CN101439313A - 一种水力分选装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水力分选装置，其包括一个容器，该容器的底部安装有沉砂口，在所述容器的中心轴处安装有中心进料筒，该中心进料筒的上部开设有一矿浆进口，所述中心进料筒的内部安装有紊流装置；所述容器内部分为静态沉降区、过渡沉降区和紊动沉降区；在所述的容器过渡沉降区内安装有稳流板组件，所述稳流板由若干“Z”形板彼此结合组成，所述若干“Z”形板之间旋转180°后，利用“Z”形板上的凹槽相互固定。本发明能够提高铝矿加工过程中的一水硬铝石与细粒硅酸盐矿物之间的沉降分离效率。
Description
技术领域
本发明涉及本发明涉及一种分选设备，特别是一种水力分选装置，属于矿物分选技术领域。
背景技术
在铝矿的加工生产中我们发现，铝土矿矿石中铝矿物和硅酸盐矿物的可磨性存在一定差异，通过选择性磨矿，大部分硅酸盐矿物易于磨细，而部分一水硬铝石粒度则相对偏粗，同时铝矿物的密度比硅酸盐矿物略大，因此，采用水力沉降分离的方法，可在一定程度上脱除硅酸盐矿物，提高铝土矿的铝硅比。
目前，铝矿选矿的工业生产中，常用的水力分离设备包括水力旋流器、浓泥斗、高效倾斜板浓密箱及高效浓密机等。其中，水力旋流器属离心力场的分级设备，矿浆通过砂泵，在高压条件下送入旋流器，使矿浆在旋流器中产生离心力场，从而达到粗细分离的目的。其它三种设备则为单一重力场分离设备，矿浆送入浓泥斗、高效倾斜板浓密箱及高效浓密机中，依靠重力作用，粒度和密度不同的颗粒具有不同的沉降速度，从而达到不同颗粒间的分离。已有研究表明，采用这些常规的水力分离设备，脱除铝土矿中的硅酸盐矿物，可取得一定的效果。
但这些常规装置的不足之处有以下几个方面：
(1)水力旋流器的离心力场分离，易导致大量细粒级一水硬铝石矿物颗粒在溢流中的损失；
(2)浓泥斗、高效倾斜板浓密箱及高效浓密机中，由于颗粒间的干涉沉降作用，粗颗粒一水硬铝石沉降过程中，会夹带大量细粒级硅酸盐矿物沉降，从而降低细粒硅酸盐矿物的脱除效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种水力分选装置，该装置能够提高铝矿加工过程中的一水硬铝石与细粒硅酸盐矿物之间的沉降分离效率。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种水力分选装置，其包括一个容器，该容器的底部安装有沉砂口，在所述容器的中心轴处安装有中心进料筒，该中心进料筒的上部开设有一矿浆进口，所述中心进料筒的内部安装有紊流装置；所述容器内部分为静态沉降区、过渡沉降区和紊动沉降区；在所述的容器过渡沉降区内安装有稳流板组件，所述稳流板由若干“Z”形板彼此结合组成，所述若干“Z”形板之间旋转180°后，利用“Z”形板上的凹槽相互固定。
其中，所述稳流板组件沿所述容器的轴向设置多层，每层稳流板组件由四组稳流板组成，相邻的两组稳流板之间的“Z”形板呈90°设置。
其中，所述容器的底部安装有精矿放矿阀。
其中，所述容器的顶部设置有溢流堰，该溢流堰1的底部设置有矿泥出口。
其中，所述容器的上部为圆柱体，下部为圆锥体。
其中，所述容器的上部为方形体，下部为锥形体。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供了一种机械夹带作用较小的水力沉降分离设备，本发明在沉降区增设了紊动装置，产生弱紊动作用，以减少细粒硅酸盐矿物的机械夹杂，从而得到较高的精矿铝硅比。同时，为提高铝土矿精矿的氧化铝回收率，本发明还设计了稳流装置，以使紊流状态快速过渡至静态沉降状态，避免细粒一水硬铝石由于紊流作用而进入溢流产物中，通过这两方面的设计为铝土矿选矿脱硅提供适宜的水力分离设备。
附图说明
图1为本发明的水力分选装置结构示意图；
图2为图1中Z形稳流板组件的结构示意图；
图3为图1中稳流组件的径向分区示意图；
图4为本发明另一实施例的稳流组件的径向分区示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例详细描述本发明。
本发明的水力分选装置参见图1，本发明包括一个容器10，容器10的上部为圆柱体，底部为圆锥体。容器10的顶部设置有溢流堰1，溢流堰1的底部设置有矿泥出口2。在容器10的中心轴处安装有中心进料筒3，中心进料筒3的下端与容器10的圆柱体的下端平齐，中心进料筒3的上部开设有一矿浆进口4。容器10的圆锥体底部安装有沉砂口61与精矿放矿阀62，其作用是通过调节精矿矿浆流量，达到调节上升水流速度，从而调节精矿质量的目的。
在中心进料筒3的内部安装有紊流装置5，该紊流装置5可以是现有技术中的普通搅拌装置，如图中所示的紊流装置5的搅拌轴设置在中心进料筒3内，搅拌轴的底端安装有一个搅拌桨，上端连接有搅拌驱动装置；工作时，驱动装置带动搅拌轴旋转，搅拌桨在搅拌轴的带动下旋转，搅动容器10内的矿浆运动。搅拌桨的旋转速度可以通过驱动装置来具体设定。
本发明水力分选装置工作时，矿浆由矿浆进口4进入容器10内，当矿浆充满容器10后，根据矿浆流体状态可以将容器10内的矿浆划分为几个沉降区，其中，静态沉降区51中矿浆流体状态近似为层流；过渡沉降区52中矿浆流体状态从下至上由紊流逐步到层流；紊动沉降区53中矿浆流体状态为紊流。
紊流装置5处于在沉降区的中部，为了避免产生过强紊流，破坏静态沉降层，紊流装置5可调解至合适的速度。紊流装置5的搅拌桨以一定速度旋转时，造成沉降区中部的矿浆形成紊流，使一水硬铝石和硅酸盐矿物能均匀分散，在上升水流的作用下，细粒硅酸盐矿物向上运动，进入静态沉降区51，一水硬铝石颗粒则从沉砂口61均匀连续排出。
矿浆通过中心进料筒3直接给入至紊动沉降区53，避免对静态沉降区51产生干扰，同时也有利于一水硬铝石与硅酸盐矿物的悬浮和分散，减少机械夹杂。
在静态沉降区51与紊动沉降区53中间的过渡沉降区52，设计安装有稳流板组件7，稳流板由若干“Z”形板彼此结合组成，如图2所示，“Z”形板之间旋转180°后利用“Z”形板上的凹槽相互固定。稳流板组件7沿容器10的轴向设置多层，图1中示出的是三层结构。每层稳流板组件7由四组稳流板组成，其径向布置结构见图3、图4，图3为容器10上部为圆柱形的实施例图示。图4是本发明的另一实施例，其中的容器10上部为方形体，底部为锥形体，容器10的过渡沉降区52中设置的流板组件7，相邻的两组稳流板之间的“Z”形板呈90°设置。每层的四组稳流板将过渡沉降区沿径向分为“A、B、C、D”四个区域，矿浆进入相邻稳流组件7后可连通。稳流板组件7的装入可有效降低矿浆的紊流度及上升水流速度，确保静态沉降区51的沉降效果。
矿浆由中心进料筒3给入到本发明分选装置的容器10中部，矿浆通过紊流装置5的低速搅拌作用产生分散，一水硬铝石颗粒的沉降末速度大于上升水流速度向下运动，细粒矿物的沉降末速度小于上升水流速度而被上升水流带入至静态沉降区51。在过渡沉降区52内，设置有稳流板组件7，该稳流板组件7可有效降低矿浆的紊流度及上升水流速度，确保静态沉降区51的颗粒沉降效果，避免细粒级一水硬铝石矿物颗粒被过大上升水流速度带入矿泥产品中，矿浆流的运动走向见图1中的箭头A的走向。
采用本发明的水力分选装置，在相同药剂条件下，与普通沉降分离设备(浓泥斗)的指标对比见表1和表2。
表1为处理铝硅比为4.5左右的铝土矿原矿，在相同的药剂及工艺条件下，采用本发明的新型水力分选设备，得到的铝土矿精矿的三氧化二铝回收率提高了4.91％。同时精矿铝硅比提高了约0.90％，分选效率明显提高。相同容积条件下，处理相同量的物料，时间缩短了2.5倍，相当于处理能力提高了2.5倍。
表2为处理铝硅比为5～6的铝土矿原矿，在相同的药剂及工艺条件下，采用本发明的新型水力分选设备，得到的铝土矿精矿的三氧化二铝回收率提高了2.38％。同时精矿铝硅比提高了1.90％，分选效率明显提高。相同容积条件下，处理相同量的物料，时间缩短了2.5倍，相当于处理能力提高了2.5倍。
表1
表2
Claims (6)
1、一种水力分选装置，其包括一个容器，该容器的底部安装有沉砂口，其特征在于，在所述容器的中心轴处安装有中心进料筒，该中心进料筒的上部开设有一矿浆进口，所述中心进料筒的内部安装有紊流装置；所述容器内部分为静态沉降区、过渡沉降区和紊动沉降区；在所述的容器过渡沉降区内安装有稳流板组件，所述稳流板由若干“Z”形板彼此结合组成，所述若干“Z”形板之间旋转180°后，利用“Z”形板上的凹槽相互固定。
2、如权利要求1所述的水力分选装置，其特征在于，所述稳流板组件沿所述容器的轴向设置多层，每层稳流板组件由四组稳流板组成，相邻的两组稳流板之间的“Z”形板呈90°设置。
3、如权利要求1或者2所述的水力分选装置，其特征在于，所述容器的底部安装有精矿放矿阀。
4、如权利要求1或者2所述的水力分选装置，其特征在于，所述容器的顶部设置有溢流堰，该溢流堰的底部设置有矿泥出口。
5、如权利要求4所述的水力分选装置，其特征在于，所述容器的上部为圆柱体，下部为圆锥体。
6、如权利要求4所述的水力分选装置，其特征在于，所述容器的上部为方形体，下部为锥形体。
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