CN114247186B - 组合式快速膏体浓密机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组合式快速膏体浓密机，包括浓密池、吊装在浓密池顶部中心位置处的进料箱，在浓密池顶部外沿处设有浓密溢流槽，在浓密池底部设有初级放砂管，还包括底流提浓池、吊装在底流提浓池顶部的消能桶和多个安装在底流提浓池内的振动导水杆，所述底流提浓池的高径比不小于5，在底流提浓池顶部外沿处设有提浓溢流槽，在底流提浓池底部设有二级放砂管，所述初级放砂管通过管道与消能桶相连通。本发明能够快速实现低质量浓度尾砂浆体的浓密，提高底流提浓池内料浆质量浓度；能够提高提浓功效，降低单位能耗；能够实现稳定快速出料，缩短浓密机出料准备时间；可减弱对浓密池的提浓功能要求，浓密池高度可以大幅降低，大幅降低投资。

Description

组合式快速膏体浓密机

技术领域

本发明涉及矿山固废资源化利用技术领域，尤其涉及一种组合式快速膏体浓密机。

背景技术

金属矿山常用的充填骨料为尾砂(或称尾矿，包括分级尾砂和全尾砂)。主要充填工艺流程为来自选厂质量浓度较低(一般10～20％，经过高效浓密机时40～45％)的尾砂泵送至充填制备站的尾砂浓缩设备，絮凝浓缩至较高浓度(55～80％左右)后排入搅拌系统，与胶凝材料混合搅拌(非胶结充填时可不加入胶凝材料)，形成合乎要求的充填料浆，通过钻孔和井下充填管道，自流或泵送至待充地点。

传统尾砂浓缩设备包括深锥浓密机和高效浓密机，经过长期的使用实践，我们发现，上述尾砂浓缩设备基本存在以下问题：

1、一般来说，泥层高度与放砂浓度密切相关，浓密机内泥层高度越大，则放砂浓度越高。而普通浓密机池体一般直径大，多在6m以上，大的浓度机直径甚至超过百米，因此泥层厚度上升的速度慢，开机后较长时间泥层厚度才能达到底流稳定排料浓度的要求；另外一方面浓密机停机时，由于仓内的储存的尾砂量大，排料时间长，因此难于实现即开即停；而深锥浓密机中一般设有耙架，为防止发生压耙事故，使用过程中，必须控制深锥浓密机中的泥层高度，一般不超过7m，从而导致深锥浓密机的放砂浓度一般偏低，并且随着放砂过程的进行，泥层高度下降，浓度也随之下降；无法实现较高浓度膏体放砂，特别是针对超细粒级的尾砂，更是不能制备高浓度的底流。

2、不论是深锥浓密机，还是高效浓密机，其池底倾角都比较小，一般在30°以下，沉砂不能自流到放料口，长期受上部泥层压缩，仓底沉砂易脱水板结，降低仓储能力；沉砂滑塌造成放砂波动和堵塞放砂管。

3、深锥浓密机主要靠泥层压缩以提高浓密机底流放砂浓度，浓密机内无动力装置，尾砂絮团内含水不能快速解离，排出的水没有快速上升通道，浓密机的提浓速度慢，生产效率低。

4、不论是深锥浓密机，还是高效浓密机，当其进料质量浓度高时，均采取上部进料方式，由于料浆粘稠度大，浓密机下部的渗出水没有快速的上升排放通道。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种可实现提浓速度快、底流浓度高、放砂稳定的组合式快速膏体浓密机。

本发明提供的这种组合式快速膏体浓密机，包括浓密池、吊装在浓密池顶部中心位置处的进料箱，在浓密池顶部外沿处设有浓密溢流槽，在浓密池底部设有初级放砂管，还包括底流提浓池和安装在底流提浓池内的振动导水杆，所述底流提浓池的高径比不小于5，在底流提浓池顶部外沿处设有提浓溢流槽，在底流提浓池底部设有二级放砂管，所述初级放砂管通过管道与底流提浓池顶部相连通，所述提浓溢流槽通过管道与进料箱相连通。

为降低进料对底流提浓池顶部泥沙层的扰动，在底流提浓池顶部吊装有与初级放砂管相连通的消能桶，在消能桶底部设有插入底流提浓池内泥层中的进料管。

在初级放砂管与消能桶间的管道上设有渣浆泵，初级放砂管放出的尾砂经渣浆泵泵送至消能桶内。

为避免振动时造成泥水溅出，污染环境，在底流提浓池顶部设有防溅罩。

所述底流提浓池的高度不小于浓密池内的泥层高度且不小于底流提浓池内的临界压缩泥层厚度，底流提浓池的直径小于浓密池的直径。

所述底流提浓池内的泥层厚度始终保持不小于临界压缩泥层厚度。

所述临界压缩泥层厚度为二级放砂管放砂浓度不变时底流提浓池内的最小泥层厚度，放砂浓度不变指放砂浓度波动小于设计允许的阈值。

所述提浓溢流槽高于进料箱布置，所述提浓溢流槽的底壁呈一端高、一端低的倾斜布置，所述提浓溢流槽最底部通过管道与进料箱相连通。

为使振动效果更好，所述振动导水杆的底部插入底流提浓池的下端段内。

为便于振动导水杆在底流提浓池不停机、不排空的状况下完成检修，所述振动导水杆通过插装的方式竖直安装在底流提浓池内的泥层中。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、通过在浓密池后增设高径比大的底流提浓池，浓密机工作时，低浓度尾矿浆体首先进入浓密池进行絮凝沉降，再通过消能桶进入底流提浓池内，利用底流提浓池直径小、高度大的结构，使得池内处于压缩振动提浓区的泥层厚度可以长时稳定，在振动导水杆和泥层自重挤压的协同作用下，能够快速实现低质量浓度尾砂浆体的浓密，提高底流提浓池内料浆质量浓度。

2、通过底流提浓池直径小、高度大的结构，能够实现全仓料浆振动作用，提高提浓功效，降低单位能耗；能够快速提高底流提浓池内的泥层厚度，达到二级放砂管放砂浓度不变时底流提浓池内的最小泥层厚度，实现稳定快速出料，缩短浓密机出料准备时间。

3、使用时，浓密池只需发挥絮凝沉降和溢流澄清的功能，絮凝沉降时，将来料尾砂浆体的质量浓度提高到45％以上，然后将底流给入底流提浓池就可快速脱水，从而减弱对浓密池的提浓功能要求，浓密池高度可以大幅降低；溢流澄清时，使溢流水含固量达到循环利用要求，更加环保。

4、振动导水杆振动使其周边形成空间，形成导水通道，有利于尾砂浆体内渗出水快速上升脱出，从而提高料浆浓缩脱水速度和质量浓度。而高浓度尾砂料浆在振动导水杆的激振力的触变作用下，能够提高流动性能，保持排料的顺畅性，从而完成无耙设计，结构更简单，沉砂过程无动力消耗，无传动部件，可靠性高，规避了深锥浓密机压耙问题。

5、插入式布置，方便控制振动导水杆在底流提浓池高度上的作用范围，控制振动对底流提浓池上部区域的扰动，防止造成溢流带走大量尾砂。

6、不排放底流时，振动导水杆不工作，无能耗。

7、通过提浓溢流槽将底流提浓池中的溢流水送入进料箱，既能对底流提浓池中的澄清水进行重复使用，要能对澄清水中混入的尾砂进行再次絮凝沉降，从而降低尾砂的溢流排除。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中示出的标记及所对应的构件名称为：

1、浓密池；11、浓密溢流槽；12、初级放砂管；

2、进料箱；

3、底流提浓池；31、提浓溢流槽；32、二级放砂管；

4、消能桶；41、进料管；

5、振动导水杆；

6、渣浆泵；

7、防溅罩；

a、泥层厚度；b、临界压缩泥层厚度。

具体实施方式

从图1可以看出，本发明这种组合式快速膏体浓密机，包括浓密池1、进料箱2、底流提浓池3、消能桶4和振动导水杆5，

浓密池1包括上圆柱段、下圆柱段、以及连接上圆柱段和下圆柱段间的倒圆台段，下圆柱段底部封口，在上圆柱段顶部外沿处设有浓密溢流槽11，在下圆柱段的外壁上水平安装有与其内部相连通的初级放砂管12，

进料箱2通过吊杆吊装在池体1顶部中心位置处，

底流提浓池3，底流提浓池3的高径比≥5，底流提浓池3底部的池壁收口状布置，在底流提浓池3顶部外沿处设有提浓溢流槽31，在底流提浓池3底部收口处设有开口朝下布置的二级放砂管32，

消能桶4通过吊杆吊装在底流提浓池3顶部轴心位置处，在消能桶4底部设有插入底流提浓池3内泥层中的进料管41，

振动导水杆5通过插装的方式竖直安装在底流提浓池3内的泥层中，

初级放砂管32通过管道与消能桶4相连通，提浓溢流槽31通过管道与进料箱2相连通；底流提浓池3的高度既不小于浓密池1内的泥层高度，又不小于底流提浓池3内的临界压缩泥层厚度；底流提浓池3的直径小于浓密池1的直径；底流提浓池3内的泥层厚度a始终保持不小于临界压缩泥层厚度b，该临界压缩泥层厚度b为二级放砂管32放砂浓度不变时底流提浓池3内的最小泥层厚度，放砂浓度不变指放砂浓度波动小于设计允许的阈值。

从图1可以看出，在本发明初级放砂管12与消能桶4间的管道上设有渣浆泵6，初级放砂管12放出的尾砂经渣浆泵6泵送至消能桶4内。

从图1可以看出，在本发明中，振动导水杆5至少有两个，各振动导水杆5沿环形均布在消能桶4四周的底流提浓池3内。

在本发明中，当底流提浓池3的直径较小时，振动导水杆5可只有一个且布置在底流提浓池3轴心处，进料管41布置在振动导水杆5一侧的底流提浓池3内。

从图1可以看出，在本发明底流提浓池3顶部设有防溅罩7。

在本发明中，振动导水杆5采用一体化制作并由变频电机驱动控制振动强度。

从图1可以看出，在本发明中，提浓溢流槽31高于进料箱2布置，提浓溢流槽31的底壁呈一端高、一端低的倾斜布置，提浓溢流槽31的最底部通过管道与进料箱2相连通，提浓溢流槽31内的溢流水自流排入进料箱2，再次进行絮凝沉降。

从图1可以看出，在本发明中，振动导水杆5的底部插入底流提浓池3下端段内的泥层中。

在本发明中，浓密池1为能够实现溢流澄清的普通浓密机、深锥浓密机或高效浓密机中任一一种的池体，浓密池1实现尾砂浆体的初步浓密和溢流澄清，溢流水含固量≤300ppm，使溢流水含固量达到循环利用要求。

本发明中的底流提浓池3可以用于深锥浓密机、普通浓密机和高效浓密机处理细粒级的脱水浓缩的装备的高效再脱水浓密。

Claims (7)

1.一种组合式快速膏体浓密机，包括浓密池（1）、吊装在浓密池顶部中心位置处的进料箱（2），在浓密池顶部外沿处设有浓密溢流槽（11），在浓密池底部设有初级放砂管（12），其特征在于：还包括底流提浓池（3）和安装在底流提浓池内的振动导水杆（5），所述底流提浓池的高径比不小于5，在底流提浓池顶部外沿处设有提浓溢流槽（31），在底流提浓池底部设有二级放砂管（32），所述初级放砂管通过管道与底流提浓池顶部相连通，所述提浓溢流槽通过管道与进料箱相连通，所述底流提浓池的高度不小于浓密池内的泥层高度且不小于底流提浓池内的临界压缩泥层厚度，底流提浓池的直径小于浓密池的直径；所述底流提浓池内的泥层厚度始终保持不小于临界压缩泥层厚度；所述临界压缩泥层厚度为二级放砂管放砂浓度不变时底流提浓池内的最小泥层厚度，放砂浓度不变指放砂浓度波动小于设计允许的阈值。

2.根据权利要求1所述的组合式快速膏体浓密机，其特征在于：在底流提浓池顶部吊装有与初级放砂管相连通的消能桶（4），在消能桶底部设有插入底流提浓池内泥层中的进料管（41）。

3.根据权利要求1所述的组合式快速膏体浓密机，其特征在于：在初级放砂管与消能桶间的管道上设有渣浆泵（6），初级放砂管放出的尾砂经渣浆泵泵送至消能桶内。

4.根据权利要求1所述的组合式快速膏体浓密机，其特征在于：在底流提浓池顶部设有防溅罩（7）。

5.根据权利要求1所述的组合式快速膏体浓密机，其特征在于：所述提浓溢流槽高于进料箱布置，所述提浓溢流槽的底壁呈一端高、一端低的倾斜布置，所述提浓溢流槽最底部通过管道与进料箱相连通。

6.根据权利要求1所述的组合式快速膏体浓密机，其特征在于：所述振动导水杆的底部插入底流提浓池的下端段内。

7.根据权利要求1所述的组合式快速膏体浓密机，其特征在于：所述振动导水杆通过插装的方式竖直安装在底流提浓池内的泥层中。

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