一种矿浆与药剂混合沉降装置及其工作方法与流程

本发明涉及矿浆处理，尤其是一种矿浆与药剂混合沉降装置及其工作方法。

背景技术：

1、在矿浆处理过程中，沉降是一个关键的步骤。传统的矿浆沉降装置往往存在一些不足之处，如矿浆与药物混合反应程度低、沉降效果差；沉降效率低下，需要较长的时间才能使固体颗粒从矿浆中有效分离；对于不同浓度和颗粒大小分布的矿浆适应性较差，导致在处理复杂矿浆时无法达到理想的沉降效果；并且在沉降过程中容易出现矿浆堵塞现象，影响最终产品的质量和后续处理工序。另外，现有的沉降装置及沉降方案大多采用人工观察控制或定时排放的方法，分离效率低，且难以保证较好的沉降效果。

技术实现思路

1、本发明旨在解决上述问题，提供了一种矿浆与药剂混合沉降装置及其工作方法，其采用的技术方案如下：

2、一种矿浆与药剂混合沉降装置，包括由上至下依次设置的混合反应机构、筛网机构、沉降机构及出泥机构，所述混合反应机构包括反应桶及其内的涡状导板，反应桶顶部设置桶盖，桶盖及反应桶侧壁上分别设置进药口及入料口，所述涡状导板自反应桶侧壁呈螺旋状向内延伸，涡状导板向侧面突出形成侧挡板，所述侧挡板与涡状导板的延伸方向之间的夹角为锐角，且涡状导板与侧挡板的下表面均与反应桶底面紧密贴合；反应桶底部通过螺旋排料管与沉降桶连通，所述螺旋排料管内设置排料挡板；筛网机构设置在沉降机构内，包括筛网及筛网固定架，所述筛网用以将泥浆隔绝在其下侧，所述筛网通过筛网固定架固定连接在反应桶上；沉降机构包括沉降桶及抽水口，沉降桶底部为锥形，所述抽水口的进水端设置在沉降桶内，且位于筛网上方；出泥机构包括螺旋叶片、出泥口及出泥泵，所述螺旋叶片设置在沉降桶底部中心位置，并由叶片搅拌泵驱动并转动，出泥口进泥端设置在螺旋叶片底部。

3、在上述方案的基础上，所述侧挡板固定连接在涡状导板的内外两侧，且相邻两层涡状导板之间形成的间隙内，两层涡状导板上连接的侧挡板交错排布。

4、优选地，所述反应桶底面为锥面，且螺旋排料管设置在锥面底部中心位置。

5、优选地，所述排料挡板一侧与螺旋排料管内壁紧密贴合，另一侧的弦长小于其与螺旋排料管连接位置处的直径；所述排料挡板的数量为多个，且沿螺旋排料管的延伸方向分布，相邻排料挡板在螺旋排料管长度方向上的投影有重合区域。

6、优选地，所述螺旋排料管为变螺距结构，螺距沿远离反应桶的方向增大；所述螺旋排料管的外径沿远离反应桶的方向逐渐减小，螺旋排料管底端沿竖直向下的方向设置。

7、优选地，还包括升降机构，所述升降机构包括固定导轨、升降电机、升降轮、升降皮带及升降滑移架，所述固定导轨沿竖直方向设置在沉降机构侧面，升降轮可转动地设置在固定导轨上，且由升降电机驱动并转动，升降皮带套设在升降轮外并随其移动，升降滑移架安装在升降皮带上并随其升降，升降滑移架与反应桶固定连接。

8、优选地，所述沉降机构还包括液位计及密度计，所述液位计为无接触式传感器，设置在沉降桶上方，所述密度计的数量为3个，包括沿竖直方向由上至下依次排布的第一密度计、第二密度计及第三密度计，分别设置在筛网上方、沉降桶中部及沉降桶下部。

9、优选地，所述抽水口的进水端与筛网同步移动。

10、一种矿浆与药剂混合沉降装置的工作方法，使用上述的矿浆与药剂混合沉降装置，包括以下步骤，

11、s1.通过入料口向反应桶通入待处理和沉降的矿浆，通过进药口向反应桶内通入用以与矿浆内的矿浆发生反应的药剂；

12、s2.矿浆与药剂沿涡状导板以螺旋路径向内流动，并在流动过程中在侧挡板处发生局部涡流，进行搅拌；

13、s3.矿浆与药剂混合和反应后的混合液体经螺旋排料管排至沉降桶内，过程中在排料挡板处发生局部涡流，进行进一步搅拌；

14、s4.混合液体进入沉降桶后进行静置沉降并分层，由上至下分为悬浊液、低浓度矿浆及高浓度矿浆；

15、s5.悬浊液透过筛网向上蔓延，利用抽水泵将悬浊液经抽水口向外排出；高浓度矿浆由出泥机构自沉降桶底部向外排出；

16、s6.液位计对沉降桶内的液位高度进行实时监控，当混合液体液位低于预定值时，重复上述步骤s1至s5，进行循环混合沉降。

17、在上述方案的基础上，当混合液体进入沉降桶，并完成预定时间的沉降后，根据密度计的测量结果实施不同的操作动作：

18、a1.当第一密度计检测到筛网上方的液体密度小于预定排出的悬浊液的密度时，抽水泵启动，并将筛网上方的悬浊液向外排出；

19、a2.当第三密度计检测到沉降桶下部的液体密度大于预定排出的高浓度矿浆的密度时，叶片搅拌泵及出泥泵启动，将高浓度矿浆经出泥口排出；

20、a3.当第三密度计检测到沉降桶下部的液体密度小于预定排出的高浓度矿浆的密度，同时沉降桶内的液位低于最高限位时，通过反应桶向沉降桶中注入新的混合液体，进行新一轮沉降；

21、a4.当第三密度计检测到沉降桶下部的液体密度小于预定排出的高浓度矿浆的密度，同时第二密度计检测到沉降桶中部的液体密度小于预定排出的悬浊液的密度时，筛网下移至第二密度计处，抽水泵启动，并将第二密度计上方的悬浊液向外排出；通过反应桶向沉降桶中注入新的混合液体，进行新一轮沉降。

22、本发明的有益效果为：通过设置螺旋形的涡状导板和交错的侧挡板，结合螺旋排料管及排料挡板，使矿浆及药剂在输送过程中完成充分混合搅拌及反应；通过设置筛网将矿浆阻挡在沉降桶中部以下，减小矿浆的流动区域，加速沉降；通过设置升降机构，使混合反应机构及筛网机构的高度适应不同的矿浆输入量，并能根据沉降桶中悬浊液的实际容量调整抽水口的高度，满足不同沉降工况的要求；通过设置多个密度计，实时监测沉降桶中各位置处的液体密度，从而根据实际沉降情况自动做出调整，从而提高沉降效率和效果。

技术特征：

1.一种矿浆与药剂混合沉降装置，其特征在于，包括由上至下依次设置的混合反应机构、筛网机构、沉降机构及出泥机构，所述混合反应机构包括反应桶（11）及其内的涡状导板（15），反应桶（11）顶部设置桶盖（12），桶盖（12）及反应桶（11）侧壁上分别设置进药口（13）及入料口（14），所述涡状导板（15）自反应桶（11）侧壁呈螺旋状向内延伸，涡状导板（15）向侧面突出形成侧挡板（16），所述侧挡板（16）与涡状导板（15）的延伸方向之间的夹角为锐角，且涡状导板（15）与侧挡板（16）的下表面均与反应桶（11）底面紧密贴合；反应桶（11）底部通过螺旋排料管（17）与沉降桶（31）连通，所述螺旋排料管（17）内设置排料挡板（18）；筛网机构设置在沉降机构内，包括筛网（22）及筛网固定架（21），所述筛网（22）用以将矿浆隔绝在其下侧，所述筛网（22）通过筛网固定架（21）固定连接在反应桶（11）上；沉降机构包括沉降桶（31）及抽水口（32），沉降桶（31）底部为锥形，所述抽水口（32）的进水端设置在沉降桶（31）内，且位于筛网（22）上方；出泥机构（41）包括螺旋叶片（41）、出泥口（43）及出泥泵（44），所述螺旋叶片（41）设置在沉降桶（31）底部中心位置，并由叶片搅拌泵（42）驱动并转动，出泥口（43）进泥端设置在螺旋叶片（41）底部。

2.根据权利要求1所述的一种矿浆与药剂混合沉降装置，其特征在于，所述侧挡板（16）固定连接在涡状导板（15）的内外两侧，且相邻两层涡状导板（15）之间形成的间隙内，两层涡状导板（15）上连接的侧挡板（16）交错排布。

3.根据权利要求1所述的一种矿浆与药剂混合沉降装置，其特征在于，所述反应桶（11）底面为锥面，且螺旋排料管（17）设置在锥面底部中心位置。

4.根据权利要求1所述的一种矿浆与药剂混合沉降装置，其特征在于，所述排料挡板（18）一侧与螺旋排料管（17）内壁紧密贴合，另一侧的弦长小于其与螺旋排料管（17）连接位置处的直径；所述排料挡板（18）的数量为多个，且沿螺旋排料管（17）的延伸方向分布，相邻排料挡板（18）在螺旋排料管（17）长度方向上的投影有重合区域。

5.根据权利要求1所述的一种矿浆与药剂混合沉降装置，其特征在于，所述螺旋排料管（17）为变螺距结构，螺距沿远离反应桶（11）的方向增大；所述螺旋排料管（17）的外径沿远离反应桶（11）的方向逐渐减小，螺旋排料管（17）底端沿竖直向下的方向设置。

6.根据权利要求1所述的一种矿浆与药剂混合沉降装置，其特征在于，还包括升降机构，所述升降机构包括固定导轨（51）、升降电机（52）、升降轮（53）、升降皮带（54）及升降滑移架（55），所述固定导轨（51）沿竖直方向设置在沉降机构侧面，升降轮（53）可转动地设置在固定导轨（51）上，且由升降电机（52）驱动并转动，升降皮带（54）套设在升降轮（53）外并随其移动，升降滑移架（55）安装在升降皮带（54）上并随其升降，升降滑移架（55）与反应桶（11）固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种矿浆与药剂混合沉降装置，其特征在于，所述沉降机构还包括液位计（33）及密度计（34），所述液位计（33）为无接触式传感器，设置在沉降桶（31）上方，所述密度计（34）的数量为3个，包括沿竖直方向由上至下依次排布的第一密度计、第二密度计及第三密度计，分别设置在筛网（22）上方、沉降桶（31）中部及沉降桶（31）下部。

8.根据权利要求6所述的一种矿浆与药剂混合沉降装置，其特征在于，所述抽水口（32）的进水端与筛网（22）同步移动。

9.一种矿浆与药剂混合沉降装置的工作方法，其特征在于，使用如权利要求1至8中任意一项所述的矿浆与药剂混合沉降装置，包括以下步骤，

10.根据权利要求9所述的一种矿浆与药剂混合沉降装置的工作方法，其特征在于，当混合液体进入沉降桶（31），并完成预定时间的沉降后，根据密度计（34）的测量结果实施不同的操作动作：

技术总结本发明涉及矿浆处理技术领域，尤其是一种矿浆与药剂混合沉降装置及其工作方法，装置包括混合反应机构、筛网机构、沉降机构及出泥机构，混合反应机构包括反应桶及其内的涡状导板，桶盖及反应桶侧壁上分别设置进药口及入料口；反应桶底部通过螺旋排料管与沉降桶连通；沉降机构包括沉降桶及抽水口，抽水口的进水端设置在沉降桶内，且位于筛网上方；出泥机构包括螺旋叶片、出泥口及出泥泵。本发明通过设置螺旋形的涡状导板和交错的侧挡板，结合螺旋排料管及排料挡板，使矿浆及药剂在输送过程中完成充分混合搅拌及反应；通过设置多个密度计，实时监测沉降桶中各位置处的液体密度，从而根据实际沉降情况自动做出调整，从而提高沉降效率和效果。技术研发人员：杨硕,李琳,王飞飞,孙利青,姜亚伟,胡雅丽,王俊祥,胡刚,马圣豪,由晓芳,贺萌,张海军,闫小康受保护的技术使用者：新汶矿业集团有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/12/23