專利名稱：濃縮裝置和濃縮方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及固液分離。具體地，本發(fā)明涉及濃縮裝置和濃 縮方法，其中，在供料口內(nèi)形成有單獨(dú)的混合空間，以便在進(jìn)料進(jìn)入 罐之前增強(qiáng)進(jìn)料的混合。
背景技術(shù)：
在澄清或濃縮過程中，包括攜帶有懸浮顆粒的液體的泥漿被引入 濃縮器或沉淀罐，以便將顆粒與液體分離。濃縮器的基本部件是橋和 罐、驅(qū)動(dòng)器、進(jìn)料管、供料口、耙(包括桿和刮刀)、底流錐體、和溢 流槽。在罐中，懸浮的顆粒在罐底形成濃縮的泥。該濃縮的進(jìn)料沉淀 到濃縮器罐的底部，并被進(jìn)一步地移走和處理，同時(shí)液體成分上升到 濃縮器的上部流進(jìn)溢流槽并從溢流箱流出。耙布置成使沉淀在濃縮器 底部的粘性固體朝位于濃縮器罐中心的底流錐體移動(dòng)。泥漿通過進(jìn)料 管和供料口進(jìn)入濃縮器。利用合適量和類型的絮凝劑常?？梢约涌斐?br> 淀的速度。該絮凝劑被加入到進(jìn)料中，以使泥漿中懸浮的顆粒聚結(jié)。 絮凝是將固體顆粒結(jié)合在一起以促進(jìn)基于重力的分離過程。在絮凝某 些漿料時(shí)，有時(shí)需要首先稀釋漿料，以便當(dāng)添加絮凝劑時(shí)有效地進(jìn)行 絮凝。
供料口常常用于將泥漿通過供料口的底部供給到濃縮器罐中，并 且提供了用于在泥漿進(jìn)入罐之前使其絮凝的裝置。此外，濃縮器供料 口的功能是將進(jìn)料泥漿與絮凝劑混合并允許絮凝的固體沉淀。供料口 通常位于濃縮器罐的中部，以允許這些沉淀的固體均勻地分布在濃縮 器罐中。為了使絮凝過程更加有效和高效率，進(jìn)料泥漿通常需要用額 外的處理液進(jìn)行稀釋。通常通過使從濃縮器罐頂部溢出的一些稀釋液 再循環(huán)回到進(jìn)料管和/或供料口中以稀釋流入的漿料，在濃縮器中實(shí)現(xiàn)稀釋。為了使溢出液體再循環(huán)，有時(shí)需要安裝泵、流體管線和閥門。 一種稀釋泥漿的方法是通過供料口壁中的開口或通過單獨(dú)的導(dǎo)管來使 稀釋液從供料口外循環(huán)到供料口內(nèi)。
有時(shí)在供料口中存在問題，即進(jìn)料趨于直接流到底部出口。固體 顆粒在供料口內(nèi)的保留時(shí)間很短。因而，這些顆粒不能有效地與稀釋 液和絮凝劑混合。顆粒僅僅直接地流過供料口、向下流、然后排出。 這種趨勢(shì)對(duì)于流入的固體進(jìn)料的粗顆粒部分來說更大。這樣，稀釋液 沒有適當(dāng)?shù)嘏c進(jìn)料混合，僅僅會(huì)發(fā)生局部絮凝。供料口中的混合作用 必須是有效的，以便將進(jìn)料泥漿與稀釋液和絮凝劑適當(dāng)?shù)鼗旌稀?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種濃縮裝置和濃縮方法，從而實(shí)現(xiàn)進(jìn)料在 濃縮器罐的供料口內(nèi)的高效混合。
通過在獨(dú)立權(quán)利要求中描述的裝置和方法實(shí)現(xiàn)了上述目的。本發(fā) 明的其他有利實(shí)施例在從屬權(quán)利要求中給出。
本發(fā)明涉及一種濃縮裝置，其用于濃縮攜帶有懸浮顆粒的液體，
例如含有礦物的泥漿，該濃縮裝置包括罐，固體在罐中進(jìn)行沉淀， 形成濃縮的漿底層，從而密度相對(duì)較低的稀釋液朝罐頂部轉(zhuǎn)移；供料 口，其包括腔室以及用于將進(jìn)料分布到罐中的分布裝置，該腔室具有 用于接收進(jìn)料例如泥漿的接收裝置和與罐流體連通的至少 一個(gè)出口 ； 用于將進(jìn)料至少是泥漿輸送到供料口中的輸送裝置；其中，在供料口 中布置有單獨(dú)的用于混合進(jìn)料的混合空間，該混合空間中布置有至少
部分地遍及供料口橫截面的至少一個(gè)水平元件，進(jìn)料從該混合空間流 入供料口的另一區(qū)域，該另一區(qū)域是指供料口中不是由混合空間限定 的區(qū)域。本發(fā)明的濃縮裝置減小了進(jìn)料的短路，并促進(jìn)進(jìn)料、稀釋液 流和絮凝劑流的混合。當(dāng)通過用于混合進(jìn)料的混合空間來形成減小的 容積時(shí)，在該減小的容積中耗散了進(jìn)料的有效動(dòng)能，并增強(qiáng)了進(jìn)料的 混合。
根據(jù)本發(fā)明的 一 個(gè)實(shí)施例，進(jìn)料的入口點(diǎn)高于混合空間和供料口的另一區(qū)域之間的界面。這樣，進(jìn)料不會(huì)直接流出供料口。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，使進(jìn)料沿豎直方向流過水平元件。 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，該水平元件中具有多個(gè)孔。根據(jù)本發(fā)
明的另一個(gè)實(shí)施例，該水平元件由在供料口內(nèi)徑向延伸并以一定間隔
布置的至少一組葉片元件構(gòu)成，該葉片元件與水平面形成0-90。的角 度。
根據(jù)本發(fā)明的 一個(gè)實(shí)施例，該混合空間包括用于限制進(jìn)料沿水平 方向流動(dòng)的至少一個(gè)內(nèi)板元件和至少一個(gè)外板元件。根據(jù)本發(fā)明的一 個(gè)實(shí)例，該內(nèi)板元件是布置在供料口中部的圓形豎直筒元件。根據(jù)本 發(fā)明的一個(gè)實(shí)例，該外板元件是供料口壁。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例， 豎直的外板元件是布置在供料口壁和內(nèi)板元件之間的圓形豎直筒元 件。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例，外板元件和/或內(nèi)板元件具有孔或類似 物，以使進(jìn)料沿水平方向從中流過。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，外板元件和/ 或內(nèi)板元件與水平元件分開。 根據(jù)本發(fā)明的方法，進(jìn)料流入供料口進(jìn)入單獨(dú)的混合空間，在此 首先耗散進(jìn)料的動(dòng)能，該混合空間包括至少部分地遍及供料口橫截面 的至少一個(gè)水平元件，其中，進(jìn)料從混合空間流入供料口的另一區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例，進(jìn)料切向地流入供料口。
根據(jù)該方法的另一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)料沿豎直方向例如通過孔流過水 平元件進(jìn)入供料口的另一區(qū)域。根據(jù)該方法的另一個(gè)實(shí)施例，水平元 件由在供料口內(nèi)徑向延伸并以一定間隔布置的至少一組葉片元件構(gòu) 成，其中，進(jìn)料流過葉片的間隙。根據(jù)該方法的另一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)料 在供料口內(nèi)沿水平方向的流動(dòng)由至少一個(gè)內(nèi)板元件和至少一個(gè)外板元 件限制。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例，進(jìn)料流過內(nèi)板元件和/或外板元件進(jìn) 入供料口的另一區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例，進(jìn)料在內(nèi)板元件和/ 或外板元件下方流動(dòng)進(jìn)入供料口的另 一 區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例， 進(jìn)料從混合空間溢流到供料口的另 一 區(qū)域。
通過使用本發(fā)明的裝置和方法，延長(zhǎng)了固體顆粒在供料口中的保留時(shí)間，并使進(jìn)料有利地混合。


現(xiàn)在參考附圖更加詳細(xì)地描述本發(fā)明。 圖l是根據(jù)本發(fā)明的濃縮裝置的示意圖。
圖2是圖1示出的本發(fā)明的實(shí)施例的三維剖視圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的示意圖。
圖4是圖3示出的本發(fā)明的實(shí)施例的三維剖視圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的示意圖。
圖6是圖5示出的本發(fā)明的實(shí)施例的三維剖視圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的示意圖。
圖8是圖7示出的本發(fā)明的實(shí)施例的三維剖視圖。
圖8a是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的示意圖。
圖8b是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的示意圖。
圖8c是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例方式
正如圖1 - 8所示出的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的濃縮裝置 包括濃縮器1，其具有用于容納液體漿3的圓形罐2。根據(jù)本發(fā)明的這 個(gè)實(shí)例，供料口 4布置在罐2的中部，并且供料口 4具有用于把料11 例如泥漿和稀釋料供給到供料口內(nèi)的裝置21。需要時(shí)也可供給絮凝 劑。供料口具有與罐2流體連通的底部開口 5，供料口中的液體漿可 通過該開口流入罐中。供料口壁的底部?jī)?yōu)選地包括倒錐形的板6，使 得液體在底部的流動(dòng)面積比在上部小，從而限制液體在罐和供料口之 間的流動(dòng)。將絮凝劑混合到泥漿中，通常是在將泥漿供給到罐中時(shí)在 供料口中混合。絮凝劑促進(jìn)礦漿沉淀到罐底部和沉降到底流錐體中。 在正常的運(yùn)行中，固體的沉淀在濃縮器罐中進(jìn)行，這樣，底層的濃縮 漿3沉淀，從而使上層相對(duì)稀釋的液體8朝罐頂部轉(zhuǎn)移。濃縮器罐被 溢流槽9包圍，該溢流槽將過多的溢出液體引導(dǎo)到排放管。濃縮的泥漿通過出口管線IO從底流錐體取出。
如圖2、 4、 6和8所示，以局部剖視圖示出了供料口 4的壁17， 可以看出，進(jìn)料ll例如泥漿、稀釋液和絮凝劑被供給到供料口 4中， 以使它們?cè)谶M(jìn)入罐之前適當(dāng)?shù)鼗旌?。進(jìn)料ll流入供料口，泥漿中的顆 粒圍繞供料口有效地流動(dòng)，同時(shí)在供料口上部區(qū)域與稀釋液和絮凝劑 混合。根據(jù)本發(fā)明，供料口內(nèi)布置有單獨(dú)的用于混合進(jìn)料的混合空間 12,該混合空間中布置有至少一個(gè)水平元件7、 15、 22和23，該水平 元件至少部分地遍及供料口 4的橫截面，進(jìn)料11可從該混合空間12 作為流出料13流入到供料口的另一區(qū)域14中，并進(jìn)一步流出供料口 進(jìn)入罐中。通過這種方式，供料口被分成在豎直方向上的至少兩個(gè)分 開的區(qū)域，其中，供料口內(nèi)的進(jìn)料11可在混合空間12和供料口的另 一區(qū)域14之間流動(dòng)。進(jìn)料11的入口點(diǎn)18高于混合空間12和供料口 的另一區(qū)域14之間的界面。在供料口上部的混合空間12提供了具有 減小容積的空間，在此，進(jìn)料ll的動(dòng)能被耗散，并且極大地增強(qiáng)進(jìn)料 ll的混合。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例，進(jìn)料11可沿豎直方向從間隙或孔19、 29或類似物流過水平元件7、 15、 22或23。如圖1、 2、 3和4所示， 混合空間12包括至少一個(gè)可豎直調(diào)節(jié)的內(nèi)板元件16、 24。如圖5-8 所示，豎直地布置有兩個(gè)內(nèi)板元件25、 27和外板元件26、 28，用于 限制在混合空間12中沿水平方向的流動(dòng)。
如圖l和2所示，單獨(dú)的混合空間12包括至少一組用作水平元件 的葉片元件7，它們以一定的間隔布置并在供料口內(nèi)徑向延伸，從而 形成了在混合空間12和供料口的另一區(qū)域14之間的邊界。在該實(shí)例 中，供料口的另一區(qū)域14比混合空間12低。此外優(yōu)選地是，混合空 間包括一個(gè)可豎直調(diào)節(jié)的內(nèi)板元件16和一個(gè)可豎直調(diào)節(jié)的外板元件 17，該外板元件是供料口的壁，用于限制沿水平方向的流動(dòng)。葉片元 件7布置在進(jìn)料11的入口點(diǎn)18的下方。進(jìn)料在葉片元件7的上方在 混合空間12中進(jìn)行混合。之后，從混合空間12流出的流出料13在葉 片7的間隙19之間向下流動(dòng)到供料口的另一區(qū)域14中，并從這里通 過供料口的底部開口 5流入罐2。根據(jù)本發(fā)明的該實(shí)例，葉片元件相對(duì)于水平面形成一個(gè)角度A，優(yōu)選為30。?？梢岳萌魏晤愋偷倪B接 機(jī)構(gòu)將葉片元件7與內(nèi)板元件16和外板元件17連接。內(nèi)板元件16 是位于供料口中部的圓筒元件，其作用是作為與葉片元件7之間和與 混合空間12之間的內(nèi)邊界，從而防止進(jìn)料ll從葉片的邊緣流走。葉 片元件7的另一端與外板元件17連接，在該實(shí)例中，外板元件17是 供料口壁，也是與葉片元件7之間和與混合空間12之間的外邊界。
圖3和4描述的實(shí)例示出了單獨(dú)的混合空間12，該混合空間利用 水平板元件15和內(nèi)板元件24形成，用于限制在混合空間12內(nèi)的流動(dòng)。 水平板元件15中具有多個(gè)孔29或類似物，以便流出料13向下流到供 料口 4內(nèi)。進(jìn)料11在混合空間12內(nèi)混合，該混合空間為進(jìn)料提供了 減小的容積，進(jìn)料的動(dòng)能在此被耗散。
圖5和6描述的本發(fā)明的實(shí)例示出了采用水平元件22形成的單獨(dú) 的混合空間12，流出料13通過孔29流出該混合空間。布置有兩個(gè)可 豎直調(diào)節(jié)的板元件25和26，用于限制進(jìn)料11在混合空間12內(nèi)沿水 平方向的流動(dòng)。根據(jù)該實(shí)例，流出料13可以流過布置在外板元件26 中的孔29,該外板元件26布置在供料口壁17和內(nèi)板元件25之間的 空間中。
圖7和8、 8a、 8b以及8c描述的實(shí)例示出了在供料口內(nèi)形成的混 合空間12。根據(jù)該實(shí)例的混合空間包括水平元件23，該水平元件用于 在混合空間12內(nèi)保持進(jìn)料ll，該混合空間形成一減小的容積以增強(qiáng) 進(jìn)料ll的混合。進(jìn)料可以從混合空間12流入供料口的其他區(qū)域，即 供料口的上方區(qū)域、相鄰區(qū)域和下方區(qū)域。水平元件23在供料口內(nèi)形 成一環(huán)，圖8示出了該元件的剖視圖?；旌峡臻g12具有兩個(gè)板元件 27和28，用于限制在混合空間12內(nèi)沿水平方向的流動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明 的一個(gè)實(shí)例，流出料13可以流過板元件27、 28和水平元件23之間的 間隙，如圖8a所示。流出料13也可以作為溢流從混合空間12流動(dòng)到 供料口的另一區(qū)域14,如圖8b所示。圖8c還示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí) 施例，根據(jù)該實(shí)施例，流出料13流過布置在板元件27和28中的孔 29或類似物。盡管已經(jīng)參考本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是應(yīng) 該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以進(jìn)行多種修改和變化。這些修改和變化 落入隨附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種濃縮裝置(1)，適用于濃縮攜帶有懸浮顆粒的液體，例如包含礦物的泥漿，該濃縮裝置包括罐(2)，固體在該罐中進(jìn)行沉淀，形成濃縮的漿(3)底層，從而密度相對(duì)較低的稀釋液(8)朝罐頂部轉(zhuǎn)移；供料口(4)，其包括腔室以及用于將進(jìn)料分布到所述罐中的分布裝置，該腔室具有用于接收進(jìn)料(11)例如泥漿的接收裝置和與所述罐流體連通的至少一個(gè)出口(5)；用于將至少是泥漿的進(jìn)料(11)輸送到供料口中的輸送裝置；其特征在于，在供料口中布置有單獨(dú)的用于混合進(jìn)料(11)的混合空間(12)，該混合空間中布置有至少部分遍及供料口橫截面的至少一個(gè)水平元件(7、15、22、23)，進(jìn)料(11)從該混合空間流入供料口的另一區(qū)域(14)。
2. 如權(quán)利要求l所述的濃縮裝置，其特征在于，進(jìn)料(ll)的入 口點(diǎn)(18)高于混合空間(12)與供料口另一區(qū)域(14)之間的界面。
3. 如權(quán)利要求1所述的濃縮裝置，其特征在于，進(jìn)料(ll)沿豎 直方向流過所述水平元件(7、 15、 22、 23)。
4. 如權(quán)利要求1或3所述的濃縮裝置，其特征在于，所述水平元 件(15、 22、 23)中具有多個(gè)孔。
5. 如權(quán)利要求1或3所述的濃縮裝置，其特征在于，該水平元件 (7)由在供料口 (4)內(nèi)徑向延伸并以一定間隔布置的至少一組葉片元件(7)構(gòu)成。
6. 如權(quán)利要求5所述的濃縮裝置，其特征在于，該葉片元件(7) 與水平面形成0-90。的角度(A)。
7. 如權(quán)利要求1所述的濃縮裝置，其特征在于，混合空間(12) 包括至少一個(gè)內(nèi)板元件(16、 24、 25、 27)和至少一個(gè)外板元件(17、 26、 28)。
8. 如權(quán)利要求7所述的濃縮裝置，其特征在于，內(nèi)板元件(16、, 24、 25、 27)是布置在供料口 (4)中部的圓形豎直筒元件。
9. 如權(quán)利要求7所述的濃縮裝置，其特征在于，外板元件(17) 是供料口壁。
10. 如權(quán)利要求8所述的濃縮裝置，其特征在于，豎直的外板元 件(26、 28)是布置在供料口壁(17)和內(nèi)板元件(25、 27)之間的 圓形豎直筒元件。
11. 如權(quán)利要求7-10所述的濃縮裝置，其特征在于，外板元件 和/或內(nèi)板元件具有孔或類似物，以使進(jìn)料(11)沿水平方向流過。
12. 如權(quán)利要求7-11所述的濃縮裝置，其特征在于，外板元件 和/或內(nèi)板元件與水平元件分開。
13. —種使用濃縮裝置來濃縮攜帶有懸浮顆粒的液體例如含有礦 物的泥漿的方法，該濃縮裝置包括罐(2)，其中密度相對(duì)較高的漿傾向于朝罐底部沉降，形成濃縮 的漿(3)底層，從而密度相對(duì)較低的稀釋液(8)朝罐頂部轉(zhuǎn)移；供料口 (4)，其包括腔室以及用于將進(jìn)料分布到所述罐中的分布 裝置，該腔室具有用于接收進(jìn)料(11)例如泥漿的接收裝置和與罐流 體連通的至少一個(gè)出口 ；用于將至少是泥漿的進(jìn)料(11)輸送到供料口中的輸送裝置， 該方法的特征在于，進(jìn)料(11)在供料口內(nèi)流入單獨(dú)的混合空間 (l2)，在此首先耗散進(jìn)料(11)的動(dòng)能，該混合空間包括至少部分地遍及供料口橫截面的至少一個(gè)水平元件(7、 15、 22、 23),其中，進(jìn)料(11)從混合空間流入供料口的另一區(qū)域(14)。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，進(jìn)料(ll)切向地 流入供料口 。
15. 如權(quán)利要求13或14所述的方法，其特征在于，進(jìn)料(11) 沿豎直方向流過水平元件(7、 15、 22、 23)。
16. 如權(quán)利要求13或15所述的方法，其特征在于，進(jìn)料(11) 流過水平元件(15、 22、 23)的孔(29)。
17. 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，水平元件(7)由在供料口 (4)內(nèi)徑向延伸并以一定間隔布置的至少一組葉片元件(7) 構(gòu)成，其中，進(jìn)料(11)流過葉片的間隙(19)。
18. 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，進(jìn)料(ll)在供料 口內(nèi)沿水平方向的流動(dòng)由至少一個(gè)內(nèi)板元件(16、 24、 25、 27)和至 少一個(gè)外板元件(17、 26、 28)限制。
19. 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，進(jìn)料(ll)流過內(nèi) 板元件(27)和/或外板元件(26、 28)而流入供料口的另一區(qū)域(14)。
20. 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，進(jìn)料(ll)在內(nèi)板 元件(27)和/或外板元件(28)下面流入供料口的另一區(qū)域(14)。
21. 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，進(jìn)料(ll)從混合 空間(12)以溢流形式流入供料口的另一區(qū)域(14)。
全文摘要
一種用于濃縮攜帶有懸浮顆粒的液體例如是包含礦物的泥漿的濃縮裝置(1)和方法，其中，該濃縮裝置包括罐(2)，固體在罐中進(jìn)行沉降；供料口(4)，該供料口包括腔室以及用于將進(jìn)料分布到罐中的分布裝置，該腔室具有用于接收進(jìn)料(11)例如泥漿的接收裝置和與罐流體連通的至少一個(gè)出口(5)；用于將至少是泥漿的進(jìn)料(11)輸送到供料口內(nèi)的輸送裝置；其中，在供料口內(nèi)布置有用于混合進(jìn)料(11)的單獨(dú)的混合空間(12)，該混合空間中布置有至少部分地遍及供料口橫截面的至少一個(gè)水平元件(7、15、22、23)，進(jìn)料(11)可從該混合空間流入供料口的另一區(qū)域(14)。
文檔編號(hào)B01D21/24GK101528317SQ200780039428
公開日2009年9月9日 申請(qǐng)日期2007年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月30日
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