本发明涉及固体废物处理领域，具体涉及一种用于煤气化细渣分质分级的装置及方法。
背景技术：
1、煤气化细渣是煤气化过程中的一种固体废弃物，我国每年产生量超过8000万吨，目前的煤气化渣主要采用堆放和填埋的方式处理。这不仅占用大量土地资源，还对生态环境造成严重污染。煤气化细渣主要由残碳和灰分组成，若能有效分离这两种成分，将具有重要的环境和经济价值。浮选法是一种高效分离煤气化细渣的方法。但浮选分离方法在处理煤气化细渣时存在效率低的问题，尤其是小粒径的灰分容易夹带至精矿中，严重影响了分离效果和产品质量。
2、为此，我们提出一种用于煤气化细渣分质分级的装置及方法。
技术实现思路
1、针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种用于煤气化细渣分质分级的装置及方法。
2、为达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：
3、一种用于煤气化细渣分质分级的装置，包括：固液调配装置，壳体上设有进料口与出料口，固液调配装置用于对煤气化工艺段产生的细渣悬浮液进行进行配比浓缩；浮选装置，与固液调配装置的出料口连接，浮选装置用于对经固液调配装置浓缩的细渣悬浮液进行浮选；泡沫收集装置，设于浮选装置后方，泡沫收集装置用于接收经浮选装置浮选后的泡沫层；筛分装置，与泡沫收集装置的出料端连通，筛分装置用于对泡沫收集装置收集的泡沫层进行振动筛选分级。
4、通过设置固液调配装置对煤气化工艺段产生的细渣悬浮液进行配比浓缩，再通过浮选装置对其进行浮选，得到尾矿和泡沫层，然后通过泡沫收集装置对泡沫层进行收集，再将泡沫层送入筛分装置进行振动筛选得到精矿，相较于现有技术中将细渣悬浮液沉降、过滤等步骤得到固体废弃物煤气化细渣，一般采用堆放和填埋的方式处理，通过本装置处理后得到了不同的富碳产品，可将不同的富碳产品用于不同的用途，实现了煤气化细渣的回收利用，并且不用在处理前对细渣悬浮液进行沉降和过滤，回收的产品更加多样，产品用途更广。
5、进一步限定，固液调配装置包括中空的壳体、配料耙、配料转轴和溢流孔；壳体内的空间作为调配仓，配料转轴竖向转动连接在壳体上、且配料转轴位于壳体内的中心位置，配料耙固定设于配料转轴的周面上，配料转轴通过电机驱动旋转，进料口处设有进料管，进料口开设于壳体的侧壁上部，壳体呈圆柱状、且底面为向下凸出的锥形面，出料口开设于壳体底面的中心，出料口连接有出料管，溢流孔开设于壳体的侧壁上部，溢流孔上连接有溢流管。
6、通过进料口往调配仓内加入细渣悬浮液，内部的配料耙在配料转轴的转动下带动底部的固体颗粒物移动，避免固体颗粒物在底部沉积，在重力沉降和配料耙的作用下，得到合适浮选固液比的浮选矿浆，浮选矿浆从出料口的出料管排出，得到的水分密度比浮选矿浆的密度低，从调配仓上部的溢流管排出，水分还能用于煤气化工艺段洗气使用，更利于材料的节省。
7、进一步限定，浮选装置包括浮选槽、通气管、尾矿出口、浮选电机、浮选转子和刮板；出料管的端头位于浮选槽内，浮选槽的一侧设有出料槽口，浮选电机通过支架竖向固定设于浮选槽上方，浮选转子固定连接在浮选电机的输出轴上，通气管穿设在浮选转子外、且顶部固定在支架上，通气管的周面上设有一连接进气设备的进气管，尾矿出口开设于浮选槽的底部，刮板通过转轴设于浮选槽的上方、用于将浮选槽表面的泡沫层从出料槽口刮出。
8、通过将浮选矿浆排入至浮选槽内进行浮选，浮选矿浆中的灰分一般表现为亲水性，残碳表现为疏水性，疏水性的残碳在空气与浮选药剂作用下逐渐形成气泡飘至上面形成气泡层，灰分则在底部形成矿浆层，将矿浆层从浮选槽底部的尾矿出口排出，排出的矿浆层经过沉降、过滤得到尾矿，实现残碳的分离和回收。
9、进一步限定，泡沫收集装置呈圆盘状、底面为向下凸出的锥形面，泡沫收集装置设于出料槽口下方、对泡沫层实现接取，泡沫收集装置的底面中心位置设有喇叭口状的排出口，排出口连接有排出管，泡沫收集装置通过排出管与筛分装置连通；将泡沫收集装置设置成圆盘状结构简单，设于出料槽口下方直接接取气泡层，使用方便。
10、进一步限定，筛分装置包括筛分机体、筛分进口、筛箱盖、观察口、筛网和接料斗；筛箱盖设于筛分机体上方对筛分机体实现封闭，筛网倾斜设于筛分机体内，筛分进口和观察口均设于筛箱盖上，筛箱盖也为倾斜设置、且筛分进口设于筛箱盖的最高处，接料斗与筛网相匹配、倾斜设于筛网的下方，排出管连接在筛分进口上；通过筛分机体对泡沫层进行振动筛选，未通过筛网的标记为一级精矿，通过筛网落入下方的接料斗的标记为二级精矿，通过振动机构对泡沫层进行进一步的筛选，两者可用于不同的用途，一级精矿比表面积大、微观形貌孔径发达且碳含量高可用作碳材料的研究，如催化剂载体、电极材料以及吸附剂等，二级精矿相对于一级精矿比表面积较小碳含量较低，可以回炉燃烧，减低煤的消耗量，提升了煤气化细渣的利用率以及经济效益。
11、一种煤气化细渣分质分级方法，使用上述的用于煤气化细渣分质分级的装置，包括如下步骤：
12、s1.将煤气化工艺段产生的细渣悬浮液直接从进料口输送至调配仓内，打开固液调配装置的电机使配料转轴带动配料耙转动，将沉积在池底的固体颗粒推向液体中，使其混合为浮选矿浆，待浮选矿浆达到符合浮选要求的的固液比后将浮选矿浆从出料口排出；
13、s2.浮选装置接收到从出料管排出的浮选矿浆后，往浮选槽内加入浮选药剂，待浮选矿浆在浮选槽内达到一定高度时打开浮选电机、进气装置，同时还需要打开驱动刮板的电机，进气装置通过进气管和通气管将空气输送至浮选槽内，在空气和浮选药剂的作用下，疏水性的残碳形成气泡漂至浮选槽上部形成泡沫层，富含灰分的矿浆层位于浮选槽下部，矿浆层通过尾矿出口排出，经过沉降和过滤得到尾矿，泡沫层通过刮板刮至泡沫收集装置内；
14、s3.泡沫收集装置在收集到足量的泡沫层后将泡沫层通过筛分进口输送至筛分机体内，打开筛分机体的电机进行振动筛选，通过筛网落入接料斗内的为二级精矿，未通过筛网的为一级精矿。
15、通过本方法将原本的细渣悬浮液直接进行固液调配、浮选和振动筛选处理，相较于现有的先将其进行沉降、过滤再进行处理节省了处理前的步骤，并且通过本方法的处理将混合的细渣悬浮液分离为富含无机灰分的尾矿、富碳的一级精矿和二级精矿，相较于现有技术的煤气化细渣处理，分离更为精细，尾矿、一级精矿和二级精矿均可用于不同的用途，提升了煤气化细渣的回收利用率以及经济效益，实现了煤气化细渣的分质分级。
16、进一步限定，步骤s1中的浮选矿浆固液比为50kg/m3。
17、进一步限定，步骤s2中的浮选剂采用非极性烃类油，用量为5-25kg/t。
18、进一步限定，步骤s2中的浮选电机转速为1500-2000rpm，空气流量为0.2-5m3/h。
19、本发明的有益效果为：通过本装置和方法对煤气化细渣进行分质分级，不仅节省了煤气化工艺中对细渣悬浮液的沉降、过滤、干燥等操作步骤，还使其分质分级更加的精细，提升了煤气化细渣的利用价值、经济效益和环境效益。
1.一种用于煤气化细渣分质分级的装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于煤气化细渣分质分级的装置，其特征在于，所述固液调配装置(1)包括中空的壳体(11)、配料耙(12)、配料转轴(13)和溢流孔(14)；所述壳体(11)内的空间作为调配仓，所述配料转轴(13)竖向转动连接在所述壳体(11)上、且所述配料转轴(13)位于所述壳体(11)内的中心位置，所述配料耙(12)固定设于所述配料转轴(13)的周面上，所述配料转轴(13)通过电机驱动旋转，所述进料口(15)处设有进料管(17)，所述进料口(15)开设于所述壳体(11)的侧壁上部，所述壳体(11)呈圆柱状、且底面为向下凸出的锥形面，所述出料口(16)开设于所述壳体(11)底面的中心，所述出料口(16)连接有出料管(18)，所述溢流孔(14)开设于所述壳体(11)的侧壁上部，所述溢流孔(14)上连接有溢流管。
3.根据权利要求2所述的用于煤气化细渣分质分级的装置，其特征在于，所述浮选装置(2)包括浮选槽(21)、通气管(22)、尾矿出口(23)、浮选电机(24)、浮选转子(25)和刮板(26)；所述出料管(18)的端头位于所述浮选槽(21)内，所述浮选槽(21)的一侧设有出料槽口，所述浮选电机(24)通过支架竖向固定设于所述浮选槽(21)上方，所述浮选转子(25)固定连接在所述浮选电机(24)的输出轴上，所述通气管(22)穿设在所述浮选转子(25)外、且顶部固定在所述支架上，所述通气管(22)的周面上设有一连接进气设备的进气管(221)，所述尾矿出口(23)开设于所述浮选槽(21)的底部，所述刮板(26)通过转轴设于所述浮选槽(21)的上方、用于将所述浮选槽(21)表面的泡沫层从所述出料槽口刮出。
4.根据权利要求3所述的用于煤气化细渣分质分级的装置，其特征在于，所述泡沫收集装置(3)呈圆盘状、底面为向下凸出的锥形面，所述泡沫收集装置(3)设于所述出料槽口下方、对泡沫层实现接取，所述泡沫收集装置(3)的底面中心位置设有喇叭口状的排出口(31)，所述排出口(31)连接有排出管(32)，所述泡沫收集装置(3)通过排出管(32)与所述筛分装置(4)连通。
5.根据权利要求4所述的用于煤气化细渣分质分级的装置，其特征在于，所述筛分装置(4)包括筛分机体(41)、筛分进口(42)、筛箱盖(43)、观察口(44)、筛网(45)和接料斗(46)；所述筛箱盖(43)设于所述筛分机体(41)上方对所述筛分机体(41)实现封闭，所述筛网(45)倾斜设于所述筛分机体(41)内，所述筛分进口(42)和所述观察口(44)均设于所述筛箱盖(43)上，所述筛箱盖(43)也为倾斜设置、且所述筛分进口(42)设于所述筛箱盖(43)的最高处，所述接料斗(46)与所述筛网(45)相匹配、倾斜设于所述筛网(45)的下方，所述排出管(32)连接在所述筛分进口(42)上。
6.一种煤气化细渣分质分级方法，使用权利要求1-5中任一所述的用于煤气化细渣分质分级的装置，其特征在于，包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的煤气化细渣分质分级方法，其特征在于，所述步骤s1中的浮选矿浆固液比为50kg/m3。
8.根据权利要求6所述的煤气化细渣分质分级方法，其特征在于，所述步骤s2中的浮选药剂采用非极性烃类油，用量为5-25kg/t。
9.根据权利要求6所述的煤气化细渣分质分级方法，其特征在于，所述步骤s2中的浮选电机(24)转速为1500-2000rpm，空气流量为0.2-5m3/h。
