一种具有抑制进料扰动和沉降时间可调的竖流沉淀池制造技术

本发明专利技术公开了一种具有抑制进料扰动和沉降时间可调的竖流沉淀池，含有砂仓筒体(4)、中心筒(3)、尾矿浆进料管(6)、絮凝剂添加装置(1)、抑制进料扰动装置(2)，中心筒(3)通过支架(7)竖直安装在砂仓筒体(4)的中央，在砂仓筒体(4)上口外缘设有溢流槽(5)，抑制进料扰动装置(2)安装在中心筒(3)内的上部。絮凝剂添加装置(1)包括絮凝剂进料主管(1.1)、絮凝剂进料支管(1.2)、絮凝剂喷淋管，絮凝剂喷淋管浸入浆料液面之下；抑制进料扰动装置含有导流筒、溢流筒。本发明专利技术具有制作、安装、维修简单方便，可调节沉降时间，絮凝剂用量少，絮凝效率高等优点，特备适合在矿山用于尾矿的浓缩、沉淀和固液分离。

【技术实现步骤摘要】
一种具有抑制进料扰动和沉降时间可调的竖流沉淀池
本专利技术属于固液分离
，具体涉及一种浆料的沉降浓缩装置，特备适合在矿山用于尾矿的浓缩、沉淀和固液分离。
技术介绍
随着国家对安全生产及矿山环境保护要求越来越严格，充填采矿法成为地下采矿最主要的方法，充填采矿法正从高价值矿床向一般金属矿山甚至非金属矿山推广。充填开采就是利用采矿产生的废石和选矿产生的尾矿与胶凝材料按一定配比混合搅拌，通过管道输送到充填采矿留下的采空区。选矿产生的尾矿浆浓度低，不能直接用于充填，需经沉淀浓缩，沉淀浓缩设备一般采用竖流沉淀池，也称为砂仓。选矿产生的尾矿浆从砂仓顶部流入，尾矿在砂仓内沉淀浓缩，上清液由砂仓顶部溢流排出，尾矿压缩沉淀后，由底部放砂管排出，制备用于充填的料浆。砂仓是利用尾矿与水的密度差进行沉降，尾矿浆进入中心筒，水与尾矿在中心筒底部流出，水流挟带微细尾矿从中心筒与砂仓内壁之间的空隙往上运动，水流方向与尾矿颗粒沉淀方向相反，沉降速度等于水流上升速度的尾矿颗粒将悬浮在尾矿浆中形成一层悬浮层，该悬浮层对上升的颗粒进行拦截和过滤，具有较高的沉降效率。一定密度的尾矿颗粒在水中的沉降速度与粒径有关，越小粒径的颗粒沉降速度也越小，当颗粒沉降速度小于水流上升速度，该粒径及以下粒径的颗粒无法沉淀下来，因此需要添加絮凝剂，通过絮凝沉淀，才能实现对尾矿浆的彻底沉淀。目前，矿山的砂仓筒体或深锥浓密机的尾矿浆一般从中心筒壁的切线方向进入中心筒，尾矿浆进入中心筒后沿筒壁方向流动，利用旋流原理加速了部分颗粒的沉降，同时，改变了尾矿浆的流向，降低进料对筒体内尾矿浆的扰动；或者是从液面下进料，尾矿浆进料管从液面下穿过砂仓筒壁和中心筒筒壁，出料口位于中心筒轴心，且方向向上，尾矿浆向上涌出，降低了尾矿浆进料对下面尾矿浆及沉淀层的扰动。絮凝剂通过进料管上的混料器加入或分散加到中心筒尾矿浆表层。中心筒由钢板卷成一定直径的圆桶焊接而成，底部有一通过丝杆或圆钢焊接连接的锥形反射板，尾矿浆进入中心筒后下行，从反射板和中心筒之间的间隙流出，然后从中心筒和砂仓之间的空隙慢慢往上流，直至溢出砂仓。但到目前位置，矿山现有砂仓筒体或深锥浓密机在进行尾矿浓缩时仍存在以下问题：(1)虽然采取切向或液下垂直向上进料，减轻了进料对尾矿浆的扰动，但进料的动能在尾矿浆里消耗，对尾矿浆的扰动较大；(2)由于尾矿浆带有气泡，液下进料的方式无法排除气泡，为了避免气浮现象，砂仓设置排气管或消气箱，使设备变得较为复杂；(3)絮凝剂添加在中心筒里，中心筒内的尾矿浆浓度大，部分颗粒无需絮凝剂就可沉淀，为保证絮凝效果，提高絮凝剂用量，其浓度一般为5‰，一方面增加了充填成本，另一方面过量絮凝剂会对底流浓度产生不利影响，甚至会降低底流浓度2～3％，影响充填体抗压强度；(4)中心筒为钢板卷成圆筒后，焊接而成，具有重量较大、耐腐蚀性较差及安装、更换不方便等问题，筒体长度不能调节，不能随着尾矿性质改变，调整砂仓的处理性能；(5)锥形板较均匀分散尾矿浆，但也导致了尾矿均匀沉淀在反射板的周围，砂仓中心尾矿沉淀较少，对提高沉淀层中心压缩沉淀不利。
技术实现思路
本专利技术就是针对现有矿山采用的砂仓筒体或深锥浓密机存在的上述问题，而提供一种制作、安装、维修简单方便，可调节沉降时间，絮凝剂用量少，絮凝效率高的具有抑制进料扰动和沉降时间可调的竖流沉淀池。为实现本专利技术的上述目的，本专利技术一种具有抑制进料扰动和沉降时间可调的竖流沉淀池采用以下技术方案：本专利技术一种具有抑制进料扰动和沉降时间可调的竖流沉淀池，含有砂仓筒体、中心筒、尾矿浆进料管，中心筒通过支架竖直安装在砂仓筒体的中央，在砂仓筒体上口外缘设有溢流槽，其特点是：它还含有絮凝剂添加装置、抑制进料扰动装置，抑制进料扰动装置安装在中心筒内的上部。砂仓筒体是钢板焊接的圆筒，下部与锥形封头连接，用于沉淀、存储尾矿；辅助设施，所述辅助设施包括阀门、液位计、尾砂高度计、冲洗装置和管道等，用于保证竖流沉淀池的正常工作、维护和控制等。所述的絮凝剂添加装置包括絮凝剂进料主管、絮凝剂进料支管、絮凝剂喷淋管，絮凝剂进料主管为环形管/多边形管，絮凝剂进料主管安装在砂仓筒体的上部并环绕在中心筒周围，絮凝剂进料主管用于输送需要添加的絮凝剂，并具有固定整个絮凝剂添加装置的作用，絮凝剂进料支管与絮凝剂进料主管通过竖向连接管上下联通，相邻的絮凝剂进料支管之间的夹角在30～90°范围，在每根絮凝剂进料支管上间隔布设絮凝剂喷淋管，絮凝剂进料支管通过悬挂杆吊装在砂仓筒体顶部的支架上；所述的絮凝剂喷淋管浸入浆料液面之下100～500mm；絮凝剂进料支管用于输送到同一支管上絮凝剂喷淋管的絮凝剂，絮凝剂喷淋管将絮凝剂喷淋到砂仓溢流水中。所述的抑制进料扰动装置含有导流筒、溢流筒，导流筒的上部与尾矿浆进料管通过连接法兰连接，用于改变尾矿浆进料的方向，消除尾矿浆冲量，尾矿浆通过导流筒进入溢流筒；导流筒的中下部位于溢流筒内，导流筒的下端与溢流筒底板通过焊接连接，且导流筒、溢流筒为同轴线布设；导流筒下部侧壁均匀开有若干槽孔构成导流槽，导流槽开孔总面积≥1.5倍尾矿浆进料管截面积，溢流筒截面积≥2.5倍尾矿浆进料管截面积；溢流筒的上沿外侧焊接有溢流筛板，溢流筛板上开设溢流筛孔，溢流筛板外沿设有溢流围堰。溢流筒用于溢流尾矿浆进入砂仓筒体内，尾矿浆通过导流筒侧壁的槽孔进入溢流筒溢流到溢流筛板上，溢流筛板上有大量溢流筛孔，料浆从溢流筛孔中自由落下，另有料浆通过溢流堰溢流落下，极大减少尾矿浆进料对中心筒中矿浆的冲击。此外，在溢流筒底板上还开设直径≥30mm的底板漏孔。所述的中心筒包括分段筒体、导流锥，分段筒体之间通过筒体连接法兰连接成竖直圆柱筒，最下部的分段筒体末端装有端部连接法兰，端部连接法兰通过连接杆与导流锥连接；所述导流锥为锥形顶，锥角120°～160°，导流锥的锥面上开直径≥40mm的孔，开孔总面积不超过导流锥锥面表面积的30％；导流锥与最下部的分段筒体之间缝隙为300～500mm。作为本专利技术之优选，在每根絮凝剂进料支管上布设的絮凝剂喷淋管排数为2～6排，且等间隔布设，絮凝剂喷淋管与絮凝剂进料支管相互垂直；在絮凝剂喷淋管上每隔50～200mm水平或垂直向下开直径3～10mm的孔，絮凝剂进料支管和絮凝剂喷淋管端头封闭。这种布设结构，相同间距的喷淋管以砂仓筒体中心为圆心，构成环形或多边形的封闭结构，不同封闭半径构成多层絮凝剂添加圈。作为本专利技术之优选，导流锥的锥面上开直径≥40mm的孔，开孔总面积≥5倍尾矿浆进料管的截面积。作为本专利技术之优选，所述导流槽开孔总面积≥2倍尾矿浆进料管截面积；所述溢流筒截面积≥3.0倍尾矿浆进料管截面积；在溢流筒底板上开设的底板漏孔的开孔总面积是尾矿浆进料管截面积的1～2倍，溢流筒与导流筒形成的圆环截面积≥2倍导流槽的开口总面积。这种结构参数设计，既可以保证浆料的正常输送，又可以消除尾矿浆进料对砂仓筒体内尾矿浆的冲击，抑制浆料的扰动。作为本专利技术之优选，所述的溢流围堰的高为50～200mm；所述的溢本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有抑制进料扰动和沉降时间可调的竖流沉淀池，含有砂仓筒体(4)、中心筒(3)、尾矿浆进料管(6)，中心筒(3)通过支架(7)竖直安装在砂仓筒体(4)的中央，在砂仓筒体(4)上口外缘设有溢流槽(5)，其特征在于：它还含有絮凝剂添加装置(1)、抑制进料扰动装置(2)，抑制进料扰动装置(2)安装在中心筒(3)内的上部；/n所述的絮凝剂添加装置(1)包括絮凝剂进料主管(1.1)、絮凝剂进料支管(1.2)、絮凝剂喷淋管(1.3)，絮凝剂进料主管(1.1)为环形管/多边形管，絮凝剂进料主管(1.1)安装在砂仓筒体(4)的上部并环绕在中心筒(3)周围，絮凝剂进料支管(1.2)与絮凝剂进料主管(1.1)通过竖向连接管上下联通，相邻的絮凝剂进料支管(1.2)之间的夹角在30～90°范围，在每根絮凝剂进料支管(1.2)上间隔布设絮凝剂喷淋管(1.3)，絮凝剂进料支管(1.2)通过悬挂杆(1.0)吊装在砂仓筒体(4)顶部的支架(7)上；所述的絮凝剂喷淋管(1.3)浸入浆料液面之下100～500mm；/n所述的抑制进料扰动装置(2)含有导流筒(2.1)、溢流筒(2.3)，导流筒(2.1)的上部与尾矿浆进料管(6)通过连接法兰(2.9)连接；导流筒(2.1)的中下部位于溢流筒(2.3)内，导流筒(2.1)的下端与溢流筒底板(2.4)通过焊接连接，且导流筒(2.1)、溢流筒(2.3)为同轴线布设；导流筒(2.1)下部侧壁均匀开有若干槽孔构成导流槽(2.2)，导流槽(2.2)开孔总面积≥1.5倍尾矿浆进料管(6)截面积，溢流筒(2.3)截面积≥2.5倍尾矿浆进料管(6)截面积；溢流筒(2.3)的上沿外侧焊接有溢流筛板(2.6)，溢流筛板(2.6)上开设溢流筛孔(2.7)，溢流筛板(2.6)外沿设有溢流围堰(2.8)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种具有抑制进料扰动和沉降时间可调的竖流沉淀池，含有砂仓筒体(4)、中心筒(3)、尾矿浆进料管(6)，中心筒(3)通过支架(7)竖直安装在砂仓筒体(4)的中央，在砂仓筒体(4)上口外缘设有溢流槽(5)，其特征在于：它还含有絮凝剂添加装置(1)、抑制进料扰动装置(2)，抑制进料扰动装置(2)安装在中心筒(3)内的上部；
所述的絮凝剂添加装置(1)包括絮凝剂进料主管(1.1)、絮凝剂进料支管(1.2)、絮凝剂喷淋管(1.3)，絮凝剂进料主管(1.1)为环形管/多边形管，絮凝剂进料主管(1.1)安装在砂仓筒体(4)的上部并环绕在中心筒(3)周围，絮凝剂进料支管(1.2)与絮凝剂进料主管(1.1)通过竖向连接管上下联通，相邻的絮凝剂进料支管(1.2)之间的夹角在30～90°范围，在每根絮凝剂进料支管(1.2)上间隔布设絮凝剂喷淋管(1.3)，絮凝剂进料支管(1.2)通过悬挂杆(1.0)吊装在砂仓筒体(4)顶部的支架(7)上；所述的絮凝剂喷淋管(1.3)浸入浆料液面之下100～500mm；
所述的抑制进料扰动装置(2)含有导流筒(2.1)、溢流筒(2.3)，导流筒(2.1)的上部与尾矿浆进料管(6)通过连接法兰(2.9)连接；导流筒(2.1)的中下部位于溢流筒(2.3)内，导流筒(2.1)的下端与溢流筒底板(2.4)通过焊接连接，且导流筒(2.1)、溢流筒(2.3)为同轴线布设；导流筒(2.1)下部侧壁均匀开有若干槽孔构成导流槽(2.2)，导流槽(2.2)开孔总面积≥1.5倍尾矿浆进料管(6)截面积，溢流筒(2.3)截面积≥2.5倍尾矿浆进料管(6)截面积；溢流筒(2.3)的上沿外侧焊接有溢流筛板(2.6)，溢流筛板(2.6)上开设溢流筛孔(2.7)，溢流筛板(2.6)外沿设有溢流围堰(2.8)。


2.如权利要求1所述的一种具有抑制进料扰动和沉降时间可调的竖流沉淀池，其特征在于：在溢流筒底板(2.4)上开设直径≥30mm的底板漏孔(2.5)。


3.如权利要求2所述的一种具有抑制进料扰动和沉降时间可调的竖流沉淀池，其特征在于：所述的中心筒(3)包括分段筒体(3.1)、导流锥(3.2)，分段筒体(3.1)之间通过筒体连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓军，徐修平，华绍广，刘龙，于先坤，夏向伟，
申请(专利权)人：中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司，华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司，中钢集团马鞍山矿院工程勘察设计有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34