CN109052556B - 一种旋流浓缩装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种旋流浓缩装置，包括旋流器、料斗、一级浓缩结构、二级浓缩结构、三级浓缩结构和储存筒，料斗设于旋流器的下方，一级浓缩结构设于料斗的下方，二级浓缩结构设于一级浓缩结构的下方，三级浓缩结构设于二级浓缩结构的下方，储存筒设于三级浓缩结构的下方，废水从原液管中进入旋流器，经过旋流器分离出清水和含矿渣的废水，含矿渣的废水从旋流器流出进入料斗，再依次进入一级浓缩结构、二级浓缩结构、三级浓缩结构进行浓缩，最后从三级浓缩结构中排出，进入储存筒储存，废水经过旋流器、一级浓缩结构、二级浓缩结构和三级浓缩结构的浓缩，得到了高矿渣含量的浓缩液，方便矿渣的回收利用。

Description

一种旋流浓缩装置

技术领域

本发明涉及分离与分选设备技术领域，具体涉及一种旋流浓缩装置。

背景技术

在矿石的生产加工中，需要对矿石进行及旋流处理等，这些处理步骤中会生成大量的废水，废水中含有大量的矿石细沙或者细小颗粒等矿渣，如果直接排出，第一会污染环境，对环境造成非常大的伤害；第二在水资源日益缺乏的当下，浪费水源会大大增加企业生产成本；第三生产中的细沙随之排除，会增加后期处理难度。如果想要回收这些矿渣，则可以直接过滤回收一部分粒径较大的，但是有一部分粒径较小的会漂浮在水中，过滤效率很低而且过滤困难，若采用脱水的方法，由于废水中的矿渣含量不高，需要脱去的水太多，所以工作量大，效率低，能耗太高。

现有技术中，对于矿石的生产加工废水一般往废水中添加混凝剂，使废水中的矿石细沙或者细小颗粒混凝沉淀，然后再经过固液分离回收矿渣和液体。但是这种处理方法需要增加新的化学材料，成本高，而且回收的液体由于加入了新的化学材料，容易导致循环利用时影响矿石的生产质量。

发明内容

本发明提供一种旋流浓缩装置，通过提供一种不需要添加化学药剂进行沉降浓缩的装置，实现对废水的快速浓缩。

本发明是通过以下技术方案来实现的：一种旋流浓缩装置，包括旋流器、料斗、一级浓缩结构、二级浓缩结构、三级浓缩结构和储存筒，所述旋流器包括螺旋筒、安装在螺旋筒顶部的溢流管、位于螺旋筒上部并由螺旋筒切线方向伸入的原液管、安装在螺旋筒下端的底流管；所述料斗设于所述料斗的下方，所述料斗呈漏斗状，所述料斗的下方设有料斗出口；所述一级浓缩结构设于所述旋流器的下方；所述二级浓缩结构设于所述一级浓缩结构的下方；所述三级浓缩结构设于所述二级浓缩结构的下方；所述储存筒固定设于所述三级浓缩结构的下方；所述一级浓缩结构、二级浓缩结构和三级浓缩结构均包括一个浓缩机，所述浓缩机包括浓缩筒、转筒、驱动电机、进液管、浓液出料管、稀液出料管和水泵，所述转筒设于所述浓缩筒内的中间，所述转筒转动连接所述浓缩筒，所述转筒与浓缩筒之间形成浓液腔，所述转筒内为分离腔，所述转筒的上部中间设有管孔，所述转筒的侧壁下部设有若干离心孔，所述离心孔连通所述浓液腔与分离腔，所述离心孔设有压力阀，所述浓液出料管的一端连通所述浓液腔，所述进液管和稀液出料管分别穿过所述管孔，所述稀液出料管的一端设于所述分离腔的中间，所述稀液出料管的另一端连接所述水泵的抽水口，所述进液管位于所述分离腔内的端口高于所述稀液出料管位于所述分离腔内的端口，所述水泵固定于所述浓缩筒，所述驱动电机固定于所述浓缩筒上，所述驱动电机驱动所述转筒转动；所述一级浓缩结构的所述进液管连接所述料斗出口，所述一级浓缩结构的所述水泵的出水口连接所述原液管，所述一级浓缩结构的所述浓液出料管连接所述二级浓缩结构的所述进料管，所述二级浓缩结构的所述水泵的出水口连接所述一级浓缩结构的所述进料管，所述二级浓缩结构的所述浓液出料管连接所述三级浓缩结构的所述进料管，所述三级浓缩结构的所述水泵的出水口连接所述二级浓缩结构的所述进料管，所述三级浓缩结构的所述浓液出料管连接所述储存筒。

作为一种优选，所述转筒的底部与所述浓缩筒的底部之间的距离大于所述转筒的二分之一高度。

作为一种优选，所述浓缩机的上部设有上法兰盘，所述浓缩机的下部设有下法兰盘，所述上法兰盘和下法兰盘相互匹配，通过所述上法兰盘和下法兰盘的配合可以拓展四级浓缩结构、五级浓缩结构、六级浓缩结构。

作为一种优选，所述进液管和浓液出料管中分别设有流量阀，所述进液管的流量等于所述稀液出料管的流量与所述浓液出料管的流量和。

作为一种优选，所述浓液腔中设有液位传感器。

作为一种优选，所述储存筒的下方设有排液口。

由于采取上述技术方案，本发明所取得的有益效果为：

1、本发明的旋流浓缩装置首先利用旋流器对废水进行初步的分离，再将从旋流器的底流管中流出的浓缩液送入一级浓缩结构进行浓缩，再将一级浓缩结构的稀液出料管中出来的稀液返回旋流器再次进行分离，将一级浓缩结构的浓液出料管中出来的浓缩液送入二级浓缩结构进一步浓缩，然后将二级浓缩结构的稀液出料管中出来的稀液返回一级浓缩结构再次进行分离，最后将二级浓缩结构的浓液出料管中出来的浓缩液送入三级浓缩结构进行最后的浓缩，并将三级浓缩结构的稀液出料管中出来的稀液返回二级浓缩结构再次进行分离，废水经过四次的分离浓缩，浓缩得到的稀液会返回上一级再次进行分离浓缩，最终得到高浓度的矿渣液，浓缩效率高。

2、本发明的浓缩机通过转筒的转动产生的离心力，将转筒内的矿渣甩到转筒侧壁，所以转筒侧壁的矿渣密度较转筒中间的矿渣密度要大，并且转筒的转动加大了转筒内的液体压力，使得压力阀打开，从而将转筒侧壁处的矿渣密度较大的废水排到浓液腔，而水泵将转筒中间的矿渣密度较小的废水抽出，从而实现了废水的快速浓缩。

附图说明

图1是本发明一种旋流浓缩装置的结构示意图；

图2是本发明的浓缩机的结构示意图；

其中，1-旋流器，11-螺旋筒，12-原液管，13-溢流管，14-底流管，2-料斗，21-料斗出口，3-一级浓缩结构，31-浓缩筒，311-上法兰盘，312-下法兰盘，313-转动架，32-转筒，321-离心孔，322-压力阀，323-齿轮,33-浓液腔，34-分离腔，35-进液管，36-稀液出料管，37-浓液出料管，38-水泵，39-驱动电机，4-二级浓缩结构，5-三级浓缩结构，6-储存筒，7-撑杆，8-水管。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

请参照图1所示，一种旋流浓缩装置，包括一个旋流器1、一个料斗2、一级浓缩结构3、二级浓缩结构4、三级浓缩结构5和一个储存筒6，一级浓缩结构3、二级浓缩结构4和三级浓缩结构5结构相同并且均设有一个浓缩机。料斗2设于旋流器1的下方，料斗2呈漏斗状，料斗2的下方设有料斗出口21，一级浓缩结构3设于料斗2的下方，二级浓缩结构4设于一级浓缩结构3的下方，三级浓缩结构5设于二级浓缩结构4的下方，储存筒6设于三级浓缩结构5的下方，一级浓缩结构3、二级浓缩结构4、三级浓缩结构5和储存筒6依次固定连接，旋流器1和料斗2分别通过撑杆7固定于一级浓缩结构3的上部。废水从原液管12中进入旋流器1，经过旋流器1分离出含矿渣的废水和可重复利用的清水，可重复利用的清水从溢流管13流出，等待利用，含矿渣的废水从底流管14流出，进入料斗2，再依次进入一级浓缩结构3、二级浓缩结构4、三级浓缩结构5进行浓缩，最后从三级浓缩结构5中排出的经过浓缩的废水进入储存筒6储存，等待下一步利用，废水经过旋流器1、一级浓缩结构3、二级浓缩结构4和三级浓缩结构5的浓缩，得到了高矿渣含量的浓缩液，方便矿渣的回收利用。

请参照图2所示，浓缩机包括一个浓缩筒31、一个转筒32、一个驱动电机39、一根进液管35、一根浓液出料管37、一根稀液出料管36和一个水泵38，转筒32设于浓缩筒31内的中间，转筒32转动连接浓缩筒31，转筒32的底部与浓缩筒31的底部之间的距离大于转筒32的二分之一高度，转筒32与浓缩筒31之间形成浓液腔33，转筒32内为分离腔34，转筒32的上部中间设有管孔，转筒32的侧壁下部设有若干离心孔321，离心孔321连通浓液腔33与分离腔34，离心孔321设有压力阀322，进液管35和稀液出料管36分别穿过管孔，进液管35的一端设于分离腔34内靠近转筒32的侧壁处，浓液出料管37的一端连通浓液腔33，稀液出料管36的一端设于分离腔34的中间，稀液出料管36的另一端连接水泵38的抽水口，进液管35位于分离腔34内的端口高于稀液出料管36位于分离腔34内的端口，水泵38固定于浓缩筒31，驱动电机39固定于浓缩筒31上，转筒32的外壁设有一个围绕转筒32一圈的齿轮323，驱动电机39通过齿轮传动来实现驱动转筒32的转动。

请参照图1所示，一级浓缩结构3的进液管35通过水管8连接料斗出口21，一级浓缩结构3的水泵38的出水口通过水管8连接原液管12，一级浓缩结构3的浓液出料管37通过水管8连接二级浓缩结构4的进料管，二级浓缩结构4的水泵38的出水口通过水管8连接一级浓缩结构3的进料管，二级浓缩结构4的浓液出料管37通过水管8连接三级浓缩结构5的进料管，三级浓缩结构5的水泵38的出水口通过水管8连接二级浓缩结构4的进料管，三级浓缩结构5的浓液出料管37通过水管8连接储存筒6。

请参照图1所示，旋流器1包括螺旋筒11、安装在螺旋筒11顶部的溢流管13、位于螺旋筒11上部并由螺旋筒切线方向伸入的原液管12、安装在螺旋筒11下端的底流管14，料斗2设于底流管14的正下方，螺旋筒11包括圆柱筒、大锥形筒和小锥形筒，大锥形筒的大端固定连接圆柱筒的下端，大锥形筒的小端固定连接小锥形筒的大端，小锥形筒的小端固定连接底流管14的上端，大锥形筒的锥度小于小锥形筒的锥度。污水在一定的压力下从原液管12进入螺旋筒，在螺旋筒11内形成一个螺旋的回转流，在螺旋筒11的中心轴周围形成一个低压带，外界空气通过底流管14进入低压带，形成一个低压空气柱，而污水在螺旋筒11内受离心力的影响，矿渣等密度较大的杂质被离心到离螺旋筒11的中心轴较远处，从底流管14中流出，清水由于密度较小，离低压空气柱较近，被低压空气柱吸附并从溢流管13中流出。

进一步地，浓缩筒31的外壁上部设有上法兰盘311，浓缩筒31的外壁下部设有下法兰盘312，上法兰盘311和下法兰盘312相互匹配，通过上法兰盘311和下法兰盘312的配合可以拓展四级浓缩结构、五级浓缩结构、六级浓缩结构……。

进一步地，转筒32与浓缩筒31的转动连接通过一个转动架313来实现，转动架313由一个轴承和一个支撑架组成，支撑架的一端固定于浓缩筒31内的顶部，支撑架的另一端固定于轴承的内圈，转筒32固定于轴承的外圈，转筒32的中心线与轴承的中心线重合。

进一步地，为了控制浓液腔33和分离腔34中的液体总量，浓缩机设有处理器，浓液腔33中设有液位传感器，进液管35和浓液出料管37中分别设有流量阀，液位传感器和两个流量阀分别电连接处理器，处理器电连接水泵38，通过控制流量阀和水泵38的水流量，使得进液管35的流量等于稀液出料管36的流量与浓液出料管37的流量和，保持浓缩机内的液体总量基本不变。

进一步地，储存筒6的结构与浓缩筒31的结构一致，浓缩筒31侧壁上开设的供浓液出料管37穿过的孔即为储存筒6的排液口。

上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (6)

1.一种旋流浓缩装置，其特征在于，包括

旋流器，所述旋流器包括螺旋筒、安装在所述螺旋筒顶部的溢流管、位于所述螺旋筒上部并由所述螺旋筒切线方向伸入的原液管、安装在所述螺旋筒下端的底流管；

料斗，所述料斗设于所述底流管的管口的下方，所述料斗呈漏斗状，所述料斗的下方设有料斗出口；

一级浓缩结构，所述一级浓缩结构设于所述料斗的下方；

二级浓缩结构，所述二级浓缩结构设于所述一级浓缩结构的下方；

三级浓缩结构，所述三级浓缩结构设于所述二级浓缩结构的下方；

储存筒，所述储存筒固定设于所述三级浓缩结构的下方；

所述一级浓缩结构、二级浓缩结构和三级浓缩结构均包括一个浓缩机，所述浓缩机包括浓缩筒、转筒、驱动电机、进液管、浓液出料管、稀液出料管和水泵，所述转筒设于所述浓缩筒内的中间，所述转筒转动连接所述浓缩筒，所述转筒与浓缩筒之间形成浓液腔，所述转筒内为分离腔，所述转筒的上部中间设有管孔，所述转筒的侧壁下部设有若干离心孔，所述离心孔连通所述浓液腔与分离腔，所述离心孔设有压力阀，所述浓液出料管的一端连通所述浓液腔，所述进液管和稀液出料管分别穿过所述管孔，所述稀液出料管的一端设于所述分离腔的中间，所述稀液出料管的另一端连接所述水泵的抽水口，所述进液管位于所述分离腔内的端口高于所述稀液出料管位于所述分离腔内的端口，所述水泵固定于所述浓缩筒，所述驱动电机固定于所述浓缩筒上，所述驱动电机驱动所述转筒转动；

所述一级浓缩结构的所述进液管连接所述料斗出口，所述一级浓缩结构的所述水泵的出水口连接所述原液管，所述一级浓缩结构的所述浓液出料管连接所述二级浓缩结构的所述进液管 ，所述二级浓缩结构的所述水泵的出水口连接所述一级浓缩结构的所述进液管，所述二级浓缩结构的所述浓液出料管连接所述三级浓缩结构的所述进液管 ，所述三级浓缩结构的所述水泵的出水口连接所述二级浓缩结构的所述进液管 ，所述三级浓缩结构的所述浓液出料管连接所述储存筒。

2.根据权利要求1所述的一种旋流浓缩装置，其特征在于：所述转筒的底部与所述浓缩筒的底部之间的距离大于所述转筒的二分之一高度。

3.根据权利要求1所述的一种旋流浓缩装置，其特征在于：所述浓缩机的上部设有上法兰盘，所述浓缩机的下部设有下法兰盘，所述上法兰盘和下法兰盘相互匹配，通过所述上法兰盘和下法兰盘的配合可以拓展四级浓缩结构、五级浓缩结构、六级浓缩结构。

4.根据权利要求1所述的一种旋流浓缩装置，其特征在于：所述进液管和浓液出料管中分别设有流量阀，所述进液管的流量等于所述稀液出料管的流量与所述浓液出料管的流量和。

5.根据权利要求4所述的一种旋流浓缩装置，其特征在于：所述浓液腔中设有液位传感器。

6.根据权利要求5所述的一种旋流浓缩装置，其特征在于：所述储存筒的下方设有排液口。

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