CN107510987A - 一种尾矿多级新型脱水装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种尾矿多级新型脱水装置，属于矿山岩土工程技术领域。该尾矿多级新型脱水装置，包括浓缩装置、一级脱水装置、二级脱水装置、三级脱水装置和支撑装置，尾矿首先在浓缩装置中浓缩排水后，分别进入到一级脱水装置、二级脱水装置、三级脱水装置中进行脱水，支撑装置为浓缩装置提供支撑。本发明针对不同尾矿排放标准的全程可实现自动化脱水试验，通过多级脱水装置将尾矿种的大部分水分脱去，从而达到尾矿的排放标准。
Description
技术领域
本发明涉及一种尾矿多级新型脱水装置，属于矿山岩土工程技术领域。
背景技术
我国尾矿排放量很大，矿山企业每年生产的尾矿越有10亿吨，目前堆存的尾矿已高达80.51亿吨。而我国的尾矿综合利用率仅为8％左右，大量尾矿只能堆放在尾矿库里，而我国现在各种尾矿库超过1万座，尾矿库占地面积累计达到37282km2，大量尾矿库的存在，带来了一系列问题，包括安全隐患，环境污染，大量土地占用，高昂的运营成本等。不仅如此，我国多地已经明确提出不许新建尾矿库的政策，这使得大量矿山面临尾矿无处可排的困境。因此，利用传统尾矿库处理尾矿的方法已经不再适合我国尾矿的处理要求，必须采取有效的方法来处理尾矿的排放问题。
尾矿干排技术是近年来国内外逐渐兴起的新尾矿处理技术，不仅可大幅减少尾矿输送量，提高尾矿的回水利用率，减少尾矿坝溃坝等安全事故的发生，延长尾矿库或尾矿坝的服务年限，降低尾矿库或坝的运营成本，而且还可以开发原来不具备建设尾矿库条件的矿山，具有广阔的运用前景、经济和社会效益。
进入21世纪以来，随着选矿高频筛分技术的发展，人们逐渐将这种技术运用到尾矿处理上，使之具有了尾矿脱水的功能，从而很好的解决了选厂尾矿脱水干堆的新课题，补充和完善了处理尾矿的概念。
尾矿脱水干排新技术，就是将尾矿进行脱水，干尾矿可以直接干堆、填埋或者外运的新技术。运用此项技术后，选矿企业将不在建设大型浓密机、尾矿坝、尾矿长距离输送管线以及尾矿坝回水长距离输送管线，为企业节约宝贵的建设场地以及大量基建费用。避免了尾矿库运行期间破坏生态环境和安全隐患大问题，将回水利用率由原来的70％~75％左右提高到95％以上，且实现生产零排水，社会和经济效益巨大。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种尾矿多级新型脱水装置。本发明针对不同尾矿排放标准的全程可实现自动化脱水试验，通过多级脱水装置将尾矿种的大部分水分脱去，从而达到尾矿的排放标准。本发明通过以下技术方案实现。
一种尾矿多级新型脱水装置，包括浓缩装置、一级脱水装置、二级脱水装置、三级脱水装置和支撑装置；
所述浓缩装置包括尾矿进口1、尾矿静置管2、静置层示意线3、浓缩管4、浓缩排水阀门23、阀门固定螺母24、浓缩排水口25、浓缩排水管26和阀门固定环27，所述尾矿静置管2底部连通椎体状浓缩管4，尾矿静置管2顶部设有尾矿进口1，尾矿静置管2外部设有静置层示意线3，尾矿静置管2一侧设有浓缩排水管26，浓缩排水管26上分别设有浓缩排水阀门23、阀门固定螺母24和阀门固定环27，浓缩排水管26端部设有浓缩排水口25；
所述一级脱水装置包括一级尾矿导管6、一级脱水筛管7、一级排水口8、一级排水导管10和一级盛水管28，浓缩装置中的浓缩管4底部连接一级尾矿导管6一端，一级尾矿导管6另一端连接向下倾斜设置的一级盛水管28，一级盛水管28内部设有一级脱水筛管7，盛水管28与一级脱水筛管7形成空间的端部底部设有一级排水口8，一级排水口8连通一级排水导管10；
所述二级脱水装置包括内外固定杆件11、二级排水管13、二级排水口14、排水管20、发动机21、动力旋转盘22、二级尾矿进口29、外脱水管30、脱水螺旋叶片31、内脱水管32、二级尾矿排放阀门33、二级阀门螺母34、二级尾矿排出导管35和二级动力主轴36，竖置的外脱水管30通过内外固定杆件11连接竖置的内脱水管32，内脱水管32表面设有脱水孔，内脱水管32通过二级尾矿进口29连接一级盛水管28尾矿出口，内脱水管32内部从底部插入二级动力主轴36，二级动力主轴36上设有脱水螺旋叶片31，二级动力主轴36底部连接动力旋转盘22，动力旋转盘22连接底部的发动机21，外脱水管30往内与内脱水管32往外的脱水空间底部设有二级排水口14，二级排水口14连接二级排水管13，二级排水管13与一级脱水装置中的一级排水导管10相通后形成排水管20，内脱水管32底部设有二级尾矿排出导管35，二级尾矿排出导管35上设有二级尾矿排放阀门33和二级阀门螺母34；
所述三级脱水装置包括三级脱水动力主轴37、三级脱水外管38、排矿口39、排矿管40、内筛管支座41、排水口42、三级脱水内筛管43和三级脱水动力旋转盘44，横置的三级脱水外管38通过内筛管支座41内部设有三级脱水内筛管43，三级脱水外管38一端设有三级脱水动力旋转盘44，三级脱水动力旋转盘44上设有三级脱水动力主轴37，三级脱水动力主轴37外接电动机，横置的三级脱水内筛管43内部一端顶部连接二级脱水装置中的二级尾矿排出导管35，三级脱水外管38另一侧端部设有排矿管40，排矿管40上设有排矿口39，三级脱水外管38往内和三级脱水内筛管43往外的空间底部设有排水管20，排水管20端部设有排水口42；
所述支撑装置为浓缩装置提供支撑力。
所述支撑装置包括承接底座5、支撑柱9、固定孔12、伸缩支柱15、固定螺母16、固定螺丝17、固定杆18和伸缩底座19，伸缩底座19顶部固定连接伸缩支柱15，伸缩支柱15上均匀设置连接孔，支撑柱9下部均匀设置固定孔12，支撑柱9下部中的一个固定孔12与伸缩支柱15上的连接孔固定螺母16和固定螺丝17连接以及调节高度，支撑柱9顶部通过承接底座5固定连接支撑装置的尾矿静置管2。
所述一级尾矿导管6上设有放矿阀。
该尾矿多级新型脱水装置的工作原理为：
第一步：将脱水装置的浓缩装置、一级、二级、三级脱水装置和支撑装置固定为一个整体，并将电动机与各部分动力盘用电路连接。配置好模拟尾矿，将适量的尾矿装入浓缩装置中。
第二步：尾矿从尾矿进口1进入在浓缩装置中静置，静置后会出现水与大分子尾矿分层的现象，尾矿静置管2上标刻有静置层示意线3，当尾矿与水的分层线在静置层示意线3以下时，打开浓缩排水阀门23使大部分水分由浓缩排水口25排出，同时打开一级尾矿导管6上设有放矿阀，并开启所有的电动机；
第三步：当尾矿从一级尾矿导管6进入到一级脱水筛管7时，由重力下流的尾矿在流经一级脱水装置的过程中，对尾矿进行过滤，一级脱水筛管7流出的水通过一级排水口8和一级排水导管10排出，经一级脱水后的尾矿进入到二级尾矿进口29；
第四步：当一级脱水后的尾矿进入到内脱水管32中时，发动机21依次带动动力旋转盘22、二级动力主轴36、脱水螺旋叶片31转动，使一级脱水后的尾矿在内脱水管32中离心脱水，脱出来的水从内脱水管32表面脱水孔进入到外脱水管30中，通过外脱水管30底部的二级排水口14和二级排水管13排出，打开二级尾矿排放阀门33，经二级脱水的尾矿从二级尾矿排出导管35中排到三级脱水装置中；
第五步：当经二级脱水的尾矿进入到三级脱水外管38时，在外接电机的带动下，三级脱水动力旋转盘44带动三级脱水外管38旋转，进入到三级脱水外管38的二级脱水的尾矿离心脱水，脱出来的水从排水管20出来，最后通过排水口42排出，将三级脱水后的尾矿从排矿管40的排矿口39排出；
第六步：待试验完成，收集排水口与排矿口的排出物，关闭电动机。
第七步：重复第二步～第六步，直至排出矿达到排出要求为止。
第八步：从尾矿进口1注入清水，对整个装置进行冲洗，冲洗完成后，关闭各个阀门。
本发明的有益效果是：
（1）本装置可完成分级自动化脱水实验；从而节省大量的人力和物力；
（3）本装置的脱水经过一道浓缩、三道脱水工序，脱水效果明显；
（4）本装置的所有脱水孔径都可以更换，从而能满足不同的脱水实验要求；
（5）本装置能保证在节省人力、物力及财力的同时，还大大提高装置的安全性；
（6）本装置的脱水效率较高，比传统的脱水的效率提高很多；
（7）本装置还能大大降低脱水过程中产生的大量灰尘，以降低灰尘对人体的伤害。
（8）本装置还能提高机械安全性，达到安全脱水的效果。
（9）本装置还能使用势能转化为机械能，降低污染，达到绿色脱水。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明浓缩装置示意图；
图3本发明一级脱水装置示意图；
图4本发明二级脱水装置示意图；
图5本发明三级脱水装置示意图；
图6本发明支撑装置结构示意图。
图中：1-尾矿进口，2-尾矿静置管，3-静置层示意线，4-浓缩管，5-承接底座，6-一级尾矿导管，7-一级脱水筛管，8-一级排水口，9-支撑柱，10-一级排水导管，11-内外固定杆件，12-固定孔，13-二级排水管，14-二级排水口，15-伸缩支柱，16-固定螺母，17-固定螺丝，18-固定杆，19-伸缩底座，20-排水管，21-发动机，22-动力旋转盘，23-浓缩排水阀门，24-阀门固定螺母，25-浓缩排水口，26-浓缩排水管，27-阀门固定环，28-一级盛水管，29-二级尾矿进口，30-外脱水管，31-脱水螺旋叶片，32-内脱水管，33-二级尾矿排放阀门，34-二级阀门螺母，35-二级尾矿排出导管，36-二级动力主轴，37-三级脱水动力主轴，38-三级脱水外管，39-排矿口，40-排矿管，41-内筛管支座，42-排水口，43-三级脱水内筛管，44-三级脱水动力旋转盘。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步说明。
实施例1
如图1至6所示，该尾矿多级新型脱水装置，包括浓缩装置、一级脱水装置、二级脱水装置、三级脱水装置和支撑装置；
所述浓缩装置包括尾矿进口1、尾矿静置管2、静置层示意线3、浓缩管4、浓缩排水阀门23、阀门固定螺母24、浓缩排水口25、浓缩排水管26和阀门固定环27，所述尾矿静置管2底部连通椎体状浓缩管4，尾矿静置管2顶部设有尾矿进口1，尾矿静置管2外部设有静置层示意线3，尾矿静置管2一侧设有浓缩排水管26，浓缩排水管26上分别设有浓缩排水阀门23、阀门固定螺母24和阀门固定环27，浓缩排水管26端部设有浓缩排水口25；
所述一级脱水装置包括一级尾矿导管6、一级脱水筛管7、一级排水口8、一级排水导管10和一级盛水管28，浓缩装置中的浓缩管4底部连接一级尾矿导管6一端，一级尾矿导管6另一端连接向下倾斜设置的一级盛水管28，一级盛水管28内部设有一级脱水筛管7，盛水管28与一级脱水筛管7形成空间的端部底部设有一级排水口8，一级排水口8连通一级排水导管10；
所述二级脱水装置包括内外固定杆件11、二级排水管13、二级排水口14、排水管20、发动机21、动力旋转盘22、二级尾矿进口29、外脱水管30、脱水螺旋叶片31、内脱水管32、二级尾矿排放阀门33、二级阀门螺母34、二级尾矿排出导管35和二级动力主轴36，竖置的外脱水管30通过内外固定杆件11连接竖置的内脱水管32，内脱水管32表面设有脱水孔，内脱水管32通过二级尾矿进口29连接一级盛水管28尾矿出口，内脱水管32内部从底部插入二级动力主轴36，二级动力主轴36上设有脱水螺旋叶片31，二级动力主轴36底部连接动力旋转盘22，动力旋转盘22连接底部的发动机21，外脱水管30往内与内脱水管32往外的脱水空间底部设有二级排水口14，二级排水口14连接二级排水管13，二级排水管13与一级脱水装置中的一级排水导管10相通后形成排水管20，内脱水管32底部设有二级尾矿排出导管35，二级尾矿排出导管35上设有二级尾矿排放阀门33和二级阀门螺母34；
所述三级脱水装置包括三级脱水动力主轴37、三级脱水外管38、排矿口39、排矿管40、内筛管支座41、排水口42、三级脱水内筛管43和三级脱水动力旋转盘44，横置的三级脱水外管38通过内筛管支座41内部设有三级脱水内筛管43，三级脱水外管38一端设有三级脱水动力旋转盘44，三级脱水动力旋转盘44上设有三级脱水动力主轴37，三级脱水动力主轴37外接电动机，横置的三级脱水内筛管43内部一端顶部连接二级脱水装置中的二级尾矿排出导管35，三级脱水外管38另一侧端部设有排矿管40，排矿管40上设有排矿口39，三级脱水外管38往内和三级脱水内筛管43往外的空间底部设有排水管20，排水管20端部设有排水口42；
其中支撑装置为浓缩装置提供支撑力；所述支撑装置包括承接底座5、支撑柱9、固定孔12、伸缩支柱15、固定螺母16、固定螺丝17、固定杆18和伸缩底座19，伸缩底座19顶部固定连接伸缩支柱15，伸缩支柱15上均匀设置连接孔，支撑柱9下部均匀设置固定孔12，支撑柱9下部中的一个固定孔12与伸缩支柱15上的连接孔固定螺母16和固定螺丝17连接以及调节高度，支撑柱9顶部通过承接底座5固定连接支撑装置的尾矿静置管2；所述一级尾矿导管6上设有放矿阀。
以上结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (3)
1.一种尾矿多级新型脱水装置，其特征在于：包括浓缩装置、一级脱水装置、二级脱水装置、三级脱水装置和支撑装置；
所述浓缩装置包括尾矿进口（1）、尾矿静置管（2）、静置层示意线（3）、浓缩管（4）、浓缩排水阀门（23）、阀门固定螺母（24）、浓缩排水口（25）、浓缩排水管（26）和阀门固定环（27），所述尾矿静置管（2）底部连通椎体状浓缩管（4），尾矿静置管（2）顶部设有尾矿进口（1），尾矿静置管（2）外部设有静置层示意线（3），尾矿静置管（2）一侧设有浓缩排水管（26），浓缩排水管（26）上分别设有浓缩排水阀门（23）、阀门固定螺母（24）和阀门固定环（27），浓缩排水管（26）端部设有浓缩排水口（25）；
所述一级脱水装置包括一级尾矿导管（6）、一级脱水筛管（7）、一级排水口（8）、一级排水导管（10）和一级盛水管（28），浓缩装置中的浓缩管（4）底部连接一级尾矿导管（6）一端，一级尾矿导管（6）另一端连接向下倾斜设置的一级盛水管（28），一级盛水管（28）内部设有一级脱水筛管（7），盛水管（28）与一级脱水筛管（7）形成空间的端部底部设有一级排水口（8），一级排水口（8）连通一级排水导管（10）；
所述二级脱水装置包括内外固定杆件（11）、二级排水管（13）、二级排水口（14）、排水管（20）、发动机（21）、动力旋转盘（22）、二级尾矿进口（29）、外脱水管（30）、脱水螺旋叶片（31）、内脱水管（32）、二级尾矿排放阀门（33）、二级阀门螺母（34）、二级尾矿排出导管（35）和二级动力主轴（36），竖置的外脱水管（30）通过内外固定杆件（11）连接竖置的内脱水管（32），内脱水管（32）表面设有脱水孔，内脱水管（32）通过二级尾矿进口（29）连接一级盛水管（28）尾矿出口，内脱水管（32）内部从底部插入二级动力主轴（36），二级动力主轴（36）上设有脱水螺旋叶片（31），二级动力主轴（36）底部连接动力旋转盘（22），动力旋转盘（22）连接底部的发动机（21），外脱水管（30）往内与内脱水管（32）往外的脱水空间底部设有二级排水口（14），二级排水口（14）连接二级排水管（13），二级排水管（13）与一级脱水装置中的一级排水导管（10）相通后形成排水管（20），内脱水管（32）底部设有二级尾矿排出导管（35），二级尾矿排出导管（35）上设有二级尾矿排放阀门（33）和二级阀门螺母（34）；
所述三级脱水装置包括三级脱水动力主轴（37）、三级脱水外管（38）、排矿口（39）、排矿管（40）、内筛管支座（41）、排水口（42）、三级脱水内筛管（43）和三级脱水动力旋转盘（44），横置的三级脱水外管（38）通过内筛管支座（41）内部设有三级脱水内筛管（43），三级脱水外管（38）一端设有三级脱水动力旋转盘（44），三级脱水动力旋转盘（44）上设有三级脱水动力主轴（37），三级脱水动力主轴（37）外接电动机，横置的三级脱水内筛管（43）内部一端顶部连接二级脱水装置中的二级尾矿排出导管（35），三级脱水外管（38）另一侧端部设有排矿管（40），排矿管（40）上设有排矿口（39），三级脱水外管（38）往内和三级脱水内筛管（43）往外的空间底部设有排水管（20），排水管（20）端部设有排水口（42）；
所述支撑装置为浓缩装置提供支撑力。
2.根据权利要求1所述的尾矿多级新型脱水装置，其特征在于：所述支撑装置包括承接底座（5）、支撑柱（9）、固定孔（12）、伸缩支柱（15）、固定螺母（16）、固定螺丝（17）、固定杆（18)和伸缩底座（19），伸缩底座（19）顶部固定连接伸缩支柱（15），伸缩支柱（15）上均匀设置连接孔，支撑柱（9）下部均匀设置固定孔（12），支撑柱（9）下部中的一个固定孔（12）与伸缩支柱（15）上的连接孔固定螺母（16）和固定螺丝（17）连接以及调节高度，支撑柱（9）顶部通过承接底座（5）固定连接支撑装置的尾矿静置管（2）。
3.根据权利要求1所述的尾矿多级新型脱水装置，其特征在于：所述一级尾矿导管（6）上设有放矿阀。
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