CN106621483A - 一种新型矿浆沉淀桶 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型矿浆沉淀桶，特别适用于金属矿山高密度矿浆的沉淀并获得较高底流浓度的沉淀桶，属固液分离设备领域；一种新型矿浆沉淀桶，设有机体(5)、支架(3)、溢流管(4)、支腿(9)、排料管(10)；其特征是：还设有安装在支架(3)上端中部的消泡矿化器(2)、安装在消泡矿化器(2)上部的入料装置(1)、安装在机体(5)中部及支架(3)下部的混料装置(7)、机体(5)内侧及混料装置(7)外侧的径向倾斜安装的斜板(8)、安装在混料装置(7)中部且上端与消泡矿化器(2)的出料管(28)连接的分散器(6)、入料装置(1)的溢流管与入料管(76)连接；本发明有益效果：占地面积小，无能耗、浓缩效率高。

Description

一种新型矿浆沉淀桶

技术领域

本发明涉及一种新型矿浆沉淀桶，特别适用于金属矿山高密度矿浆的沉淀并获得较高底流浓度的浓缩沉淀桶，属固液分离设备领域。

背景技术

目前金属矿山高密度矿浆浓缩沉淀的方法一般采用多级沉淀池自然浓缩沉淀，存在的不足：占地面积大，效率低；金属矿山高密度矿浆浓缩沉淀的方法有的采用普通耙式浓缩机，主要有机体、中心搅拌装置、支架、溢流管、支腿和排料管组成，主要存在的不足：能耗大，且维修费用高。

发明内容

为了克服上述技术缺点，本发明的目的是提供一种占地面积小、无能耗、浓缩效率高的新型矿浆沉淀桶。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案是：包含有作为外壳的机体、安装在机体上部的支架、安装在机体上部外侧的溢流管、安装在机体下部外侧的支腿、安装在机体下部的排料管；其特征是：还包括安装在支架上端中部的消泡矿化器、安装在消泡矿化器上部的入料装置、安装在机体中部及支架下部的混料装置、机体内侧及混料装置外侧的径向倾斜安装的斜板、安装在混料装置中部且上端与消泡矿化器的出料管连接的分散器、入料装置的溢流管与混料装置的入料管连接。

本发明由于设计了用于分级处理的入料装置、用于絮凝剂与矿浆充分混合的消泡矿化器、用于矿浆中的絮团迅速自由沉降的混料装置、用于增加沉降面积的斜板、用于矿浆分散的分散器等结构，提高了矿浆与絮凝剂的混合效果，提高了矿浆中絮团的沉降速度，矿浆浓缩效率高；该技术方案与普通耙式浓密机相比机体的高度是机体内径的两倍以上，高度越高,矿浆在机体内的停留时间越长，絮团受到的压力越大,压缩后的矿浆浓度也越高，矿浆的浓缩沉降效果越好；另外该沉淀桶无能耗，为用户节约电能及维修费用。

理论实践证明：将絮凝剂加入常规的尾矿矿浆中时,虽然矿浆形成了絮团状态,但是絮团之间相互干涉,沉降速度提高并不明显；如果将絮凝剂加入到稀薄的矿浆中,矿浆会迅速形成大絮团,絮团之间出现清水,絮团从干涉沉降变为自由沉降,沉降速度可能提高数十倍甚至上百倍；该技术方案就是利用絮凝剂在稀薄矿浆中能够形成大絮团、实现自由沉降的原理而设计出来的。

该技术方案与普通耙式浓密机的重要区别,就是从混料装置的上端面向上有几十厘米高的过滤层,也可以称为过滤沉降带，这个过滤层由小絮团、未被捕获的小颗粒、水中残余的絮凝剂和大量的水组成，在这个过滤层中,随着水流的上升,小絮团、小颗粒继续被絮凝剂捕获形成大絮团而下降到压缩沉降带,水的质量变得干净透明,最后上升到清水层，同时又有许多新的小絮团、小颗粒和残余的絮凝剂从混料装置的上部出来,不断补充到过滤层,形成一个动态的平衡。

本发明设计了，入料装置设有入料管、调节阀门K、旋流分级本体、尾矿出料管、溢流管；尾矿出料管安装在消泡矿化器的溢流圆筒中部及锥形分散板的上部；溢流管一端与旋流分级本体溢流口连接，另一端与混料装置的入料管连接。所述入料装置的主要作用：矿浆和絮凝剂的混合矿浆通过渣浆泵输送至入料装置，通过调节阀门K调节混合矿浆的压力，提高处理效果，适用于不同浓度不同压力的混合矿浆；通过旋流分级本体使混合矿浆按质量分级，比较重的高浓度矿浆通过尾矿出料管喷射到锥形分散板的上部，比较轻的低浓度矿浆通过溢流管进入混料装置的内部；由于絮凝剂比较轻，会随着比较轻的低浓度矿浆通过溢流管进入混料装置的内部，形成大絮团并实现自由沉降。

实验室静态沉降试验是用1000ml标准量筒进行，沉降试验结果表明，采用相同的絮凝剂用量，给矿浓度为8%比给矿浓度为20%的沉降速度快得多，底流浓度相差不大，而给矿浓度为26%时，加絮凝剂的效果并不十分明显；该技术方案就是依靠这一原理，通过旋流分级本体，将絮凝剂加到较低浓度的矿浆内，形成大絮团并实现自由沉降。

本发明设计了，消泡矿化器设有排气管、桶体、上阻流板、下阻流板、溢流圆筒、锥形分散板、均匀布料板、出料管；排气管安装在桶体的上部边缘；上阻流板、下阻流板、锥形分散板由上至下依次安装在桶体的内侧；溢流圆筒安装在锥形分散板的上端中部。

所述溢流圆筒由耐磨钢板卷制而成，溢流圆筒的上缘和下缘分别有数个“长方形”开槽。其主要作用：喷射到锥形分散板的上部比较重的高浓度矿浆经溢流圆筒侧壁碰撞后，一部分矿浆经圆筒上缘的“长方形”开槽溢流到下锥形分散板上，另一部分矿浆通过圆筒下缘的“长方形”开槽自流到下锥形分散板上并与溢流矿浆进行碰撞，矿浆经过 “分流”、 “跌落”、“碰撞”、“混合”等过程，絮凝剂与矿浆混合均匀，矿化效果好；通过锥形分散板和溢流圆筒消耗矿浆的动能，通过下阻流板、上阻流板进一步消耗矿浆的动能，同时矿浆中的气泡通过排气管排出，避免了气泡进入沉淀桶，提高了絮凝沉淀效果。

本发明设计了，分散器设有入料管、锥筒分散板、锥体、底部分散板；入料管的下端与锥筒分散板的上端连接，底部分散板安装在锥筒分散板下端内侧，锥体安装在底部分散板上端中部。

所述锥筒分散板为耐磨钢板卷制的锥筒，其上分布数个小孔，其锥角为45°～60°。

所述锥体为耐磨材料，锥体的锥角为45°～60°。

所述分散器的作用：高浓度矿浆通过入料管进入锥筒分散板并喷射到锥体上，改变流体方向的同时消耗了矿浆的动能，一部分矿浆经锥体的锥面下落经底部分散板排出，另一部分矿浆经锥筒分散板的小孔排出。

本发明设计了，混料装置设有上圆筒、上锥筒、阻流消泡板、螺旋叶片、圆筒、入料管、导水杆装置、下锥筒；上圆筒下端与上锥筒的下端连接；阻流消泡板安装在圆筒的上端内侧；螺旋叶片设置于圆筒内部并于圆筒内壁连接；入料管与圆筒沿螺旋叶片升角切向连接，入料管与圆筒连接处位于螺旋叶片中间偏下位置；圆筒的上端与上锥筒的下端连接，圆筒的下端与下锥筒的上端连接；导水杆装置安装在下锥筒内部并于下锥筒内壁连接。

所述上圆筒的上缘有数个“长方形”开槽。

所述螺旋叶片其上分布多个开槽。主要作用：沿螺旋叶片进入筒体的料浆，靠自身动能逐渐上升，一部分料浆沿螺旋叶片继续上升；另一部分料浆从开槽处流至下一个螺旋叶片，与下一个螺旋叶片上的料浆碰撞矿化；剩余部分的料浆向中间筒体中央流动，与下降的料浆进一步碰撞矿化，使絮凝剂与料浆充分混合，提高絮凝效果。

所述导水杆装置设有数个不同直径的圆环、水平导水杆、垂直导水杆；水平导水杆将不同直径的圆环连接起来；垂直导水杆的上端与不同直径的圆环下部连接，垂直导水杆的下端与水平导水杆的上部中间位置连接。所述导水杆装置的作用是：由于入料管与圆筒沿螺旋叶片升角切向连接，矿浆沿螺旋叶片上升，在混料装置内下降的矿浆和絮团仍沿旋流方向下降，通过导水杆装置压缩絮团，能够协助释放絮团中的水，提高浓缩机的排放浓度。

所述混料装置的作用：1）由于混料装置内矿浆的浓度高，混料装置上部的清水通过圆筒上缘的“长方形”开槽自流进入混料装置，实现矿浆自稀释，加速矿浆的沉降速度；2）通过锥筒分散板喷射出的高浓度矿浆与下降的稀释水充分接触，并与沿螺旋叶片上升的较低浓度的矿浆充分逆流碰撞，加速了矿浆的沉降；3）下降的大絮团，通过水杆装置相对压缩作用，进一步释放絮团中的水，加速了矿浆的沉降，提高了沉淀桶的底流排放浓度。

本发明设计了，斜板与水平面的夹角为60°～70°，斜板为数件按一定间距分布的钢板组成或为数件正六边形蜂窝斜管组成或钢板与聚乙烯板按一定间距交替分布的组合；斜板的作用：增加沉淀桶的有效沉降面积，提高浓缩沉淀效果，提高沉淀桶的处理量。

本发明设计了，机体设有圆筒段、锥体段，采用钢板卷制而成，减少土建投资，缩短土建施工周期。

对于多数矿山尾矿而言,将尾矿浓度浓缩到40%左右比较容易(排矿浓度与磨矿细度和矿石性质有关,过细的物料排矿浓度低一些),压缩沉降带的高度不需要很高；如果希望提高排矿浓度和设备的处理量,可以加高压缩沉降带的高度, 加高机体的圆筒段，增加矿浆在压缩带停留的时间,强化压缩沉降的脱水功能。

本发明的有益效果：占地面积小，无能耗、浓缩效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简要地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这个附图获得其他的附图。

图1是本发明所述的一种新型矿浆沉淀桶的结构示意图，图中：

1—入料装置 2—消泡矿化器 3—支架 4—溢流管 5—机体

6—分散器 7—混料装置 8—斜板 9—支腿 10—排料管

图2是本发明所述的一种新型矿浆沉淀桶中消泡矿化器2的结构示意图，图中：

21—排气管 22—桶体 23—上阻流板 24—下阻流板 25—溢流圆筒 26—锥形分散板 27—均匀布料板 28—出料管

图3是本发明所述的一种新型矿浆沉淀桶中分散器6的结构示意图，图中：

61—入料管 62—锥筒分散板 63—锥体 64—底部分散板

图4是本发明所述的一种新型矿浆沉淀桶中混料装置7的结构示意图，图中：

71—上圆筒 72—上锥筒 73—阻流消泡板 74—螺旋叶片 75—圆筒 76— 入料管 77—导水杆装置 78—下锥筒。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一些实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

矿浆和絮凝剂的混合矿浆通过渣浆泵输送至入料装置1，通过旋流分级本体使混合矿浆按质量分级，比较重的高浓度矿浆通过尾矿出料管喷射到锥形分散板26的上端中部，经溢流圆筒25侧壁碰撞后，一部分矿浆经圆筒25上缘的“长方形”开槽溢流到下锥形分散板26上，另一部分矿浆通过圆筒下缘的“长方形”开槽自流到下锥形分散板26上并与溢流矿浆进行碰撞，上升的气泡通过排气管21排出，下降的高浓度矿浆通过均匀布料板27及出料管28自流至分散器6；比较轻的低浓度矿浆通过溢流管进入混料装置7的内部，由于入料管76与圆筒75沿螺旋叶片升角切向连接，低浓度矿浆沿螺旋叶片上升，并与锥筒分散板62喷射出的高浓度矿浆充分逆流碰撞，加速矿浆和大絮团的沉降速度，通过水杆装置77压缩絮团，能够协助释放絮团中的水，提高浓缩机的排放浓度；由于混料装置7内矿浆的浓度高，混料装置7上部的清水通过圆筒71上缘的“长方形”开槽自流进入混料装置7，实现矿浆自稀释，加速矿浆的沉降速度；通过锥筒分散板62喷射出的高浓度矿浆与下降的稀释水充分逆流碰撞加速了矿浆的沉降；为了提高排矿浓度和设备的处理量，可以加高机体5的圆筒段，加高压缩沉降带的高度,增加矿浆在压缩带停留的时间,强化压缩沉降的脱水功能；最终的尾矿从排料管10排出，溢流水从溢流管4排出。

该沉淀桶可以代替普通浓缩机处理矿山尾矿矿浆；通过与压滤机组合，取代尾矿坝，实现尾矿干排，滤液水循环利用。

Claims (10)

1.一种新型矿浆沉淀桶，包含有作为外壳的机体(5)、安装在机体(5)上部的支架(3)、安装在机体(5)上部外侧的溢流管(4)、安装在机体(5)下部外侧的支腿(9)、安装在机体(5)下部的排料管(10)；其特征是：还包括安装在支架(3)上端中部的消泡矿化器(2)、安装在消泡矿化器(2)上部的入料装置(1)、安装在机体(5)中部及支架(3)下部的混料装置(7)、机体(5)内侧及混料装置(7)外侧的径向倾斜安装的斜板(8)、安装在混料装置(7)中部且上端与消泡矿化器(2)的出料管(28)连接的分散器(6)、入料装置(1)的溢流管与混料装置(7)的入料管(76)连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型矿浆沉淀桶，其特征是：所述的入料装置(1)设有入料管、调节阀门K、旋流分级本体、尾矿出料管、溢流管；尾矿出料管安装在消泡矿化器(2)的溢流圆筒(25)中部及锥形分散板(26)的上部；溢流管一端与旋流分级本体溢流口连接，另一端与混料装置(7)的入料管(76)连接。

3.根据权利要求1所述的一种新型矿浆沉淀桶，其特征是：所述的消泡矿化器(2)设有排气管(21)、桶体(22)、上阻流板(23)、下阻流板(24)、溢流圆筒(25)、锥形分散板(26)、均匀布料板(27)、出料管(28)；排气管(21)安装在桶体(22)的上部边缘；上阻流板(23)、下阻流板(24)、锥形分散板(26)由上至下依次安装在桶体(5)的内侧；溢流圆筒(25)安装在锥形分散板(26)的上端中部。

4.根据权利要求2或3所述的一种新型矿浆沉淀桶，其特征是：所述的溢流圆筒(25)由耐磨钢板卷制而成，溢流圆筒(25)的上缘和下缘分别有数个“长方形”开槽。

5.根据权利要求1所述的一种新型矿浆沉淀桶，其特征是：所述的分散器(6)设有入料管（61）、锥筒分散板（62）、锥体（63）、底部分散板（64）；入料管（61）的下端与锥筒分散板（62）的上端连接，底部分散板（64）安装在锥筒分散板（62）下端内侧，锥体（63）安装在底部分散板（64）上端中部。

6.根据权利要求5所述的一种新型矿浆沉淀桶，其特征是：所述的锥筒分散板(62)为耐磨钢板卷制的锥筒，其上分布数个小孔，其锥角为45°～60°。

7.根据权利要求5所述的一种新型矿浆沉淀桶，其特征是：所述的锥体（63）为耐磨材料，锥体(63)的锥角为45°～60°。

8.根据权利要求1所述的一种新型矿浆沉淀桶，其特征是：所述的混料装置(7)设有上圆筒(71)、上锥筒(72)、阻流消泡板(73)、螺旋叶片(74)、圆筒(75)、入料管(76)、导水杆装置(77)、下锥筒(78)；阻流消泡板(73)安装在圆筒(75)的上端内侧；导水杆装置(77)安装在下锥筒(78)内部并于下锥筒(78)内壁连接。

9.根据权利要求8所述的一种新型矿浆沉淀桶，其特征是：所述的上圆筒(71)的上缘由数个“长方形”开槽。

10.根据权利要求8所述的一种新型矿浆沉淀桶，其特征是：所述的导水杆装置(77)设有数个不同直径的圆环、水平导水杆、垂直导水杆；水平导水杆将不同直径的圆环连接起来；垂直导水杆的上端与不同直径的圆环下部连接，垂直导水杆的下端与水平导水杆的上部中间位置连接。