CN216441260U - 一种降低超声筒壁磨损的石英砂脱泥设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种降低超声筒壁磨损的石英砂脱泥设备，包括脱泥槽本体、超声波振动棒和高压水管，所述脱泥槽本体具有脱泥槽内腔，所述脱泥槽本体顶部设有进砂口，底部设有进水口、沉砂口，所述超声波振动棒与超声波发生器电连接，超声波振动棒竖直固定安装在脱泥槽内腔中，所述高压水管与进水口连接，且水流由进水口沿竖直方向进入脱泥槽内腔。本实用新型水流由底部高压水管进入到脱泥槽内，由于水流为垂直向上的方向，使得砂粒会在槽内上下翻滚，降低了砂砾与超声外壳的碰撞机率，同时也大幅度减弱了砂砾和超声波振动棒外壳的碰撞强度，延长了超声装置的使用寿命，提高了脱泥效率，降低生产成本。
Description
技术领域
本实用新型属于矿石加工领域，具体地说，涉及一种降低超声筒壁磨损的石英砂脱泥设备。
背景技术
通常石英砂中除了SiO2外，还含有氧化铁、粘土、云母、有机杂质等，石英砂选矿提纯就是除去石英砂中少量或微量杂质，获得精制石英砂。常见的一种物理提纯石英砂就是擦洗、分级脱泥法。
石英中的SiO2的品位随着石英粒度的变细而降低，而铁质和铝制等杂质矿物的品位却反而升高，这种现象在含有大量粘土性质矿物石英中尤为明显，所以在入选前对石英原矿进行擦洗，分级脱泥是非常必要的。擦洗、分级脱泥作为一种矿石入选前的预处理方法，应用较早且普遍。擦洗、分级脱泥法是在搅拌桶中通过强烈搅拌，迫使矿物颗粒高速运动，矿物颗粒在运动中通过相互碰撞，将表面附着的黏土脉石颗粒解离，后续根据黏土脉石和石英砂粒度、密度的差异，通过水力分级的方法去除泥质脉石。该工艺主要是通过一种机械力将表面一类与石英共生的毫米级颗粒粘土类脉石去除，但对于存在于石英表面缝隙和孔洞中纳米级嵌布的脉石矿物，擦洗法的脱泥效果并不显著。对于这些微细粒嵌布的脉石，常规的处理方法很难分离，导致了石英砂中有接近一半的黏土脉石无法有效去除。现在常用的擦洗脱泥的方式有两种，一种是棒磨擦洗，一种是机械擦洗。若要看擦洗的效果，还要根据擦洗机械的结构、配置来决定，当然擦洗的时间和浓度也会影响擦洗的效果。而擦洗的浓度一般在50％-60％之间效果良好，擦洗时间原则上要达到产品的质量要求，时间不宜过长，过长则会导致设备过度磨损。
随着技术的发展，在擦洗机中加入了新的技术，为了使得石英砂脱泥效率更高，在擦洗机中加入了超声装置，利用超声装置可以强化石英砂的脱泥效果，通过超声波在矿物表面产生高速微射流，可以有效的清除石英砂表面缝隙和孔洞中纳米级嵌布的脉石矿物，从而剥离这些纳米级杂质脉石，达到强化脱泥的效果。然而擦洗机一般采用的是强搅拌方式对内部沙砾脱泥，在强搅拌下时间长久颗粒高速碰撞会对擦洗机内壁以及搅拌叶片造成不小的磨损，同时与矿浆直接接触的超声波发生器外筒也会造成磨损，使得超声外壳的寿命很短，设备维修成本高。
由此可见，常规的擦洗机无法脱除石英砂表面微细粒嵌布的泥质脉石，脱泥效率很低。但通过超声设备可以强化擦洗机的脱泥效果，然而在常规擦洗机都是使用搅拌进行脱泥的，对超声设备磨损很大，所以企业仍然急需更加高效、低成本的脱泥方法。
有鉴于此特提出本实用新型。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种降低超声筒壁磨损的石英砂脱泥设备，通过改变石英砂颗粒在脱泥槽中的运动状态来减少石英砂的横向摩擦对超声设备外壳造成的过度磨损，从而延长使用寿命，并结合利用超声波的清洗作用，实现石英砂的高效脱泥，该设备脱泥高效，通过该设备处理后的石英砂，可以获得较好的脱泥效果。
为解决上述技术问题，本实用新型采用技术方案的基本构思是：
一种降低超声筒壁磨损的石英砂脱泥设备，包括脱泥槽本体、超声波振动棒和高压水管，所述脱泥槽本体具有脱泥槽内腔，所述脱泥槽本体顶部设有进砂口，底部设有进水口、沉砂口，所述超声波振动棒与超声波发生器电连接，超声波振动棒竖直固定安装在脱泥槽内腔中，所述高压水管与进水口连接，水流由进水口沿竖直方向进入脱泥槽内腔，进水水压强度为1.5MPa-2.5MPa。
进一步地，所述脱泥槽内腔中安装有呈水平的筛孔板，筛孔板将脱泥槽内腔分为上下两部分，所述筛孔板筛孔直径为1-3cm。
进一步地，所述超声振动棒的直径为10-15cm，长度为1-1.5m，所述超声波振动棒为若干个，且均匀分布在脱泥槽内腔上部，所述超声波振动棒底部设有金属保护帽，防止向上的水流裹挟矿石颗粒冲击损坏超声波振动棒。
进一步地，所述脱泥槽本体顶部环向设有环形溢流槽。
进一步地，所述进砂口设置在脱泥槽本体顶部中心，进砂口与给矿管连接。
进一步地，所述高压水管通过止回阀与进水口连接，所述脱泥槽本体呈倒锥体形，所述进水口轴向与脱泥槽本体轴向重合，所述沉砂口呈水平方向，与进水口垂直。
进一步地，所述脱泥槽本体底部还设有备用高压水管，所述备用高压水管与进水口垂直设置。
所述石英砂脱泥设备的工作原理：从脱泥槽壳顶部的给矿管投入石英砂颗粒，给矿量为500kg-2000kg，同时打开进水阀，使脱泥槽中灌满水，打开超声波发生装置的电源，沉没在矿浆中的超声波振动棒开始向周围360度发射超声波。打开底部的止回阀，使高压水流由底部竖直进入脱泥槽内，水压强度为1.5MPa-2.5MPa，高压水流带动石英砂颗粒向上运动，水流受到筛孔板的缓冲作用，分散成多个向上水流，在水流顶部，水流冲击力小于石英砂自身重力，上升速度小于沉降速度，石英砂开始下落，由此开始上下往复运动，同时在超声波振动棒的超声清洗作用下，有效清除石英砂颗粒表面缝隙及孔洞中的纳米级嵌布的脉石矿物，密度小的泥土脉石矿物会随着水流从顶部环形溢流槽中排出。5-10分钟后，打开沉砂口，就可以得到含泥量低的石英砂颗粒。本装置水流状态基本是层流，水流方向基本是竖直方向，使得石英砂颗粒在脱泥槽中上下运动，减少了石英砂的横向摩擦，减少了石英砂对超声筒壁及超声波振动棒的磨损，延长设备使用寿命，本装置对于超声筒壁的更换周期为2-6年。同时，经环形溢流槽排出的洗矿水经过简单的过滤加工，可以循环利用，节约水资源，降低成本。
采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果。
1.本实用新型利用超声振动棒，在介质中产生超声波，从而在体系中产生大量的微射流，这些微射流防止了细泥的团聚，同时利用高压水流的清洗和冲击，同样也可以防止石英砂颗粒之间团聚，这样使得石英砂脱泥更高效。
2.本实用新型利用水流的垂直流向，实现脱泥槽内沙砾上下翻滚，减少了沙砾的横向运动，挤压和摩擦超声筒壁，降低颗粒和超声筒壁的碰撞几率和碰撞强度，防止沙砾对筒超声筒壁过度磨损，延长超声设备使用寿命，对超声设备的更换周期为2-6年，极大降低了生产成本。
3.本实用新型超声波发生器的总功率在2000-3000W，低于一般的擦洗机的功率，而且超声波振动棒的安装、维修简单便捷，该装置的运行和维护成本都低于传统擦洗机。
本实用新型该设备具有稳定可靠，调节灵活，设备制作简单的特点，实用性较强，适于推广应用。
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
附图作为本申请的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：
图1是本实用新型的结构示意图；
图中：1、给矿管；2、环形溢流槽；3、超声波振动棒；4、金属保护帽；5、筛孔板；6、沉砂口；7、止回阀；8、高压水管；9、备用高压水管
需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
如图1所示，本实施例所述的一种降低超声筒壁磨损的石英砂脱泥设备，包括脱泥槽本体、超声波振动棒3和高压水管8，所述脱泥槽本体基本呈倒锥体形，脱泥槽本体竖直安放，所述脱泥槽本体具有脱泥槽内腔，所述脱泥槽本体顶部设有进砂口，进砂口与给矿管1连接，脱泥时，石英砂颗粒原矿从给矿管1经进砂口进入到脱泥槽内腔中，给矿量控制在500kg-2000kg，所述脱泥槽本体顶部环向设有环形溢流槽2，脱泥后产生的较轻的泥土等杂质会随着水流从环形溢流槽2中排出，经环形溢流槽2排出的污水经过简单的过滤后可以重复使用，既节省水资源，又降低生产成本。
所述脱泥槽本体底部设有进水口、沉砂口6，所述进水口轴向与脱泥槽本体轴向重合，所述沉砂口6呈水平方向，与进水口垂直，所述脱泥槽本体底部还设有备用高压水管9，所述备用高压水管9与进水口垂直设置，备用高压水管9与沉砂口6共轴，所述进水口通过止回阀7与高压水管8连接，打开止回阀7，高压水流经止回阀7从进水口沿竖直方向进入脱泥槽内腔中，高压水流从底部进入可以有效防止脱泥时石英砂颗粒沉聚在脱泥槽内腔底部，所述高压水管8进水水压强度优选为1.5MPa-2.5MPa。
所述脱泥槽内腔中安装有呈水平的筛孔板5，筛孔板5将脱泥槽内腔分为上下两部分，所述筛孔板5筛孔直径优选为1-3cm，筛孔板5的厚度控制在2-5cm，从进水口沿竖直方向进入脱泥槽内腔的高压水流受筛孔板5的缓冲作用，分散成多个竖直向上冲击的水流，多个向上冲击的水流将矿浆打散的更充分，提高了脱泥效率，石英砂颗粒受到水流的冲击作用随上升水流一起向上运动，在水流顶部，水流冲击力小于石英砂自身重力，上升速度小于沉降速度，石英砂开始下落，下落的石英砂颗粒又会受水流冲击上升，由此开始上下往复运动。
所述超声波振动棒3为若干个，超声波振动棒3与超声波发生器电连接，超声波振动棒3竖直均匀的安装在脱泥槽内腔上部且不与脱泥槽内腔内壁接触，超声波振动棒3底部安装有金属保护帽4，金属保护帽4可以防止被水流冲击所带动上升的石英砂颗粒竖直撞击磨损超声波振动棒3，浸没在矿浆中的超声波振动棒3向周围360度发射超声波，随上升水流上下往复运动的石英砂颗粒充分与超声波作用，较好的改善了脱泥效果，优选地超声波振动棒3的直径为10-15cm、长度为1-1.5m，优选地超声设备超声波频率为20-200kHz，超声波声强为0.1-1.5W/cm2，超声波发生器总功率在2000-3000W，低于一般的擦洗机功率，超声波振动棒3的安装、维修简单便捷，该实施例的运行和维护成本都低于传统擦洗机。
脱泥时间控制在5-10min，脱泥结束后的石英砂颗粒会沉聚在脱泥槽内腔底部，打开脱泥槽底部的沉砂口6即可获得处理好的石英砂颗粒。
本实施例中脱泥槽内腔中石英砂颗粒运动方向与水流运动方向平行，均为竖直方向，随水流在脱泥室内进行垂直往复运动的石英石颗粒对竖直安装的超声波设备磨损较小，从而延长超声波设备的使用寿命，降低生产成本，本实施例稳定可靠，调节灵活，结构简洁，容易生产、运输、安装使用。
实施例1
内蒙古某石英砂原砂采用一种超声波擦洗机对石英砂进行脱泥，该擦洗机的处理量为0.1.5-2t/h，石英砂经过脱泥后，脱泥效果尤为明显。但内部的超声装置磨损严重，这是因为该擦洗机为搅拌擦洗，超声装置与矿浆直接接触，颗粒和超声筒壁的碰撞几率大和碰撞强度高所致，因此该企业对超声筒外壳需要1个月便更换一次筒壁，该方法最大的优点在于加工简单，擦洗充分，缺点是装置维护成本较高，需要定期更换筒壁。采用本实用新型的脱泥装置，如图1所示，石英砂颗粒由上部的给矿管1进入到脱泥槽内腔，给矿量为1000kg，同时打开进水阀，使得脱泥槽内灌满水，然后再打开超声波发生器的电源，信号通过导线传入到超声波振动棒3上，并向周围发射超声波，打开底部的止回阀7，使得高压水流由底部垂直进入到脱泥槽内腔内，水压强度为1.5MPa，水流受到筛孔板5的缓冲作用，分散成多个向上冲击的水流，石英砂受到水流冲击带到顶部后又由重力作用再下落，并在超声波的作用下，使得表面微细颗粒脱落，较轻泥质顺着水流从上部环形溢流槽排出。5分钟后，关闭进水，打开沉砂口6，得到干净的石英砂，使用本装置处理该石英砂的处理量为2.5t/h，使用本实用新型降低了颗粒和超声筒壁的碰撞几率和碰撞强度，使得超声设备的维护延长到3年维护一次，极大的降低了生产成本。
实施例2
广西某石英砂原砂采用一种超声波擦洗机对石英砂进行脱泥，经过实际生产测试，对超声筒外壳需要2个月便更换一次筒壁。采用本实用新型的脱泥装置，如图1所示，石英砂颗粒由上部的给矿管1进入到脱泥槽内腔，给矿量为1500kg，同时打开进水阀，使得脱泥槽内灌满水，然后再打开超声波发生器的电源，信号通过导线传入到超声波振动棒3上，并向周围发射超声波，打开底部的止回阀7，使得高压水流由底部垂直进入到脱泥槽内腔，水压强度为1.8MPa，水流受到筛孔板5的缓冲作用，分散成多个向上冲击的水流，石英砂受到水流冲击带到顶部后又由重力作用再下落，并在超声波的作用下，使得表面微细颗粒脱落，较轻泥质顺着水流从上部环形溢流槽排出。8分钟后，关闭进水，打开沉砂口6，得到干净的石英砂，使用本装置处理该石英砂的处理量为2.5t/h。使用本实用新型降低了颗粒和超声筒壁的碰撞几率和碰撞强度，使得超声设备的维护延长到3年维护一次，极大的降低了生产成本。
以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。
Claims (10)
1.一种降低超声筒壁磨损的石英砂脱泥设备，其特征在于：包括脱泥槽本体、超声波振动棒和高压水管，所述脱泥槽本体具有脱泥槽内腔，所述脱泥槽本体顶部设有进砂口，底部设有进水口、沉砂口，所述超声波振动棒与超声波发生器电连接，超声波振动棒竖直固定安装在脱泥槽内腔中，所述高压水管与进水口连接，且水流由进水口沿竖直方向进入脱泥槽内腔。
2.根据权利要求1所述的一种降低超声筒壁磨损的石英砂脱泥设备，其特征在于：所述脱泥槽内腔中安装有呈水平的筛孔板，筛孔板将脱泥槽内腔分为上下两部分。
3.根据权利要求2所述的一种降低超声筒壁磨损的石英砂脱泥设备，其特征在于：所述超声波振动棒为若干个，且均匀分布在脱泥槽内腔上部，所述超声波振动棒的底端设有金属保护帽。
4.根据权利要求1所述的一种降低超声筒壁磨损的石英砂脱泥设备，其特征在于：所述脱泥槽本体顶部环向设有环形溢流槽。
5.根据权利要求1所述的一种降低超声筒壁磨损的石英砂脱泥设备，其特征在于：所述进砂口设置在脱泥槽本体顶部中心，进砂口与给矿管连接。
6.根据权利要求1所述的一种降低超声筒壁磨损的石英砂脱泥设备，其特征在于：所述高压水管通过止回阀与进水口连接。
7.根据权利要求1所述的一种降低超声筒壁磨损的石英砂脱泥设备，其特征在于：所述脱泥槽本体呈倒锥体形，所述进水口的轴向与脱泥槽本体轴向重合，所述沉砂口呈水平方向，与进水口垂直。
8.根据权利要求7所述的一种降低超声筒壁磨损的石英砂脱泥设备，其特征在于：所述脱泥槽本体底部还设有备用高压水管，所述备用高压水管与进水口垂直设置。
9.根据权利要求1所述的一种降低超声筒壁磨损的石英砂脱泥设备，其特征在于：所述高压水管的进水水压强度为1.5MPa-2.5MPa，所述超声波发生器的总功率在2000-3000W。
10.根据权利要求2所述的一种降低超声筒壁磨损的石英砂脱泥设备，其特征在于：所述筛孔板的筛孔直径为1-3cm。
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|---|---|
| CN (1) | CN216441260U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115069637A (zh) * | 2022-05-09 | 2022-09-20 | 四川中雅科技有限公司 | 一种铝薄膜清洗装置 |
| CN115921421A (zh) * | 2022-11-23 | 2023-04-07 | 昆明理工大学 | 一种对铸造用石英砂同时完成脱泥脱水的设备 |
| CN115069637B (zh) * | 2022-05-09 | 2024-05-17 | 四川中雅科技有限公司 | 一种铝薄膜清洗装置 |
-
2021
- 2021-09-16 CN CN202122250995.5U patent/CN216441260U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115069637A (zh) * | 2022-05-09 | 2022-09-20 | 四川中雅科技有限公司 | 一种铝薄膜清洗装置 |
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| CN115921421A (zh) * | 2022-11-23 | 2023-04-07 | 昆明理工大学 | 一种对铸造用石英砂同时完成脱泥脱水的设备 |
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |