CN109127566A - 物料清洗方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种物料清洗方法，包括通过沸腾区将颗粒状物料与水的混合物进行搅动沸腾，以充分地清洗所述物料，并且搅动沸腾后的混合物排出至沉淀推进区；通过所述沉淀推进区使所述混合物中的物料的粗粒物料沉淀，并且将所述粗粒物料推至滤水提升区中；通过所述滤水提升区来提升所述粗粒物料，从而进行滤水处理，当所述粗粒物料达到预定位置时，排出至筛分区中来进行筛分处理。

Description

物料清洗方法

技术领域

本公开涉及一种物料清洗方法。

背景技术

在诸多行业中，需要对表面上附着有小颗粒物或者污染物等的物料进行清洗。但是现有技术中的清洗装置及方法并不能有效地将杂物从物料中去除。并且在采用湿法清洗时，会消耗大量的水资源，导致水资源浪费，并且形成的污水还会污染周围环境等。

发明内容

为了解决上述技术问题中的至少之一，本公开提供了一种物料清洗方法。

根据本公开的一个方面，一种物料清洗方法，包括：

通过沸腾区将颗粒状物料与水的混合物进行搅动沸腾，以充分地清洗所述物料，并且搅动沸腾后的混合物排出至沉淀推进区；

通过所述沉淀推进区使所述混合物中的物料的粗粒物料沉淀，并且将所述粗粒物料推至滤水提升区中；

通过所述滤水提升区来提升所述粗粒物料，从而进行滤水处理，当所述粗粒物料达到预定位置时，排出至筛分区中来进行筛分处理。

根据本公开的至少一个实施方式，物料清洗方法还包括：

将所述沉淀推进区的污水输送至细料回收装置的水箱中，并且通过细料回收装置来对细料进行回收，将回收的细料排至筛分区中来与所述粗粒物料进行混合。

根据本公开的至少一个实施方式，所述沸腾区包括多个叶片，通过所述多个叶片来搅动所述混合物，从而清洗物料与水的混合物中的物料。

根据本公开的至少一个实施方式，所述滤水提升区包括轮式壳体及设置在所述轮式壳体上的料斗，通过所述轮式壳体的转动，对所述料斗中的粗粒物料进行提升滤水处理。

根据本公开的至少一个实施方式，滤水提升区包括多条螺旋导向推进叶片以及所述滤水提升区包括多个料斗，

所述多条螺旋叶片的数量与所述多个料斗的数量相同，其中一条螺旋叶片对应于一个料斗，以将所述一条螺旋叶片推进的粗粒物料推入至所述一个料斗中，或者

所述多条螺旋叶片的数量与所述多个料斗的数量成比例设置，其中两条或两条以上的螺旋叶片对应于一个料斗，以将所述两条或两条以上的螺旋叶片推进的粗粒物料推入所述一个料斗中。

根据本公开的至少一个实施方式，所述螺旋导向推进叶片、所述轮式壳体及所述多个叶片进行同轴转动。

根据本公开的至少一个实施方式，所述沉淀推进区包括溢水口，通过所述溢水口溢出的处理后的水由管路输送至所述水箱中。

根据本公开的至少一个实施方式，在所述搅动沸腾后的混合物进入所述沉淀推进区前，对所述混合物进行缓冲以防止水流过急。

根据本公开的至少一个实施方式，所述细料排出至位于所述筛分区的粗粒物料上，然后将二者充分混合、脱水及滤干操作。

根据本公开的至少一个实施方式，将细料回收后的废水排出至外部。

附图说明

附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1是根据本公开的一个实施方式的物料清洗系统的示意性立体图。

图2是根据本公开的一个实施方式的洗选装置的示意性立体图。

图3是根据本公开的一个实施方式的物料清洗系统的示意性剖视图。

图4是根据本公开的一个实施方式的洗选装置的示意性俯视图。

图5是根据本公开的一个实施方式的物料清洗方法的流程图。

图6是根据本公开的一个实施方式的物料洗选方法中的筛分回收物料的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开。

图1示出了本公开的物料清洗系统的示意性立体图。本公开的物料清洗系统可以用于对颗粒状的物料进行清洗。在图1中，根据不同的功能将物料清洗系统1大体划分为各个区块(装置)，并且各个区块(装置)划分以虚线形式示出。如图1所示，物料清洗系统1可以包括洗选装置100、筛分装置200及细料回收装置300。其中筛分装置200及细料回收装置300可以一体化设置，并且洗选装置100与一体化设置的筛分装置200及细料回收装置300可以分离设置。

如图1所示，洗选装置100可以包括进料区101、沸腾区102、沉淀推进区103、滤水提升区104、驱动机构105及洗选排料部106。

其中，进料区101、沸腾区102、沉淀推进区103、滤水提升区104可以设置在支撑框架107上，由支撑框架107进行支撑。支撑框架107例如可以为刚结构框架，并且支撑框架107的底部可以固定设置至地面或者平台。

进料区101用于使待洗选的物料与水的混合物进入沸腾区102。物料与水通过图中未示出的其他设备进行混合后，通过管路将物料与水的混合物导入进料区101，然后进入沸腾区102。

进料区101可以设置成进料口的形式。进料区101可以设置在支撑框架107上并且设置在沸腾区102的一侧或者两侧，在本公开中，进料区101优选地设置在沸腾区102的两侧。在本公开的一个优选实施方式中，在进料区101的进料口处可以设置滤网1011，用于阻挡物料与水的混合物中的大块物料及杂物等进入沸腾区102。

通常物料的表面是凹凸不平的并且呈多孔形状，因此在与水混合后，因为多孔形状的存在，将会在物料的表面附着有气泡，由于气泡的存在，可能导致不能对物料进行充分的清洗。通过该沸腾区102，对物料与水的进行充分的搅动，可以将物料表面的气泡打碎，这样将对物料进行更加彻底的清洗。在图1中，示出了包括上壳体1021的沸腾区102。通过设置上壳体1021，可以在使物料与水的搅动沸腾期间防止物料与水的飞溅。

在图2中清楚地示出了将上壳体1021去除后的沸腾区102的内部构造。沸腾区102包括多个搅动叶片1022。多个搅动叶片1022可以沿转动轴1051的圆周设置成多排，并且每排的搅动叶片1022的数量可以为多个。本领域的技术人员应当理解，上述排数及每排数量可以根据实际设计需要来进行确定。每个叶片1022可以由支撑部和板状部构成。支撑部的一端与转动轴1051固定连接，另一端与板状部固定连接，该固定连接方式可以是焊接等方式。在本公开的一个优选实施方式中，板状部朝向沉淀推进区103倾斜预定角度，这样，当驱动机构105带动沸腾区102对物料与水的进行搅动的同时，可以将搅动沸腾后的物料与水的推向沉淀推进区103。沸腾区102还包括下壳体，用于提供容纳物料与水的的空间，下壳体根据叶片1022的外轮廓并且与叶片1022隔开预定距离而进行设置。上壳体与下壳体可以通过螺栓连接等方式连接在一起。

例如在示意性示出本公开的物料清洗系统1的截面图的图3中，在本公开的一个可选实施方式中，在通过沸腾区102搅动沸腾后的物料与水的流入沉淀推进区103的通路上可以设置缓冲帘1023，这样可以防止搅动沸腾后的物料与水的急速地流入沉淀推进区103，并且可以防止飞溅等。本领域的技术人员应当理解，也可以采用其他形式的部件来实现该处的缓冲目的。

下面将参照图2和3来详细地说明沉淀推进区103的具体结构。

经沸腾区102处理后的物料与水的进入沉淀推进区103后，物料进行自然沉降，并且沉积在沉淀推进区103的下方(在沉淀推进区103的下方设置有与下面描述的螺旋导向推进叶片1031的外轮廓相符且与其具有一定间隔的物料与水的容纳区，其可以有诸如钢等金属材料的板状材料形成，并且该物料与水的容纳区由支撑框架107进行支撑)。通过沉淀推进区103的螺旋导向推进叶片1031的旋转，来推动沉积的物料朝向滤水提升区104行进。本公开将在下面对物料的具体推进过程进行详细的描述。

如图2至4所示，沉淀推进区103包括多条螺旋导向推进叶片1031、螺旋叶片横向支撑件1032及螺旋叶片纵向支撑件1033。其中，螺旋叶片横向支撑件1032横向地固定设置在螺旋导向推进叶片1031的内侧表面上，螺旋叶片纵向支撑件1033纵向地固定设置在螺旋导向推进叶片1031的内侧表面上。

在图3所示的水流方向D中，螺旋导向推进叶片1031的高度有所不同。如图3所示，水流方向D的上游处的叶片高度H1小于下游处的叶片高度H2。在水流方向D的上游处，物料的沉积量较少，因此仅需较小的叶片高度便可进行推进，而在水流方向D的下游处，物料的沉积量较多，因此增大了叶片高度来实现更好的推进。螺旋导向推进叶片1031的高度可以设置成从下游到上游的方向中逐渐变大，也可以如图3所示，在靠近滤水提升区104的部分中，叶片高度较大并且相同，而在远离滤水提升区104的部分中，叶片高度逐渐变小。

此外，在本公开的可选实施方式中，也可以将螺旋导向推进叶片1031的疏密度设置为不同的形式，在水流方向D的上游处将叶片设置成较密，即相邻的两个叶片之间的间距较小，而在水流方向D的下游处将叶片设置成较疏，即相邻的两个叶片之间的间距较大。

如图3和4所示，螺旋导向推进叶片1031由螺旋叶片横向支撑件1032及螺旋叶片纵向支撑件1033进行支撑。在螺旋导向推进叶片1031的内侧，沿其内圆周固定连接多条螺旋叶片横向支撑件1032，用于稳固螺旋导向推进叶片1031的横向间距等。在在螺旋导向推进叶片1031的内侧，沿着沉淀推进区103的长度方向，可以固定连接多组螺旋叶片纵向支撑件1033。如图2中更清楚地示出，每组螺旋叶片纵向支撑件1033可以为辐条状，每个辐条状的支撑件的一端与转动轴1051固定连接，而另一端则与螺旋导向推进叶片1031的内表面固定连接，从而起到圆周方向上支撑螺旋导向推进叶片1031的作用。上述固定连接方式可以为焊接等方式。

在沉淀推进区103的下方沉淀的物料通过螺旋导向推进叶片1031被推进到滤水提升区104。滤水提升区104可以为轮式机的形式，并且在轮式壳体1041设置多个料斗，料斗可以设置在轮式壳体1041的内侧，也可以设置在轮式壳体1041的外侧。

下面参照图3以料斗1042设置在轮式壳体1041的内侧为例进行说明。轮式壳体1041的壁构成料斗1042的一侧，并且料斗1042还可以包括滤水网1043，随着转动轴1051带动轮式壳体1041的转动，物料通过滤水网1043进行滤水，并且当盛有物料的料斗1042转动到上方时，料斗中的物料将落入溜料槽106中，并且溜料槽106的物料由于重力作用滑入筛分装置200中，从而完成对物料的洗选处理。

料斗1042的数量可以与螺旋导向推进叶片1031的数量相同，在本公开的可选实施方式中，二者的数量均可以设置成12、16等。多个螺旋导向推进叶片的端头分别与所相接的多个料斗一一对应，这样每相邻的螺旋导向推进叶片之间的物料可以准确地进入对应的料斗中。当然，本领域的技术人员应当理解，也可以多条螺旋导向推进叶片对应一个料斗，例如两条螺旋导向推进叶片对应一个料斗的情况下，可以将两组相邻的螺旋导向推进叶片之间的物料推入到一个料斗中。

如图1所示，溜料槽106可以由钢板弯折或焊接而成，并且倾斜设置在滤水提升区104与筛分装置200之间，用于将物料从滤水提升区104输送至筛分装置200中来进行后续处理。

搅动叶片1022、螺旋导向推进叶片1031及轮式壳体1041可以由转动轴1051带动旋转，其中螺旋导向推进叶片1031及轮式壳体1041转速相同，而搅动叶片1022的转速也可以相同，也可以高于其他二者的转速。并转动轴1051由相应的包括电机、减速机和链条(皮带)等的驱动机构105进行驱动。

在现有技术中，通过一个或多个螺旋机或者一个或多个轮式机来完成选洗工作，处理效果并不理想。但是根据本公开的洗选装置100，首先，使物料与水的混合物通过进料区101进入沸腾区102中，沸腾区102的搅动叶片1022对该混合物进行搅动来去除气泡等，处理后的混合物进入沉淀推进区103，物料沉积在底部由螺旋导向推进叶片1031推动至滤水提升区104，滤水提升区104对物料进行滤水处理，将处理后的物料排到溜料槽106中，来进行后续处理。因此可以充分地去除物料表面的泥土及其他杂质等，从而可以确保建筑物的质量等。

在本公开中，在沉淀推进区103的物料与水的容纳区上侧壁还可以设置有溢水口108，该溢水口108用于使该物料与水的容纳区中的上层污水溢出。从溢水口108溢出的污水经由溢流水槽109流入细料回收装置300的水箱301中(如图3所示)。

以下将结合图3对本公开的筛分装置200进行详细地说明。

该筛分装置200主要用于有效地将物料与水的分离。根据脱水筛在不同位置处的功能来划分，如图3所示，本公开的筛分装置200包括混合区201、脱水区202及滤干区203。

混合区201位于细料回收装置300的下方，用于将来自滤水提升区104的粗料与来自细料回收装置300的细料混合。脱水区202处于混合区201的下游，用于对来自脱水区202的物料进行脱水处理，多余的水分将流入下方的水箱301中。滤干区203对脱水后的物料进行进一步的滤干处理，从而得到脱水效果更好的物料，并且将滤干后的物料通过排出口输送至堆积场。

该筛分装置200主要为振动筛的形式，其通过减震器204设置在框架上，减震器204可以为橡胶金属螺旋复合弹簧或者液压减震器等。采用橡胶金属螺旋复合弹簧作为减震器的情况下，橡胶金属螺旋复合弹簧的下端口与框架上的凸柱插接配合，橡胶金属螺旋复合弹簧的上端口与振动筛底部的凸柱插接配合。振动筛呈负倾斜角度安装，并且可以由激振电机或凸轮轴驱动机构驱动。振动筛的筛网孔板可以是聚氨酯筛网孔板。

水箱301形成在脱水筛的下方，用于接收来自溢流水槽109的污水及来自脱水筛的污水。

细料回收装置300固定设置在下部框架上，并且设置成从水箱301所储存的污水中提取细料。

在细料回收装置300中，水箱301中的细料与水的混合物经过渣浆泵302，将混合物抽入旋流器303再次进行物料与水的分离，旋流器303产生的细料直接排到脱水筛的粗料上且与粗料进行混合脱水。在本公开中可以设置一组旋流器303来进行处理。

渣浆泵302位于水箱301中并且抽取水箱301中的物料与水的混合物，通过设置在振动筛侧板外部的管路等输送至旋流器303中，如图3所示，由于渣浆泵302抽取物料与水的混合物压力较大，因此在管路的尽头设置有加强孔板303，其形式可以为具有孔的钢板等。通过管路的水进入旋流器304，旋流器304相对于水平面垂直设置在振动筛的上方。

旋流器304由钢板或其他耐磨材料制成，具有圆锥段内腔。渣浆泵302抽入的物料与水的混合物在压力的作用下，从切线方向送入旋流器304中，进入旋流器304的物料与水的混合物顺着旋流器304内部进行高速旋转。在离心力的作用下，物料被抛向旋流器304内壁，受旋流器304内壁的摩擦力、物料自身重力及水流的作用，物料随旋流下降到锥形底部的喷料嘴305处，并且由此排出。由于物料与水的混合物沿旋流器304内壁作高速旋转，水流在旋流器304中心形成低压，处理后的较清洁的水在旋流器304的轴心形成螺旋向上的二次螺旋流，并且由旋流器304上部的溢流口排出。

由于从喷料嘴305排出的细料冲击加大，如果直接排放至振动筛的筛网时，将会对筛网形成冲击，从而损坏筛网。因此在本公开的一个可选实施方式中，在喷料嘴305的下方设置倾斜的加厚钢板306，可以通过旋流器304外侧设置的框架等来支撑该加厚钢板306。喷料嘴305排出的细料首先排出至加厚钢板306上，然后通过倾斜的加厚钢板306，细料通过重力滑动至筛网上的粗料上。

在本公开的一个可选实施方式中，作为加厚钢板306的替代实施方式，旋流器304的喷料嘴305还可以设置成具有弯管的形成，弯管的出口段与水平面倾斜成一定角度，这样也可以减缓细料对筛网的冲击等。

通过上述细料回收装置300，可以实现对细料的分离及回收利用，通过溢流口排出的废水可以直接排放或者排放至蓄水池中供后续使用，减少了对环境的污染。

另外，在本公开中，还可以根据排出的废水中的细料量来调整喷料嘴的口径，如果排出的废水中含有细料，则可以增加喷料嘴的口径。

本公开还提供了通过上述物料清洗装置来进行物料清洗的方法。下面，将参照附图对该方法进行详细地说明。

如图5所示，本公开的物料清洗方法包括以下步骤。

步骤S10：提供物料与水的混合物。在该步骤中，可以将物料与水的混合物通过进水区提供至物料清洗装置。流入物料清洗装置的物料与水的混合物首先流入沸腾区中进行处理。

步骤S20：搅动沸腾物料。在该步骤中，通过搅动叶片来对物料与水的混合物进行搅动，来对物料进行更加彻底的清洗。

步骤S30：沉淀推进物料。经步骤S20处理后的物料与水的混合物流入沉淀推进区中。此时物料中的粗料将会沉积至沉淀推进区的底部，而细料及杂物等继续保持与水混合的状态。通过螺旋导向推进叶片向滤水提升区推进该粗料。

步骤S40：提升滤水物料。在步骤S40中，接收来自步骤S30处理的物料，并且通过轮式机中的料斗对清洗后的物料进行提升，并且在提升的过程中进行滤水处理。当物料中的粗料到达预定位置时，排出粗料。

步骤S50：筛分回收物料。在步骤S50中，接收步骤S40排出的粗料，接收物料与水的混合物处理后产生的污水，并且从该污水中回收细料，将细料与粗料混合、脱水、滤干等处理，最后将处理后的物料输送至物料场。

此外，在步骤S20处理的混合物进入沉淀推进区时，可以通过例如上述的缓冲帘对混合物进行缓冲，以防止水流过急。

而且，在步骤S50中，可以将细料排出至粗料上，使二者充分混合，然后通过振动筛进行充分脱水、滤干，最后排出物料。

在本公开的一个实施方式中，在步骤S50中进一步包括以下步骤。

S51：接收来自沉淀推进区的污水。将沉淀推进区中与粗料分离出的污水通过溢流口及管道等排至水箱中。

S52：在水箱中储存污水。

S53：通过泵等将污水抽取至上方的旋流器中。

S54：通过旋流器将细料与水相分离。

S55：通过旋流器下部的喷料嘴将细料排出至振动筛上的粗料上，从上部将废水排出至外部，来进行水处理。

在本公开中，上述粗料可以是符合级配的粒径较大的砂料，而细料可以是粒径较小且可浮于水中的砂料。

通过本公开的物料清洗方法，可以充分地对物料进行清洗，并且可以将使用的水进行分离形成清水，从而循环再利用，避免了污水对环境等的污染等。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。

Claims (10)

1.一种物料清洗方法，其特征在于，包括：

通过沸腾区将颗粒状物料与水的混合物进行搅动沸腾，以充分地清洗所述物料，并且搅动沸腾后的混合物排出至沉淀推进区；

通过所述沉淀推进区使所述混合物中的物料的粗粒物料沉淀，并且将所述粗粒物料推至滤水提升区中；以及

通过所述滤水提升区来提升所述粗粒物料，从而进行滤水处理，当所述粗粒物料达到预定位置时，排出至筛分区中来进行筛分处理。

2.如权利要求1所述的物料清洗方法，其特征在于，还包括：

将所述沉淀推进区的污水输送至细料回收装置的水箱中，并且通过细料回收装置来对细料进行回收，将回收的细料排至筛分区中来与所述粗粒物料进行混合。

3.如权利要求1或2所述的物料清洗方法，其特征在于，所述沸腾区包括多个叶片，通过所述多个叶片来搅动所述混合物，从而清洗物料与水的混合物中的物料。

4.如权利要求1至3中任一项所述的物料清洗方法，其特征在于，所述滤水提升区包括轮式壳体及设置在所述轮式壳体上的料斗，通过所述轮式壳体的转动，对所述料斗中的粗粒物料进行提升滤水处理。

5.如权利要求1至4中任一项所述的物料清洗方法，其特征在于，滤水提升区包括多条螺旋导向推进叶片以及所述滤水提升区包括多个料斗，

所述多条螺旋叶片的数量与所述多个料斗的数量相同，其中一条螺旋叶片对应于一个料斗，以将所述一条螺旋叶片推进的粗粒物料推入至所述一个料斗中，或者

所述多条螺旋叶片的数量与所述多个料斗的数量成比例设置，其中两条或两条以上的螺旋叶片对应于一个料斗，以将所述两条或两条以上的螺旋叶片推进的粗粒物料推入所述一个料斗中。

6.如权利要求5所述的物料清洗方法，其特征在于，所述螺旋导向推进叶片、所述轮式壳体及所述多个叶片进行同轴转动。

7.如权利要求1或2所述的物料清洗方法，其特征在于，所述沉淀推进区包括溢水口，通过所述溢水口溢出的处理后的水由管路输送至所述水箱中。

8.如权利要求1至7中任一项所述的物料清洗方法，其特征在于，在所述搅动沸腾后的混合物进入所述沉淀推进区前，对所述混合物进行缓冲以防止水流过急。

9.如权利要求2所述的物料清洗方法，其特征在于，所述细料排出至位于所述筛分区的粗粒物料上，然后将二者充分混合、脱水及滤干操作。

10.如权利要求2所述的物料清洗方法，其特征在于，将细料回收后的废水排出至外部。