本發(fā)明涉及礦物加工與資源回收，尤其涉及一種用于井下作業(yè)的短邊布置粗粒流態(tài)化浮選裝置及選煤方法。

背景技術(shù)：

1、在全球資源競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的當(dāng)下，高效地開(kāi)發(fā)和利用煤炭及礦產(chǎn)資源對(duì)于確保國(guó)家能源安全和推動(dòng)新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重大意義。然而，隨著礦石品質(zhì)的下降、開(kāi)采成本的增加以及工藝流程的復(fù)雜化，傳統(tǒng)的浮選技術(shù)已難以滿足現(xiàn)代礦物加工的嚴(yán)苛標(biāo)準(zhǔn)。減少選礦廠的能源消耗和排放成為了一個(gè)迫切需要解決的問(wèn)題。

2、粗粒流化床柱分選技術(shù)因其在降低能耗和促進(jìn)尾礦資源化方面的顯著優(yōu)勢(shì)，正在逐漸成為研究的熱點(diǎn)。與依賴光電選礦和重力分選的傳統(tǒng)方法相比，這種技術(shù)的出現(xiàn)使得毫米級(jí)物料的高效分選成為現(xiàn)實(shí)，為低品位礦產(chǎn)資源的深度預(yù)選和廢棄礦石的再利用開(kāi)辟了新途徑。

3、井下選煤技術(shù)是一種在煤礦井下直接進(jìn)行的煤炭分選工藝。這一方法允許在煤炭開(kāi)采現(xiàn)場(chǎng)，即井下，對(duì)新開(kāi)采的原煤進(jìn)行即時(shí)的加工和分選，而不是將所有原煤運(yùn)至地面上的選煤廠進(jìn)行后續(xù)處理。井下選煤的主要目標(biāo)是去除煤炭中的矸石、泥沙等雜質(zhì)，從而提升煤炭品質(zhì)，同時(shí)減少不必要的物質(zhì)運(yùn)輸至地面，以降低成本和減輕環(huán)境壓力。盡管如此，井下選煤目前還面臨著一些挑戰(zhàn)，如分選空間的限制和較低的分選精度。這些問(wèn)題不僅限制了井下分選設(shè)備的安裝和操作靈活性，還導(dǎo)致了分選效率的下降，減少了處理能力，并且對(duì)設(shè)備的維修和使用壽命造成了影響。因此，開(kāi)發(fā)適合井下作業(yè)的短邊布置槽式粗粒流態(tài)化浮選裝置變得尤為迫切。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于上述的分析，本發(fā)明實(shí)施例旨在提供一種適用于井下作業(yè)的短邊布置槽式粗粒流態(tài)化浮選裝置，用以解決現(xiàn)有井下選煤作業(yè)分選空間有限導(dǎo)致的分選精度低、效率低的問(wèn)題。

2、一方面，本發(fā)明提供了一種適用于井下作業(yè)的短邊布置槽式粗粒流態(tài)化浮選裝置，包括浮選單元、流化水單元和礦漿單元，所述流化水單元用于提供流化水，所述礦漿單元用于提供礦漿；

3、所述浮選單元包括浮選柱，所述浮選柱包括浮選柱體和精礦溢流槽，所述精礦溢流槽設(shè)于所述浮選柱體的頂部，所述浮選柱體的內(nèi)腔分為第一腔室和第二腔室。

4、進(jìn)一步地，所述浮選柱體的上端設(shè)有礦漿入料口，所述礦漿入料口與所述浮選柱體的內(nèi)腔連通。

5、進(jìn)一步地，所述浮選單元還包括設(shè)于所述浮選柱體內(nèi)的入料輸送管和傾斜入料管。

6、進(jìn)一步地，所述入料輸送管的一端與所述礦漿入料口連通，另一端與所述傾斜入料管連通。

7、進(jìn)一步地，所述浮選柱體的下端設(shè)有螺旋刮刀排料管，所述螺旋刮刀排料管與所述浮選柱體的尾礦排料口連通。

8、進(jìn)一步地，所述螺旋刮刀排料管傾斜角度為20-40°。

9、進(jìn)一步地，所述流化水單元包括水槽、輸水主管、分流控制器、第一輸水支管和第二輸水支管。

10、進(jìn)一步地，所述輸水主管的一端與所述水槽連接，另一端與所述分流控制器連接，所述第一輸水支管的一端和所述第二輸水支管的一端均與所述分流控制器連接。

11、進(jìn)一步地，所述礦漿單元包括調(diào)漿桶和供漿管，所述供漿管的一端與所述調(diào)漿桶的一端連接，另一端與所述礦漿入料口連接。

12、另一方面，本發(fā)明提供了一種適用于井下作業(yè)的選煤方法，采用上述的短邊布置粗粒流態(tài)化浮選裝置進(jìn)行選煤作業(yè)。

13、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少可實(shí)現(xiàn)如下有益效果之一：

14、(1)本發(fā)明的浮選柱體的內(nèi)腔分隔為上端連通的第一腔室和第二腔室，形成一槽兩室的結(jié)構(gòu)，浮選柱體下端的尾礦錐段設(shè)有四方對(duì)置的傾斜布水板，浮選柱體上端的柱段設(shè)有陣列式傾斜補(bǔ)加水管，實(shí)現(xiàn)入料分布松散均勻的同時(shí)，促進(jìn)了入料與分選精礦快速輸運(yùn)，縮短時(shí)間；通過(guò)壓差電磁閥與與螺旋刮刀排料管相結(jié)合實(shí)現(xiàn)尾礦自動(dòng)排料的同時(shí)，提高了尾礦排料速率，同時(shí)螺旋排料方式也對(duì)尾礦進(jìn)行了一定程度上的脫水處理；本發(fā)明從入料、分選、排料三個(gè)流程實(shí)現(xiàn)了對(duì)總體粗粒礦物浮選效率的有效改善，為井下作業(yè)下低品質(zhì)粗粒礦物流態(tài)化浮選精深提質(zhì)與高效利用提供基礎(chǔ)。

15、(2)本發(fā)明的分選流程的短邊布置能夠有效提升分選的入料量，增強(qiáng)流態(tài)化浮選裝置的處理能力，滿足井下作業(yè)對(duì)分選結(jié)果“大而快”的生產(chǎn)需求；較短的分選流程加速了分選速率，而緊湊的布局則最大限度地減少了對(duì)巷道空間的占用，為井下采掘作業(yè)和工人安全提供了保障。

16、(3)本發(fā)明根據(jù)入料礦漿流量對(duì)布水板的傾斜角度進(jìn)行調(diào)控，使得四方對(duì)置的傾斜入料管和四方對(duì)置的布水板協(xié)同耦合，促進(jìn)了氣泡的彌散及增強(qiáng)了浮選質(zhì)量，從而提高了分選效率和靈活性。

17、(4)本發(fā)明的粗粒流態(tài)化浮選裝置在井下作業(yè)中，通過(guò)調(diào)節(jié)浮選過(guò)程參數(shù)和藥劑制度，能夠針對(duì)不同煤層煤質(zhì)特性進(jìn)行快速、高效、靈活的分選與預(yù)拋廢，從而提高分選效率、降低礦井運(yùn)輸壓力、提升礦井生產(chǎn)能力；緊湊的短邊布置有效減少了空間占用，確保了井下作業(yè)的可靠性和安全性；井下“采-選-充”的一體化極大提高了資源的綜合利用率，優(yōu)化了分選與預(yù)拋廢流程，實(shí)現(xiàn)了對(duì)井下作業(yè)中低品質(zhì)粗粒礦產(chǎn)資源分選與利用過(guò)程的強(qiáng)化。

18、本發(fā)明中，上述各技術(shù)方案之間還可以相互組合，以實(shí)現(xiàn)更多的優(yōu)選組合方案。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述，并且，部分優(yōu)點(diǎn)可從說(shuō)明書(shū)中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)說(shuō)明書(shū)以及附圖中所特別指出的內(nèi)容中來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。

技術(shù)特征：

1.一種用于井下作業(yè)的短邊布置粗粒流態(tài)化浮選裝置，其特征在于，包括浮選單元(100)、流化水單元(200)和礦漿單元(300)，所述流化水單元(200)用于提供流化水，所述礦漿單元(300)用于提供礦漿；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于井下作業(yè)的短邊布置粗粒流態(tài)化浮選裝置，其特征在于，所述浮選柱體(102)的上端設(shè)有礦漿入料口(110)，所述礦漿入料口(110)與所述浮選柱體(102)的內(nèi)腔連通。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于井下作業(yè)的短邊布置粗粒流態(tài)化浮選裝置，其特征在于，所述浮選單元(100)還包括設(shè)于所述浮選柱體(102)內(nèi)的入料輸送管(108)和傾斜入料管(109)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于井下作業(yè)的短邊布置粗粒流態(tài)化浮選裝置，其特征在于，所述入料輸送管(108)的一端與所述礦漿入料口(110)連通，另一端與所述傾斜入料管(109)連通。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于井下作業(yè)的短邊布置粗粒流態(tài)化浮選裝置，其特征在于，所述浮選柱體(102)的下端設(shè)有螺旋刮刀排料管(113)，所述螺旋刮刀排料管(113)與所述浮選柱體(102)的尾礦排料口連通。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于井下作業(yè)的短邊布置粗粒流態(tài)化浮選裝置，其特征在于，所述螺旋刮刀排料管(113)傾斜角度為20-40°。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的用于井下作業(yè)的短邊布置粗粒流態(tài)化浮選裝置，其特征在于，所述流化水單元(200)包括水槽(201)、輸水主管(215)、分流控制器(202)、第一輸水支管(203)和第二輸水支管(204)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于井下作業(yè)的短邊布置粗粒流態(tài)化浮選裝置，其特征在于，所述輸水主管(215)的一端與所述水槽(201)連接，另一端與所述分流控制器(202)連接，所述第一輸水支管(203)的一端和所述第二輸水支管(204)的一端均與所述分流控制器(202)連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的用于井下作業(yè)的短邊布置粗粒流態(tài)化浮選裝置，其特征在于，所述礦漿單元(300)包括調(diào)漿桶(301)和供漿管(303)，所述供漿管(303)的一端與所述調(diào)漿桶(301)的一端連接，另一端與所述礦漿入料口(110)連接。

10.一種適用于井下作業(yè)的選煤方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的短邊布置粗粒流態(tài)化浮選裝置進(jìn)行選煤作業(yè)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種用于井下作業(yè)的短邊布置粗粒流態(tài)化浮選裝置及選煤方法，屬于礦物加工與資源回收技術(shù)領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有技術(shù)井下選煤作業(yè)分選空間有限導(dǎo)致的分選精度低、效率低的問(wèn)題。本發(fā)明提供了一種適用于井下作業(yè)的短邊布置槽式粗粒流態(tài)化浮選裝置，包括浮選單元、流化水單元和礦漿單元，所述流化水單元用于提供流化水，所述礦漿單元用于提供礦漿；所述浮選單元包括浮選柱，所述浮選柱包括浮選柱體和精礦溢流槽，所述精礦溢流槽設(shè)于所述浮選柱體的頂部，所述浮選柱體的內(nèi)腔分為第一腔室和第二腔室。本發(fā)明從入料、分選、排料三個(gè)流程實(shí)現(xiàn)了對(duì)總體粗粒礦物浮選效率的有效改善，為井下作業(yè)下低品質(zhì)粗粒礦物流態(tài)化浮選精深提質(zhì)與高效利用提供基礎(chǔ)。

技術(shù)研發(fā)人員：丁世豪,邢耀文,陳宏基,桂夏輝,史文慶,張友飛,何琦
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8