一种底流浓度快速自调控的深锥浓密机制造技术

本发明专利技术提供一种底流浓度快速自调控的深锥浓密机，属于矿山尾矿处置技术领域。该浓密机包括壳体、稀释絮凝系统、剪切脱水系统、底流循环系统、自动控制系统，其中壳体包括浓密池壁、锥体和集料筒；稀释絮凝系统包括进料管、絮凝剂添加管和中心进料井；剪切脱水系统包括驱动电机、驱动轴和耙架；底流循环系统包括排料阀、底流泵、循环管、浓度计；自动控制系统包括PLC控制系统。在进行井下采空区膏体充填时，可通过稀释絮凝系统、剪切脱水系统对全尾砂浆进行高效深度脱水，形成膏体料浆；当井下无需充填，需要长距离高浓度排放时，则通过底流循环系统迅速降低底流浓度。该浓密机既能满足膏体充填的要求，又可以满足高浓度尾矿长距离排放的需要。

A deep cone thickener with fast self regulation of bottom flow concentration

The invention provides a deep cone thickener with fast self-regulation of underflow concentration, which belongs to the technical field of mine tailings disposal. The thickener includes shell, dilution flocculation system, shearing dehydration system, underflow circulation system and automatic control system, in which shell includes thickening tank wall, cone and aggregate tank, dilution flocculation system includes feed tube, flocculant adding tube and central feed well, shearing dehydration system includes drive motor, drive shaft and rake frame. The bottom flow circulation system includes discharging valve, bottom flow pump, circulation pipe and concentration meter, and the automatic control system includes PLC control system. When paste filling in goaf underground, paste slurry can be formed by highly efficient and deep dewatering of tailings slurry through dilution flocculation system and shearing dewatering system, and underflow concentration can be rapidly reduced through underflow circulation system when long-distance and high concentration discharge is required without filling underground. The thickener can not only meet the requirements of paste filling, but also meet the needs of long-distance discharge of high concentration tailings.

【技术实现步骤摘要】
一种底流浓度快速自调控的深锥浓密机
本专利技术涉及矿山尾矿处置
，特别是指一种底流浓度快速自调控的深锥浓密机。
技术介绍
地下矿产资源开采过程中产生尾矿等大量固体废弃物，严重影响了矿山安全和污染了生态环境，而膏体技术为尾矿处理提供了安全、环保、高效的处理方式。深锥浓密机是膏体技术的核心，从选矿厂出来的低浓度尾矿浆进入深锥浓密机后，经过絮凝剂的化学作用和耙架的搅拌剪切作用，浓度快速大幅提高，浓密机高浓度底流与其他充填材料制备成不泌水的膏体充填料浆，再由底流泵输送至井下采空区进行充填。但是矿山实际生产中，井下充填往往不能完全处理尾砂，仍有一部分尾砂需要排放至地表，并且井下充填和地表排放的输送距离与对充填体强度要求不同，从而井下充填要求膏体料浆浓度高而地表排放时膏体料浆浓度相对较低即可。矿山正常井下充填时，深锥浓密机底流浓度高，而无需进行井下充填切换为地表排放时，需要快速把底流浓度降低，若再次需要正常井下充填时则又需要快速把底流浓度升高。因此，专利技术一种底流浓度快速自调控的深锥浓密机显得尤为必要，既能满足膏体充填的需要，又可以满足高浓度尾矿长距离排放的问题，降低投资成本，提高设备的利用效率。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种底流浓度快速自调控的深锥浓密机。该浓密机包括壳体、稀释絮凝系统、剪切脱水系统、底流循环系统、自动控制系统，其中壳体包括浓密池壁、锥体和集料筒，浓密池壁位于浓密机外部，锥体位于浓密池壁下方，集料筒位于锥体下方；稀释絮凝系统包括进料管、絮凝剂添加管和中心进料井，其中，中心进料井位于浓密池壁内部上方，进料管位于中心进料井一侧上方，进料管一端贯穿浓密池壁后进入中心进料井内部，絮凝剂添加管从进料管上方竖直接入进料管；剪切脱水系统包括驱动电机、驱动轴和耙架，其中驱动电机位于浓密池壁外部上方，驱动轴与耙架位于浓密池壁内部，驱动电机通过驱动轴与耙架连接；底流循环系统包括三套子循环系统，每个子循环系统包括排料阀、底流泵、循环管，底流泵的进口与集料筒的出料口相连，底流泵的出口分别通过高位、中位、低位循环管道与浓密池壁的高位循环回料口、中位循环回料口、锥体的低位循环回料口相连，高位循环回料口、中位循环回料口、低位循环回料口分别在高位、中位、低位循环管道上均设置有排料阀；自动控制系统包括PLC控制系统，PLC控制系统分别与底流泵、浓度计、排料阀相连。其中：所述排料阀包括阀门一、阀门二、阀门三、阀门四、阀门五、阀门六、阀门七、阀门八、阀门九、阀门十、阀门十一、阀门十二，底流泵包括底流泵一、底流泵二、底流泵三。高位循环回料口、中位循环回料口、低位循环回料口、出料口的数量均为三个，三个高位循环回料口在浓密池壁的同一横截面且相互之间互成120°，三个中位循环回料口、低位循环回料口、出料口在竖直方向与相应的高位循环回料口对齐；高位循环回料口的中心竖直方向上位于浓密池壁接近顶端1/3处，中位循环回料口的中心竖直方向上位于浓密池壁接近底端1/5处，低位循环回料口的中心竖直方向上位于锥体接近顶端1/5处，出料口的中心位于集料筒接近底端1/4处。底流循环系统的三路子循环系统中有两路结构相同，其中第一路由阀门六、底流泵二、阀门七、阀门八、阀门九、阀门十构成，其中阀门十、阀门九、阀门八分别连接高位循环回料口、中位循环回料口和低位循环回料口，阀门十、阀门九、阀门八的进口与阀门七、底流泵二、阀门六顺序连接至集料筒的一个出料口；第二路与第一路结构相同；第三路子循环系统由阀门一、底流泵一、浓度计、阀门三、阀门四、阀门五、阀门十一构成，其中阀门五、阀门四、阀门三分别连接高位循环回料口、中位循环回料口和低位循环回料口，阀门五、阀门四、阀门三的进口与浓度计的出口、阀门十一的进口连接，浓度计、底流泵一、阀门一顺序连接至集料筒的另一个出料口。浓密机在膏体充填时产生的底流浓度≥75％，高浓度尾矿长距离排放时，底流浓度为65％。采用该底流浓度快速自调控的深锥浓密机的方法，具体包括如下步骤：S1：井下采空区膏体充填：将选矿厂质量浓度20-30％的尾矿浆通过进料管添加到深锥浓密机中，通过絮凝剂添加管添加絮凝剂，启动驱动电机，耙架开始搅拌，实现对尾矿浆的深度浓密，深锥浓密机底流质量浓度≥75％，打开阀门十一进行膏体充填；S2：地表长距离排放：关闭阀门十一，PLC控制系统自动启动所有底流循环子系统，三套底流循环子系统都进行高位循环，深锥浓密机底流质量浓度快速调节至63％～67％，此时关闭第一套底流循环子系统，并打开阀门十一进行地表长距离排放，当泥层高度降低到浓密池壁中间位置时，由高位循环自动切换到中位循环或者低位循环，当底流浓度稳定在65％时，自动关闭所有底流循环子系统；S3：再次进行膏体充填：关闭阀门十一，PLC控制系统启动所有底流循环子系统，三套底流循环子系统都进行低位循环，深锥浓密机底流质量浓度快速调节至≥75％，此时关闭所有底流循环子系统，并打开阀门十一进行井下空区充填。本专利技术的上述技术方案的有益效果如下：该浓密机采用三套子循环系统，且每套系统包括高、中、低位循环，能快速调节底流浓度，既能满足井下空区充填的高浓度底流，也能满足地表塌陷区充填的高浓度底流，并且还能实现高浓度与高浓度之间的快速切换调节，为此既避免了使用两套底流浓度不同的深锥浓密机而浪费成本，也缩短了浓度调节的时间，提高了效率。同时，基于本专利技术实现了尾矿井下膏体充填与地表高浓度排放，既有效地处理了尾矿等固体废弃物，又避免了空区危害。该浓密机具有高效、环保、实用性强的特点，可以为膏体技术提供高效可靠的装备，具有重要的使用价值。适用于金属非金属等矿山企业。附图说明图1为本专利技术一种底流浓度快速自调控的深锥浓密机的主体结构示意图；图2为本专利技术的集料筒出料口俯视图。其中：1-浓密池壁，2-锥体，3-集料筒，4-进料管，5-絮凝剂添加管，6-中心进料井，7-驱动电机，8-驱动轴，9-耙架，10-阀门一，11-底流泵一，12-浓度计，13-阀门二，14-阀门三，15-阀门四，16-阀门五，17-阀门六，18-底流泵二，19-阀门七，20-阀门八，21-阀门九，22-阀门十，23-阀门十一，24-PLC控制系统，25-阀门十二，26-底流泵三。具体实施方式为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。本专利技术提供一种底流浓度快速自调控的深锥浓密机。如图1所示，该浓密机包括壳体、稀释絮凝系统、剪切脱水系统、底流循环系统、自动控制系统，其中壳体包括浓密池壁1、锥体2和集料筒3，浓密池壁1位于浓密机外部，锥体2位于浓密池壁1下方，集料筒3位于锥体2下方；稀释絮凝系统包括进料管4、絮凝剂添加管5和中心进料井6，其中中心进料井6位于浓密池壁1内部上方，进料管4位于中心进料井6一侧上方，进料管4一端贯穿浓密池壁1后进入中心进料井6内部，絮凝剂添加管5从进料管4上方竖直接入进料管4；剪切脱水系统包括驱动电机7、驱动轴8和耙架9，其中驱动电机7位于浓密池壁1外部上方，驱动轴8与耙架9位于浓密池壁1内部，驱动电机7通过驱动轴8与耙架9连接；底流循环系统包括三套子循环系统，每个子循环系统包括排料阀、底流泵、循环管，底流泵的进口与集料筒3的出料口相连，底流泵的出口本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种底流浓度快速自调控的深锥浓密机，其特征在于：包括壳体、稀释絮凝系统、剪切脱水系统、底流循环系统和自动控制系统，其中壳体包括浓密池壁(1)、锥体(2)和集料筒(3)，浓密池壁(1)位于浓密机外部，锥体(2)位于浓密池壁(1)下方，集料筒(3)位于锥体(2)下方；稀释絮凝系统包括进料管(4)、絮凝剂添加管(5)和中心进料井(6)，其中，中心进料井(6)位于浓密池壁(1)内部上方，进料管(4)位于中心进料井(6)一侧上方，进料管(4)一端贯穿浓密池壁(1)后进入中心进料井(6)内部，絮凝剂添加管(5)从进料管(4)上方竖直接入进料管(4)；剪切脱水系统包括驱动电机(7)、驱动轴(8)和耙架(9)，其中驱动电机(7)位于浓密池壁(1)外部上方，驱动轴(8)与耙架(9)位于浓密池壁(1)内部，驱动电机(7)通过驱动轴(8)与耙架(9)连接；底流循环系统包括三套子循环系统，每个子循环系统包括排料阀、底流泵和循环管，底流泵的进口与集料筒(3)的出料口相连，底流泵的出口分别通过高位、中位、低位循环管道与浓密池壁(1)的高位循环回料口、中位循环回料口、锥体(2)的低位循环回料口相连，高位循环回料口、中位循环回料口、低位循环回料口分别在高位、中位、低位循环管道上设置排料阀；自动控制系统包括PLC控制系统(24)，PLC控制系统(24)分别与底流泵、浓度计(12)、排料阀相连。...

【技术特征摘要】
1.一种底流浓度快速自调控的深锥浓密机，其特征在于：包括壳体、稀释絮凝系统、剪切脱水系统、底流循环系统和自动控制系统，其中壳体包括浓密池壁(1)、锥体(2)和集料筒(3)，浓密池壁(1)位于浓密机外部，锥体(2)位于浓密池壁(1)下方，集料筒(3)位于锥体(2)下方；稀释絮凝系统包括进料管(4)、絮凝剂添加管(5)和中心进料井(6)，其中，中心进料井(6)位于浓密池壁(1)内部上方，进料管(4)位于中心进料井(6)一侧上方，进料管(4)一端贯穿浓密池壁(1)后进入中心进料井(6)内部，絮凝剂添加管(5)从进料管(4)上方竖直接入进料管(4)；剪切脱水系统包括驱动电机(7)、驱动轴(8)和耙架(9)，其中驱动电机(7)位于浓密池壁(1)外部上方，驱动轴(8)与耙架(9)位于浓密池壁(1)内部，驱动电机(7)通过驱动轴(8)与耙架(9)连接；底流循环系统包括三套子循环系统，每个子循环系统包括排料阀、底流泵和循环管，底流泵的进口与集料筒(3)的出料口相连，底流泵的出口分别通过高位、中位、低位循环管道与浓密池壁(1)的高位循环回料口、中位循环回料口、锥体(2)的低位循环回料口相连，高位循环回料口、中位循环回料口、低位循环回料口分别在高位、中位、低位循环管道上设置排料阀；自动控制系统包括PLC控制系统(24)，PLC控制系统(24)分别与底流泵、浓度计(12)、排料阀相连。2.根据权利要求1所述的底流浓度快速自调控的深锥浓密机，其特征在于：所述排料阀包括阀门一(10)、阀门二(13)、阀门三(14)、阀门四(15)、阀门五(16)、阀门六(17)、阀门七(19)、阀门八(20)、阀门九(21)、阀门十(22)、阀门十一(23)、阀门十二(25)，底流泵包括底流泵一(11)、底流泵二(18)、底流泵三(26)。3.根据权利要求1所述的一种底流浓度快速自调控的深锥浓密机，其特征在于：所述高位循环回料口、中位循环回料口、低位循环回料口、出料口的数量均为三个，三个高位循环回料口在浓密池壁(1)的同一横截面且相互之间互成120°，三个中位循环回料口、低位循环回料口、出料口在竖直方向与相应的高位循环回料口对齐；高位循环回料口的中心竖直方向上位于浓密池壁(1)接近顶端1/3处，中位循环回料口的中心竖直方向上位于浓密池壁(1)接近底端1/5处，低位循环回料口的中心竖直方向上位于锥体(2)接近顶端1/5处，出料口的中心位于集料筒(3)接近底端1/4处。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴爱祥，王少勇，阮竹恩，尹升华，王洪江，王贻明，王建栋，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京,11