專利名稱：一種節(jié)水型組合旋流分級與濃縮裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于細(xì)粒物料分級與濃縮的設(shè)備。
背景技術(shù)：
在金屬礦的礦物加工過程中產(chǎn)出的尾礦量占其總量的70% 90%以上，目前尾礦大宗利用最有前途的利用途徑主要是:尾礦充填、干排干堆和制備新型建材。在礦山尾礦利用過程中的重要環(huán)節(jié)就是需要得到一定粒度和較高濃度的尾礦。目前在礦物加工過程中，控制顆粒的粒度大小和分選的濃度采用的分級設(shè)備主要是:各種螺旋分級機(jī)、水力旋流器和細(xì)·粒篩分設(shè)備。具體如何選用分級設(shè)備，需要考慮采用的分級裝備對礦漿的分級效率。螺旋分級機(jī)因分級效率不高，常用于粗顆粒分級和第一段分級；水力旋流器及旋流器組因占地小、細(xì)粒篩分設(shè)備因分級效率較好，目前在選礦的分選過程中得到較為廣泛的應(yīng)用。但是，它們分級后的細(xì)粒級礦漿，濃度普遍在30% 40%左右，雖然符合礦物加工分選過程的要求。但是對尾礦綜合利用來說，卻是需要70% 85%，甚至更高，不能滿足尾礦利用的需要。目前生產(chǎn)所用的分級與濃縮是分離的設(shè)備，細(xì)粒級的分級濃度低，分級與濃縮能耗高、能量利用率低，耗水量大，不利于節(jié)能、節(jié)水等。本發(fā)明借鑒了一般的水力旋流器和濃縮設(shè)備的特點，采用水力旋流器串聯(lián)組合，利用礦漿的剰余旋流動能傳導(dǎo)和加速顆粒濃縮，并直接利用濃縮溢流水返回分級。從而得到粗粒分級產(chǎn)品或返回再磨，可得到高濃度細(xì)粒合格產(chǎn)品，低濃度溢流水直接返回再分級，實現(xiàn)高效節(jié)水旋流分級過程，有利于節(jié)能、節(jié)水，為細(xì)粒級物料分級與濃縮提供ー種的新方法及設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種節(jié)水型組合旋流分級與濃縮裝置，該裝置用于細(xì)粒物料分級與濃縮，具有同時獲得多個分級粒度產(chǎn)品和節(jié)能節(jié)水的特點。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種節(jié)水型組合旋流分級與濃縮裝置，其特征在于它包括機(jī)體1、導(dǎo)流與穩(wěn)流筒2、初級水力旋流器4、次級水力旋流器5、機(jī)架7、中央溢流管10、料水調(diào)漿器11、循環(huán)泵12 ;機(jī)體I固定在機(jī)架7上，機(jī)體I由圓柱體和圓錐體組成一體結(jié)構(gòu)，圓錐體位于圓柱體的下方，機(jī)體內(nèi)為空腔；機(jī)體的空腔內(nèi)設(shè)有中央溢流管10，中央溢流管10的上端位于機(jī)體的空腔內(nèi)的上端部，中央溢流管10的下端穿過機(jī)體的圓錐體并位于機(jī)體外；機(jī)體1的圓柱體的空腔內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流與穩(wěn)流筒2，導(dǎo)流與穩(wěn)流筒2的上端外側(cè)凸環(huán)與圓柱體焊接，導(dǎo)流與穩(wěn)流筒2與圓柱體之間構(gòu)成導(dǎo)流與穩(wěn)流腔，機(jī)體I的圓柱體上設(shè)有切向給料ロ 6，切向給料ロ 6與導(dǎo)流與穩(wěn)流腔相通；機(jī)體I的下端設(shè)有出料ロ 9，出料ロ 9處設(shè)有控制閥門；
中央溢流管10的下端由管道與料水調(diào)漿器11相連通，料水調(diào)漿器11的出ロ由管道與循環(huán)泵12的輸入口相連通，循環(huán)泵12的輸出ロ由管道與初級水力旋流器4的進(jìn)料ロ相連通，初級水力旋流器的沉砂嘴14與第一輸出管相連，初級水力旋流器4的溢流管ロ由管道與次級水力旋流器5的進(jìn)料ロ 15相連通，次級水力旋流器的沉砂嘴13與第二輸出管相連，次級水力旋流器5的溢流管ロ由管道與切向給料ロ 6相連通；初級水力旋流器4、次級水力旋流器5均固定在機(jī)體I的上端部。所述的初級水力旋流器4、次級水力旋流器5的溢流管16插入深度可調(diào)。初級水力旋流器4、次級水力旋流器5的溢流ロ處的旋流器體上設(shè)有出ロ管17，溢流管16的下端穿過出口管17，出口管17上設(shè)有外螺紋，溢流管16上套有螺蓋18，溢流管16由螺蓋18與出ロ管17螺紋連接固定，螺蓋18與出口管17之間設(shè)有溢流管密封環(huán)19，螺蓋18上設(shè)有螺釘孔，固定螺釘20旋入螺釘孔中。所述的導(dǎo)流與穩(wěn)流筒2的上部為伸縮筒體。導(dǎo)流與穩(wěn)流筒2的直徑為機(jī)體I的圓柱體直徑的60% 80%。所述的初級水力旋流器4、次級水力旋流器5的安裝傾角為45° 90°。所述的機(jī)體I圓柱體的直徑為500 mm 5000 mm。中央溢流管10的直徑為機(jī)體I的圓柱體直徑的20% 40%。本發(fā)明的有益效果是:
1、本發(fā)明的裝置利用多級水力旋流器串聯(lián)與漿體物料的旋流動能進(jìn)行分級與濃縮，分級濃縮后可直接獲得高濃度的多個產(chǎn)品(由2個沉砂嘴排出、出料ロ排出)，且節(jié)能節(jié)水效果好;
2、本發(fā)明的裝置可利用不同型號的水力旋流器串聯(lián)，充分利用殘余動能和物料中顆粒的離心力，實現(xiàn)ー級泵送獲得多個不同粒級的產(chǎn)品(由2個沉砂嘴排出、出料ロ排出)，濃縮脫水后的循環(huán)溢流水直接返回使用，實現(xiàn)節(jié)能、節(jié)水；
3、利用導(dǎo)流與穩(wěn)流筒的位置、漿體的殘余動能和顆粒自身的離心カ相結(jié)合，使物料中的固體顆粒旋流沉降，使固體顆粒與液體介質(zhì)，如:水，能夠加速固液分離，濃縮與脫水效果顯著；
4、本發(fā)明的裝置的導(dǎo)流與穩(wěn)流筒、旋流器的溢流管均連續(xù)可調(diào)，操作與使用靈活，可獲得不同分級粒度要求的多個產(chǎn)品，使用粒度范圍廣泛；
5、試驗表明:當(dāng)待處理物料的濃度在30wt% 70wt%，物料粒度-1.5 mm占55% 85%時，經(jīng)過本發(fā)明的裝置分級與濃縮后，濃度可達(dá)到50wt% 75wt%。可節(jié)能30% 60%，節(jié)水30% 70%。實際使用時，先根據(jù)處理物料粒度、濃度和處理量大小調(diào)整導(dǎo)流與穩(wěn)流筒的高度、旋流器的溢流管的插入深度，配合循環(huán)泵的壓力，從而獲得所期望的產(chǎn)品粒度和濃度。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的機(jī)體的剖視圖。圖3是本發(fā)明的水力旋流器的局部放大圖。圖中:1-機(jī)體，2-導(dǎo)流與穩(wěn)流筒，3-輔助溢流槽，4-初級水力旋流器(即第一個水力旋流器)，5-次級水力旋流器(即第二個水力旋流器)，6-切向給料ロ，7-機(jī)架，8-止動滑輪，9-出料ロ，10-中央溢流管(或稱中央溢流筒)，11-料水調(diào)漿器(或稱加料和水的箱)，12-循環(huán)泵，13-次級水力旋流器的沉砂嘴，14-初級水力旋流器的沉砂嘴，15-進(jìn)料ロ，16-溢流管，17-出口管，18-螺蓋，19-溢流管密封環(huán)，20-固定螺釘。
具體實施例方式如圖1、圖2、圖3所示，一種節(jié)水型組合旋流分級與濃縮裝置，它包括機(jī)體1、導(dǎo)流與穩(wěn)流筒2、初級水力旋流器4、次級水力旋流器5、機(jī)架7、中央溢流管10、料水調(diào)漿器11、循環(huán)泵12 ;機(jī)體I固定在機(jī)架7上(機(jī)架上設(shè)有用于行走的輪子，輪子可為止動滑輪)，機(jī)體I由圓柱體和圓錐體組成一體結(jié)構(gòu)(機(jī)體I的下端為小口端)，圓錐體位于圓柱體的下方，機(jī)體內(nèi)為空腔；機(jī)體的空腔內(nèi)設(shè)有中央溢流管10 (位于機(jī)體的空腔內(nèi)的中央)，中央溢流管10的上端位于機(jī)體的空腔內(nèi)的上端部，中央溢流管10的下端穿過機(jī)體的圓錐體并位于機(jī)體夕卜(穿過機(jī)體處密封，如焊接密封)；機(jī)體I的上端外側(cè)面設(shè)有輔助溢流槽3 ;機(jī)體I的圓柱體的空腔內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流與穩(wěn)流筒2，導(dǎo)流與穩(wěn)流筒2的上端外側(cè)凸環(huán)與圓柱體焊接(導(dǎo)流與穩(wěn)流筒2的上端和下端均為開ロ，導(dǎo)流與穩(wěn)流筒2上端的位置上下可調(diào))，導(dǎo)流與穩(wěn)流筒2與圓柱體之間構(gòu)成導(dǎo)流與穩(wěn)流腔，機(jī)體I的圓柱體上設(shè)有切向給料ロ 6，切向給料ロ 6與導(dǎo)流與穩(wěn)流腔相通；機(jī)體I的下端設(shè)有出料ロ 9，出料ロ 9處設(shè)有控制閥門；
中央溢流管10的下端由管道與料水調(diào)漿器11相連通(構(gòu)成溢流的循環(huán)水流通道，再與循環(huán)泵形成漿體物流的閉合回路，溢流水回用，節(jié)能節(jié)水)，料水調(diào)漿器11的出ロ由管道與循環(huán)泵12的輸入口相連通，循環(huán)泵12的輸出ロ由管道與初級水力旋流器4的進(jìn)料ロ相連通，初級水力旋流器的沉砂嘴14與第一輸出管相連(排出第一級分級粒度產(chǎn)品)，初級水力旋流器4的溢流管ロ由管道與次級水力旋流器5的進(jìn)料ロ 15相連通，次級水力旋流器的沉砂嘴13與第二輸出管相連(排出第二級分級粒度產(chǎn)品)，次級水力旋流器5的溢流管ロ由管道與切向給料ロ 6相連通；初級水力旋流器4、次級水力旋流器5均固定在機(jī)體I的上端部(外側(cè)壁上，不同型號的旋流器串聯(lián)連接)。所述的初級水力旋流器4、次級水力旋流器5的溢流管16插入深度可調(diào)(分級粒度靈)。初級水力旋流器4、次級水力旋流器5的溢流ロ處的旋流器體上設(shè)有出ロ管17，溢流管16的下端穿過出口管17 (溢流管的插入深度可調(diào)，溢流管連續(xù)可調(diào)，有利于得到不同的分級粒度)，出ロ管17上設(shè)有外螺紋，溢流管16上套有螺蓋18，溢流管16由螺蓋18與出ロ管17螺紋連接固定，螺蓋18與出口管17之間設(shè)有溢流管密封環(huán)19，螺蓋18上設(shè)有螺釘孔(三個)，固定螺釘20旋入螺釘孔中(加強(qiáng)螺蓋18與出ロ管17的固定)。所述的導(dǎo)流與穩(wěn)流筒2的上部為伸縮筒體(如上部采用螺紋連接的筒體，上下位置連續(xù)可調(diào))。導(dǎo)流與穩(wěn)流筒2的直徑為機(jī)體I的圓柱體直徑的60% 80%。所述的初級水力旋流器4、次級水力旋流器5的安裝傾角為45° 90°。所述的機(jī)體I圓柱體的直徑為500 mm 5000 mm。所述的初級水力旋流器4、次級水力旋流器5和循環(huán)泵的壓カ為IXlO6 IOXlO6Pa。中央溢流管10的直徑為機(jī)體I的圓柱體直徑的20% 40% ;中央溢流管穿過機(jī)體I的圓錐體的底箱，與底箱的偏心處呈固定連接(如焊接)。工作過程:
1、根據(jù)待分級物料的粒度大小，選擇不同型號的旋流器串聯(lián)連接，次級水力旋流器的溢流與機(jī)體I的切向給料ロ(或稱溢流切向給料ロ)6相連，初級水力旋流器4的進(jìn)料ロ(或稱給料ロ)與循環(huán)泵12連接；
2、調(diào)節(jié)導(dǎo)流與穩(wěn)流筒2如圖2的位置；
3、將細(xì)粒物料出料ロ9的閥門旋至開ロ較小的位置；
4、啟動循環(huán)泵12，根據(jù)待分級物料的濃度與粒度要求，由設(shè)備配備的變頻器調(diào)整循環(huán)泵12的轉(zhuǎn)速，以控制物料的壓カ；
5、漿體中的固體物料因粒度和離心カ的不同，井隨著旋流器作回轉(zhuǎn)運動，粗粒經(jīng)旋流器的沉砂嘴(或稱沉砂ロ)排出，物料中的較細(xì)部分顆粒經(jīng)本級旋流器的溢流進(jìn)入到下ー級的旋流器的進(jìn)料ロ(或稱給料ロ)，再經(jīng)旋流器的分級，得到另一粒度的濃縮物料；
6、次級水力旋流器的溢流進(jìn)入到機(jī)體的切向給料ロ，經(jīng)顆粒經(jīng)殘余動能旋流濃縮，液體介質(zhì)(如水)隨較稀的漿體旋流析出，并經(jīng)中央溢流管10排出；
7、經(jīng)中央溢流管排出的液體介質(zhì)(如水)直接返回到循環(huán)泵的漿體中循環(huán)使用。 工作原理:
1、物料的分級離不開分級的介質(zhì)和旋流動能。常規(guī)的旋流器與濃縮機(jī)通常是獨立的兩種設(shè)備，本裝置利用礦漿的剰余旋流動能傳導(dǎo)和加速顆粒濃縮，利用串聯(lián)旋流器組聯(lián)合使用既可節(jié)約分級介質(zhì)、又可節(jié)約能源，達(dá)到充分利用漿體的殘余動能，強(qiáng)化循環(huán)介質(zhì)的直接回用的目標(biāo)。用常規(guī)的旋流器分級獲得的產(chǎn)品質(zhì)量単一，漿體的殘余能量沒有利用，分級介質(zhì)消耗高，利用率低，
2、根據(jù)待分級物料的粒度大小，選擇不同型號的旋流器串聯(lián)連接，次級水力旋流器(或稱末級旋流器)的溢流與機(jī)體的切向給料ロ相連，利用漿體中固體物料的粒度和離心力不同分級，更重要的是，物料中的較細(xì)部分顆粒經(jīng)本級旋流器的溢流進(jìn)入到下一級的旋流器的進(jìn)料ロ(給料ロ)，再經(jīng)旋流器的分級，得到另一粒度的濃縮物料，此過程是不需外加任何能量，而是利用漿體的殘余動能直接完成；
3、次級水力旋流器的溢流進(jìn)入到機(jī)體的切向給料ロ，經(jīng)顆粒經(jīng)殘余動能旋流濃縮，液體介質(zhì)(如水)隨較稀的漿體旋流析出，并經(jīng)中央溢流管排出，經(jīng)中央溢流管排出的液體介質(zhì)(如水)直接返回到循環(huán)泵的漿體中循環(huán)使用；
4、該裝置的機(jī)體內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流與穩(wěn)流筒，而且位置連續(xù)可調(diào)，實現(xiàn)分級后的產(chǎn)品濃度較高，可一次得到多個分級產(chǎn)品；
5、各級旋流器組的溢流管的插入深度連續(xù)可調(diào)，可利用ー套裝置得到不同的分級粒度分界值；
6、該裝置具有較好的節(jié)水(或分級介質(zhì))、節(jié)能效果，適應(yīng)性強(qiáng)，可一次獲得多個分級產(chǎn)品，而且分級后的產(chǎn)品濃度高、效果好?？捎行У貙崿F(xiàn)礦山尾礦或其它顆粒物料的分級脫水作業(yè)；并可用于分選作業(yè)過程中的其它分級濃縮作業(yè)。
權(quán)利要求
1.一種節(jié)水型組合旋流分級與濃縮裝置，其特征在于它包括機(jī)體(I)、導(dǎo)流與穩(wěn)流筒(2)、初級水力旋流器(4)、次級水力旋流器(5)、機(jī)架(7)、中央溢流管(10)、料水調(diào)漿器(11)、循環(huán)泵(12);機(jī)體(I)固定在機(jī)架(7)上，機(jī)體(I)由圓柱體和圓錐體組成一體結(jié)構(gòu)，圓錐體位于圓柱體的下方,機(jī)體內(nèi)為空腔；機(jī)體的空腔內(nèi)設(shè)有中央溢流管(10 )，中央溢流管(10)的上端位于機(jī)體的空腔內(nèi)的上端部，中央溢流管(10)的下端穿過機(jī)體的圓錐體并位于機(jī)體外；機(jī)體(I)的圓柱體的空腔內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流與穩(wěn)流筒(2)，導(dǎo)流與穩(wěn)流筒(2)的上端外側(cè)凸環(huán)與圓柱體焊接，導(dǎo)流與穩(wěn)流筒(2)與圓柱體之間構(gòu)成導(dǎo)流與穩(wěn)流腔，機(jī)體(I)的圓柱體上設(shè)有切向給料ロ(6)，切向給料ロ(6)與導(dǎo)流與穩(wěn)流腔相通；機(jī)體(I)的下端設(shè)有出料ロ(9)，出料ロ(9)處設(shè)有控制閥門； 中央溢流管(10 )的下端由管道與料水調(diào)漿器(11)相連通，料水調(diào)漿器(11)的出口由管道與循環(huán)泵(12)的輸入口相連通，循環(huán)泵(12)的輸出口由管道與初級水力旋流器(4)的進(jìn)料ロ相連通，初級水力旋流器的沉砂嘴(14)與第一輸出管相連，初級水力旋流器(4)的溢流管ロ由管道與次級水力旋流器(5)的進(jìn)料ロ(15)相連通，次級水力旋流器的沉砂嘴(13 )與第二輸出管相連，次級水力旋流器(5 )的溢流管ロ由管道與切向給料ロ( 6 )相連通；初級水力旋流器(4)、次級水力旋流器(5)均固定在機(jī)體(I)的上端部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種節(jié)水型組合旋流分級與濃縮裝置，其特征在于:所述的初級水力旋流器(4)、次級水力旋流器(5)的溢流管(16)插入深度可調(diào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的ー種節(jié)水型組合旋流分級與濃縮裝置，其特征在于:初級水力旋流器(4)、次級水力旋流器(5)的溢流ロ處的旋流器體上設(shè)有出口管(17)，溢流管(16)的下端穿過出口管(17)，出口管(17)上設(shè)有外螺紋，溢流管(16)上套有螺蓋(18)，溢流管(16)由螺蓋(18)與出口管(17)螺紋連接固定，螺蓋(18)與出口管(17)之間設(shè)有溢流管密封環(huán)(19 )，螺蓋(18 )上設(shè)有螺釘孔，固定螺釘(20 )旋入螺釘孔中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種節(jié)水型組合旋流分級與濃縮裝置，其特征在于:所述的導(dǎo)流與穩(wěn)流筒(2)的上部為伸縮筒體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種節(jié)水型組合旋流分級與濃縮裝置，其特征在于:導(dǎo)流與穩(wěn)流筒(2)的直徑為機(jī)體(I)的圓柱體直徑的60% 80%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種節(jié)水型組合旋流分級與濃縮裝置，其特征在于:所述的初級水力旋流器(4)、次級水力旋流器(5)的安裝傾角為45° 90°。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種節(jié)水型組合旋流分級與濃縮裝置，其特征在于:所述的機(jī)體(I)圓柱體的直徑為500 mm 5000 mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種節(jié)水型組合旋流分級與濃縮裝置，其特征在于:中央溢流管(10)的直徑為機(jī)體(I)的圓柱體直徑的20% 40%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于細(xì)粒物料分級與濃縮的設(shè)備。種節(jié)水型組合旋流分級與濃縮裝置，其特征在于它包括機(jī)體、導(dǎo)流與穩(wěn)流筒、初級水力旋流器、次級水力旋流器、機(jī)架、中央溢流管、料水調(diào)漿器、循環(huán)泵；機(jī)體的空腔內(nèi)設(shè)有中央溢流管，機(jī)體的圓柱體的空腔內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流與穩(wěn)流筒，機(jī)體的圓柱體上設(shè)有切向給料口，機(jī)體的下端設(shè)有出料口；中央溢流管的下端由管道與料水調(diào)漿器、循環(huán)泵、初級水力旋流器的進(jìn)料口相連通，初級水力旋流器的溢流管口由管道與次級水力旋流器的進(jìn)料口相連通，次級水力旋流器的溢流管口由管道與切向給料口相連通。該裝置具有組合分級，節(jié)水、節(jié)能，分級后的產(chǎn)品固體物含量高、對物料適應(yīng)性強(qiáng)的綜合特點。
文檔編號B04C5/26GK103084284SQ20131004509
公開日2013年5月8日 申請日期2013年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月5日
發(fā)明者羅立群, 岑對對, 黃紅, 魏波, 張鳳至 申請人:武漢理工大學(xué)