CN102423555A - 一种颗粒悬浮浓缩方法及其装置 - Google Patents

Abstract

一种颗粒悬浮浓缩方法及其装置，该方法是将采集的低浓度砂浆通过管道输送到一悬浮器中，低浓度砂浆在悬浮器内处于悬浮状态并具有颗粒滑移运动，在一段时间后，悬浮器内的低浓度砂浆将形成高浓度砂浆，浑水通过溢流管排放，高浓度砂浆通过排放管输送至选矿厂。该浓缩装置包括通过管路依次相连的搅拌槽、进浆泵、悬浮器以及排浆泵，悬浮器包括悬浮筒以及位于悬浮筒上部并相互连通的沉浆箱，悬浮筒通过管路与排浆泵连通。本发明具有结构简单、操作方便、无动力消耗、设备投资和营运费用低等优点。

Description

一种颗粒悬浮浓缩方法及其装置

技术领域

本发明主要涉及到近海采砂、河道疏浚颗粒水力管道输送领域，特指一种颗粒悬浮浓缩方法及其装置。

背景技术

在我国近海采砂、河道疏浚颗粒水力管道输送技术中，由于受水下地质条件、颗粒埋藏水深、挖泥船回采工艺及采集头工作性能等因素的影响，采集后的颗粒通过水力管道输送到挖泥船上或岸边，其特点是颗粒矿浆输送流量大、浓度低，还存在输送流量和浓度的不稳定现象。这就要求有较大面积的颗粒沉降区域和较长的颗粒沉降时间，以确保排放的水质无环境污染。如在岸边采用常规的浓缩装置，其设备台件数多、工艺复杂、占地面积大而且费用高等缺点；如颗粒在船上沉降浓缩，其挖泥船上的空间面积有限，其经济效益难以得到保障；对于细颗粒物料，其自由沉降速度慢，如输送的细颗粒物料需要及时利用时就存在时间上的紧迫。随着我国深海采矿技术和矿浆管道输送技术的发展使得颗粒悬浮浓缩方法成为可能。因此，颗粒悬浮浓缩装置是解决途径之一。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单、操作方便、无动力消耗、设备投资和营运费用低的颗粒悬浮浓缩方法及其装置。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种颗粒悬浮浓缩方法，是将采集的低浓度砂浆通过管道输送到一悬浮器中，所述低浓度砂浆在悬浮器内处于悬浮状态并具有颗粒滑移运动，在一段时间后，悬浮器内的低浓度砂浆将形成高浓度砂浆，浑水通过溢流管排放，所述高浓度砂浆通过排放管输送至选矿厂。

本发明进一步公开了一种颗粒悬浮浓缩装置，包括通过管路依次相连的搅拌槽、进浆泵、悬浮器以及排浆泵，所述悬浮器包括悬浮筒以及位于悬浮筒上部并相互连通的沉浆箱，所述悬浮筒通过管路与排浆泵连通。

作为本发明的进一步改进：

所述沉浆箱中上部设有阻挡格筛，所述沉浆箱的顶部设有溢流水管。

所述悬浮筒的底部开设有进浆口，所述进浆口通过低浓度输送管与进浆泵连通。

所述低浓度输送管上装设有第一流量计和第一密度计。

所述悬浮筒的底部开设有补水口，所述补水口与补水管路以及高压水阀连通。

所述排浆泵的输出端设有排浆管，所述排浆管上装设有第二流量计和第二密度计。

所述搅拌槽通过第二输送管与进浆泵连通，所述第二输送管上设有阀门。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的颗粒悬浮浓缩方法及其装置，采用无动力消耗的自沉降方式，具有操作方便、设备投资和营运费用低、无需维修等优点，可以用来解决颗粒沉降区域面积大、工艺设备复杂、费用高等现有技术的缺点。本发明的悬浮浓缩方法及其装置可以拓展到金属矿山井下充填、选矿厂矿浆浓缩等领域，具有很好的工业推广应用前景和经济效益。

附图说明

图1是本发明的结构原理示意图；

图2是本发明中悬浮器的结构原理示意图。

图例说明：1、第一输送管；2、砂浆；3、搅拌槽；4、第二输送管；5、阀门；6、进浆泵；7、第一流量计；8、低浓度输送管；9、第一密度计；10、高压水阀；11、悬浮器；12、排浆泵；13、第二流量计；14、排浆管；15、第二密度计；111、悬浮筒；112、沉浆箱；113、阻挡格筛；114、溢流水管。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

本发明的颗粒悬浮浓缩方法，它是将采集的低浓度砂浆通过管道输送到一悬浮器11中，低浓度砂浆在悬浮器11内处于悬浮状态并具有颗粒滑移运动，在一段时间后，悬浮器11内的低浓度砂浆将形成高浓度砂浆，浑水通过溢流管排放，高浓度砂浆通过排放管输送至选矿厂。

如图1和图2所示，本发明的颗粒悬浮浓缩装置，包括通过管路依次相连的搅拌槽3、进浆泵6、悬浮器11以及排浆泵12，采集到的砂浆搅拌槽3悬浮器11包括悬浮筒111以及位于悬浮筒111上部并相互连通的沉浆箱112，悬浮筒111通过管路与排浆泵12连通。

本实施例中，沉浆箱112中上部设有阻挡格筛113，沉浆箱112的顶部设有溢流水管114。

本实施例中，悬浮筒111的底部开设有进浆口，进浆口通过低浓度输送管8与进浆泵6连通。低浓度输送管8上装设有第一流量计7和第一密度计9。

本实施例中，排浆泵12的输出端设有排浆管14，排浆管14上装设有第二流量计13和第二密度计15。

本实施例中，悬浮筒111的底部开设有补水口，补水口与补水管路以及高压水阀10连通。

本实施例中，搅拌槽3通过第二输送管4与进浆泵6连通，第二输送管4上设有阀门5。

工作原理：首先将整个颗粒悬浮浓缩装置充满清水，包括第二输送管4、进浆泵6、第一流量计7、低浓度输送管8、悬浮器11及排浆泵12；然后将挖泥船采集的低浓度砂浆通过第一输送管1送入搅拌槽3，启动搅拌槽3搅拌砂浆2。

启动进浆泵6并打开阀门5，搅拌槽3的低浓度砂浆依次通过第二输送管4、进浆泵6、第一流量计7、低浓度输送管8后进入悬浮筒111内。低浓度砂浆在悬浮筒111内处于悬浮状态。

低浓度砂浆在悬浮器11的悬浮筒111内颗粒产生悬浮过程中，颗粒相互之间在悬浮筒111内挤集成团块结构，互相接触，互相支承，悬浮筒111下层颗粒间的浑水在上层颗粒重力的作用下被挤出进入沉浆箱112，使悬浮筒111中的低浓度砂浆得到浓缩形成高浓度砂浆。因此，高浓度砂浆的形成主要决定于低浓度输送管8和排浆管14的砂浆流速、悬浮筒111的颗粒滑移速度及沉浆箱112的尺寸参数。

其中，在颗粒悬浮的过程中，悬浮筒111下层颗粒间的浑水会在上层颗粒重力的作用下被挤出、并进入位于悬浮筒111上端的沉浆箱112中，使悬浮筒111中的低浓度砂浆得到浓缩。而浓缩后的高浓度砂浆又会通过排浆泵12、第二流量计13和排浆管14输送至选矿厂。同时，悬浮筒111内被挤出的浑水会在沉浆箱112中自由沉降，在一定时间后，浑水会通过阻挡格筛113，溢流出的清水通过溢流水管114排放到储水池。

如果悬浮筒111内的砂浆浓度过高或出现堵塞时，立即打开高压水阀10通过补水管路和补水口向悬浮筒111注入清水，以降低悬浮筒111中的砂浆浓度。

工作结束后，首先关闭进浆泵6，等到排浆管14的出口排出清水时，再关闭排浆泵12和搅拌槽3。

以上整个试验过程均由地面测控站控制，试验过程每一启动或运行步骤，屏幕上均清晰的显示试验过程中设备和仪器工作状况，通过第一流量计7、第一密度计9、第二流量计13和第二密度计15完成实时检测工作；如遇启动或运行过程中出现问题，将会发出报警信号。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种颗粒悬浮浓缩方法，其特征在于：将采集的低浓度砂浆通过管道输送到一悬浮器中，所述低浓度砂浆在悬浮器内处于悬浮状态并具有颗粒滑移运动，在一段时间后，悬浮器内的低浓度砂浆将形成高浓度砂浆，浑水通过溢流管排放，所述高浓度砂浆通过排放管输送至选矿厂。

2.一种颗粒悬浮浓缩装置，其特征在于：包括通过管路依次相连的搅拌槽（3）、进浆泵（6）、悬浮器（11）以及排浆泵（12），所述悬浮器（11）包括悬浮筒（111）以及位于悬浮筒（111）上部并相互连通的沉浆箱（112），所述悬浮筒（111）通过管路与排浆泵（12）连通。

3.根据权利要求2所述的颗粒悬浮浓缩装置，其特征在于：所述沉浆箱（112）中上部设有阻挡格筛（113），所述沉浆箱（112）的顶部设有溢流水管（114）。

4.根据权利要求2所述的颗粒悬浮浓缩装置，其特征在于：所述悬浮筒（111）的底部开设有进浆口，所述进浆口通过低浓度输送管（8）与进浆泵（6）连通。

5.根据权利要求4所述的颗粒悬浮浓缩装置，其特征在于：所述低浓度输送管（8）上装设有第一流量计（7）和第一密度计（9）。

6.根据权利要求2所述的颗粒悬浮浓缩装置，其特征在于：所述悬浮筒（111）的底部开设有补水口，所述补水口与补水管路以及高压水阀（10）连通。

7.根据权利要求2或3或4或5或6所述的颗粒悬浮浓缩装置，其特征在于：所述排浆泵（12）的输出端设有排浆管（14），所述排浆管（14）上装设有第二流量计（13）和第二密度计（15）。

8.根据权利要求2或3或4或5或6所述的颗粒悬浮浓缩装置，其特征在于：所述搅拌槽（3）通过第二输送管（4）与进浆泵（6）连通，所述第二输送管（4）上设有阀门（5）。

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