CN110292796A - 一种浓密机及浓密方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种浓密机，包括仓体，所述仓体上部设有给料井，所述给料井上部设有进砂口，所述仓体内部设有均质造浆装置，仓体下部设有放砂阀。该浓密机可实现均质、稳定、连续进砂和放砂，放砂浓度和流量稳定性较优，具有建站投资低、占地省、运营成本和能耗较低等优点。

Description

一种浓密机及浓密方法

技术领域

本发明涉及矿山充填技术领域，尤其是涉及一种浓密机及浓密方法。

背景技术

深井开采或地压较大的矿山，为避免空区围岩应力集中，需尽快充填采空区。另外，采用分层充填采矿法或进路充填采矿法的矿山，尤其是大规模矿山，需急采急充，对充填系统调节能力和充填料浆质量要求较高，对膏体料浆可靠缓存需求较大。传统深锥浓密机为避免压耙，采用连续进料、连续排料的作业方式，其充填系统能力受限，一般不超过100m³/h，且无法可靠缓存。深锥浓密机给料浓度、流量的波动会直接影响底流浓度，进而影响充填料浆制备质量及料浆输送系统的可靠性。因尾砂特性、井下充填安排等因素造成深锥浓密机压耙的事故时有发生。深锥浓密机直径动辄20m以上，使得压耙后的尾砂处理工作量极大，周期极长，加之维护成本、备品备件费用较大高等也限制了深锥浓密机的推广应用，尤其是在中等规模以下矿山的应用。

此外，矿山领域用于处理选厂尾矿浆的过滤机和压滤机等设备，由于存在对不同性质尾砂的适应性差、设备能耗高、建站投资和运营成本高、单机处理能力低等因素，成为限制其推广应用的主要原因。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种浓密机，该装置投资少，能适应不同性质的尾砂，对大幅增强尾砂浓度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种浓密机，包括仓体，所述仓体上部设有给料井，所述给料井上部设有进砂口，所述仓体内部设有均质造浆装置，仓体下部设有放砂阀。

进一步，所述给料井包括缓冲槽、自稀释装置和螺旋渐开线导料槽，所述缓冲槽安装在给料井的进口处，连接上端的进砂口，所述自稀释装置安装在给料井上部，所述螺旋渐开线导料槽安装在给料井内部。

进一步，所述给料井还包括分料盘，所述分料盘安装在给料井的底部。

进一步，所述均质造浆装置由多圈同心压风环管组成，每圈同心压风环管上间隔布置有造浆喷嘴。

进一步，所述仓体上部设有竖直分布有阶梯阀。

进一步，所述阶梯阀是在仓体上部间隔一定垂直高度布置的阀门。

进一步，所述给料井周围设有平行的斜板。

进一步，所述仓体顶部设有护栏，所述仓体一侧设有笼梯。

进一步，所述仓体下部远离放砂阀的一侧设有检修人孔。

一种尾砂浓密方法，包括如下步骤：

第一步，尾砂经过尾砂搅拌机的处理后，进入到浓密机的给料井中；

第二步，向稀释后的尾砂浆中添加絮凝剂；

第三步，打开给料井底部阀门，尾砂浆进入浓密机的仓体中；

第四步，进砂结束，停止尾砂和絮凝剂的添加，静置；

第五步，放出溢流水，开始均质造浆；

第六步，造浆结束，放砂，放砂过程中取样检测。

本发明的有益效果：

该浓密机可实现均质、稳定、连续进砂和放砂，放砂浓度和流量稳定性较优，具有建站投资低、占地省、运营成本和能耗较低等优点。在仓体上部设置有阶梯阀，可以在絮凝沉降结束后打开阶梯阀，排出仓体内的溢流水，能进一步提高造浆浓度。

附图说明

图1—为浓密机的结构示意图；

图2—为图1中给料井的上部放大示意图；

图3—为图1中均质造浆装置的结构示意图；

图4—为浓密机的正视图，

图5—为图4的俯视图；

图6—为浓密系统的流程示意图。

图中：1-护栏，2-斜板，3-第一阶梯阀，4-第二阶梯阀，5-均质造浆装置，6-仓体，7-斜撑，8-进砂管，9-给料井，10-溢流槽，11-笼梯，12-检修人孔，13-放砂阀，14-溢流管，15-尾砂储存区，16-尾砂搅拌器，17-渣浆泵，18-絮凝剂罐，19-涡压泵，20-絮凝剂搅拌机，21-压缩空气源，22-空压机，23-污泥池，24-流量计，51-造浆喷嘴，52-压风环管，61-进砂阀，91-螺旋渐开线导流槽，92-分料盘，93-絮凝剂添加区，94-缓冲槽，95-自稀释装置。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

溢流水：本实施例中所说的溢流水为尾砂浆沉降后溢出的水。

参照图1~图5：一种浓密机，包括仓体6，所述仓体上部设有给料井9，所述给料井上部设有进砂口，所述仓体内部设有均质造浆装置5，仓体下部设有放砂阀13。

在本实施例中，浓密机直径3m，高度12m，仓体放置在底座上，底座由混凝土制成，仓体由三根斜撑7支撑，仓体上部设有进砂口，进砂口下方设有给料井，仓体内部设有均质造浆装置，仓体下部设有放砂阀。尾砂浆从进砂口进来经过均质造浆装置造浆后，从放砂阀出口流出。

在本实施例中，在仓体的上部外侧壁上开设有两个阶梯阀，两个阶梯阀沿竖直方向分布，将上方的阶梯阀定义为第一阶梯阀3，下方的阶梯阀定义为第二阶梯阀4。阶梯阀是一个阀门，当仓体内的尾砂浆沉降后，打开阶梯阀，可以放出溢流水，阶梯阀出口会连接着有溢流管14，通过溢流管可以将溢流水引导至排放处排放。

在本实施例中，仓体6一侧设有笼梯11，方便工作人员上去检查仓体的顶部或侧壁，方便进行维修；在仓体顶部设有护栏1，护栏1在设有笼梯的一侧留有开口，以便工作人员进入。护栏的设计是为了工作人员的安全，可以在工作人员在仓体顶部进行维修时，减少意外的发生。在仓体未设有放砂阀的一侧，开设有检修人孔12，方便工作人员定期进入仓体内对仓体内的装置进行维护和检修。

在本实施例中，给料井9包括缓冲槽94、自稀释装置95和螺旋渐开线导料槽91，所述缓冲槽94安装在给料井的进口处，连接上端的进砂口，所述自稀释装置安装在给料井上部，所述螺旋渐开线导料槽安装在给料井内部。

由选矿厂泵送过来的尾砂浆通过进砂管8进入到给料井，给料井内设有：自稀释装置95、分料盘92、缓冲槽94和螺旋渐开线导流槽91等，给料井能最大程度地减小紊流，以得到最佳的流体状态。

进砂管8与缓冲槽94管道连接，缓冲槽94的设计为了在尾砂浆进入到给料井9之前起到一个缓冲作用，螺旋渐开线导流槽91安装在给料井内部，自稀释装置95安装在螺旋渐开线导流槽上方，位于给料井9的上部。

自稀释装置利用“连通器原理”，进入给料井内的稀释水量会随给料浓度波动而自动调节，确保给料井内经稀释后的尾矿浆浓度始终保持相对稳定，以最大程度地节省絮凝剂消耗量并达到最佳絮凝效果。或者采用水泵抽水进入给料井中，对尾砂浆进行稀释。尾砂浆的稀释过程在螺旋渐开线导流槽内完成，尾矿浆经充分稀释后再进入给料井。尾砂浆从螺旋渐开线导流槽的出口出来，流向给料井的底部。

向尾砂浆中添加絮凝剂，絮凝剂采用多点添加在稀释后的给料井内或添加在稀释水中，确保尾矿浆是在稀释之后与絮凝剂混合，提高絮凝沉降效果。在本实施例中，絮凝剂从给料井上方向给料井中添加，进入到给料井底部与尾砂浆混合。因为进入给料井内的稀释水量会随着进料浆液浓度波动而自动调节，给料井内稀释后的尾矿浆浓度始终相对稳定，可最大程度地节省絮凝剂消耗量。在给料井的上方设有絮凝剂添加区93，絮凝剂多点添加方式是在给料井上方设有多个絮凝剂出口。

给料井底部设置有分料盘92，能保证絮团均匀地从给料井内沿着分料盘的导向，分散到仓体内部的周边。

在本实施例中，在给料井的四周设置有一系列平行的斜板2，当仓体的尾砂浆过多，就会没过斜板2，基于“浅层沉降”原理，细颗粒尾矿浆沉降至斜板上。在仓顶设有溢流槽10，溢流槽10连接溢流管14，通过溢流管可以将溢流水引导至排放处排放。斜板起到溢流澄清的目的，细颗粒留在斜板上，溢流的清水通过仓顶的溢流槽，通过溢流管排出仓外。多组斜板可在相同直径情况下大幅提高料浆的沉降面积，从而实现空间上的高效率浓密，并减少絮凝剂用量。并且当絮凝沉降结束后打开阶梯阀，排出仓体内的溢流水，能进一步提高造浆浓度。

在本实施例中，待阶梯阀排出溢流水后打开设置在仓体底部和中部的均质造浆装置5进行活化造浆。均质造浆装置由多圈同心压风环管52组成，每圈同心压风环管上间隔一定距离布置有造浆喷嘴51，造浆喷嘴为现有，可在市场上买到。均质造浆装置造浆结束后即可打开仓体下部放砂阀，高浓度尾砂料浆通过放砂阀、放砂管进入搅拌系统，至此完成了尾砂浆的浓密、放砂过程。

参照图6，在本实施例中还介绍了一种尾砂浓密方法。具体流程如下：

尾砂存储区15的尾砂浆经分支管路进入尾砂搅拌机16，启动变频渣浆泵17将尾砂浆扬送至浓密机的仓顶的给料井中，根据进砂管上布置的流量计读数来调节变频渣浆泵的工作频率。

絮凝剂液剂存储在絮凝剂罐18中，利用涡压泵19将絮凝剂泵送至絮凝剂搅拌机20中。启动絮凝剂搅拌机电机和涡压泵，调节涡压泵的频率以及阀门开度，实现对絮凝剂添加量的控制和调节。

溢流水通过仓顶溢流槽和仓体上部的阶梯阀，经溢流管排出仓外。

保持渣浆泵的频率不变，待进料1~2小时后，溢流管开始出清水，取样检测溢流水含固量。含固量为溢流水中尾砂的含量。并在进料过程中，每隔半小时从尾矿搅拌机的进料口、渣浆泵出料口取样，检测料浆浓度。同时，每隔20分钟测量浓密机内砂位高度。待进砂结束后，关闭渣浆泵和絮凝剂添加泵，浓密机静置约30分钟后先后打开仓体上部两个阶梯阀，放出多余溢流水。

待溢流水放出后开启空压机22，空压机进口连接压缩空气源21，空压机出口连接均质造浆装置，启动空压机，均质造浆装置的喷嘴向外喷射气体开始均质活化造浆，压缩空气源的设置是为了空压机的风量充足，造浆效率高。造浆持续时间约15分钟，为浓密机内砂浆已混合均匀，关闭空压机，停止造浆。打开仓体下部放砂阀开始放砂，放砂3分钟后第一次取样，检测尾砂浓度，之后每隔10~15分钟取一次样，直至放砂完成，放出的高浓度尾砂浆排至污泥池中。

若检测到尾砂浓度降低，可以打开阶梯阀继续放出溢流水，或者通过在仓体下部增设阶梯阀，增加溢流水的放水量。

以上技术特征的改变，本领域的技术人员通过文字描述可以理解并实施，故不再另作附图加以说明。

Claims (10)

1.一种浓密机，其特征在于：包括仓体，所述仓体上部设有给料井，所述给料井上部设有进砂口，所述仓体内部设有均质造浆装置，仓体下部设有放砂阀。

2.如权利要求1所述一种浓密机，其特征在于：所述给料井包括缓冲槽、絮凝剂添加装置、自稀释装置和螺旋渐开线导料槽，所述缓冲槽安装在给料井的进口处，连接上端的进砂口，所述絮凝剂添加装置安装在缓冲槽上方，所述自稀释装置安装在给料井上部，所述螺旋渐开线导料槽安装在给料井内部。

3.如权利要求2所述一种浓密机，其特征在于：所述给料井还包括分料盘，所述分料盘安装在给料井的底部。

4.如权利要求1所述一种浓密机，其特征在于：所述均质造浆装置由多圈同心压风环管组成，每圈同心压风环管上间隔布置有造浆喷嘴。

5.如权利要求1所述一种浓密机，其特征在于：所述仓体上部设有竖直分布有阶梯阀。

6.如权利要求5所述一种浓密机，其特征在于：所述阶梯阀是在仓体上部间隔一定垂直高度布置的阀门。

7.如权利要求1所述一种浓密机，其特征在于：所述给料井周围设有平行的斜板。

8.如权利要求1所述一种浓密机，其特征在于：所述仓体顶部设有护栏，所述仓体一侧设有笼梯。

9.如权利要求1所述一种浓密机，其特征在于：所述仓体下部远离放砂阀的一侧设有检修人孔。

10.一种尾砂浓密方法，其特征在于：包括如下步骤：

第一步，尾砂经过尾砂搅拌机的处理后，进入到浓密机的给料井中；

第二步，向稀释后的尾砂浆中添加絮凝剂；

第三步，打开给料井底部阀门，尾砂浆进入浓密机的仓体中；

第四步，进砂结束，停止尾砂和絮凝剂的添加，静置；

第五步，放出溢流水，开始均质造浆；

第六步，造浆结束，放砂，放砂过程中取样检测。