一种用于粗精煤泥高效回收的预脱泥强化分离器及其工艺 |
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| 申请号 | CN202311820156.X | 申请日 | 2023-12-27 | 公开(公告)号 | CN117732578A | 公开(公告)日 | 2024-03-22 |
| 申请人 | 中煤科工集团唐山研究院有限公司; | 发明人 | 张力强; 刘金龙; 刘冬; 钱爱军; 王淑军; 张一璠; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及 煤 泥分选技术领域，提出了一种用于粗精煤泥高效回收的预脱泥强化分离器及其工艺，包括入料预脱泥装置和 旋流分离器 ，入料预脱泥装置与旋流分离器 串联 ，入料预脱泥装置包括预分离筒、前置入料管、出泥管和前置出料管，前置入料管设置在预分离筒的上端 侧壁 上，前置入料管末端与预分离筒侧壁相切，出泥管设置在预分离筒的顶部，出泥管的轴线与预分离筒的轴线重合，出泥管一端位于预分离筒内，出泥管的另一端位于预分离筒外，前置出料管设置在预分离筒的下端侧壁上，前置出料管一端与预分离筒侧壁相切，前置出料管的另一端与旋流分离器串联。通过上述技术方案，解决了 现有技术 中的粗煤泥分选回收时高灰细泥不便脱除的问题。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于粗精煤泥高效回收的预脱泥强化分离器，其特征在于，包括入料预脱泥装置（1）和旋流分离器（2），所述入料预脱泥装置（1）与所述旋流分离器（2）串联，所述入料预脱泥装置（1）包括 |
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| 说明书全文 | 一种用于粗精煤泥高效回收的预脱泥强化分离器及其工艺技术领域[0001] 本发明涉及煤泥分选技术领域，具体的，涉及一种用于粗精煤泥高效回收的预脱泥强化分离器及其工艺。 背景技术[0002] 粗煤泥不经分选或虽经分选但效率较差，则其灰分就偏高，如直接掺入精煤，会导致总精煤灰分升高，使重选和浮选为其“背灰”，导致总精煤产率降低；如果掺入中煤，因粗煤泥中含有部分灰分较低的精煤，则会造成精煤损失。对于经过分选的粗煤泥，在回收过程中，目前以“浓缩旋流器+振动弧形筛（或高频筛）+煤泥离心机”为核心的主流工艺，但浓缩旋流器在浓缩过程中存在溢流跑粗严重及底流夹细严重的问题，脱水筛虽然脱水作用明显，但脱除高灰细泥作用有限进而影响粗精煤灰分，一旦筛缝尺寸磨损后出现筛下水及离心液跑粗则导致浮选尾矿灰分偏低。因此，需要采用主选系统“背灰”的方式，保证总精煤灰分，但会造成精煤损失降低精煤产率。粗煤泥的分选回收一直是选煤工艺中的薄弱环节，解决粗煤泥有效分选及回收问题是选煤厂保证精煤产品质量和实现精煤产率最大化的关键。 发明内容[0003] 本发明提出一种用于粗精煤泥高效回收的预脱泥强化分离器及其工艺，解决了相关技术中的粗煤泥分选回收时高灰细泥不便脱除的问题。 [0004] 本发明的技术方案如下：一种用于粗精煤泥高效回收的预脱泥强化分离器，包括入料预脱泥装置和旋流分离器，所述入料预脱泥装置与所述旋流分离器串联，所述入料预脱泥装置包括预分离筒； 前置入料管，设置在所述预分离筒的上端侧壁上，所述前置入料管末端与所述预分离筒侧壁相切； 出泥管，设置在所述预分离筒的顶部，所述出泥管的轴线与所述预分离筒的轴线重合，所述出泥管一端位于所述预分离筒内，所述出泥管的另一端位于所述预分离筒外； 前置出料管，设置在所述预分离筒的下端侧壁上，所述前置出料管一端与所述预分离筒侧壁相切，所述前置出料管的另一端与所述旋流分离器串联。 [0005] 作为进一步的技术方案，所述前置入料管的轴线与所述预分离筒的轴线垂直，所述前置出料管的轴线与所述预分离筒的轴线垂直，所述前置出料管的轴线与所述前置入料管的轴线平行或垂直。 [0006] 作为进一步的技术方案，所述前置入料管包括蜗形渐缩管，所述蜗形渐缩管一端切向设置在所述预分离筒的上端侧壁上； 矩形直管，设置在所述蜗形渐缩管的另一端。 [0007] 作为进一步的技术方案，所述旋流分离器包括强旋分离筒； 旋流入料管，设置在所述强旋分离筒上端侧壁上，所述旋流入料管一端与所述前置出料管连通，所述旋流入料管另一端与所述强旋分离筒相切，所述旋流入料管的轴线与所述强旋分离筒的轴线垂直； 锥形分离室，设置在所述强旋分离筒的下端，所述锥形分离室的大端与所述强旋分离筒相连，所述锥形分离室的轴线与所述强旋分离筒的轴线重合，所述锥形分离室的锥角为5°‑30°； 细级出料管，设置在所述强旋分离筒的顶部，所述细级出料管的轴线与所述强旋分离筒的轴线重合，所述细级出料管一端位于所述强旋分离筒内，所述细级出料管的另一端位于所述强旋分离筒外； 粗级出料管，设置在所述锥形分离室的小端，所述粗级出料管的轴线与所述锥形分离室的轴线重合。 [0008] 作为进一步的技术方案，所述旋流入料管为等截面直管或变截面减缩直管，所述旋流入料管的内壁与所述旋流入料管轴线的夹角为0°‑8°。 [0009] 作为进一步的技术方案，所述前置入料管或所述前置出料管的当量直径Di1与预分离筒直径D1的关系为：Di1：D1∈[0.1,0.3]，所述预分离筒的长度为L1，L1：D1∈[0.8，2]；所述出泥管的直径为Do1，Do1：D1∈[0.03，0.15]，所述出泥管位于所述预分离筒内的长度为H1，H1：D1∈[0.2，0.8]。 [0010] 作为进一步的技术方案，所述蜗形渐缩管两端均与所述预分离筒轴线连线的夹角为90°‑270°。 [0011] 作为进一步的技术方案，所述强旋分离筒的直径为D2、长度为L2，D1：D2∈[1.1，1.8]，L2：D2∈[0.5，1.5]； 所述细级出料管的直径为Do2，Do2：D2∈[0.1，0.5]； 所述细级出料管位于所述强旋分离筒内的长度为H2，H2：L2∈[0.2，1.2]； 所述粗级出料管的直径为Do3，Do3：D2∈[0.08，0.25]。 [0012] 一种用于粗精煤泥高效回收工艺，使用一种用于粗精煤泥高效回收的预脱泥强化分离器，包括如下步骤A．选后粗煤泥水经渣浆泵送入入料预脱泥装置，由前置入料管进入预分离筒的粗煤泥水沿内壁做螺旋运动，细泥经出泥管排出后进入浓缩压滤系统，脱泥后的物料经前置出料管进入旋流分离器。 [0013] B．经旋流入料管进入强旋分离筒和锥形分离室的物料做螺旋运动，其中细级物料和粗级物料做旋向相反的螺旋运动，细级物料由细级出料管排出进入浮选系统，粗级物料由粗级出料管排出进入电磁振动高频脱水筛。 [0014] C．电磁振动高频脱水筛的筛上物进入煤泥离心机脱水后作为粗精煤产品掺入精煤，筛下水进入浮选系统。 [0015] D．煤泥离心脱水机脱水后的离心液返回预脱泥强化分离器的前置入料管。 [0016] 本发明的工作原理及有益效果为：本发明中，为了解决相关技术中的粗煤泥分选回收时高灰细泥不便脱除的问题，在旋流分离器前设置了入料预脱泥装置，选后的粗煤泥水首先进入入料预脱泥装置，预先脱除高灰细泥，预脱泥后的粗煤泥水进入旋流分离器实现二次分级，细级物料进入浮选系统，粗级物料进入电磁振动高频脱水筛。可以有效脱除选后粗煤泥夹带的大量高灰细泥，控制溢流跑粗，稳定浮选入料粒度范围，提高回收率，保证粗精煤产品质量；同时预先脱除高灰细泥，既降低浮选入料量，又减少高灰细泥对浮精的污染，降低浮选精煤灰分，提高精煤产率。在使用用于粗精煤泥高效回收的预脱泥强化分离器对粗煤泥水进行分离回收时，首先通过渣浆泵将选后的粗煤泥水泵入入料预脱泥装置，粗煤泥水经前置入料管泵入预分离筒，其中前置入料管沿预分离筒的侧壁切向设置，使泵入的粗煤泥水沿预分离筒的内壁做高速螺旋运动，在离心力的作用下，高灰细泥由粗煤泥水中分离出来并在预分离筒的轴线附近做螺旋运动最终由出泥管排出，余下的粗煤泥水由前置出料管进入旋流分离器进行二次分级。进入旋流分离器的粗煤泥水在旋流分离器内做螺旋运动，其中在离心力的作用下细级物料和粗级物料做旋向相反的螺旋运动，细级物料由细级出料管排出进入浮选系统，粗级物料由粗级出料管排出进入电磁振动高频脱水筛。大量的高灰细泥在入料预脱泥装置中被分离出去，减少了在二次分级时随细级物料一起进入浮选系统的入料量，控制溢流跑粗的情况，提高了粗精煤的产品质量。 附图说明 [0017] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。 [0018] 图1为本发明结构示意图；图2为本发明入料预脱泥装置结构俯视图； 图3为本发明旋流分离器结构俯视图； 图4为本发明工艺流程示意图； 图中：1、入料预脱泥装置，2、旋流分离器，3、预分离筒，4、前置入料管，5、出泥管， 6、前置出料管，7、蜗形渐缩管，8、矩形直管，9、强旋分离筒，10、旋流入料管，11、锥形分离室，12、细级出料管，13、粗级出料管。 具体实施方式[0019] 下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。 [0020] 如图1 图4所示，本实施例提出了~ 一种用于粗精煤泥高效回收的预脱泥强化分离器，包括入料预脱泥装置1和旋流分离器2，入料预脱泥装置1与旋流分离器2串联，入料预脱泥装置1包括 预分离筒3； 前置入料管4，设置在预分离筒3的上端侧壁上，前置入料管4末端与预分离筒3侧壁相切； 出泥管5，设置在预分离筒3的顶部，出泥管5的轴线与预分离筒3的轴线重合，出泥管5一端位于预分离筒3内，出泥管5的另一端位于预分离筒3外； 前置出料管6，设置在预分离筒3的下端侧壁上，前置出料管6一端与预分离筒3侧壁相切，前置出料管6的另一端与旋流分离器2串联。 [0021] 本实施例中，为了解决相关技术中的粗煤泥分选回收时高灰细泥不便脱除的问题，在旋流分离器2前设置了入料预脱泥装置1，选后的粗煤泥水首先进入入料预脱泥装置1，预先脱除高灰细泥，预脱泥后的粗煤泥水进入旋流分离器2实现二次分级，细级物料进入浮选系统，粗级物料进入电磁振动高频脱水筛。可以有效脱除选后粗煤泥夹带的大量高灰细泥，控制溢流跑粗，稳定浮选入料粒度范围，提高回收率，保证粗精煤产品质量；同时预先脱除高灰细泥，既降低浮选入料量，又减少高灰细泥对浮精的污染，降低浮选精煤灰分，提高精煤产率。 [0022] 具体的是，在使用用于粗精煤泥高效回收的预脱泥强化分离器对粗煤泥水进行分离回收时，首先通过渣浆泵将选后的粗煤泥水泵入入料预脱泥装置1，粗煤泥水经前置入料管4泵入预分离筒3，其中前置入料管4沿预分离筒3的侧壁切向设置，使泵入的粗煤泥水沿预分离筒3的内壁做高速螺旋运动，在离心力的作用下，高灰细泥由粗煤泥水中分离出来并在预分离筒3的轴线附近做螺旋运动最终由出泥管5排出，余下的粗煤泥水由前置出料管进入旋流分离器2进行二次分级。进入旋流分离器2的粗煤泥水在旋流分离器2内做螺旋运动，其中在离心力的作用下细级物料和粗级物料做旋向相反的螺旋运动，细级物料由细级出料管排出进入浮选系统，粗级物料由粗级出料管排出进入电磁振动高频脱水筛。大量的高灰细泥在入料预脱泥装置1中被分离出去，减少了在二次分级时随细级物料一起进入浮选系统的入料量，控制溢流跑粗的情况，提高了粗精煤的产品质量。 [0023] 进一步，前置入料管4的轴线与预分离筒3的轴线垂直，前置出料管6的轴线与预分离筒3的轴线垂直，前置出料管6的轴线与前置入料管4的轴线平行或垂直。 [0024] 本实施例中，为了减少粗煤泥水进入预分离筒3后的流动阻力并保证其沿预分离筒的内壁做尽可能多的螺旋运动，提高高灰细泥由粗煤泥水中分离出来的分离效率，前置入料管4的轴线与预分离筒3的轴线垂直。前置出料管6与旋流分离器2连通，预脱泥后的粗煤泥水经前置出料管6进入旋流分离器2，为了保证进入旋流分离器2的粗煤泥水继续沿旋流分离器2的内壁做高速的螺旋运动，保证细级物料和粗级物料的分离效果，前置出料管6的轴线与预分离筒3的轴线垂直，前置出料管6的轴线与前置入料管4的轴线平行或垂直。 [0025] 进一步，前置入料管4包括蜗形渐缩管7，蜗形渐缩管7一端切向设置在预分离筒3的上端侧壁上； 矩形直管8，设置在蜗形渐缩管7的另一端。 [0026] 本实施例中，为了保证预脱泥的效果，粗煤泥水需要沿切向进入预分离筒3，其中蜗形渐缩管7将预分离筒3和矩形直管8连接在一起，粗煤泥水经与预分离筒3切向设置的矩形直管8进入到蜗形渐缩管7内，蜗形渐缩管7的半径逐渐减小并最终减小到与预分离筒3的半径相同，既保证了粗煤泥水沿切向进入预分离筒3，又减小了粗煤泥水入料时的阻力，保证了粗煤泥水在预分离筒3内做高速螺旋运动。 [0027] 进一步，旋流分离器2包括强旋分离筒9； 旋流入料管10，设置在强旋分离筒9上端侧壁上，旋流入料管10一端与前置出料管 6连通，旋流入料管10另一端与强旋分离筒9相切，旋流入料管10的轴线与强旋分离筒9的轴线垂直； 锥形分离室11，设置在强旋分离筒9的下端，锥形分离室11的大端与强旋分离筒9相连，锥形分离室11的轴线与强旋分离筒9的轴线重合，锥形分离室11的锥角为5°‑30°； 细级出料管12，设置在强旋分离筒9的顶部，细级出料管12的轴线与强旋分离筒9的轴线重合，细级出料管12一端位于强旋分离筒9内，细级出料管12的另一端位于强旋分离筒9外； 粗级出料管13，设置在锥形分离室11的小端，粗级出料管13的轴线与锥形分离室 11的轴线重合。 [0028] 本实施例中，粗煤泥水进入旋流分离器2开始二次分级时，粗煤泥水经旋流入料管10进入强旋分离筒9，粗煤泥水沿强旋分离筒9做螺旋运动并进入锥形分离室11继续做螺旋运动，细级物料和粗级物料在离心力的作用下分离，其中细级物料由细级出料管12排出，粗级物料由粗级出料管13排出。优选的，为了保证良好的分离效果，锥形分离室11的锥角选择范围为5°‑30°。 [0029] 进一步，旋流入料管10为等截面直管或变截面减缩直管，旋流入料管10的内壁与旋流入料管10轴线的夹角为0°‑8°。 [0030] 本实施例中，旋流旋流入料管10为等截面直管或变截面减缩直管，变截面减缩管可以给进入强旋分离筒9的粗煤泥水一定压力，进而提高进入强旋分离筒9内粗煤泥水的流速。为了避免对粗煤泥水产生较大的阻力进而减小其流速，旋流入料管10的内壁与旋流入料管10轴线的夹角选择范围为0°‑8°。 [0031] 进一步，前置入料管4或前置出料管6的当量直径Di1与预分离筒3直径D1的关系为：Di1：D1∈[0.1,0.3]，预分离筒3的长度为L1，L1：D1∈[0.8，2]；出泥管5的直径为Do1，Do1：D1∈[0.03，0.15]，出泥管5位于预分离筒3内的长度为H1，H1：D1∈[0.2，0.8]。 [0032] 本实施例中，为了保证入料预脱泥装置1的对高灰细泥的分离效果，避免溢流跑粗，前置入料管4或前置出料管6当量直径Di1与预分离筒3直径D1的关系为Di1：D1∈[0.1,0.3]。预分离筒3的长度为L1，L1：D1∈[0.8，2]，保证粗煤泥水在预分离筒3内做充分的螺旋运动。 [0033] 进一步，蜗形渐缩管7两端均与预分离筒3轴线连线的夹角为90°‑270°。 [0034] 本实施例中，为了保证粗煤泥水进入预分离筒3时具有较高的速度，减小前置入料管4和预分离筒3对粗煤泥水的阻力，蜗形渐缩管7两端均与预分离筒3轴线连线的夹角选择范围为90°‑270°。 [0035] 进一步，强旋分离筒9的直径为D2、长度为L2，D1：D2∈[1.1，1.8]，L2：D2∈[0.5，1.5]； 细级出料管12的直径为Do2，Do2：D2∈[0.1，0.5]； 细级出料管12位于强旋分离筒9内的长度为H2，H2：L2∈[0.2，1.2]； 粗级出料管13的直径为Do3，Do3：D2∈[0.08，0.25]。 [0036] 本实施例中，为了稳定浮选入料粒度范围，提高回收率，强旋分离筒9的直径为D2、长度为L2，D1：D2∈[1.1，1.8]，L2：D2∈[0.5，1.5]，细级出料管12的直径为Do2，Do2：D2∈[0.1，0.5]。为了控制溢流跑粗，细级出料管12位于强旋分离筒9内的长度为H2，H2：L2∈[0.2，1.2]，粗级出料管13的直径为Do3，Do3：D2∈[0.08，0.25]。 [0037] 一种用于粗精煤泥高效回收工艺，使用一种用于粗精煤泥高效回收的预脱泥强化分离器，包括如下步骤A．选后粗煤泥水经渣浆泵送入入料预脱泥装置1，由前置入料管4进入预分离筒3的粗煤泥水沿内壁做螺旋运动，细泥经出泥管5排出后进入浓缩压滤系统，脱泥后的物料经前置出料管6进入旋流分离器。 [0038] B．经旋流入料管10进入强旋分离筒9和锥形分离室11的物料做螺旋运动，其中细级物料和粗级物料做旋向相反的螺旋运动，细级物料由细级出料管12排出进入浮选系统，粗级物料由粗级出料管13排出进入电磁振动高频脱水筛。 [0039] C．电磁振动高频脱水筛的筛上物进入煤泥离心机脱水后作为粗精煤产品掺入精煤，筛下水进入浮选系统。 [0040] D．煤泥离心脱水机脱水后的离心液返回预脱泥强化分离器的前置入料管4。 [0041] 本实施例中，介绍了一种使用用于粗精煤泥高效回收的预脱泥强化分离器的方法，具体的是渣浆泵将煤泥水泵入预脱泥装置1，粗煤泥水沿预分离筒3的内壁做螺旋运动，高灰细泥与粗煤泥水分离并由出泥管5排出，脱泥后的粗煤泥水由前置出料管6排出并经旋流入料管10进入旋流分离器2。进入旋流分离器2的粗煤泥水沿强旋分离筒9和锥形分离室11的内壁做螺旋运动，实现细级物料和粗级物料的分离，其中细级物料由细级出料管12排出进入浮选系统，粗级物料由粗级出料管13排出进入电磁振动高频脱水筛。 |
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