一种尾砂沉降-脱水-固化装置及其实验方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种尾砂沉降‑脱水‑固化装置及其实验方法，属于采矿工程及矿山岩土工程技术领域。包括尾砂沉降装置、脱水装置、固化装置、搅拌系统、动态实时监测系统、三层框架，尾砂沉降装置包括水箱、装药桶Ⅰ、装药桶Ⅱ、反应箱；反应箱由透明材质制成；脱水装置包括智能型控制器、圆形底座、气缸、透水石、活塞、金属杆、回水桶；固化装置包括装药桶Ⅲ、尾砂桶；搅拌系统包括搅拌机、转动轴、电动机；动态实时监测系统包括高清电子摄像仪、电脑。本发明专利技术将尾砂沉降‑脱水‑固化反应一体化，能够有效提高尾砂处理效率、便于收集分析数据，可实时调节药剂浓度、满足企业要求，降低企业成本等。

【技术实现步骤摘要】
一种尾砂沉降-脱水-固化装置及其实验方法
本专利技术涉及一种尾砂沉降-脱水-固化装置及其实验方法，属于采矿工程及矿山岩土工程

技术介绍
尾矿是选矿厂在特定的经济技术条件下，将矿石磨细，选取有用成分后排放的废弃物。随着我国矿产资源开发技术的进步，选矿工艺水平的提高以及尾砂充填技术大范围的应用，用于尾矿坝堆存的尾砂粒径越磨越细，和常规尾矿相比，超细尾矿具有比表面积大，颗粒粒度小等特点。目前，粒度＜53um的尾砂比较常见，随着超细磨矿设备、分选技术的推广，部分选厂的产品粒度达到-30um，给尾矿坝安全稳定带来重大隐患。经过选矿厂排出的尾矿浓度一般在25%-35%左右，远达不到尾矿筑坝的要求，低浓度的尾矿料浆一般会经过絮凝沉降、浓密脱水、尾砂固化等工序，形成高浓度的尾矿料浆或尾矿滤饼后，才能排入尾矿库中或者进行地下充填。絮凝沉降、浓密脱水、尾砂固化这三项工艺流程其各自存在不同的影响因素，这些因素都将对最后充填或堆存产生影响。而就目前的采矿业来看，没有将这三项工艺流程进行一体化的装置。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题及不足，本专利技术提供一种尾砂沉降-脱水-固化装置及其实验方法，能够用于实验室进行絮凝-脱水-沉降实验，通过一体化设计，获得各个实验阶段影响因素的最佳值，简化工艺流程，降低工艺成本，本专利技术通过以下技术方案实现。本专利技术采用的技术方案是：一种尾砂沉降-脱水-固化装置，包括尾砂沉降装置、脱水装置、固化装置、搅拌系统、动态实时监测系统、三层框架25；所述尾砂沉降装置包括水箱1、装药桶Ⅰ10、装药桶Ⅱ35、反应箱44；反应箱44由透明材质制成；所述脱水装置包括智能型控制器39、圆形底座14、气缸15、透水石18、活塞17、金属杆16、回水桶50；所述固化装置包括装药桶Ⅲ23、尾砂桶52；所述搅拌系统包括搅拌机47、转动轴48、电动机53；所述动态实时监测系统包括高清电子摄像仪21、电脑28；所述装药桶Ⅰ10、装药桶Ⅱ35放置在三层框架25的第二层板上，装药桶Ⅲ23、反应箱44、回水桶50放置在三层框架25的底层板上，每层框架上均设有管道孔，水箱1上端设有入水口29，下端设有出水口33，左侧通过管道5连接至三相管道接头6的进水口端，三相管道接头6的水平出水端通过管道5连接直角管道接头Ⅰ4的水平端，三相管道接头6的竖直出水端通过管道5穿过三层框架25的最上层板后与装药桶Ⅰ10上端的装药桶帽Ⅰ9连接，水箱1的右侧通过管道5与直角管道接头Ⅱ31的水平端连接，直角管道接头Ⅱ31的竖直端通过管道5穿过三层框架25的最上层板后与装药桶Ⅱ35上端的装药桶帽Ⅱ34连接，直角管道接头Ⅰ4的竖直端通过管道5依次穿过三层框架25的最上层板、中层板后与装药桶Ⅲ23上端的装药桶帽Ⅲ22连接，水箱1与三相管道接头6之间的管道5上设有控制开关Ⅰ2、流量计Ⅰ7，三相管道接头6与直角管道接头Ⅰ4之间管道5上设有控制开关Ⅱ3，三相管道接头6与装药桶帽Ⅰ9之间的管道5上设有控制开关Ⅳ8，水箱1与直角管道接头Ⅱ31之间的管道5上设有控制开关Ⅲ30、流量计Ⅱ32；装药桶Ⅲ23底部的出水端通过管道5与反应箱44底部的一侧连接，装药桶Ⅲ23与反应箱44之间的管道5上设有控制开关Ⅷ24，反应箱44中部的一侧连接第一出水管道的一端，第一出水管道的另一端伸入到回水桶50中，第一出水管道上设有控制开关Ⅶ45，反应箱44底部连接第二出水管道的一端，第二出水管道的另一端伸入到尾砂桶52，第二出水管道上设有控制开关Ⅸ51；装药桶Ⅰ10一侧的底部通过管道5穿过三层框架25中层板后与反应箱44一侧的上端连通，装药桶Ⅰ10与反应箱44之间的管道5上设有控制开关Ⅴ11、流量计Ⅲ12，装药桶Ⅱ35一侧的底部通过管道5穿过三层框架25中层板后与反应箱44另一侧的上端连通，装药桶Ⅱ35与反应箱44之间的管道5上设有控制开关Ⅵ36、流量计Ⅳ38，圆形底座14固定在框架25第二层板的下侧，圆形底座14下端连接气缸15，气缸15与智能型控制器39通过电线连接，活塞17装在反应箱44顶部，活塞17内部装有透水石18，活塞17上部装有金属杆16；反应箱44内部安装有搅拌机47，搅拌机47的转动轴48与反应箱44内壁通过管壁接口49旋转连接，转动轴48通过电线与电动机53连接，反应箱44上端侧壁上设有预留管道口19，高清电子摄像仪21安装在反应箱44正对位置且通过电线与电脑28连接。优选地，所述三层框架25底部设有轮子27，轮子27上设有刹车阀26。优选地，所述的智能型控制器39固定在三层框架25第二层板的前侧。优选地，所述的装药桶帽Ⅰ9与其上端的管道5通过螺纹旋转连接、下部与装药桶Ⅰ10之间通过螺纹旋转连接，装药桶Ⅰ10与其底部的管道5通过螺纹连接，装药桶Ⅱ35、装药桶Ⅲ23的连接方式与装药桶Ⅰ10相同。优选地，所述的活塞17包含大、小两个孔径的橡皮塞，两种橡皮塞通过橡皮条连接，透水石18、金属杆16的直径稍小于活塞17大、小两个橡皮塞的孔径。优选地，所述的入水口29、出水口33均通过橡皮塞开口或关闭。优选地，所述智能型控制器39上设有显示控制屏40、模式选择键41、开关按钮42。优选地，所述圆形底座14通过螺钉55固定在框架25第二层板的下侧，圆形底座14与气缸15通过金属焊接融合在一起，智能型控制器39通过电胶布固定在框架25第二层板的前侧。一种所述的尾砂沉降-脱水-固化装置的试验方法，包括如下步骤：实验开始前，在装药桶Ⅰ10和装药桶人Ⅱ35中装入絮凝剂a、絮凝剂b，通过预留管道口19向反应箱44中注入低浓度细粒尾砂浆，在装药桶Ⅲ23中装入固化剂；实验开始，打开入水口29，关闭出水口33，在水箱1中注满水，打开控制开关Ⅰ2、控制开关Ⅲ30、控制开关Ⅳ8、同时关闭控制开关Ⅱ3、控制开关Ⅴ11、控制开关Ⅵ36，通过调节控制开关Ⅰ2、控制开关Ⅲ30的开合度，来控制水流量大小，流量计Ⅰ7、流量计Ⅱ32可实时监控水流量的大小，水通过各对应管道5流入装药桶Ⅰ10、装药桶Ⅱ35中，不同水流量与a、b两种絮凝剂混合，可得到不同的絮凝剂浓度；在获取实验需要的水流量后，关闭控制开关Ⅰ2、控制开关Ⅳ8、控制开关Ⅲ30，至此，水流入对应的装药桶中；在水和装药桶Ⅰ10、装药桶Ⅱ35中的絮凝剂a、b混合后，打开控制开关Ⅴ11，通过调节控制开关Ⅴ11的开合度控制絮凝剂a的流量，流量计Ⅲ12监控絮凝剂a的流量大小，在设定流量的絮凝剂a流入反应箱44后，关闭控制开关Ⅴ11；打开电动机53的电动机开关54，搅拌机47开始工作，搅拌10分钟后，关闭电动机53的电动机开关54，搅拌机47停止工作；打开控制开关Ⅵ36，通过调节控制开关Ⅵ36的开合度控制絮凝剂b的流量，流量计Ⅳ38监控絮凝剂b的流量大小，在设定流量的絮凝剂流入反应箱44后，关闭控制开关Ⅵ36；絮凝剂a、b在反应箱44中与低浓度细粒尾砂浆发生沉降反应，反应过程用高清电子摄像仪21进行拍摄，并将图片传入电脑28中，通过电脑28进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种尾砂沉降-脱水-固化装置，其特征在于：包括尾砂沉降装置、脱水装置、固化装置、搅拌系统、动态实时监测系统、三层框架（25）；/n所述尾砂沉降装置包括水箱（1）、装药桶Ⅰ（10）、装药桶Ⅱ（35）、反应箱（44）；反应箱（44）由透明材质制成；/n所述脱水装置包括智能型控制器（39）、圆形底座（14）、气缸（15）、透水石（18）、活塞（17）、金属杆（16）、回水桶（50）；/n所述固化装置包括装药桶Ⅲ（23）、尾砂桶（52）；/n所述搅拌系统包括搅拌机（47）、转动轴（48）、电动机（53）；/n所述动态实时监测系统包括高清电子摄像仪（21）、电脑（28）；/n所述装药桶Ⅰ（10）、装药桶Ⅱ（35）放置在三层框架（25）的第二层板上，装药桶Ⅲ（23）、反应箱（44）、回水桶（50）放置在三层框架（25）的底层板上，每层框架上均设有管道孔，水箱（1）上端设有入水口（29），下端设有出水口（33），左侧通过管道（5）连接至三相管道接头（6）的进水口端，三相管道接头（6）的水平出水端通过管道（5）连接直角管道接头Ⅰ（4）的水平端，三相管道接头（6）的竖直出水端通过管道（5）穿过三层框架（25）的最上层板后与装药桶Ⅰ（10）上端的装药桶帽Ⅰ（9）连接，水箱（1）的右侧通过管道（5）与直角管道接头Ⅱ（31）的水平端连接，直角管道接头Ⅱ（31）的竖直端通过管道（5）穿过三层框架（25）的最上层板后与装药桶Ⅱ（35）上端的装药桶帽Ⅱ（34）连接，直角管道接头Ⅰ（4）的竖直端通过管道（5）依次穿过三层框架（25）的最上层板、中层板后与装药桶Ⅲ（23）上端的装药桶帽Ⅲ（22）连接，水箱（1）与三相管道接头（6）之间的管道（5）上设有控制开关Ⅰ（2）、流量计Ⅰ（7），三相管道接头（6）与直角管道接头Ⅰ（4）之间管道（5）上设有控制开关Ⅱ（3），三相管道接头（6）与装药桶帽Ⅰ（9）之间的管道（5）上设有控制开关Ⅳ（8），水箱（1）与直角管道接头Ⅱ（31）之间的管道（5）上设有控制开关Ⅲ（30）、流量计Ⅱ（32）；装药桶Ⅲ（23）底部的出水端通过管道（5）与反应箱（44）底部的一侧连接，装药桶Ⅲ（23）与反应箱（44）之间的管道（5）上设有控制开关Ⅷ（24），反应箱（44）中部的一侧连接第一出水管道的一端，第一出水管道的另一端伸入到回水桶（50）中，第一出水管道上设有控制开关Ⅶ（45），反应箱（44）底部连接第二出水管道的一端，第二出水管道的另一端伸入到尾砂桶（52），第二出水管道上设有控制开关Ⅸ（51）；/n装药桶Ⅰ（10）一侧的底部通过管道（5）穿过三层框架（25）中层板后与反应箱（44）一侧的上端连通，装药桶Ⅰ（10）与反应箱（44）之间的管道（5）上设有控制开关Ⅴ（11）、流量计Ⅲ（12），装药桶Ⅱ（35）一侧的底部通过管道（5）穿过三层框架（25）中层板后与反应箱（44）另一侧的上端连通，装药桶Ⅱ（35）与反应箱（44）之间的管道（5）上设有控制开关Ⅵ（36）、流量计Ⅳ（38），圆形底座（14）固定在框架（25）第二层板的下侧，圆形底座（14）下端连接气缸（15），气缸（15）与智能型控制器（39）通过电线连接，活塞（17）装在反应箱（44）顶部，活塞（17）内部装有透水石（18），活塞（17）上部装有金属杆（16）；反应箱（44）内部安装有搅拌机（47），搅拌机（47）的转动轴（48）与反应箱（44）内壁通过管壁接口（49）旋转连接，转动轴（48）通过电线与电动机（53）连接，反应箱（44）上端侧壁上设有预留管道口（19），高清电子摄像仪（21）安装在反应箱（44）正对位置且通过电线与电脑（28）连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种尾砂沉降-脱水-固化装置，其特征在于：包括尾砂沉降装置、脱水装置、固化装置、搅拌系统、动态实时监测系统、三层框架（25）；
所述尾砂沉降装置包括水箱（1）、装药桶Ⅰ（10）、装药桶Ⅱ（35）、反应箱（44）；反应箱（44）由透明材质制成；
所述脱水装置包括智能型控制器（39）、圆形底座（14）、气缸（15）、透水石（18）、活塞（17）、金属杆（16）、回水桶（50）；
所述固化装置包括装药桶Ⅲ（23）、尾砂桶（52）；
所述搅拌系统包括搅拌机（47）、转动轴（48）、电动机（53）；
所述动态实时监测系统包括高清电子摄像仪（21）、电脑（28）；
所述装药桶Ⅰ（10）、装药桶Ⅱ（35）放置在三层框架（25）的第二层板上，装药桶Ⅲ（23）、反应箱（44）、回水桶（50）放置在三层框架（25）的底层板上，每层框架上均设有管道孔，水箱（1）上端设有入水口（29），下端设有出水口（33），左侧通过管道（5）连接至三相管道接头（6）的进水口端，三相管道接头（6）的水平出水端通过管道（5）连接直角管道接头Ⅰ（4）的水平端，三相管道接头（6）的竖直出水端通过管道（5）穿过三层框架（25）的最上层板后与装药桶Ⅰ（10）上端的装药桶帽Ⅰ（9）连接，水箱（1）的右侧通过管道（5）与直角管道接头Ⅱ（31）的水平端连接，直角管道接头Ⅱ（31）的竖直端通过管道（5）穿过三层框架（25）的最上层板后与装药桶Ⅱ（35）上端的装药桶帽Ⅱ（34）连接，直角管道接头Ⅰ（4）的竖直端通过管道（5）依次穿过三层框架（25）的最上层板、中层板后与装药桶Ⅲ（23）上端的装药桶帽Ⅲ（22）连接，水箱（1）与三相管道接头（6）之间的管道（5）上设有控制开关Ⅰ（2）、流量计Ⅰ（7），三相管道接头（6）与直角管道接头Ⅰ（4）之间管道（5）上设有控制开关Ⅱ（3），三相管道接头（6）与装药桶帽Ⅰ（9）之间的管道（5）上设有控制开关Ⅳ（8），水箱（1）与直角管道接头Ⅱ（31）之间的管道（5）上设有控制开关Ⅲ（30）、流量计Ⅱ（32）；装药桶Ⅲ（23）底部的出水端通过管道（5）与反应箱（44）底部的一侧连接，装药桶Ⅲ（23）与反应箱（44）之间的管道（5）上设有控制开关Ⅷ（24），反应箱（44）中部的一侧连接第一出水管道的一端，第一出水管道的另一端伸入到回水桶（50）中，第一出水管道上设有控制开关Ⅶ（45），反应箱（44）底部连接第二出水管道的一端，第二出水管道的另一端伸入到尾砂桶（52），第二出水管道上设有控制开关Ⅸ（51）；
装药桶Ⅰ（10）一侧的底部通过管道（5）穿过三层框架（25）中层板后与反应箱（44）一侧的上端连通，装药桶Ⅰ（10）与反应箱（44）之间的管道（5）上设有控制开关Ⅴ（11）、流量计Ⅲ（12），装药桶Ⅱ（35）一侧的底部通过管道（5）穿过三层框架（25）中层板后与反应箱（44）另一侧的上端连通，装药桶Ⅱ（35）与反应箱（44）之间的管道（5）上设有控制开关Ⅵ（36）、流量计Ⅳ（38），圆形底座（14）固定在框架（25）第二层板的下侧，圆形底座（14）下端连接气缸（15），气缸（15）与智能型控制器（39）通过电线连接，活塞（17）装在反应箱（44）顶部，活塞（17）内部装有透水石（18），活塞（17）上部装有金属杆（16）；反应箱（44）内部安装有搅拌机（47），搅拌机（47）的转动轴（48）与反应箱（44）内壁通过管壁接口（49）旋转连接，转动轴（48）通过电线与电动机（53）连接，反应箱（44）上端侧壁上设有预留管道口（19），高清电子摄像仪（21）安装在反应箱（44）正对位置且通过电线与电脑（28）连接。


2.根据权利要求1一种尾砂沉降-脱水-固化装置，其特征在于：所述三层框架（25）底部设有轮子（27），轮子（27）上设有刹车阀（26）。


3.根据权利要求1一种尾砂沉降-脱水-固化装置，其特征在于：所述的智能型控制器（39）固定在三层框架（25）第二层板的前侧。


4.根据权利要求1一种尾砂沉降-脱水-固化装置，其特征在于：所述的装药桶帽Ⅰ（9）与其上端的管道（5）通过螺纹旋转连接、下部与装药桶Ⅰ（10）之间通过螺纹旋转连接，装药桶Ⅰ（10）与其底部的管道（5）通过螺纹连接，装药桶Ⅱ（35）、装药桶Ⅲ（23）的连接方式与装药桶Ⅰ（10）相同。

【专利技术属性】
技术研发人员：王光进，何明渝，杨成松，姜明归，赵冰，孔祥云，刘文连，胡斌，周汉民，黄劲松，张超，李小双，何青源，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南;53