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1、(10)申请公布号 CN 102259856 A (43)申请公布日 2011.11.30 CN 102259856 A *CN102259856A* (21)申请号 201110158206.3 (22)申请日 2011.06.14 C01B 31/12(2006.01) B09B 3/00(2006.01) (71)申请人 福建省龙岩龙能粉煤灰综合利用有 限公司 地址 364002 福建省龙岩市新罗区雁石镇 （龙雁工业集中区） (72)发明人 许闽清 (74)专利代理机构 广州三环专利代理有限公司 44202 代理人 戴建波 (54) 发明名称 采用浮选法由粉煤灰制高比表面活性炭的系 统 。
2、(57) 摘要 本发明公开了一种采用浮选法由粉煤灰制高 比表面活性炭的系统， 其包括浮选系统及活化系 统。其优点在于 ： 1、 由于每一浮选装置内均设置 了散气装置， 散气装置的多个气孔设置为各自以 不同的角度指向斜上方， 使壳体内的物料形成紊 流， 达到更好的浮选效果 ； 2、 散气装置的表面也 具有反射的作用， 既可以加强紊流的效应， 又可以 使气泡及颗粒经反弹重新向上运动， 能有效地提 高浮选率 ； 3、 通过设置第一回收装置， 使活化炉 内的碱蒸汽得到有效的回收， 避免了碱蒸汽直接 排到大气中污染环境及带来安全隐患 ； 4、 通过设 置第二回收装置， 使碱蒸汽冷却后得到的碱颗粒 被过滤。
3、并回收， 同时避免了粉尘排入大气中。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 9 页 附图 5 页 CN 102259859 A1/2 页 2 1. 一种采用浮选法由粉煤灰制活性炭的系统， 其包括浮选系统及活化系统， 其中， 所述 浮选系统包括至少一个浮选装置， 所述浮选装置包括竖直设置的筒体、 位于该筒体顶部的 溢流收集段、 位于该筒体底部的尾灰收集段、 位于所述筒体内的散气装置 ； 所述溢流收集段 设有出料口 ； 所述尾灰收集段设有尾灰出口 ； 所述散气装置的表面上设有多个气孔， 该多 个气孔设置为各自与水平面成不同的。
4、角度 ； 所述活化系统包括 ： 氮气供应装置， 其通过第一连接管道与活化炉的氮气进气口相连通 ； 活化炉， 其为密闭容器， 其内设有加热装置 ； 所述活化炉包括第一出气口和氮气进气 口 ； 所述的氮气进气口处设形成氮气气幕， 所述的第一出气口处连接有第二连接管道 ； 第一回收装置， 其为内设吸收液的密闭容器， 所述第二连接管道插进所述第一回收装 置内， 并延伸到所述吸收液的液面以下 ； 所述吸收液的液面上部设有出气口。 2. 如权利要求 1 所述的系统， 其中， 所述浮选装置进一步包括 ： 位于所述筒体内、 间隔设置的多层浮选板， 其中底层浮选板位于所述散气装置的上 方 ； 位于所述溢流收集段。
5、上方的分配装置， 所述分配装置为下部或底端设置有多条分配管 道的容器， 所述分配管道的末端位于所述散气装置及所述底层浮选板之间 ； 供气装置， 该供气装置通过第一气体管道与所述散气装置上的多个气孔连通。 3. 如权利要求 1 所述的系统， 其中， 至少一个所述浮选装置内， 所述散气装置为尖端向 上的锥斗状， 所述多个气孔设于其锥面上。 4. 如权利要求 1 所述的系统， 其中， 至少一个所述浮选装置内， 所述筒体包括位于上部 的较细的第一浮选段和位于下部的较粗的第二浮选段， 所述溢流收集段位于所述第一浮选 段的外部 ； 所述第一浮选段和所述第二浮选段之间设有用作过渡区域的扩散锥体段， 该扩 散。
6、锥体段位于底层浮选板的上方。 5. 如权利要求 2 所述的系统， 其中， 所述浮选系统包括两个浮选装置， 第一浮选装置的 出料口连接有出料管道， 该出料管道通向第二浮选装置。 6. 如权利要求 1 所述的系统， 其中， 所述活化系统的活化炉进一步包括第二出气口， 所 述的第二出气口处设有防爆阀， 所述的氮气气幕位于该防爆阀的内侧。 7. 如权利要求 6 所述的系统， 其中， 所述活化系统的活化炉设有竖直的气体管道 ； 该气 体管道顶端的出口设置为所述的第二出气口 ； 该气体管道的侧壁、 所述第二出气口的下方 设置有所述的氮气进气口。 8. 如权利要求 1 所述的系统， 其中， 所述系统还包括炭。
7、化系统， 所述炭化化系统位于所 述浮选系统和所述活化系统之间， 其包括 ： 燃烧装置， 其具有进气口及出气口 ； 双筒旋转炭化炉， 其包括可旋转的内筒及可旋转的外筒、 位于所述内筒内的加热装置、 驱动所述内筒及所述外筒旋转的驱动装置， 所述的外筒套在所述的内筒之外 ； 燃气 - 烟气回路结构， 该回路结构将炭化炉之炭粉原料受热所产生的燃气送入燃烧装 置进行燃烧， 并将燃气所产生的烟气进一步用于加热炭粉原料， 其包括位于所述炭化炉的 多个开口及连接于所述炭化炉和所述燃烧装置之间的气体管道。 9. 如权利要求 8 所述的系统， 其中， 所述炭化炉的多个开口包括位于所述炭化炉的内 权 利 要 求 书。
8、 CN 102259856 A CN 102259859 A2/2 页 3 筒首部的第一开口、 位于所述炭化炉的内筒尾部的第二开口、 位于所述炭化炉的外筒尾部 的第三开口 ； 所述第二开口套在所述外筒之内。 10. 如权利要求 8 所述的系统， 其中， 所述气体管道包括与所述第一开口连通的第一 气体管道、 与所述第三开口连通的第二气体管道， 所述第一气体管道的另一端通向所述燃 烧装置的进气口或出气口， 所述第二气体管道的另一端通向所述燃烧装置的出气口或进气 口。 权 利 要 求 书 CN 102259856 A CN 102259859 A1/9 页 4 采用浮选法由粉煤灰制高比表面活性炭的系。
9、统 技术领域 0001 本发明涉及利用粉煤灰制造活性炭， 更具体地讲， 本发明涉及一种采用浮选法由 粉煤灰制活性炭的系统。 背景技术 0002 粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一， 现阶段我国年排渣量已达 3000 万 吨。随着电力工业的发展， 燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加。粉煤灰中含有大量未燃烧 的碳颗粒， 经浮选后， 可用作制造活性炭的原料。 0003 中国专利 200810031474.7 公开了一种粉煤灰专用浮选柱， 在浮选柱筒体顶部装 有矿浆分配器， 筒体内设多层鼓泡板， 筒体下部设多点旋流装置和多点尾灰溢流孔， 矿浆分 配器周围装置矿浆分配管， 筒体周边装置循环管道， 循环管。
10、道上端与矿浆分配管连接连通， 下端与旋流装置连接连通， 矿浆分配管接口和进出料口分别连接循环泵两端， 在浮选柱上 部还装有高碳灰均衡溢流板及高碳灰溢流收集口， 尾灰溢流孔通过管道连接安装有尾灰自 动调节箱。 0004 中国专利 200920064391.8 公开了一种循环流化床锅炉粉煤灰专用浮选柱， 在顶 部装有矿浆分配器， 内设多层鼓泡板， 下部设多点旋流装置， 底部连接安装锥形尾灰收集 槽， 矿浆分配器周围装置矿浆分配管， 周边装置循环管道， 矿浆分配管连接循环泵， 在浮选 柱上部还装有高碳灰均衡溢流板及收集口， 锥形尾灰收集槽其底端连接的尾灰管道连接至 尾灰自动调节箱。 0005 中国专。
11、利 200920261379.6 公开了一种垃圾微波裂解生产活性炭使用的搅拌浮选 设备 ； 该搅拌浮选设备包括 ： 机体部分 F、 动力部分 G 和搅拌浮选部分 H。机体部分 F 包括 ： 搅拌浮选缸、 机架、 浮选物出口和混合物出口， 动力部分 G 包括 ： 搅拌浮选电机和搅拌浮选 轴， 搅拌浮选电机固定设置在所述的机架上， 搅拌浮选电机与搅拌浮选轴连接。 搅拌浮选部 分 H 包括 ： 搅拌叶片和浮选叶片， 搅拌叶片固定设置在所述的搅拌浮选轴底部， 浮选叶片固 定设置在所述的搅拌浮选轴上部。 0006 中国专利 200920063583.7 公开了一种用粉煤灰制取活性炭的新设备， 包括依次 。
12、连接的粉煤灰原灰进灰斗、 电子计量秤、 箱式冲灰器、 矿浆预处理器、 第一级浮选柱、 第二级 浮选柱、 第一浓缩机、 第一过滤机、 第一烘干机、 活性炭专用磨、 油水分离器、 第二烘干机 ； 矿 浆预处理器和第二级浮选柱还连接有分散剂及复合浮选剂的自动加药机， 活性炭专用磨还 连接有高压蒸汽管道。 0007 中国专利 200820046239.2 公开了一种粉煤灰浮选炭生产装置， 粉煤灰浮选炭生 产装置包括可对粉煤灰粒度进行筛选的筛分模块、 搅拌模块， 可把精煤和尾灰分离的浮选 模块、 脱水模块以及把以上模块依次有机联系成整体的输送机构。 0008 上述技术方案的缺点是 ： 通常采用旋流气体或。
13、层流气体推送气泡向上运动， 粉煤 灰颗粒的运动轨迹为螺旋向上或直线向上， 浮选效果差 ； 未设置反射面， 落下的气泡及颗粒 直接进入尾灰出口， 浪费了能耗。 说 明 书 CN 102259856 A CN 102259859 A2/9 页 5 发明内容 0009 针对现有技术的缺点， 本发明的目的是提供一种采用浮选法由粉煤灰制高比表面 活性炭的系统， 其利用粉煤灰浮选得到的碳颗粒制备活性炭， 在浮选过程中能使粉煤灰颗 粒以紊流状态被向上推送、 且在一次浮选过程中被多次反射。 0010 为了实现上述目的， 本发明提供了一种采用浮选法由粉煤灰制活性炭的系统， 其 包括浮选系统及利用碱进行活化的活化。
14、系统。 其中， 浮选系统包括至少一个浮选装置， 每一 浮选装置均包括竖直设置的筒体、 位于该筒体顶部的溢流收集段、 位于该筒体底部的尾灰 收集段、 位于筒体内的散气装置 ； 溢流收集段设有出料口， 尾灰收集段设有尾灰出口 ； 散气 装置的表面较大， 用于对气泡及颗粒进行反射 ； 散气装置的表面上设有多个气孔， 该多个气 孔设置为各自与水平面成不同的角度， 以使筒体内的物料形成紊流 ； 0011 该系统的活化系统包括 ： 0012 氮气供应装置， 其通过第一连接管道与活化炉的氮气进气口相连通 ； 0013 活化炉， 其为密闭容器， 其内设有加热装置 ； 该活化炉包括第一出气口和氮气进气 口 ； 。
15、其中， 氮气进气口处设形成氮气气幕， 第一出气口处连接有第二连接管道 ； 0014 第一回收装置， 其为内设吸收液的密闭容器， 第二连接管道插进第一回收装置内， 并延伸到吸收液的液面以下 ； 吸收液的液面上部设有出气口。 0015 本发明的系统适用于以碱为活化剂的活化反应。 例如， 以氢氧化钾为活化剂， 其与 炭颗粒在高温下的反应为 ： 0016 KOH+C K2CO3+K2O+H2 0017 KOH、 K2CO3、 K2O 对单个石墨微晶或微晶群形成刻蚀而生成不同孔径的孔隙， 活化过 程中反应生成的小分子气体， 如 CO、 CO2、 H2、 H2O、 H2S 等， 沿着已有孔道流出的过程中，。
16、 因高温 膨胀而起到扩孔的作用。另外， 在活化的过程中， 会有金属钾蒸汽产生。金属钾蒸汽将进入 石墨层间， 发挥造孔、 扩孔的作用。 0018 由于金属钾蒸汽十分活跃， 与空气直接接触会爆炸。 为了避免爆炸的发生， 在整个 活化过程中要通入氮气， 以阻止金属钾蒸汽与空气直接接触。 0019 根据本发明的一实施方式， 浮选装置进一步包括 ： 0020 位于筒体内、 间隔设置的多层浮选板， 浮选板上有多个孔 ； 该浮选板的作用有两 个 ： 一是使具有不同浮力的不同物料分层 ； 二是通过浮选板上的孔的孔径限制气泡的大 小。浮选板上的孔的孔径为 0.5 厘米 -5 厘米， 浮选板可为金属、 各种塑料或。
17、其它材料制成， 其具体可为单层或多层， 例如 2-5 层， 其中底层浮选板位于散气装置的上方 ； 0021 位于溢流收集段上部的分配装置， 分配装置为下部或底端设置有多条分配管道的 容器， 分配管道的末端位于散气装置及底层浮选板之间 ； 0022 供气装置， 该供气装置通过第一气体管道与散气装置上的多个气孔连通。 0023 根据本发明的一实施方式， 至少一个浮选装置内， 散气装置为尖端向上的锥斗状， 多个气孔设于其锥面上。设置该锥斗状的散气装置的目的在于 ： 1、 结合有碳颗粒的气泡被 该锥斗状的散气装置向更多的角度反射， 其反射效果优于平面反射 ； 2、 散气装置喷气， 驱动 气泡以紊流状态。
18、在筒体内四散漂浮， 达到更好的浮选效果 ； 3、 未穿过浮选板的气泡被锥斗 状散气装置反射， 从而加剧了紊流运动的效果， 提高了浮选率。为了达到更好的反射效果， 说 明 书 CN 102259856 A CN 102259859 A3/9 页 6 根据本发明的另一实施方式， 该锥斗状散气装置的锥斗角度为60-150(锥斗角度为过 轴的截面与锥斗表面的两条交线之间的角度)。 其具体可根据不同的物料， 选择不同的锥斗 角度， 如 CFB 粉煤灰采用 90的锥斗角度。 0024 根据本发明的另一实施方式， 至少一个浮选装置内， 筒体包括位于上部的较细的 第一浮选段和位于下部的较粗的第二浮选段， 溢流。
19、收集段位于第一浮选段的外部， 且溢流 收集段的底端低于第一浮选段的顶端， 用于收集从浮选段溢流出的颗粒物。 例如， 溢流收集 段可为底板上有孔的圆柱形容器， 第一浮选段的顶端从其底板上的孔穿出， 这样， 浮选段内 浮选出的颗粒物不断地向上堆积， 就越过浮选段的筒壁流进溢流收集段内 ； 又如， 第一浮选 段的顶部外壁上设有溢流孔或溢流管， 溢流收集段为位于该溢流孔或溢流管下方的容器。 具体而言， 第一浮选段和所述第二浮选段之间设有用作过渡区域的扩散锥体段， 该扩散锥 体段位于底层浮选板的上方， 具体可位于两层浮选板之间， 例如位于底层浮选板和与其相 邻的上一层浮选板之间。 通过设置扩散锥体段， 。
20、使浮选装置增加了反射面， 进而使自下方冲 上来的气泡速度减缓并调整其运动方向， 这样做的优点在于 ： 1、 通过反射加剧气泡的紊流 运动效果 ； 2、 避免气泡沿着筒壁冲向浮选装置的顶部而使顶部的溢流面不够平整。 0025 根据本发明的另一实施方式， 至少一个浮选装置内， 供气装置连接有一条或多条 第二气体管道， 第二气体管道通向分配装置内或连接到分配管道。例如该第二气体管道可 为一条， 通向分配装置内 ； 也可为多条， 分别连接到每条分配管道。 另外， 整个系统可以只设 置一个供气装置， 该一个供气装置通过不同的管道将气体输送到各级浮选装置的反射散气 装置和分配装置。这样， 可通过气体驱动位。
21、于分配装置内的粉煤灰颗粒加速通过分配管道 进入筒体， 进而提高浮选的效率。相对于现有技术中以文丘里管产生的负压驱动分配装置 中的物料向下流动的技术方案， 通过气体管道输送高压气体既可以降低能耗， 又可以根据 物料的多少及粘稠度调节气体压力， 进而提高产品精度。 0026 根据本发明的另一实施方式， 至少一个浮选装置内， 还包括位于筒壁或散气装置 上的物理分离装置。 通过设置物理分离装置， 有效地打破碳颗粒与灰分之间的结合， 大大提 高了碳的浮选率。该物理分离装置具体可为超声分离装置或超声破散装置， 通过发射超声 波提高碳颗粒和灰分的剥离， 形成粒度达一万目的超细的碳颗粒。 具体而言， 该超声分。
22、离装 置或超声破散装置包括超声波发射器及配套的辅助装置。 0027 另外， 本发明的浮选系统中， 浮选装置可为一个或多个， 其中， 多个浮选装置可使 粉煤灰颗粒经过多级浮选。 例如， 浮选系统包括两个浮选装置， 第一浮选装置的出料口连接 有出料管道， 该出料管道通向第二浮选装置。 具体而言， 该出料管道可通向第二浮选装置的 分配装置， 也可通向第二浮选装置的其它装置， 例如储料装置 ( 用于向待浮选的颗粒中添 加化学药剂并进行搅拌的装置， 该装置具有与第二浮选装置的分配装置相连通的管道)。 也 即， 第一浮选装之的浮选产物可作为第二浮选装置的原料。 0028 为了进一步提高本发明之系统的安全性。
23、， 优选地， 在本发明的系统中， 其活化炉进 一步包括第二出气口， 该第二出气口处设有防爆阀， 而且上述的氮气气幕位于该防爆阀的 内侧。 0029 这样， 当活化炉内的压力超过一定限度， 防爆阀门自动打开。这样设置有两个作 用 ： 一是当气体压力小时， 挡住活化炉的第二出气口， 作为阻止活化炉内的气体溢出的屏 障 ； 二是当活化炉内的气体剧烈膨胀超过一定的限度 ( 例如 3 公斤 ) 时， 自动打开， 避免活 说 明 书 CN 102259856 A CN 102259859 A4/9 页 7 化炉炸膛。 0030 氮气气幕位于防爆阀的内侧， 与防爆阀门形成了阻止活化炉内的气体溢出的两道 屏障。
24、。这样即使防爆阀门打开， 在氮气气幕的阻挡下， 活化炉内的气体仍然无法溢出。 0031 整个反应过程中及反应后， 活化炉内的气体通入到第一回收装置内进行回收。第 一回收装置内的吸收液 ( 例如水 ) 将吸收气体中的 KOH 蒸汽、 K2CO3蒸汽、 K2O 蒸汽及高温钾 蒸汽， 以避免这些具有污染性、 腐蚀性、 爆炸性的危险气体通入大气中。 0032 根据本发明的另一实施方式， 活化炉设有竖直的气体管道 ； 该气体管道顶端的出 口为第二出气口， 该第二出气口处设有防爆阀 ； 该气体管道的侧壁、 第二出气口的下方开有 氮气进气口。氮气进气口位于防爆阀门之下， 不断通入的高压氮气在氮气进气口处形成。
25、氮 气气幕。 0033 根据本发明的另一实施方式， 该系统还包括炭化系统， 该炭化系统位于浮选系统 和活化系统之间， 其包括 ： 0034 燃烧装置， 其具有进气口及出气口 ； 0035 双筒旋转炭化炉， 其包括可旋转的内筒及可旋转的外筒、 位于内筒内的加热装置、 驱动内筒及外筒旋转的驱动装置， 外筒套在内筒之外 ； 0036 燃气 - 烟气回路结构， 该回路结构将炭化炉之炭粉原料受热所产生的燃气送入燃 烧装置进行燃烧， 并将燃气所产生的烟气进一步用于加热炭粉原料， 其包括位于炭化炉的 多个开口及连接于炭化炉和燃烧装置之间的气体管道。 0037 本发明中所称的 “炭粉原料” 特指在炭化炉内炭化。
26、的原料， 其可为颗粒状含碳物 料， 例如由粉煤灰浮选制得的含碳颗粒。 0038 本发明中所称的 “燃气” 特指炭粉原料在热作用下产生的可燃性气体， 其可包括 CO、 H2、 CH4、 烷烃、 烯烃、 煤焦油等各种挥发物组分 ； 所称的 “烟气” 为燃气在燃烧装置中燃烧 后所产生的气体。 0039 本发明中， 炭化炉的内筒及外筒的旋转方向可相同， 也可相反。优选地， 外筒的轴 线与内筒的轴线重合。 0040 外筒和内筒的轴线可水平， 也可与水平面有微小的夹角， 例如 5 -8。外筒和内 筒在驱动装置的驱动下旋转， 使位于其内的炭粉原料加热得更均匀更充分。 0041 燃烧装置 ( 例如燃烧炉 ) 。
27、位于炭化炉之外， 其通过气体管道与炭化炉相连通。气 体管道中间可设置有气体泵。 这样， 在气体泵的抽送下， 炭化炉内的炭粉原料炭化分解时产 生的燃气通过气体管道进入燃烧装置的进气口， 在燃烧装置内进行燃烧。燃烧后产生的高 温烟气通过气体管道通入炭化炉内。此时关闭加热装置， 依靠炭化炉内的高温烟气对炭化 炉内的炭粉原料进行加热并炭化。 炭化产生的燃气又被泵回燃烧装置内燃烧并产生高温烟 气， 如此循环。 0042 由于设置了燃气 - 烟气回路结构， 炭化过程中产生的可燃性气体从该回路结构进 入燃烧装置中燃烧， 燃烧产生的高温烟气从该回路结构中进入炭化炉， 对炭化炉内的炭粉 原料进行加热进而炭化。这。
28、样， 既节省了能源， 又避免了大量可燃性气体排入大气中， 减少 了环境污染。 0043 根据本发明的另一实施方式， 燃气 - 烟气回路结构包括位于内筒首部的第一开 口、 位于内筒尾部的第二开口、 位于外筒尾部的第三开口 ； 第二开口套在外筒之内。 说 明 书 CN 102259856 A CN 102259859 A5/9 页 8 0044 第二开口的数目可以有多个， 例如位于与内筒的尾端距离相等的同一纵截面上， 外筒将所有第二开口均套于其内。 0045 炭粉原料从内筒的第一开口处进入， 在内筒旋转的作用下， 流向第二开口， 并经第 二开口进入外筒， 同样在外筒的旋转作用下， 流向第三开口。燃。
29、气 - 烟气与炭粉原料可为顺 流接触， 也可为逆流接触。 当顺流接触， 炭粉原料在热作用下产生的可燃性气体从第三开口 流出炭化炉， 进入燃烧装置进行燃烧 ； 可燃性气体燃烧产生的高温烟气从第一开口进入炭 化炉， 并经第二开口流向第三开口。 当逆流接触， 炭粉原料在热作用下产生的可燃性气体从 第一开口流出炭化炉， 进入燃烧装置进行燃烧 ； 可燃性气体燃烧产生的高温烟气从第三开 口进入炭化炉， 并经第二开口流向第一开口。本发明优选为顺流接触。 0046 根据本发明的另一实施方式， 气体管道包括与第一开口连通的第一气体管道、 与 第三开口连通的第二气体管道， 第一气体管道的另一端通向燃烧装置的进气口。
30、或出气口， 第二气体管道的另一端通向燃烧装置的出气口或进气口。 0047 与现有技术相比， 本发明具有如下有益效果 ： 0048 1、 由于每一浮选装置内均设置了散气装置， 散气装置的多个气孔设置为各自以不 同的角度指向斜上方， 使壳体内的物料形成紊流， 达到更好的浮选效果 ； 0049 2、 散气装置的表面也具有反射的作用， 既可以加强紊流的效应， 又可以使气泡及 颗粒经反弹重新向上运动， 能有效地提高浮选率。下面结合附图对本发明作进一步的详细 说明。 附图说明 0050 图 1 是本发明实施例 1 的结构框图 ； 0051 图 2 是本发明实施例 1 的浮选系统的结构示意图 ； 0052 。
31、图 3 是本发明实施例 1 的炭化系统的结构示意图 ； 0053 图 4 是本发明实施例 1 的活化系统的结构示意图 ； 0054 图 5 是本发明实施例 2 的浮选系统的结构示意图 ； 具体实施方式 0055 实施例 1 0056 本实施例利用粉煤灰颗粒浮选得到碳颗粒 ( 炭粉原料 )， 干燥、 造粒后， 再对其进 行炭化， 并对炭化后的炭粉进行活化， 其包括浮选系统、 炭化系统、 活化系统(如图1所示)。 0057 图 2 所示为本实施例的浮选系统， 其包括一个浮选装置， 该浮选装置包括 ： 储料装 置 11、 分配装置 12、 竖直设置的筒体 13、 锥斗状反射散气装置 14、 多层浮选。
32、板 15、 供气装置 16、 物理分离装置如超声波分离装置18、 过滤板19、 尾灰箱110、 溢流收集段1301、 尾灰收集 段 1305。 0058 竖直设置的筒体 13 可分为三部分， 从上到下依次为 ： 第一浮选段 1302、 扩散锥体 段 1303、 第二浮选段 1304。其中， 第一浮选段 1302 较细， 其内设有一层浮选板 15。第二浮 选段 1304 较粗， 其内设有散气装置 14 和一层浮选板 15。扩散锥体段 1303 位于第一浮选段 1302 和第二浮选段 1304 之间， 为尖端向上的锥斗状的过渡区域。 0059 溢流收集段 1301 位于第一浮选段 1302 的外部。
33、， 且第一浮选段 1302 的顶端位于溢 说 明 书 CN 102259856 A CN 102259859 A6/9 页 9 流收集段 1301 的顶端和底端之间 ； 另外， 溢流收集段 1301 的底端设有出料口 1309。 0060 尾灰收集段 1305 为尖端向下的锥斗状， 且其底部尖端处设有尾灰出口 1306， 尾灰 出口 1306 连接有尾灰管道 1307， 尾灰管道 1307 连接到尾灰箱 110， 尾灰箱 110 位于尾灰管 道 1307 的末端， 且套在尾灰管道 1307 之外， 尾灰管道 1307 末端的高度位于顶层浮选板之 上， 且尾灰管道1307的末端设有液面调节装置，。
34、 用于通过调节尾灰管道1307的末端的高度 来调节浮选装置内的液面高度。尾灰箱 110 的底端设有排灰口 1308。在第二浮选段 1304 和尾灰收集段 1305 之间设有过滤板 19。 0061 散气装置 14 为尖端向上的锥斗状， 其锥斗角度为 120， 其锥面上设有多个气孔 1401 ； 其位于第二浮选段 1304 内， 且位于锥斗状尾灰收集段 1305 上方。散气装置 14 上设 有多个超声分离装置 18。 0062 间隔设置的多层 ( 例如三层 ) 浮选板 15 分别位于第一浮选段 1302 和第二浮选段 1304 内， 其中底层的浮选板 15 位于锥斗状散气装置 14 的上方。 0。
35、063 分配装置 12 位于溢流收集段 1301 上方， 为下部设置有多条 ( 例如 8 条 ) 分配管 道 1201 的容器。分配管道 1201 的末端位于第二浮选段 1304 之内、 锥斗状散气装置 14 和 底层浮选板 15 之间。 0064 储料装置11内设有搅拌装置1101， 用于将粉煤灰原料浆和浮选剂充分搅拌。 储料 装置 11 的下部设有送料管道 1102， 送料管道 1102 上设有渣浆泵 1103， 该送料管道 1102 通 向分配装置 12。 0065 供气装置 16 连接第一气体管道 1601 及第二气体管道 1602 ； 其中， 第一气体管道 1601 与锥斗状散气装置。
36、 14 上的多个气孔 1401 连通， 第二气体管道 1602 通向分配装置 12。 0066 该浮选系统的工作原理是 ： 粉煤灰的主要成分为碳颗粒及灰分。加入浮选剂和 / 或捕收剂和 / 或其它助剂后， 粉煤灰中的颗粒与气泡接触、 碰撞， 可浮性好的碳颗粒选择性 地粘附于气泡， 并被携带上升， 实现浮选。而可浮性差的灰分则向下沉。 0067 图 3 所示为本实施例的炭化系统， 其包括炭化炉和燃烧装置例如燃烧炉 27。其中 炭化炉包括进料装置 21、 可旋转的内筒 22、 可旋转的外筒 23、 收集装置 24、 燃气 - 烟气回路 结构 25、 加热装置 26、 驱动内筒及外筒旋转的驱动装置 。
37、( 图中未示 )。 0068 其中， 内筒 22 为封闭的圆柱， 其轴线水平， 其内壁上设有多个扬板 ( 图中未示 ) ； 内筒 22 首部的端面上设有第一开口 2503 ； 内筒 22 尾部的侧面设有多个第二开口 2504， 其 均位于与内筒 22 的尾端距离相等的同一纵截面上。 0069 进料装置 21 为与第一开口 2503 连通的进料管道 2101 ； 进料管道 2101 的底端封 闭， 顶端设有进料口 2102 ； 进料管道 2101 内设有倾斜设置的、 指向第一开口 2503 的挡板 2103 ； 进料管道2101的侧壁、 第一开口2503的下方设有第五开口2502， 该第五开口2。
38、502连 接通向燃烧装置的第一气体管道 2501。 0070 外筒 23 为封闭的圆台状， 其轴线与内筒 22 的轴线重合， 外筒 23 的侧边与中轴线 的夹角为 10； 外筒 23 套在内筒 22 之外， 内筒 22 的多个第二开口 2504 被套在外筒 23 之 内 ； 外筒 23 较细的首部邻近内筒 22 的尾部， 外筒 23 较粗的尾部邻近内筒 22 的首部 ； 外筒 23 的内壁上设有多个扬板 ( 图中未示 )。外筒 23 尾部的侧面设有多个第三开口 2505， 其均 位于与外筒 23 的尾端距离相等的同一纵截面上。 0071 收集装置 24 套在外筒 23 之外， 并将所有第三开口。
39、 2505 均套于其内， 收集装置 24 说 明 书 CN 102259856 A CN 102259859 A7/9 页 10 的顶端设有第四开口 2506， 该第四开口 2506 连接通向燃烧装置的第二气体管道 2507。出 料装置 24 的底端设有出料管道 2401。 0072 燃气 - 烟气回路结构 25 包括第一气体管道 2501、 第五开口 2502、 第一开口 2503、 第二开口 2504、 第三开口 2505、 第四开口 2506、 第二气体管道 2507。 0073 加热装置 26 为位于内筒 22 的轴线处的轴状电加热管。 0074 燃烧炉 27 包括位于燃烧炉内的蓄热砖。
40、 2701、 位于燃烧炉 27 下方的进气口 2702、 位于燃烧炉 27 上方的出气口 2703。燃烧炉 27 的进气口 2702 与第二气体管道 2507 的另一 端连接， 第二气体管道 2507 中间设有气体泵 28。第一气体管道 2501 的另一端连接到燃烧 炉的出气口 2703。 0075 该炭化系统的工作流程如下 ： 0076 1、 炭粉原料。 经浮选的碳颗粒作为炭粉原料从进料口2102进入进料管道2101， 被 挡板 2103 阻挡后， 从第一开口 2503 进入内筒 22， 在驱动装置的驱动下， 内筒 22 及外筒 23 旋转， 带动位于内筒 22 及外筒 23 内壁上的扬板旋。
41、转， 将炭粉原料向第二开口 2504 的方向 推送。炭粉原料前行的过程中， 与位于内筒 22 的加热装置 26 或高温烟气接触， 并被加热。 炭粉原料从第二开口 2504 落入外筒 23， 并被旋转的扬板向第三开口 2505 的方向推送。在 整个移动过程中， 炭粉原料被加热、 干燥、 热解， 最终被炭化。 炭化后的炭粉原料从第三开口 2505 落到套在外筒 23 之外的收集装置 24 内， 并经出料管道 2401 离开炭化炉。 0077 2、 燃气 - 烟气。本实施例中燃气 - 烟气与炭粉原料为顺流接触。在加热装置 26 的加热作用下， 内筒 22 内的炭粉原料在热作用下产生可燃性气体， 该可。
42、燃性气体顺着炭粉 原料的流动方向经第二开口 2504 进入外筒 23， 并经第三开口 2505、 第四开口 2506、 第二气 体管道 2507 进入燃烧炉 27， 在燃烧炉 27 中燃烧后产生高温的烟气。高温烟气经第一气体 管道 2501、 第五开口 2502、 第一开口 2503 进入内筒 22。内筒 22 内的炭粉原料在高温烟气 的加热作用下， 产生可燃性气体， 该可燃性气体重复上述流程。 0078 图4所示为本实施例的活化系统， 其包括活化炉31、 氮气供应装置32、 第一回收装 置 33、 第二回收装置 34。 0079 其中， 活化炉 31 为密闭容器， 其内设有原料容器如镍坩锅 。
43、3101、 加热装置如多条 电加热丝 3102 ； 其顶端设有竖直的气体管道 3103， 气体管道 3103 顶端的出口为第一出气 口， 该第一出气口处设有防爆阀 3104， 当活化炉内的气体剧烈膨胀超过一定的限度时， 防爆 阀 3104 自动打开。气体管道 3103 的侧壁、 第一出气口的下方设有氮气进气口 3105。活化 炉 31 的炉体上设有第二出气口 3106 ； 第二出气口处 3106 连接有第二连接管道 3107 ； 活化 炉 31 为间歇式活化炉， 其侧面设有能打开的端盖 3108， 端盖上设有用于通冷却水的水冷管 道 ( 图中未示 )。活化炉 31 上设有用于显示炉内的压力表 。
44、3109。活化炉 31 还包括用于控 制电加热丝 3102 的加热控制柜 3110， 以实现精确控制加热温度及加热时间。 0080 氮气供应装置 32 通过第一连接管道 3201 与活化炉 31 的氮气进气口 3105 相连 通 ； 0081 第一回收装置 33 为密闭容器， 其内设有吸收液 3306， 第二连接管道 3107 插进第 一回收装置33内， 并延伸到吸收液3306的液面以下 ； 吸收液3306液面的上部、 第一回收装 置 33 的顶部设有出气口 3301。第一回收装置 33 的底部设有回收液出口 3302 及连接于该 回收液出口 3302 的第一回收管道 3303， 该第一回收管。
45、道 3303 上设有阀门。第一回收装置 说 明 书 CN 102259856 A CN 102259859 A8/9 页 11 33 上设有用于显示装置内水位的水位计 3304， 以及用于调节活化炉 31 内压力的压力调节 阀 3305。 0082 第二回收装置34为密闭容器， 其设有进料口3401、 物料回收口3402、 排气口3403、 过滤网 3405。进料口 3401 设于第二回收装置 34 的侧壁、 过滤网 3405 的下方， 并通过第三 连接管道 3404 与第一回收装置 33 的出气口 3301 相连通 ； 物料回收口 3402 位于第二回收 装置 34 的底部 ； 排气口 34。
46、03 设置于第二回收装置 34 的顶部、 过滤网 3405 的上方。排气口 3403 外连接有排气管道 3408。第三连接管道 3404 的长度较长， 这样第一回收装置 33 内的 气体在经过第三连接管道 3404 的过程中， 有充分的时间冷却。第二回收管道 3406 连接于 物料回收口 3402， 该第二回收管道 3406 上设有阀门。 0083 实施例 2 0084 本实施例的其它部分与实施例 1 相似， 其不同之处在于， 浮选系统包括两个浮选 装置， 即在第一浮选装置之后设置第二浮选装置。该第二浮选装置包括 ： 分配装置 12 、 竖 直设置的筒体13 、 锥斗状反射散气装置14 、 多。
47、层浮选板15 、 供气装置16 、 物理分离装置 如超声波分离装置 18 、 过滤板 19 、 溢流收集段 1301 、 尾灰收集段 1305 。 0085 竖直设置的筒体 13 可分为三部分， 从上到下依次为 ： 第一浮选段 1302 、 扩散锥 体段 1303 、 第二浮选段 1304 。其中， 第一浮选段 1302 较细， 其内设有一层浮选板 15 。 第二浮选段 1304 较粗， 其内设有散气装置 14 和一层浮选板 15 。扩散锥体段 1303 位于 第一浮选段 1302 和第二浮选段 1304 之间， 为尖端向上的锥斗状的过渡区域。 0086 溢流收集段 1301 比第一浮选段 1。
48、302 粗， 套在第一浮选段 1302 之外， 且第一浮 选段 1302 的顶端位于溢流收集段 1301 的顶端和底端之间 ； 另外， 溢流收集段 1301 的底 端设有出料口 1309 。 0087 尾灰收集段 1305 为尖端向下的锥斗状， 且其底部尖端处设有尾灰出口 1306 。在 第二浮选段 1304 和尾灰收集段 1305 之间设有过滤板 19 。 0088 散气装置 14 为尖端向上的锥斗状， 其锥斗角度为 120， 其锥面上设有多个气孔 1401 ； 其位于第二浮选段 1304 内， 且位于锥斗状尾灰收集段 1305 上方。散气装置 14 上设有多个超声分离装置 18 。 008。
49、9 间隔设置的多层 ( 例如两层 ) 浮选板 15 分别位于第一浮选段 1302 和第二浮选 段 1304 内， 其中底层的浮选板 15 位于锥斗状散气装置 14 的上方。 0090 分配装置 12 位于溢流收集段 1301 上方， 为下部设置有多条 ( 例如 8 条 ) 分配 管道 1201 的容器。分配管道 1201 的末端位于第二浮选段 1304 之内、 锥斗状散气装置 14 和底层浮选板 15 之间。 0091 第一浮选装置的出料口 1309 连接出料管道 1701， 该出料管道 1701 的另一端通向 第二浮选装置的分配装置 12 。 0092 供气装置 16 连接第一气体管道 1601 及第二气体管道 1602 ； 其中， 第一气体管 道 1601 与锥斗状散气装置 14 上的。