本實用新型涉及礦物加工領域，特別涉及一種煤炭浮選裝置。

背景技術：

在采煤和原煤的后續(xù)加工(例如，洗煤)過程中，會得到很多煤矸石。通常人們會由于其燃燒值低而將其視為固體廢物，棄之不用。

煤矸石是在成煤過程中形成的一種碳含量低的巖石，其與煤炭是鑲嵌共生狀態(tài)，這導致煤矸石中不可避免地含有一些煤炭。通常，掘進煤矸石占原煤產(chǎn)量的10％左右，洗煤、選煤的煤矸石占入選原煤量的12％-18％。如此大量的煤矸石中必然含有較大量的煤炭，因此回收煤矸石內(nèi)的煤炭對于提高煤炭采收率具有重要的意義。

技術實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本實用新型提出了一種煤炭浮選裝置。根據(jù)本實用新型的煤炭浮選裝置能夠高效地將煤矸石原料顆粒內(nèi)的煤炭和煤矸石分開，由此提高煤炭采收率。

根據(jù)本實用新型的煤炭浮選裝置包括：容納浮選劑和原料顆粒的浮選室，平行于浮選室的頂面而安裝的煤炭刮板，煤炭刮板能貼附浮選室的頂面而沿浮選室的第一方向運動，并且煤炭刮板的長度覆蓋了浮選室的第二方向，第一方向與第二方向垂直，以及能在浮選室內(nèi)向各個方向運動的噴氣攪拌器，其構造為朝向浮選室的底壁噴出氣體。

根據(jù)本實用新型的煤炭浮選裝置，壓縮氣體經(jīng)噴氣攪拌器高速噴出到浮選室內(nèi)，從而將浮選室內(nèi)的浮選劑和原料顆粒攪動成沸騰狀。這樣，在浮選劑可以附著到密度較小的煤炭顆粒表面上，從而使煤炭漂浮到浮選室的表面，進而由煤炭刮板收集到處于浮選室頂部的煤炭出口處，而密度較大的煤矸石顆粒以及部分的浮選劑經(jīng)浮選室底部的煤矸石出口離開浮選室。由此，實現(xiàn)了分離煤炭和煤矸石。應特別注意的是，噴氣攪拌器在朝向浮選室的底壁噴出氣體的同時在浮選室內(nèi)向任意方向運動，這使得浮選室的各個位置處的浮選劑都會被攪動起來，防止浮選室內(nèi)出現(xiàn)平靜區(qū)，這非常有利于提高煤炭的收率。

在一個實施例中，在浮選室的側壁的頂部上設置有沿第一方向延伸的軌道，煤炭浮選裝置包括能沿軌道運動的支架，煤炭刮板由支架承載而運動。根據(jù)這種結構，煤炭刮板可在軌道的引導下穩(wěn)定地從浮選室的一端運動到另一端，以實現(xiàn)收集煤炭顆粒。煤炭刮板的運動不會受劇烈沸騰的浮選劑的影響，從而提高了煤炭刮板收集煤炭的效率。

在一個實施例中，在支架上設置有升降驅動機構，煤炭刮板由升降驅動機構驅動而上下運動。在一個具體的實施例中，升降驅動機構包括電機和與電機軸相連的升降桿，煤炭刮板與升降桿相連。通過這種結構，當煤炭刮板從其行程的末端向前運動時，升降桿將煤炭刮板升起到浮選劑的表面的上方，以避免煤炭刮板推開漂浮在浮選劑表面上的煤炭。而當煤炭刮板從其行程的起始端向后運動時，升降桿將煤炭刮板降落到浮選劑的表面處(即，貼附浮選室的頂板)，以收集煤炭。這樣可防止煤炭刮板的運動對收集煤炭帶來不利地影響，提高收集煤炭的效率。

在一個實施例中，在煤炭刮板的內(nèi)表面上設置有朝向浮選室延伸的掛料齒排。掛料齒排能夠將煤炭顆粒收攏起來，而多余的浮選劑則從掛料齒之間的間隙流走。在一個優(yōu)選的實施例中，在煤炭刮板上設置有多排掛料齒排，并且相鄰掛料齒排的掛料齒彼此錯開。這樣，前后排的掛料齒排相互協(xié)作可以防止漏掉小的煤炭顆粒，提高煤炭的收率。

在一個實施例中，煤炭刮板為朝向煤炭出口彎曲的弧形?；⌒蔚拿禾抗伟迥軌蚍乐蛊渌諗n煤炭顆粒被激烈沸騰浮選劑再次沖散到浮選室的其他位置，由此提高了煤炭浮選裝置的工作效率。

在一個實施例中，煤炭刮板的數(shù)量為兩個，并且分別沿浮選室的兩相對的側壁運動，兩個煤炭刮板在第二方向上部分地重疊。

在一個實施例中，噴氣攪拌器包括剛性的環(huán)形管主體和與環(huán)形管主體連通的剛性的進氣管，在環(huán)形管主體上設置有多個朝向浮選室的底壁噴氣的噴氣口，進氣管通過萬向節(jié)由馬達驅動。操作人員可通過馬達和萬向節(jié)將噴氣攪拌器運動到浮選室的任何位置，特別是運動到浮選室內(nèi)易于堆積原料顆粒的位置，這樣就能夠將浮選室內(nèi)的幾乎所有的顆粒攪動起來，以達到最好的煤炭浮選效果。

在一個優(yōu)選的實施例中，進氣管包括剛性的進氣主管和連接在進氣主管和環(huán)形管主體之間的多個進氣支管，多個進氣支管以進氣主管為中心呈輻射狀分布。根據(jù)這種布置，輻射狀分布的多個進氣支管能夠均勻地將氣體輸送到環(huán)形管主體內(nèi)，使得各個噴氣口以相同的壓力和流量噴出氣體。此外，這些進氣支管還對進氣主管和環(huán)形管主體起到固定和支撐作用，以防止激烈沸騰的浮選劑和原料顆粒破壞噴氣攪拌器。

在一個具體實施例中，煤炭浮選裝置還包括與設置在浮選室的底壁上的煤矸石出口相連的浮選劑分離組件，浮選劑分離組件包括順次相連的顆粒泵、沉降池、離心分離機和管道泵，其中顆粒泵的入口與煤矸石出口相連，管道泵的出口與浮選室相連。浮選劑分離組件會將經(jīng)煤矸石出口離開浮選室的浮選劑再次分離出來并重新輸送到浮選室內(nèi)，這就可以重復使用浮選劑，降低了生產(chǎn)成本。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的優(yōu)點主要在于：(1)噴氣攪拌器可在浮選室內(nèi)向任意方向運動，防止浮選室內(nèi)出現(xiàn)平靜區(qū)，這非常有利于提高煤炭的收率。(2)特殊構造的煤炭刮板能夠高效地將煤炭顆粒收集起來。

附圖說明

在下文中將基于實施例并參考附圖來對本實用新型進行更詳細的描述。其中：

圖1示意性地顯示了根據(jù)本實用新型的煤炭浮選裝置的結構；

圖2以側視圖示意性地顯示了第一實施例的噴氣攪拌器；

圖3以俯視圖示意性地顯示了第一實施例的噴氣攪拌器；

圖4示意性地顯示了煤炭刮板的布置方式；

圖5是圖4中煤炭刮板的I部分的放大視圖；

圖6是圖5的A向視圖；

圖7以側視圖示意性地顯示了第二實施例的噴氣攪拌器；

圖8以俯視圖示意性地顯示了第二實施例的噴氣攪拌器；以及

圖9以放大的側視圖顯示了煤炭刮板的設置方式。

在附圖中，相同的部件使用相同的附圖標記。附圖并未按照實際的比例。

具體實施方式

下面將結合附圖對本實用新型作進一步說明。

圖1示意性地顯示了根據(jù)本實用新型的煤炭浮選裝置100的結構。如圖1所示，煤炭浮選裝置100包括浮選室3、活動地設置在浮選室3的頂部上的煤炭刮板9和可在浮選室3內(nèi)向各個方向運動的噴氣攪拌器4。在一個實施例中，浮選室3大體為長方體形，當然也可以為任何其他適當?shù)男螤?。在浮選室3的前端壁31上設置有進料口2以接收原料顆粒；在浮選室3的后端壁32上的煤炭出口10；在浮選室3的底壁33設置有煤矸石出口34。煤炭刮板9能貼附浮選室3的頂面而運動。

在使用煤炭浮選裝置100時，向浮選室3內(nèi)充入浮選劑，然后啟動噴氣攪拌器4以將浮選劑攪動成沸騰狀。接下來，通過進料口2向浮選室3內(nèi)充入原料顆粒，這些原料顆粒會隨著激烈沸騰的浮選劑而上下翻滾運動。在浮選劑的作用下，原料顆粒中的煤炭顆粒會漂浮到浮選劑的表面上并且由煤炭刮板9收集到煤炭出口10處，而煤矸石顆粒和部分浮選劑經(jīng)煤矸石出口34離開浮選室3。由此，實現(xiàn)了煤炭顆粒和煤矸石顆粒的分離。

圖2和3示意性地顯示了第一實施例的噴氣攪拌器4的結構。如所示，噴氣攪拌器4包括環(huán)形管主體41。在環(huán)形管主體41上設置有氣體入口42和多個朝向浮選室3的底壁33的噴氣口12。實際上，環(huán)形管主體41還可以為其他任何適當?shù)慕Y構，例如橢圓形環(huán)、方形環(huán)等，這里不再贅述。在一個實施例中，設置有6個噴氣口，并且這些噴氣口沿著環(huán)形管主體41的周向均勻分布。優(yōu)選地，還可以在噴氣口12上設置濾網(wǎng)，以防止原料顆粒意外進入到噴氣攪拌器4的內(nèi)部。

氣體入口42與剛性的進氣管43相連，進氣管43與壓縮氣源46相連通并且通過萬向節(jié)44由馬達45驅動，這樣可使得噴氣攪拌器4在浮選室3內(nèi)朝向各個方向運動。這樣可將浮選室3的各個位置處的浮選劑都攪動起來，這非常有利于提高煤炭的收率。此外，剛性的進氣管43還可避免噴氣攪拌器4被激烈沸騰的浮選劑吹翻。

圖7和8示意性地顯示了第二實施例的噴氣攪拌器4’的結構。噴氣攪拌器4’的結構與噴氣攪拌器4大體相同，不同之處僅在于進氣管。處于簡單起見，圖7僅顯示了不同之處。噴氣攪拌器4’的進氣管包括剛性的進氣主管431和連接在進氣主管431和環(huán)形管主體41之間的多個進氣支管432。這些進氣支管432以進氣主管431為中心呈輻射狀分布。從整體來看，進氣主管431和進氣支管432形成大體傘骨的形式。輻射狀設置的進氣支管432不但能使得環(huán)形管主體41內(nèi)的氣體能均分布，而且還對進氣主管和431環(huán)形管主體41起到固定和支撐作用。

圖4示意性地顯示了煤炭刮板9的布置方式。為了便于描述，以圖4中的X軸為第一方向，Y軸為第二方向。實際上，對于長方形的浮選池3而言，第一方向大體為浮選池3的長度方向(即，側壁35、36的方向)，第二方向大體為浮選池3的寬度方向。

在圖4所示的實施例中，煤炭浮選裝置100包括兩個煤炭刮板9，其分別正相對地設置在浮選池3的兩個相對的側壁上側壁35、36上，并且分別能沿著側壁35、36運動。兩個煤炭刮板9在所述第二方向上部分地重疊。煤炭刮板9、后端壁32以及兩個側壁35、36就圍成了一個封閉區(qū)域37。處于該封閉區(qū)域37內(nèi)的煤炭顆粒就不再會被浮選劑吹散開，這有助于提高煤炭浮選裝置100的工作效率。在一個未示出的實施例中，僅設置有一個煤炭刮板，該煤炭刮板的長度與兩個側壁35、36之間的距離D相等。

圖9示意性地顯示了一個煤炭刮板9的安裝方式。如圖9所示，在側壁35上構造有沿第一方向的軌道17。承載煤炭刮板9的支架91具有輪子16。輪子16安裝在軌道17內(nèi)并能沿軌道17運動，這樣支架91和煤炭刮板9就能夠沿著第一方向運動。在支架91上設置有電機14和與電機14相連的升降桿15，煤炭刮板9與升降桿15相連。當煤炭刮板9朝向進料口2方向運動時，電機14使升降桿15處于高位，以使煤炭刮板9升高到浮選劑液面之外，以避免煤炭刮板9與浮于液面的煤炭接觸。當煤炭刮板9朝向煤炭出口10方向運動時，電機14使升降桿15處于低位，以使煤炭刮板9能夠收集漂浮在液面上的煤炭接觸。當煤炭刮板9在第一方向上往復運動時，同時也會上下運動，由此實現(xiàn)了煤炭的連續(xù)收集。應理解的是，這里電機14也可以由其他動力源來替換，例如液壓裝置。液壓裝置是本領域的技術人員熟知的，這里不再贅述。

優(yōu)選地，如圖5和6所示，在煤炭刮板9的內(nèi)表面上設置有朝向浮選室3延伸的掛料齒排13。更優(yōu)選地，在煤炭刮板9上設置有多排掛料齒排，并且相鄰掛料齒排13的掛料齒彼此錯開，如圖6所示。這樣，前后排的掛料齒排相互協(xié)作可以防止漏掉小的煤炭顆粒，提高煤炭的收率。

煤炭刮板9還構造為朝向煤炭出口10彎曲的弧形。這樣，在煤炭刮板9收攏期間，兩個煤炭刮板9就像兩個彎曲的臂膀一樣緊緊地將所收集的煤炭顆粒聚攏在一起，防止被激烈運動的浮選劑沖走，這進一步提高了煤炭浮選裝置100的工作效率。

返回到圖1，煤炭浮選裝置100還包括浮選劑分離組件。浮選劑分離組件包括顆粒泵5、沉降池6、離心分離機7和管道泵8。這些器件通過管道順次相連，并且顆粒泵5的入口與煤矸石出口34連通，管道泵8的出口與浮選室3連通。顆粒泵5、離心分離機7和管道泵8均是本領域中常見的設備，這里不再贅述。煤矸石顆粒和部分的浮選劑經(jīng)煤矸石出口34被顆粒泵5泵送到沉降池6中以將煤矸石顆粒進行沉積分離。浮選劑以溢流方式離開沉降池6，并被送至離心分離機7處以進一步除去其攜帶的細小的煤矸石顆粒。從離心分離機7的出口處可獲得浮選劑清液。管道泵8將浮選劑清液返回至浮選室3中以重新利用。

雖然已經(jīng)參考優(yōu)選實施例對本實用新型進行了描述，但在不脫離本實用新型的范圍的情況下，可以對其進行各種改進并且可以用等效物替換其中的部件。尤其是，只要不存在結構沖突，各個實施例中所提到的各項技術特征均可以任意方式組合起來。本實用新型并不局限于文中公開的特定實施例，而是包括落入權利要求的范圍內(nèi)的所有技術方案。