用于控制网状浆的扰动的方法技术

本发明专利技术提供了一种用于控制对分离装置中的网状浆的扰动（１５）的方法（２０），该分离装置包括储槽（１），该方法（２０）包括以下步骤：以一定通量将供给材料引入储槽内（２１）；使得浆从供给材料中沉积出来，并形成网状浆层（２２）；扰动网状层的扰动区域（１６）中的网状浆（２３）；以及相对于通量和／或一个或更多个操作参数来控制一个或更多个扰动参数，以便控制地向扰动区域中的网状浆施加最佳扰动（３１）。本发明专利技术还提供了一种用于从供给材料中分离浆的分离装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于悬浮液和浆的分离装置，具体是涉及用于控制在分离装置中的网状浆的扰动的方法。它被研发主要用于增稠器中，且下文中将参考该用途来介绍。不过应当知道，本专利技术并不局限于该特殊使用领域。
技术介绍
下面的现有技术说明将使得本专利技术展现在合适的技术背景中，并使得它的重要性能被合适地了解。不过，除非清楚表明相反，在本说明书中的任何对现有技术的引用并不认为是认可该技术为公知或者形成本领域公知常识的一部分。分离装置例如增稠器、澄清器和浓缩器通常用于从悬浮液(通常包含悬浮在液体中的固体)中分离固体，且通常在采矿、矿物处理、食品加工、糖精炼、水处理、污水处理和其它这样的行业中使用。这些装置通常包括储槽，固体在该储槽中从悬浮液或溶液中沉淀， 并作为浆或淤泥而朝着底部沉积，以便从底部吸出并回收。因此，相对较低密度的稀释液体朝着储槽的顶部移动，例如通过溢流槽除去。要增稠的悬浮液首先通过供给管、导管或管线而供给布置在主储槽内的供给井中。耙组件通常安装成绕中心驱动轴旋转，并通常具有至少两个耙臂，这两个耙臂具有刮刀片，以便使得沉积的材料向内运动，用于通过下溢出口来收集。当它用于矿物处理、分离和提取时，精细研磨的矿石作为浆而以允许流动的稠度悬浮在合适的液体介质(例如水)中，并在静止条件下沉积。浆通过重力与或不与化学和 /或机械处理的组合而从悬浮液中沉积。首先，凝结剂和/或絮凝剂可以添加至悬浮液中， 以便改善沉积处理。然后，悬浮液仔细混合至分离装置例如增稠器中，以便于固体颗粒聚集在一起，从而最终形成更大、更致密的浆颗粒的“凝聚体”，该浆颗粒的“凝聚体”从悬浮液沉积出来。液体(也称为液体溶液)通常被固体颗粒包含在浆凝聚体中。通常，具有不同总体密度的多个区域或材料层逐渐形成于储槽中，如图IA中所示。在储槽1的底部，浆形成压紧浆或固体3的相对致密区域2，该压紧浆或固体3通常呈网状凝聚体的形式(即浆凝聚体相互连续接触)。该区域2通常称为“浆床”或网状浆层。 在浆床2上面，阻碍区域4将包含还没有完全沉积或“压紧”的固体5。也就是，固体或凝聚体5还并不相互连续接触(非网状)。在阻碍层4的上面是“自由沉积”区域6，其中，固体或凝聚体7部分悬浮在液体中，并朝着储槽1的底部降低。应当知道，阻碍区域4并不总是在网状层2和自由沉积区域6之间的明显不同的区域。而是，阻碍层4可以形成在网状层 2和自由沉积区域6之间的过渡或界面，该阻碍层4混合在两个区域之间。在自由沉积区域6的上面是稀释液体的澄清区域8，其中几乎不存在固体，且稀释液体通过溢流槽(未示出)而从储槽1除去。图IA还表示了供给井9和下溢出口 10，该下溢出口 10用于从储槽 1中除去压紧的浆3。迄今为止，传通的想法是，为了保证在浆床2中保持合适的下溢密度，该浆床2和阻碍区域4应当无扰动，以便使得固体颗粒的致密凝聚体能够沉积为合适的压紧结构。因此，在分离装置技术中的大部分发展涉及在供给井中或在自由沉积区域6中改善沉积处理，而不是可能扰动在浆床3中的固体颗粒的压紧结构或在阻碍区域4中的局部压紧固体的任何处理。还发现当浆床2的深度增加时，释放的液体穿透浆床2向上进入澄清区域8中将越来越困难。一种方案是提供安装在耙臂上的脱水支杆，以便帮助除去该液体，从而增加下溢密度，因此提高分离处理的效率。这些支杆通常等间距布置，以便在浆床中产生横跨储槽的直径等距隔开的脱水槽道，并设计成使浆床的扰动最小化。还发现耙组件的旋转(在有或没有支杆的情况下)增加了浆床旋转(这也称为 “环圈运动”)的可能性。当浆颗粒的离散凝聚块(称为“环圈”或“岛”)环绕耙组件形成时， 出现环圈运动，使得耙组件旋转所需的力矩增加，并降低了用于分离的有效横截面面积。因此，这导致增稠浆的密度减小。在有耙组件的情况下，凝聚块将积累在耙臂和支杆周围，并因此将与耙组件的旋转一起旋转。在环圈运动中，当形成凝聚块时，整个增稠浆床并不必旋转，增稠储槽的内容物的其余部分也不必旋转，-实际上只有凝聚块旋转。因此，该现象以三种主要方式对增稠器性能和效率产生不利影响。首先，凝聚块积累在耙组件周围将阻碍形成具有相对均勻增稠浆的合适床，并降低用于分离的有效横截面面积，从而降低浆密度或者降低下溢密度。其次，使得耙组件旋转所需的增加力矩增加了对驱动组件的磨损，从而增加了维护的频率，并因此增加了增稠器的停机时间。第三，环圈运动防止耙组件执行它的主要功能，即使得沉积的固体耙集至中心排出点。已经提出了多种方案来阻止或防止环圈运动。提出的一种方案是布置静止挡板或支杆，以便通过破坏在耙组件周围的任意这种形成物而防止形成凝聚块。本专利技术的目的是克服或改进现有技术的一个或更多个缺陷，或者至少提供一种有用的可选方式。
技术实现思路
本专利技术人意外和惊讶地发现，向浆施加扰动(优选是剪切的形式)可以导致在分离处理、特别是在增稠器的沉积处理中提高效率。可以认为，横跨扰动区域(该扰动区域在网状浆层的一定区域、特别是在上部区域中)基本均勻地引起扰动将使得网状浆的至少一部分通过破碎、扰动、重新布置、重新定向或“摇动”在浆之间的连续接触或者使它受到力而被破坏。网状浆的这种扰动能够向上朝着稀释液体的澄清区域释放捕获的液体，并相对于在扰动区域上面的浆密度增加在扰动区域下面的浆密度。同时，扰动产生紊流，该紊流阻止或防止在浆床中形成环圈。而且，本专利技术人已经确认，当扰动太大时，网状浆分离成更小的块，从而更小的块沉积更慢。太小的扰动将不能充分破坏网状浆，以便充分释放液体，从而提高沉积效率。因此，本专利技术人确定，通过将扰动量控制在最佳水平(明显不同于最小水平)，可以在分离装置的工作循环中连续地保持提高的分离效率。在整个说明书和权利要求中，术语“破坏”和它的变化形式的意思是破碎、扰动、重新布置、重新定向或“摇动”颗粒物质以及向颗粒或物质施加力。在本专利技术的上下文中，这些术语的意思是破碎、扰动、重新布置、重新定向、施加力或“摇动”网状浆的有组织的结构、 包括但不局限于在网状浆之间的连续接触。因此，本专利技术的第一方面提供了一种用于控制对分离装置中的网状浆的扰动的方法，该分离装置包括储槽，该方法包括以下步骤以一定通量(flux)将供给材料引入储槽内；使得浆从供给材料中沉积出来，并形成网状浆层；扰动网状层的扰动区域中的网状浆；以及相对于通量和/或一个或更多个操作参数来控制一个或更多个扰动参数，以便控制地向扰动区域中的网状浆施加最佳扰动。除非上下文中清楚地另外说明，否则在全部说明书和权利要求中，措辞“包括”、 “包含”等将认为是包括的意思，而不是排他或穷举的意思，也就是说，意思是“包括但不局限于”。在整个说明书和权利要求中，术语“通量”的意思是悬浮在流体(通常为液体)悬浮液中的固体的流量，并以吨每平方米小时(t/m2h)测量。在矿物分离的领域中，通量用于表示在泥浆中的悬浮浆固体的流量。尽管悬浮液的固体浓度或浆密度可以在浆通过储槽时变化，但是固体的流量可以认为独立于浆密度，因此表示为通量。优选是，该方法包括响应通量中的变化调节一个或更多个扰动参数的步骤。优选是，扰动参数从以下组中选择，该组基本包括在扰动区域中的扰动事件的频率和扰动区域的深度。优选是，一个或更多个扰动参数根据以下关系来控制S0 = z. f1 (h). f2(f).本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于控制对分离装置中的网状浆的扰动的方法，该分离装置包括储槽，该方法包括以下步骤：以一定通量将供给材料引入储槽内；使得浆从供给材料中沉积出来，并形成网状浆层；扰动网状浆层的扰动区域中的网状浆；以及相对于通量和／或一个或更多个操作参数来控制一个或更多个扰动参数，以便控制地向扰动区域中的网状浆施加最佳扰动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：I·阿巴斯诺特，
申请(专利权)人：奥图泰有限公司，
类型：发明
国别省市：FI