分选装置及介质回收方法

技术领域

本发明涉及煤炭洗选技术领域，具体而言，涉及一种分选装置及介质回收方法。

背景技术

目前，经过大量研究与生产实践，重介质分选过程中介质消耗大幅降低，部分动力煤块煤系统介质消耗均在0.5kg/t以下。这主要得益于脱泥流程的普遍采用、介质质量的提升、选煤厂智能化管理手段以及磁选回收流程的不断完善。

然而，随着选煤厂入洗原煤细颗粒的逐渐增多，以及泥化程度的提升，产品携带的介质始终居高不下，因此，学者和现场生产人员针对减少产品携带介质量进行了大量研究和探索。如采用二次造浆原理，在筛面上增加渐开线型洗矿槽，介质与煤颗粒分开；采用离心筛网桶方式进行二次脱介。而选煤厂生产过程中一般采用增加喷水管道数量，利用大冲击力喷头方式降低筛面介质携带。但这种被动的处理方式一是增加了后续煤泥水处理压力，造成稀介质浓度降低，需要消耗大量循环水；另一方面对于吸附于煤颗粒孔隙中的介质难以将其脱除。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种分选装置及介质回收方法，以解决现有技术中的重介质产品矿浆在筛选过程中其上吸附的磁性杂质难以去除，导致产品筛选后的质量较低以及筛选后的合格介质难以被回收的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种分选装置，包括：第一分选结构，包括第一分选筛，第一分选筛上设置有多个用于对重介质产品进行筛选的第一筛孔；第二分选结构，沿预设工序流程方向设置在第一分选结构的下游处，第二分选结构包括由上而下设置的第二分选筛和第三分选筛，以用于对未穿过多个第一筛孔的重介质产品进行筛选，第二分选筛上设置有多个第二筛孔，第三分选筛上设置有多个第三筛孔，第三分选筛上还设置有第一磁场发生组件以围绕第三分选筛产生第一电磁场，以用于与穿过多个第二筛孔后掉落至第三分选筛上的重介质产品上吸附的杂质产生磁吸反应以脱除该杂质；第三分选结构，沿预设工序流程方向设置在第二分选结构的下游处，第三分选结构包括第四分选筛，第四分选筛上设置有多个第四筛孔，以用于对分别未穿过多个第二筛孔和多个第三筛孔的重介质产品进行筛选。

进一步地，分选装置还包括：第二磁场发生组件，设置在第四分选筛上，以围绕第四分选筛产生第二电磁场，以用于与未穿过多个第二筛孔和多个第三筛孔且位于第四分选筛的重介质产品上吸附的杂质产生磁吸反应以脱除该杂质。

进一步地，第一磁场发生组件包括：两个第一磁场发生器，相对设置在第三分选筛沿其厚度方向的两侧；多个第一螺线管组，沿第一磁场发生器的长度方向依次间隔地与第一磁场发生器连接；第一脉冲电源，分别与各第一磁场发生器的多个第一螺线管组连接，以使两个第一磁场发生器围绕第三分选筛产生第一电磁场。

进一步地，第二磁场发生组件包括：两个第二磁场发生器，相对设置在第四分选筛沿其厚度方向的两侧并位于第四分选筛的中部；多个第二螺线管组，沿第二磁场发生器的长度方向依次间隔地与第二磁场发生器连接；第二脉冲电源，分别与各第二磁场发生器的多个第二螺线管组连接，以使两个第二磁场发生器围绕第四分选筛产生第二电磁场。

进一步地，第一分选筛、第二分选筛、第三分选筛和第四分选筛均由导磁不锈钢材料制成。

进一步地，第一筛孔的孔径L1满足：2.5mm≤L1≤3mm；和/或，第二筛孔的孔径L2满足：2mm≤L2≤2.5mm；和/或，第三筛孔的孔径L3满足：0.5mm≤L3≤1mm；和/或，第四筛孔的孔径L4满足：0.1mm≤L4≤0.3mm。

进一步地，分选装置还包括：磁选机，沿预设工序流程方向设置在第三分选结构的下游处，以用于对穿过多个第四筛孔的重介质产品进行筛选。

根据本发明的另一方面，提供了一种介质回收方法，适用于上述的分选装置，介质回收方法包括：将重介质产品通过第一分选结构的第一分选筛进行筛选，以得到未穿过多个第一筛孔的第一介质产品和穿过多个第一筛孔的第一矿浆介质；将未穿过多个第一筛孔的第一介质产品通过第二分选结构的第二分选筛进行筛选，以得到未穿过多个第二筛孔的第二介质产品，而穿过多个第二筛孔的介质产品落入至第三分选筛上，并通过第三分选筛进行筛选，以得到为未穿过多个第三筛孔的第三介质产品和穿过多个第三筛孔的第二矿浆介质；将未穿过多个第二筛孔的第二介质产品和未穿过多个第三筛孔的第三介质产品通过第三分选结构的第四分选筛进行筛选，以得到穿过多个第四筛孔的第三矿浆产品和未穿过多个第四筛孔的合格介质产品。

进一步地，在利用第三分选筛进行筛选时，介质回收方法还包括：利用第一磁场发生组件产生的第一电磁场结合对穿过多个第二筛孔并位于第三分选筛上的介质产品进行冲水的叠加作用下，对吸附在该介质产品上的磁性杂质进行脱除；和/或，在利用第四分选筛进行筛选时，介质回收方法还包括：利用第二磁场发生组件产生的第二电磁场结合对位于第四分选筛上的第二介质产品和第三介质产品进行冲水的叠加作用下，对吸附在第二介质产品和第三介质产品上的磁性杂质进行脱除。

进一步地，在得到合格介质产品和第三矿浆产品后，介质回收方法还包括：将第三矿浆产品通过磁选机进行筛选，以得到精矿和尾矿，并将精矿和合格介质产品作为最终合格产品，而尾矿则进入煤泥水处理工序。

应用本发明的技术方案，分选装置包括第一分选结构、第二分选结构和第三分选结构；其中，第一分选结构包括第一分选筛，第一分选筛上设置有多个用于对重介质产品进行筛选的第一筛孔；第二分选结构沿预设工序流程方向设置在第一分选结构的下游处，第二分选结构包括由上而下设置的第二分选筛和第三分选筛，以用于对未穿过多个第一筛孔的重介质产品进行筛选，第二分选筛上设置有多个第二筛孔，第三分选筛上设置有多个第三筛孔，第三分选筛上还设置有第一磁场发生组件以围绕第三分选筛产生第一电磁场，以用于与穿过多个第二筛孔后掉落至第三分选筛上的重介质产品上吸附的杂质产生磁吸反应以脱除该杂质；第三分选结构沿预设工序流程方向设置在第二分选结构的下游处，第三分选结构包括第四分选筛，第四分选筛上设置有多个第四筛孔，以用于对分别未穿过多个第二筛孔和多个第三筛孔的重介质产品进行筛选。这样，在对重介质产品进行筛选时，由于第二分选结构的第三分选筛上通过第一磁场发生组件形成具有可贯穿全物料层断面的第一电磁场，以在第三分选筛对重介质产品进行筛选时充分吸附脱除吸附在重介质产品表面上的磁性介质，进而明显地提高了筛选后的产品介质的品质和质量，有效地降低了筛选后的产品介质中磁性介质的含量，进而解决了现有技术中的重介质产品矿浆在筛选过程中其上吸附的磁性杂质难以去除，导致产品筛选后的质量较低以及筛选后的合格介质难以被回收的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的实施例的分选装置的整体结构示意图；

图2示出了根据本发明的实施例的分选装置的第一磁场发生组件或第二磁场发生组件的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、第一分选结构；11、第一分选筛；20、第二分选结构；21、第二分选筛；22、第三分选筛；30、第三分选结构；31、第四分选筛；40、第一磁场发生组件；41、第一磁场发生器；42、第一螺线管组；43、第一脉冲电源；50、第二磁场发生组件；51、第二磁场发生器；52、第二螺线管组；53、第二脉冲电源；60、磁选机。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了解决现有技术中的重介质产品矿浆在筛选过程中其上吸附的磁性杂质难以去除，导致产品筛选后的质量较低以及筛选后的合格介质难以被回收的问题，本发明提供了一种分选装置及介质回收方法。

请参考图1和图2所示，应用本发明的一个方面的技术方案，提供了一种分选装置，包括第一分选结构10、第二分选结构20和第三分选结构30；其中，第一分选结构10包括第一分选筛11，第一分选筛11上设置有多个用于对重介质产品进行筛选的第一筛孔；第二分选结构20沿预设工序流程方向设置在第一分选结构10的下游处，第二分选结构20包括由上而下设置的第二分选筛21和第三分选筛22，以用于对未穿过多个第一筛孔的重介质产品进行筛选，第二分选筛21上设置有多个第二筛孔，第三分选筛22上设置有多个第三筛孔，第三分选筛22上还设置有第一磁场发生组件40以围绕第三分选筛22产生第一电磁场，以用于与穿过多个第二筛孔后掉落至第三分选筛22上的重介质产品上吸附的杂质产生磁吸反应以脱除该杂质；第三分选结构30沿预设工序流程方向设置在第二分选结构20的下游处，第三分选结构30包括第四分选筛31，第四分选筛31上设置有多个第四筛孔，以用于对分别未穿过多个第二筛孔和多个第三筛孔的重介质产品进行筛选。

应用本实施例的技术方案，在对重介质产品进行筛选时，由于第二分选结构20的第三分选筛22上通过第一磁场发生组件40形成具有可贯穿全物料层断面的第一电磁场，以在第三分选筛22对重介质产品进行筛选时充分吸附脱除吸附在重介质产品表面上的磁性介质，进而明显地提高了筛选后的产品介质的品质和质量，有效地降低了筛选后的产品介质中磁性介质的含量，进而解决了现有技术中的重介质产品矿浆在筛选过程中其上吸附的磁性杂质难以去除，导致产品筛选后的质量较低以及筛选后的合格介质难以被回收的问题。

为了有效地降低筛选后的产品介质上的磁性介质，分选装置还包括第二磁场发生组件50，第二磁性发生组件设置在第四分选筛31上，以围绕第四分选筛31产生第二电磁场，以用于与未穿过多个第二筛孔和多个第三筛孔且位于第四分选筛31的重介质产品上吸附的杂质产生磁吸反应以脱除该杂质。

在本实施例中，第一分选筛11为滚筒筛，第二分选筛21和第三分选筛22为双层弧形筛，第四分选筛31为直选振动筛。

如图2所示，第一磁场发生组件40包括两个第一磁场发生器41、多个第一螺线管组42和第一脉冲电源43；其中，两个第一磁场发生器41相对设置在第三分选筛22沿其厚度方向的两侧；多个第一螺线管组42沿第一磁场发生器41的长度方向依次间隔地与第一磁场发生器41连接；第一脉冲电源43分别与各第一磁场发生器41的多个第一螺线管组42连接，以使两个第一磁场发生器41围绕第三分选筛22产生第一电磁场。这样，上述设置使得第一脉冲电源43通过多个第一螺线管组42分别与两个第一磁场发生器41连接，进而使两个第一磁场发生器41以第三分选筛22作为感应介质在其之间形成第一电磁场并围绕第三分选筛22，以在对位于第三分选筛22上的重介质产品进行筛选时，脱除吸附在其表面上的磁性介质，提高产品介质的品质和质量。

如图2所示，第二磁场发生组件50包括两个第二磁场发生器51、多个第二螺线管组52和第二脉冲电源53；其中，两个第二磁场发生器51相对设置在第四分选筛31沿其厚度方向的两侧并位于第四分选筛31的中部；多个第二螺线管组52，沿第二磁场发生器51的长度方向依次间隔地与第二磁场发生器51连接；第二脉冲电源53，分别与各第二磁场发生器51的多个第二螺线管组52连接，以使两个第二磁场发生器51围绕第四分选筛31产生第二电磁场。这样，上述设置使得第二脉冲电源53通过多个第二螺线管组52分别与两个第二磁场发生器51连接，进而使两个第二磁场发生器51以第四分选筛31作为感应介质在其之间形成第二电磁场并围绕第四分选筛31，以在对位于第四分选筛31上的重介质产品进行筛选时，脱除吸附在其表面上的磁性介质，进一步提高产品介质的品质和质量。

在本实施例中，第一磁场发生器41的激磁线圈平面与为弧形筛的第三分选筛22的切面平行设置，且两个第一磁场发生器41的激磁线圈的电流方向均为顺时针；第二磁场发生器51的激磁线圈平面与为直线振动筛的平面平行设置，且两个第二磁场发生器51的激磁线圈的电流方向均为顺时针；其中，激磁线圈的电源均为直流电，两个第一磁场发生器41或两个第二磁场发生器51中的上激磁线圈持续供电，而下激磁线圈间断供电，每隔1分钟断电10秒。

具体地，第一分选筛11、第二分选筛21、第三分选筛22和第四分选筛31均由导磁不锈钢材料制成。这样，利用导磁不锈钢材料使得第一磁场发生组件40和第二磁场发生组件50可分别利用第三分选筛22和第四分选筛31作为感应介质，在第一磁场发生器41和第二磁场发生器51所产生的第一电磁场和第二电磁场中产生更高强度的电磁场，以提高磁场作用深度将第三分选筛22和第四分选筛31分别第一电磁场和第二电磁场脱介一体化联合，有效地降低产品介质上磁性介质的携带量。

在本实施例中，具体地，第一筛孔的孔径L1满足：2.5mm≤L1≤3mm；第二筛孔的孔径L2满足：2mm≤L2≤2.5mm；第三筛孔的孔径L3满足：0.5mm≤L3≤1mm；第四筛孔的孔径L4满足：0.1mm≤L4≤0.3mm。

如图1所示，分选装置还包括磁选机60，磁选机60沿预设工序流程方向设置在第三分选结构30的下游处，以用于对穿过多个第四筛孔的重介质产品进行筛选。这样，上述设置利用磁选机60对依次经第一分选筛11、第二分选筛21、第三分选筛22和第四分选筛31筛选后的产品介质进行回收，而利用第一磁场发生组件40和第二磁场发生组件50形成的第一电磁场和第二电磁场降低了产品介质上磁性介质的携带量，提高了磁选机60的入料浓度，进而增加了磁选机60的回收效果。

在本实施例中，利用分选装置对重介质产品进行筛选，可将最终位于第四分选筛31筛上的产品介质物料降低10％，同时将位于第四分选筛31筛下的物料浓度提升至200g/L上，降低了产品介质中的磁性介质的携带量，进而提高了磁选机60的回收效果。

应用本发明的另一个方面，提供了一种介质回收方法，包括将重介质产品通过第一分选结构10的第一分选筛11进行筛选，以得到未穿过多个第一筛孔的第一介质产品和穿过多个第一筛孔的第一矿浆介质；将未穿过多个第一筛孔的第一介质产品通过第二分选结构20的第二分选筛21进行筛选，以得到未穿过多个第二筛孔的第二介质产品，而穿过多个第二筛孔的介质产品落入至第三分选筛22上，并通过第三分选筛22进行筛选，以得到为未穿过多个第三筛孔的第三介质产品和穿过多个第三筛孔的第二矿浆介质；将未穿过多个第二筛孔的第二介质产品和未穿过多个第三筛孔的第三介质产品通过第三分选结构30的第四分选筛31进行筛选，以得到穿过多个第四筛孔的第三矿浆产品和未穿过多个第四筛孔的合格介质产品。这样，通过第一分选筛11、第二分选筛21、第三分选筛22和第四分选筛31依次对重介质产品进行筛选，以有效脱除吸附在产品介质上的磁性介质或者其他杂质，进而解决现有技术中的重介质产品矿浆在筛选过程中其上吸附的磁性杂质难以去除，导致产品筛选后的质量较低以及筛选后的合格介质难以被回收的问题。

可选地，在利用第三分选筛22进行筛选时，介质回收方法还包括：利用第一磁场发生组件40产生的第一电磁场结合对穿过多个第二筛孔并位于第三分选筛22上的介质产品进行冲水的叠加作用下，对吸附在该介质产品上的磁性杂质进行脱除。这样，增加了对位于第三分选筛22上的产品介质上携带的磁性介质的脱除效果。

可选地，在利用第四分选筛31进行筛选时，介质回收方法还包括：利用第二磁场发生组件50产生的第二电磁场结合对位于第四分选筛31上的第二介质产品和第三介质产品进行冲水的叠加作用下，对吸附在第二介质产品和第三介质产品上的磁性杂质进行脱除。这样，增加了对位于第四分选筛31上的产品介质上携带的磁性介质的脱除效果。

具体地，在得到合格介质产品和第三矿浆产品后，介质回收方法还包括：将第三矿浆产品通过磁选机60进行筛选，以得到精矿和尾矿，并将精矿和合格介质产品作为最终合格产品，而尾矿则进入煤泥水处理工序。这样，通过第一分选筛11、第二分选筛21、第三分选筛22和第四分选筛31的筛选后，有效地降低了筛选后的产品介质上磁性介质的携带量，进而提高了利用磁选机60对合格介质的回收效果。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

分选装置包括第一分选结构、第二分选结构和第三分选结构；其中，第一分选结构包括第一分选筛，第一分选筛上设置有多个用于对重介质产品进行筛选的第一筛孔；第二分选结构沿预设工序流程方向设置在第一分选结构的下游处，第二分选结构包括由上而下设置的第二分选筛和第三分选筛，以用于对未穿过多个第一筛孔的重介质产品进行筛选，第二分选筛上设置有多个第二筛孔，第三分选筛上设置有多个第三筛孔，第三分选筛上还设置有第一磁场发生组件以围绕第三分选筛产生第一电磁场，以用于与穿过多个第二筛孔后掉落至第三分选筛上的重介质产品上吸附的杂质产生磁吸反应以脱除该杂质；第三分选结构沿预设工序流程方向设置在第二分选结构的下游处，第三分选结构包括第四分选筛，第四分选筛上设置有多个第四筛孔，以用于对分别未穿过多个第二筛孔和多个第三筛孔的重介质产品进行筛选。这样，在对重介质产品进行筛选时，由于第二分选结构的第三分选筛上通过第一磁场发生组件形成具有可贯穿全物料层断面的第一电磁场，以在第三分选筛对重介质产品进行筛选时充分吸附脱除吸附在重介质产品表面上的磁性介质，进而明显地提高了筛选后的产品介质的品质和质量，有效地降低了筛选后的产品介质中磁性介质的含量，进而解决了现有技术中的重介质产品矿浆在筛选过程中其上吸附的磁性杂质难以去除，导致产品筛选后的质量较低以及筛选后的合格介质难以被回收的问题。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。