專利名稱：大型周邊傳動高效濃密機給料、加藥和自動稀釋方法
技術領域：
本發明涉及國產大型周邊傳動高效濃密機在堆積型鋁土礦尾礦特別是特細粒級尾礦處理應用的技術，提供了一種高效濃密機入料、加藥和自動稀釋方法。
背景技術：
桂西鋁土礦屬于巖溶堆積型鋁土礦，原礦由鋁土礦塊和膠結物粘土組成，鋁礦石質量百分比一般約為30 40%，粘土質量百分比約為60 70%，原礦經回采一洗礦一破碎篩分得到合格鋁土礦供氧化鋁廠利用。洗礦生產用水量大，產生的尾礦泥漿量大，尾礦須經過高效濃密機脫水，濃密機溢流作為回水利用。
桂西鋁土礦礦泥具有微細粒度含量高的特點。對廣西平果、德保、靖西三地進行取樣，并對樣品粒級的分析得知德保樣微細粒級含量較高，-400目(38微米)粒級占90%以上，-10微米占80%以上，-O. 002微米德保樣占43. 63-45. 17%、靖西樣為33. 98%。而平果樣-10微米含量為28. 57%，德保樣與平果樣比較微細粒級含量多近3倍。微細顆粒含量高的特點決定物料比表面積大，物料絮凝時所需絮凝劑量大，絮凝過程比較復雜，形成的絮團小，導致礦泥較難沉降。在同類型企業中，尾礦濃縮的主要設備有中心傳動型高效濃縮機Φ53ι (國外引進設備)，國產周邊傳動型高效濃縮機Φ 30m、Φ 18m。從實踐結果來看,從國外引進的Φ 53m中心傳動型高效濃縮機取得較好的效果，底流排放濃度達到32%，回水利用率達到80%，濃密池清水層保持在2米以上；而國產濃密機處理同類型泥漿時底流濃度只達到24%，回水利用率只有50%，濃密池清水層只有40cm。但引進中心傳動型高效濃密機設備投資及總圖、土建的工程費用較國產設備高許多，我公司最終采用兩臺國產Φ 60m周邊傳動型高效濃密機處理6個洗礦系列。由于國產Φ 60m周邊傳動型高效濃密機首次應用于堆積型鋁土礦的尾礦處理，力口上桂西鋁土礦礦泥微細粒級含量高的特點，應用初期出現了許多問題
I、嚴格控制溢流固含，則濃密機干泥處理量低，僅到設計要求的50%。礦泥絮凝成團效果差，沉降速度慢，礦泥壓縮層不穩定，底流濃度低，質量百分濃度僅為24%左右，濃密機回水率不足50%。兩個Φ 60m只能滿足2個洗礦系列開機，嚴重制約洗礦流程的生產。2、不控制溢流固含，濃密機干泥處理能力有所增大，底流質量百分濃度能達到30%，但回水渾濁度高，質量百分濃度平均超過16%(渾濁度177g/L)，而排出底流一般只有23%左右，甚至低于20%，偶爾出現入料濃度高于排泥濃度的不正常現象。洗礦用渾水生產，沖洗水壓達不到工藝要求，洗后礦質量得不到控制，同時，槽式洗礦機跑粗嚴重；另外，與濃縮系統配備的回水泵、清水管道、各種洗礦設備都愛到了極大的損傷，回水泵的泵殼、泵蓋、葉輪、軸套、軸在2008年中平均使用壽命只有7. 6個月，累計運行時間平均只有2337. 5個小時，而其正常壽命為5 6年。盡管用渾水洗礦洗礦產能得到了一定的提升，但生產流程不穩定，常受濃縮排泥系統以及回水系統等交集影響而停機，嚴重制約著企業的生產。對尾礦處理系統研究分析，從絮凝劑選型試驗分析到絮凝過程各影響因素分析，認為當前國產Φ 60m高效濃密機存在技術缺陷，不適合應用于堆積型鋁土礦尾礦尤其是微細粒級含量高尾礦的處理
I、沒有礦漿脫氣結構，氣體混入使固體顆粒相對比重降低，同時，當空氣在濃密機穩流桶內排出時，微細顆粒附著在氣泡上阻礙泥漿沉降，破壞壓縮層。2、給料穩流作用不強，對絮團礦泥的沖刷和擾動大，破壞已成絮團的泥漿，影響沉降速度。3、濃密機穩流桶內沒有稀釋系統配置，不能對已產生絮團的泥漿進行稀釋，固液比重大，阻礙絮團沉降。4、加藥切入點不合理，原有濃密機加藥點選在入料管距中心桶下料口 3米處，進料管內沒有紊流裝置，泥漿在管內做直線流體運動，在進料管上端加入絮凝劑后泥漿和絮 凝劑沒有得到充分混合。即便料漿落到穩流桶內翻滾使泥漿和絮凝劑達到混合，也由于在 下落泥漿的沖擊力打擊下把絮團打散。
發明內容
本發明的目的是針對大型周邊傳動高效濃密機提供一種自動稀釋礦漿濃度的技術、高效濃密機的入料和加藥方法，以加強礦漿的絮凝團聚、壓縮沉降效果，提高大型周邊傳動高效濃密機處理堆積型鋁土礦尾礦，尤其是處理極細粒級尾礦的能力。本發明所采用的技術方案是
泥漿入料管垂直濃密機液面給料，并從中心筒上方加藥，中心筒壁在圓周面上指向圓心均勻設置稀釋窗口，實現礦漿自動稀釋。泥漿入料管垂直伸入中心筒內，管口伸至濃密池溢流液面水平標高之下。在中心筒上方加裝環形絮凝劑分配槽，分配槽在圓周面上均勻安裝若干根引流管，引流管垂直于濃密機液面，管口正對中心筒；絮凝劑經加壓管道輸送到分配槽內，再經分配槽引流落入中心筒內實現中心筒加藥。在中心筒壁圓周面上指向圓心均勻布置若干個稀釋窗口，每個稀釋窗口上半部分在濃密池溢流液面水平標高之上，下半部分則在濃密池溢流液面水平標高之下，沒入水中。I)、設置脫氣管提高顆粒沉降速度
在濃密機穩流筒與給料管銜接的最高處增加脫氣管，以消除固體顆粒附著在氣泡上，以減少絮團沉降的阻力。2)、設置給料的穩流裝置減少擾動
由于濃密機進料的沖刷和擾動，對在穩流筒中初步形成的絮團形成沖擊，使絮團被打散，影響其沉降速度。因此在紊流筒內增設受料盤和導向板，使礦漿垂直于液面從穩流筒中心均勻、平穩地下落于筒內液面下，使物料按規定行程流動，大幅度增加了沉降區，有效地防止給礦余壓造成的翻花現象進入穩流筒內，避免礦漿直落于筒內造成漿體波動大，解決了泥漿形成絮團后被打散的問題，有利于提高濃縮機的處理能力。3)、自動稀釋技術
根據位置勢能與壓力勢能之和平衡原理，設計溢流面高度，控制受料筒內濃相與筒外稀相的位置勢能差，通過濃相與稀相的平衡窗形成濃相介面的自動補給稀釋作用，從而實現入料介質的給藥區的無動力自動稀釋作用，達到最佳沉降效果。
4)、中心動態加藥
絮凝劑原有的切入點在進料管內，將其前置到中心筒上方。在中心筒上方加裝環形絮凝劑分配槽，分配槽安裝4根引流管，引流管管口正對中心筒桶內液面。絮凝劑經加壓管道后被輸送到分配槽內，再經分配槽引流落入中心筒內。凝劑的投加點原來在進料管投加改為穩流筒內投加，實現動態加藥后，增加了混合作用的同時大大減少對絮團的擾動作用。提高沉降效果。本發明的實施第一次讓國產大型周邊傳動高效濃密機成功應用于堆積型鋁土礦尾礦(尤其是極細粒級礦泥處理)處理，發明的實施使得濃密機的礦泥成團沉降速度加快，壓縮層穩定，底流濃度高，回水率高回水質量好，從而提高洗礦生產產能，降低生產水電單耗，保證生產的連續穩定。總之，本發明的實施效果顯著。本發明具有結構簡單，制造成本低，效果明顯運行穩定，便于在同類高效濃密機中推廣等優點。 本發明的積極效果與效益
—提供了大型高效濃密機無外動力自動稀釋法，保證了入料濃度稀釋到最佳點。 —用創新的穩流裝置能提高礦泥沉降速度。—提供了新的中心加給方式，與自動稀釋系統聯合應用，實現了加藥點的礦泥濃度為最佳值。
以下結合附圖
作詳細說明。圖I為改進前示意圖。圖2為改進后示意圖。圖中所示
I-溢流液面，2-泥漿入料加管口，3-加藥管，4-泥漿入料管，5-中心攪拌傳動機構，6-排氣口，7-中心穩流筒，8-脫氣管，9-絮凝劑環形分配槽，10-引流管，11-稀釋窗口。
具體實施例方式參考圖I和圖2，本發明用中心筒加藥替代入料管加藥，絮凝劑輸送管3出料端垂直于環形絮凝劑分配槽9上方，環形絮凝劑分配槽固定在中心攪拌傳動機構5上，分配槽四周均勻地安裝四根絮凝劑引流管10，引流管垂直中心筒7上方，并保證絮凝劑能流到中心筒內。在中心筒筒體上開4個稀釋窗口 11，稀釋窗口上半部分在濃密池溢流面I以上，下半部分則在濃密池溢流面以下。將泥漿進料管管口2引伸到濃密池溢流面以下。在進料管泥漿變向處安裝向上的脫氣管8，溢流堰改為鋸齒狀。應說明的是以上實施例僅用以說明，而非限制本發明的技術方案，盡管參照上述實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解依然可以對本發明進行修改或者同等替換，而不脫離本發明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。本發明每年取得的經濟效益
I、底流濃度增大，回水質量提高，回水率增加所增加的效益
I)、絮凝劑單耗、水單耗、電耗下降所創造的價值絮凝劑單耗本發明實施前絮凝劑單耗為O. 102kg/t合格鋁土礦干礦，發明實施后已降低至O. 05kg/t ;以年產量390萬噸(濕礦)計，每年可節省絮凝劑消耗量為(O. 102-0. 05)X 1(Γ3 X 390 X O. 818 XlO4 = 165. 89 t，每年節省絮凝劑費用為 265. 89t X 16060 元 /t=266. 41 萬元。新水單耗量本發明實施前新水單耗為3. 93m3/t (^igir^r)，發明實施后已降至2.87mVt(合格$土礦τ礦)。每年可節約新水(3. 93-2. 87) X 390 X O. 818=338. 16萬m3，可節約新水費用 338. 16 萬 m3X I. 2 元 /m3=405. 79 萬元。電單耗量本發明實施前排泥系統電單耗為10. 29 kwh /t合格鋁土礦，發明實施后已降至9. 18 kwh /t合格鋁土礦。每年可節約電(10. 29-9. 18) X 390=399. 6萬kwh,可節約新水費用399. 6萬kwhX0. 6元/ kwh =239. 76萬元。2)、設備材料費用下降，節約的費用
渾水洗礦回水泵使用壽命為7. 5個月，正常條件下回水泵和回水管道使用壽命5年。本 發明實施后可省去5*12/7. 5-1=7次更換回水泵，節約7*4. 8萬=33.6萬元；回水管道使用期從渾水洗礦時的3年提高到正常使用的10年，可省去10/3-1=2次更換回水管，節約2*20萬=40萬元；本項共計73. 6萬元。本發明的工藝描述為入料管管口深入濃密池液面內，濃度為15%左右的尾礦從濃密池進料管邊排氣邊落入中心穩流筒內，中心穩流筒在給料與出料量動態控制下形成筒內筒外介面壓力差，筒外的清水通過中心筒的4個稀釋窗口自動注入筒內對入料進行稀釋。中心穩流筒上方的四個加藥管道對中心筒進行給藥，藥物隨著稀釋清水流到達被稀釋礦漿處，藥劑與礦漿在穩流筒內充分混勻，形成較大的絮團。充分絮團的泥漿流在中心筒下部受料盤和導向板作用下，礦漿向中心筒四周流動并垂直于液面從中心均勻、平衡地下落。生產過程觀察本發明于2009年3月份實施于我公司四臺濃密機，從實施到今天，自動稀釋系統在給料與出料量動態控制下工作穩定，清水補充流大，稀釋效果顯著；經中心筒加藥后，絮團粒度大非常明顯，沉降速度快，壓縮層穩定清水層平均每班能保證在2米左右，底流濃度維持在30%左右。
權利要求
1.一種大型周邊傳動高效濃密機給料、加藥和自動稀釋方法，其特征是泥漿入料管垂直濃密機液面給料，并從中心筒上方加藥，中心筒壁在圓周面上指向圓心均勻設置稀釋窗口，實現礦漿自動稀釋。
2.根據權利要求I所述的濃密機給料方法，其特征是泥漿入料管垂直伸入中心筒內，管口伸至濃密池溢流液面水平標高之下。
3.根據權利要求I所述的濃密機加藥方法，其特征是在中心筒上方加裝環形絮凝劑分配槽，分配槽在圓周面上均勻安裝若干根引流管，引流管垂直于濃密機液面，管口正對中心筒；絮凝劑經加壓管道輸送到分配槽內，再經分配槽引流落入中心筒內實現中心筒加藥。
4.根據權利要求I所述的自動稀釋方法，其特征是在中心筒壁圓周面上指向圓心均勻布置若干個稀釋窗口，每個稀釋窗口上半部分在濃密池溢流液面水平標高之上，下半部分則在濃密池溢流液面水平標高之下，沒入水中。
全文摘要
本發明提供了一種大型周邊傳動高效濃密機給料、加藥和自動稀釋方法，釆取泥漿入料管垂直濃密機液面給料，并從中心筒上方加藥，中心筒壁在圓周面上指向圓心均勻設置稀釋窗口，實現礦漿自動稀釋。本發明的實施使得濃密機的礦泥成團沉降速度加快，壓縮層穩定，底流濃度高，回水率高回水質量好，從而提高洗礦生產產能，降低生產水電單耗，保證生產的連續穩定，實施效果顯著。本發明具有結構簡單，制造成本低，效果明顯運行穩定，便于在同類高效濃密機中推廣等優點。
文檔編號B01D21/01GK102895807SQ20121040675
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月23日 優先權日2012年10月23日
發明者甘國耀, 劉孟端, 趙錫進, 羅秀光, 黃三江, 徐波, 王敬, 楊帆, 劉慎, 黃漢, 丁雷, 楊軍忠, 楊秋群, 韋振權, 程青華 申請人:廣西華銀鋁業有限公司