发明点1、首创了双流态微泡浮选法，实现矿化与分选的分置作业方式在传统的浮选技术中，气泡的矿化、精矿的泡沫和尾矿的分离没有严格意思上的分离，相互干扰，影响分选精度。该双流态微泡浮选方法把气泡的矿化和精矿泡沫和尾矿的分离按照各自的技术要求严格地分离开，泡沫的矿化是在一个独立的能量密度很高的约束空间在高紊流状态下强制完成，充分利用了能量，提高了矿化效果和分选精度。矿化器排出的固、液、气三项矿浆流从释放器排入浮选槽下部时，由于压力突然降低，使部分溶解于矿浆中的空气主要在精矿颗粒表面以微泡方式释出，进一步提高了气泡的矿化效果和提高了分选的选择性；矿浆通过释放头排入浮选槽的底部后，因为不存在其他任何因素的干扰，精矿泡沫在近似于层流状态下稳定上浮，减少精矿和尾矿之间的污染，提高了分选精度。因为浮选作业时在强紊流和类似于层流两种状态下分别完成，因此称为双流态微泡浮选。2、首创了双流态微泡浮选装置为了实施上述的技术方案，研制了双流态微泡浮选机。该浮选机主要由入料口、矿浆分配器、矿化单元、风室、浮选槽、中矿内套桶、中矿排料口、精矿收集槽和尾矿出口构成，其中矿化单元由上输送管、矿化器、下输送管和释放头构成。矿化单元插入浮选槽中，根据需要处理矿浆量的大小可以任意增加其数目，灵活组合，又因为矿化单元体积小，长度短，特别适合大型化和现有矿化厂的改造。矿化器是本项目的关键点，主要由内外两个微孔材料做成的套管构成，两个套管之间构成矿化腔，矿浆在泵压下通过矿化腔，在矿化腔中，带有泵压的矿浆和微孔管产生的微细气泡在强紊流状态下发生切割和剧烈碰撞，实现了精煤颗粒和微泡的粘附，完成矿化过程。调控气泡大小以适应物料的可浮性，药剂预先调节给入，保证充分矿化所需条件，提高了矿化效率；独特的矿化单元可以灵活组合使用。若干个矿化单元插入浮选槽中，从矿化器排出的含有固、液、气三相的矿浆流从安装与其底部的释放头排入浮选槽底部，矿浆即进入了一种类似于层流的分离状态，精矿泡沫稳定的向上浮起，实现了精矿泡沫和尾矿的分离过程与泡沫的矿化过程的严格分离，排除了相互混杂和干扰。在浮选槽的表面再加适量喷水冲洗掉精矿泡沫中机械夹带的高灰尾矿，再把精矿泡沫收集到精矿槽作为精矿排出浮选机。在浮选槽中设置了一个收集中矿的限流桶，限流桶收集浮选桶中的中矿，引出有在循环给入浮选机的入料管道，重新进入浮选机分选，使中矿获得再选，进一步提高分选精度。三、项目详细内容1、项目背景煤炭是我国的主要不可再生资源,在科技发展与工业生产中发挥着重要的作用.然而煤炭资源的不可再生的致命点致使我们必须解决这一客观实际问题;如何更合理,更有效的利用煤炭资源时刻摆在我们面前;事实告诉我们,只有依靠不断改进的新的科学技术,才能够让有限的资源发挥出其最大的,最长远的价值.从细节中找出问题的破绽是我们公司发展的目标.正是处于对煤炭事业的关注,对准选煤这一重要环节,针对当今钢铁等行业对精煤从十一至十级提升到九至八级的高质量要求,浮选比重增加,煤质恶化,传统浮选工艺和设备发展滞后的特点,上海美博重型矿山机械有限公司依靠强大的技术力量和研发团队发明了最新型浮选设备—”微泡浮选机”顺其自然将成为时代和科技发展的产物,为我国煤炭洗选工艺领域做出巨大的贡献.2.详细科学技术内容2.1科学技术内容2.1.1发明点а、首创了双流态微泡浮选方法，实现矿化与分选的分置作业方式。改变传统的浮选过程混合工作环境，矿化和分选实施分置作业。矿化作业强制在高紊流状态的分散系中完成，矿化效果好；分选作业在低紊流状态的分散系中实现，减少精矿和尾矿的混合于干扰，分选效果好。由于浮选作业时在两种流态情况下分别完成的，因此称为双流态微泡浮选。释放时压力突然降低，使溶解于液相中的部分空气首先在疏水的精煤粒表面释放、形成微泡，进一步提高了矿化效率；矿化器排出的带有一定压力的固、液、气三项混合流体通过矿化器下输送管的释放头释放到浮选桶的下部，ъ、首创了双流态微泡浮选装置。泡沫的矿化是在独立的矿化器中进行，因为矿化器空间受到约束，能量密度高，带有泵压的矿浆和压缩空气形成的微泡在高紊流状态下强制混料混合再一次进入矿化器，实现了中矿的再分选。进一步提高了分选效果合，使泡沫矿化，提高了矿化效果和节省了能耗。经过矿化后，含有固、液、气三项的矿浆通过释放头排入浮选槽的下部，精矿泡沫和尾矿在一种类似于层流的状态下分离，实现了矿物的分离过程和气泡的矿化过程染个意思上的分置作业。独特的矿化单元可以灵活组合使用，设备柱体矮，占用空间少。2.1.2技术思路总体思路作为一种矿物的浮选过程，关键在于气泡的矿化和精矿、尾矿的分离。在现有的浮选机中主要存在以下不足之处：а气泡的矿化过程和精矿、尾矿的分离过程没有实现严格意义上的分离，互相干扰，影响了矿化过程，特别是影响了精矿和尾矿的分离精度；b.气泡的矿化过程只要是依靠叶轮的机械搅拌（机械搅拌式浮选机）和气泡与矿浆的对流（浮选柱），造成输入的用于气泡矿化的机械能飞散，很大一部分用于水流的搬运，真正用于矿化的能量有限，是能量没有得到充分利用。针对以上现有浮选技术存在的问题，本双流态微泡浮选技术首先设计了能量高度集中、空间受到约束的矿化器，压缩空气从矿化器侧面进入矿化器，再通过微孔材料进入矿化腔，矿浆从输送管进入矿化器的矿化腔，在这个约束空间，带有泵压的矿浆和压缩空气在微孔管产生的微细气泡发生切割和冲击，剧烈碰撞，能量密度很高，极大地提高了气泡的矿化效率，增加了与气泡附着的矿粒的直径范围，节省了能耗。矿化器排出的带有一定压力的固、液、气三相的混合流体从一个与矿化器相通的释放头释放到浮选桶的下部，由于释放时流体突然降压，原先溶解于液相中的部分空气在疏水的精矿表面首先以微泡方式释出，进一步提高了气泡的矿化效果和分选精度。矿化器、管道和释放头形成了矿化单元，若干个矿化单元按圆周均匀的插在浮选桶中。浮选桶为释放头释放出的三相混合流体提供了一个稳定的、不受任何干扰的精矿和尾矿分离空间，实现了气泡的矿化和矿物分离的分置作业。因为分离过程在类似于层流下进行，提高了分选精度。为了对中间产物实现在分选，在浮选桶中设置了一个限流桶，通过限流桶把中矿引出，再给入矿浆给料泵，和入和分选粒级和控制了精矿和尾矿的灰分。通过以上技术措施，使双流态微泡浮选机具有以下特点：a、矿化过程是在一个被约束、能量高度集中的空间进行，提高了矿化效率的范围，分选下限可达10um,浮选入料浓度60—180g/l,适应于高浓度浮选，能减少循环水量，节省能耗；b、带有一定压力的含有固、液、气三相的矿浆从释放头释放出来，由于突然降压，溶解于水中的空气在疏水的精矿颗粒表面首先以微泡的形式析出，进一步提高了矿化效果；c精矿和尾矿的分离过程和矿化过程完全分开，该分离过程在类似于层流的状态进行不受到任何其它的干扰，提高了矿物的分选精度；d中矿循环装置灵活控制精煤产品的灰分；e因为矿浆的矿化过程在其约束和能量高度集中的空间和瞬间完成，矿化器和释放头的体积都比较小，安装在同一根矿浆输送管，组成一个矿化单元，这些矿化单元可以根据处理矿浆量的大小任意组合，使整个浮选机单位体积处理能力大，占用空间小，造价低，特别适合大型化和现有选煤厂的改造；f由于矿化单元长度较小，体积不大。浮选桶仅仅起到矿物分离的作用，所以该浮选机的高度比现有的浮选柱要低；g精矿浓度高，有助于提高脱水工艺设备的效率；i结构简单、维护方便，运行成本低。通过双流态微泡浮选机的特殊结构设计，将分选过程明确分为三个作业环节——矿化、分选和中矿循环作业。三个作业通过单机单槽完成，整机体积小，无传动部件，动力消耗低，维护量少，为管理自动化和扩产改造创造条件。2.1.3基本原理浮游选矿的原理是利用不同矿物之间表物理化学性质的差异，对两种以上矿物实时性分离。对选煤来说，煤粒的疏水性导致其在矿浆中附着在气泡上随气泡升至矿浆表面而被排出，其它矿物质的亲水性使其留在矿浆中随尾煤排出，从而实现二者的分离，其中气泡高效的矿化、矿化后的精矿泡沫与尾矿的高效分离是保证高效浮选的两个关键过程。本双流态微泡浮选技术遵循浮游选矿的基本理论，优化了各作业段的效率，双流态微泡浮选机主要由入料口1、矿浆分配器2、分配器支架4、风室5、浮选槽12、精矿槽8、精矿出口11、尾矿出口14、中矿限流桶10、中矿排出口13以及若干矿化装置单元构成，每组矿化单元由一次相连的上输浆管3、双流态微泡矿化器6、下输浆管7和释放头9组成。矿化单元连接在矿浆分配器上，矿化单元的多少取决于入料量及分选槽的大小。双流态微泡矿化器的气嘴通过导管与风室相通，风室5是一环行风包，由风管供给压缩空气。工作过程为：生产过程来的矿浆和起泡剂、捕收剂进入搅拌桶内进行预处理，然后用泵将预处理后的矿浆经入料口1打入矿浆分配器分配2，有矿浆分配器2把矿浆均匀地分配到上输浆管3，从而进入矿化器6，压缩空气通过风室5同时进入矿化器6，在矿化器内煤粒与气泡碰撞粘附着形成固、液、气三相的矿化矿浆，然后经下输浆管7进入释放头9，带有一定压力的矿浆通过释放头9喷入浮选槽下部。矿化泡沫上浮至槽体下部。矿化泡沫上浮至槽体上部，经喷淋水冲选后浮至顶部自然溢出进入精矿槽8，尾矿则经浮选槽12底部的尾矿出口14排出。中矿进入限流桶10，经过中矿排料口13排出，返回到浮选机的入料管道，进入浮选机再次分选。由上述工作过程可见，气泡的矿化和精矿泡沫与尾矿的分离是严格分离的，互不干涉，分置作业，解决了长期以来现有浮选技术存在问题.如对产品感兴趣请联系上海美博重型矿山机械有限公司网址谢谢关注！！一、项目简介流态微泡浮选机主要用于选煤厂煤泥的浮选或者其它微细粒矿物的浮选。该浮选机是由我公司自主创新、研究开发的新型复选装置。加入了浮选药剂的矿浆用泵打入浮选机上的矿浆分配器，通过矿浆分配器吧带有0.03Mpa~0.06Mpa压力的矿浆均匀的分配到若干个插入浮选槽的、带有矿化器的输送管中的，0.1Mpa的压缩空气从矿化器侧面通过微孔管进