專利名稱：用于擾動網(wǎng)狀漿的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于懸浮液和漿的分離裝置，具體是涉及用于控制在分離裝置中向漿施加剪切的方法。它被研發(fā)主要用于增稠器，且下文中將參考該用途來介紹。不過應(yīng)當(dāng)知道，本發(fā)明并不局限于該特殊使用領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
下面的現(xiàn)有技術(shù)說明將使得本發(fā)明展現(xiàn)在合適的技術(shù)背景中，并使得它的重要性能被合適地了解。不過，除非清楚表明相反，在本說明書中的任何對現(xiàn)有技術(shù)的引用并不認(rèn)為是認(rèn)可該技術(shù)為公知或者形成本領(lǐng)域公知常識的一部分。分離裝置例如增稠器、澄清器和濃縮器通常用于從懸浮液(通常包含懸浮在液體中的固體)中分離固體，且通常在采礦、礦物處理、食品加工、糖精煉、水處理、污水處理和其它這樣的行業(yè)中使用。這些裝置通常包括儲槽，固體在該儲槽中從懸浮液或溶液中沉淀， 并作為漿或淤泥而朝著底部沉積，以便從底部吸出并回收。因此，相對較低密度的稀釋液體朝著儲槽的頂部移動，例如通過溢流槽除去。要增稠的懸浮液首先通過供給管、導(dǎo)管或管線而供給布置在主儲槽內(nèi)的供給井中。耙組件通常安裝成繞中心驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)，并通常具有至少兩個耙臂，這兩個耙臂具有刮刀片，以便使得沉積的材料向內(nèi)運(yùn)動，用于通過下溢出口來收集。當(dāng)用于礦物處理、分離和提取時，精細(xì)研磨的礦石作為漿而以允許流動的稠度懸浮在合適的液體介質(zhì)(例如水)中。漿通過重力與或不與化學(xué)和/或機(jī)械處理的組合而從懸浮液中沉積。首先，凝結(jié)劑和/或絮凝劑可以添加至懸浮液中，以便提改善沉積處理。然后，懸浮液仔細(xì)混合至分離裝置例如增稠器中，以便于固體顆粒聚集在一起，從而最終形成更大更致密的漿“凝聚體”，該漿“凝聚體”從懸浮液沉積出來。液體(也稱為液體溶液)通常與固體顆粒一起包含在漿凝聚體中。通常，具有不同總體密度的多個區(qū)域或材料層逐漸形成于儲槽中，如圖1中所示。 在儲槽1的底部，漿形成壓緊漿或固體3的相對致密區(qū)域2，該壓緊漿或固體3通常呈網(wǎng)狀凝聚體的形式(即漿凝聚體相互連續(xù)接觸)。該區(qū)域2通常稱為“漿床”或網(wǎng)狀漿層。在漿床2上面，阻礙區(qū)域4將包含還沒有完全沉積或“壓緊”的固體5。也就是，固體或凝聚體5 還并不相互連續(xù)接觸(非網(wǎng)狀)。在阻礙層4的上面是“自由沉積”區(qū)域6，其中，固體或凝聚體7部分懸浮在液體中，并朝著儲槽1的底部降低。應(yīng)當(dāng)知道，阻礙區(qū)域4并不總是在網(wǎng)狀層2和自由沉積區(qū)域6之間的明顯不同區(qū)域。而是，阻礙層4可以形成在網(wǎng)狀層2和自由沉積區(qū)域6之間的過渡或界面，該阻礙層4混合在兩個區(qū)域之間。在自由沉積區(qū)域6的上面是稀釋液體的澄清區(qū)域8，其中幾乎不存在固體，且稀釋液體通過溢流槽(未示出)而從儲槽1除去。圖1還表示了供給井9和下溢出口 10，該下溢出口 10用于從儲槽1中除去壓緊的漿3。迄今為止，普通的想法是，為了保證在漿床2中保持合適的下溢密度，該漿床2和阻礙區(qū)域4應(yīng)當(dāng)無擾動，以便使得固體顆粒的致密凝聚體能夠沉積為它們的合適的壓緊結(jié)構(gòu)。因此，在分離裝置技術(shù)中的大部分發(fā)展涉及在供給井中或在自由沉積區(qū)域6中改善沉積處理，而不是可能擾動在漿床3中的固體顆粒的壓緊結(jié)構(gòu)或在阻礙區(qū)域4中的局部壓緊固體的任何處理。還發(fā)現(xiàn)當(dāng)漿床2的深度增加時，釋放的液體穿透漿床2向上進(jìn)入澄清區(qū)域8中將越來越困難。一種方案是提供安裝在耙臂上的脫水支桿，以便幫助除去該液體，從而增加下溢密度，因此提高分離處理的效率。這些支桿通常等間距布置，以便在漿床中產(chǎn)生橫跨儲槽的直徑等距隔開的脫水槽道，并設(shè)計成最小化對漿床的擾動。還發(fā)現(xiàn)耙組件的旋轉(zhuǎn)(在有或沒有支桿的情況下)增加了漿床旋轉(zhuǎn)(這也稱為 “環(huán)圈運(yùn)動”)的可能性。當(dāng)漿顆粒的離散凝聚塊(稱為“環(huán)圈”或“島”)環(huán)繞耙組件形成時出現(xiàn)環(huán)圈運(yùn)動，使得耙組件旋轉(zhuǎn)所需的力矩增加，并降低了用于分離的有效橫截面面積。 因此，這導(dǎo)致增稠漿的密度減小。在耙組件的情況中，凝聚塊將積累在耙臂和支桿周圍，并因此將與耙組件的旋轉(zhuǎn)一起旋轉(zhuǎn)。在環(huán)圈運(yùn)動中，當(dāng)形成凝聚塊時，整個增稠漿床并不必旋轉(zhuǎn)，增稠儲槽的內(nèi)容物的其余部分也不必旋轉(zhuǎn)，-實際上只有凝聚塊旋轉(zhuǎn)。因此，該現(xiàn)象以三種主要方式對增稠器性能和效率產(chǎn)生不利影響。首先，凝聚塊積累在耙組件周圍將阻礙形成具有相對均勻增稠漿的合適床，并降低用于分離的有效橫截面面積，從而降低漿密度或者降低下溢密度。其次，使得耙組件旋轉(zhuǎn)所需的增加力矩增加了對驅(qū)動組件的磨損，從而增加了維護(hù)的頻率，并因此增加了增稠器的停機(jī)時間。第三，環(huán)圈運(yùn)動防止耙組件執(zhí)行它的主要功能，即使得沉積的固體耙集至中心排出點。已經(jīng)提出了多種方案來阻止或防止環(huán)圈運(yùn)動。提出的一種方案是布置靜止擋板或支桿，以便通過破壞在耙組件周圍的任意這種形成物而防止形成凝聚塊。本發(fā)明的目的是克服或改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的一個或多個缺陷，或者至少提供一種有用的可選方式。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的第一方面提供了一種從儲槽內(nèi)的供給材料中分離漿的方法，該方法包括以下步驟將供給材料引入儲槽內(nèi)；使得供給材料在儲槽中沉積；使得漿形成為凝聚體；使得漿凝聚體朝著儲槽的底部沉積并形成網(wǎng)狀漿層；以及橫跨在網(wǎng)狀層的上部區(qū)域中的擾動區(qū)域基本均勻地引起擾動，以便在預(yù)定時間段內(nèi)破壞在擾動區(qū)域中的網(wǎng)狀漿；從而使得夾帶的液體從擾動區(qū)域中的網(wǎng)狀漿內(nèi)釋放，并增加在擾動區(qū)域下面的漿的相對密度。除非上下文中清楚地另外說明，在全部說明書和權(quán)利要求中，措辭“包括”、“包含” 等將認(rèn)為是包括的意思，而不是排他或窮舉的意思；也就是說，意思是“包括但不局限于”。本發(fā)明人意外和驚訝地發(fā)現(xiàn)，向漿施加擾動(優(yōu)選是剪切的形式)可以導(dǎo)致在分離處理中、特別是在增稠器的沉積處理中提高效率?？梢哉J(rèn)為，通過橫跨擾動區(qū)域基本均勻地引起擾動，在擾動區(qū)域中的網(wǎng)狀漿通過破碎、擾動、重新布置、重新定向或“搖動”在漿之間的連續(xù)接觸或者使它受到力而被破壞。在擾動區(qū)域中的網(wǎng)狀漿的這種破壞能夠向上朝著稀釋液體的澄清區(qū)域釋放捕獲的液體，并相對于在擾動區(qū)域上面的漿密度增加在擾動區(qū)域下面的漿密度。在整個說明書和權(quán)利要求中，術(shù)語“破壞”和它的變化形式的意思是破碎、擾動、重新布置、重新定向或“搖動”顆?；蛭镔|(zhì)以及向顆粒或物質(zhì)施加力。在本發(fā)明的上下文中， 這些術(shù)語的意思是破碎、擾動、重新布置、重新定向、施加力或“搖動”網(wǎng)狀漿的有組織的結(jié)構(gòu)，包括但不局限于在網(wǎng)狀漿之間的連續(xù)接觸。優(yōu)選是，引起擾動的步驟包括橫跨擾動區(qū)域基本均勻地施加剪切。更優(yōu)選是，剪切在預(yù)定時間段內(nèi)橫跨擾動區(qū)域基本均勻地施加?？蛇x的，引起擾動的步驟包括橫跨擾動區(qū)域基本均勻地產(chǎn)生紊流。優(yōu)選是，該預(yù)定時間段基本對應(yīng)于網(wǎng)狀漿通過擾動區(qū)域的時間。優(yōu)選是，擾動使得在擾動區(qū)域下面的漿重新形成為相對于在擾動區(qū)域上面的漿具有顯著更高的密度。更優(yōu)選是，引起擾動的步驟包括逐步增加在擾動區(qū)域下面的漿的密度。在一個優(yōu)選形式中，在擾動區(qū)域下面的漿的密度比在擾動區(qū)域上面的漿的密度大至少 5%。在另一優(yōu)選形式中，在擾動區(qū)域下面的漿的密度比在擾動區(qū)域上面的漿的密度大至少 10%。在還一優(yōu)選形式中，在擾動區(qū)域下面的漿的密度比在擾動區(qū)域上面的漿的密度大至少25%。在還一優(yōu)選形式中，在擾動區(qū)域下面的漿的密度比在擾動區(qū)域上面的漿的密度大至少35%。在特別優(yōu)選的形式中，在擾動區(qū)域下面的漿的密度比在擾動區(qū)域上面的漿的密度大至少50%。優(yōu)選是，擾動區(qū)域在網(wǎng)狀漿層的上部75%內(nèi)。更優(yōu)選是，擾動區(qū)域在網(wǎng)狀漿層的上半部分內(nèi)。在一種優(yōu)選形式中，擾動區(qū)域在網(wǎng)狀漿層的上部30%內(nèi)。在另一優(yōu)選形式中，擾動區(qū)域在網(wǎng)狀漿層的上部10%內(nèi)。在特別優(yōu)選的形式中，擾動區(qū)域在網(wǎng)狀漿層的頂部處或頂部附近。在一種可選形式中，擾動區(qū)域從網(wǎng)狀漿層的上部區(qū)域延伸以包括阻礙區(qū)域的一部分。更優(yōu)選是，擾動區(qū)域包括阻礙區(qū)域的下部部分。優(yōu)選是，擾動區(qū)域包括網(wǎng)狀漿層的上部區(qū)域的一部分。更優(yōu)選是，擾動區(qū)域包括上部區(qū)域的一部分容積。優(yōu)選是，擾動區(qū)域至少局部包括上部區(qū)域的一定橫截面面積。更優(yōu)選是，擾動區(qū)域在預(yù)定時間段內(nèi)包括上部區(qū)域的橫截面面積的至少10%。更優(yōu)選是，擾動區(qū)域在預(yù)定時間段內(nèi)包括上部區(qū)域的橫截面面積的至少30%。優(yōu)選是，擾動區(qū)域在預(yù)定時間段內(nèi)包括上部區(qū)域的橫截面面積的至少50%。還優(yōu)選是，擾動區(qū)域在預(yù)定時間段內(nèi)包括上部區(qū)域的橫截面面積的至少70%。在一種優(yōu)選形式中，擾動區(qū)域在預(yù)定時間段內(nèi)包括上部區(qū)域的橫截面面積的至少80%。在另一優(yōu)選形式中，擾動區(qū)域在預(yù)定時間段內(nèi)包括上部區(qū)域的橫截面面積的至少90%。在特別優(yōu)選的形式中，擾動區(qū)域在預(yù)定時間段內(nèi)包括上部區(qū)域的基本整個橫截面面積。優(yōu)選是，剪切利用從以下組中選擇的剪切機(jī)制來施加，該組包括液體射流、氣體射流、機(jī)械振動、超聲波脈沖、流化作用和機(jī)械攪動。優(yōu)選是，剪切機(jī)制是機(jī)械攪動，其中，施加剪切的步驟使用剪切裝置來進(jìn)行，該剪切裝置包括至少兩個剪切臂，所述剪切臂支承為用于在擾動區(qū)域內(nèi)運(yùn)動。更優(yōu)選是，剪切裝置包括至少三個剪切臂，所述剪切臂支承為用于在擾動區(qū)域內(nèi)運(yùn)動。在一個優(yōu)選形式中，剪切裝置包括多個剪切元件，用于施加剪切。優(yōu)選是，各剪切元件限定紊流區(qū)域，用于破壞網(wǎng)狀漿。優(yōu)選是，剪切機(jī)制是機(jī)械攪動，其中，施加剪切的步驟使用剪切裝置來進(jìn)行，該剪切裝置包括多個剪切元件，所述剪切元件沿剪切裝置的至少一個臂隔開，以便限定在它們之間的相應(yīng)間隔，這樣，基本均勻的平均剪切沿與該至少一個臂平行或重合的線施加給在至少兩個所述間隔中的網(wǎng)狀漿。更優(yōu)選是，沿該線的剪切元件之間的所有間隔中的平均剪切都基本均勻或相同。在整個說明書和權(quán)利要求中，術(shù)語“平均剪切”的意思是施加在任意兩個預(yù)定參考點之間的漿上的剪切的平均值。在本文中，兩個參考點典型地(但不必須)與布置在剪切裝置的該至少一個臂上的相鄰剪切元件重合。應(yīng)當(dāng)知道，在該方法中，所述線可以整個或局部非線性。例如，該線可以包括弓形、對于該線的直線部分成角度或者相偏離的一部分。在一個優(yōu)選實施例中，線是徑向線。優(yōu)選是，該方法包括在預(yù)定時間段內(nèi)向擾動區(qū)域中的網(wǎng)狀漿施加基本均勻的累積剪切的還一步驟。整個說明書和權(quán)利要求中，術(shù)語“積累剪切”的意思是施加在通過限定區(qū)域的典型漿凝聚體或顆粒上的剪切的總和。在本文中，積累剪切是典型漿凝聚體或顆粒在它進(jìn)入該區(qū)域和離開該區(qū)域之間受到的剪切的總和，它由產(chǎn)生的“剪切”事件的總和以及這些剪切事件的大小來確定；也就是，典型的漿凝聚體或顆粒受到“撞擊”(剪切力施加給它)的次數(shù)。 這些剪切事件不僅包括漿凝聚體或顆粒由剪切裝置直接“撞擊”，還包括在剪切裝置的通過尾跡中漿凝聚體或顆粒受到的擾動或“搖動”，本發(fā)明人稱為“紊流區(qū)域”。這些紊流區(qū)域足以向漿凝聚體或顆粒施加剪切力，雖然小于由剪切裝置直接施加的剪切量。優(yōu)選是，該方法包括在預(yù)定時間段內(nèi)向擾動區(qū)域中的網(wǎng)狀漿施加基本均勻數(shù)目的剪切事件的還一步驟。優(yōu)選是，施加剪切的步驟包括施加基本均勻的平均剪切、基本均勻的積累剪切和基本均勻數(shù)目的剪切事件中的至少兩個的組合。更優(yōu)選是，施加剪切的步驟包括向網(wǎng)狀漿施加基本均勻的平均剪切、基本均勻的積累剪切和基本均勻數(shù)目的剪切事件。優(yōu)選是，施加剪切的步驟包括使得剪切裝置在擾動區(qū)域中運(yùn)動。更優(yōu)選是，剪切裝置在擾動區(qū)域內(nèi)旋轉(zhuǎn)，以便施加剪切。在一個優(yōu)選形式中，施加剪切的步驟包括使得剪切裝置反向旋轉(zhuǎn)。在另一優(yōu)選形式中，施加剪切的步驟還包括周期性地使得剪切裝置的旋轉(zhuǎn)反向。優(yōu)選是，施加剪切的步驟包括向擾動區(qū)域的至少半徑橫截面施加剪切。更優(yōu)選是， 剪切裝置運(yùn)動至少局部穿過擾動區(qū)域的半徑橫截面。優(yōu)選是，施加剪切的步驟包括向擾動區(qū)域的至少直徑橫截面施加剪切。更優(yōu)選是，剪切裝置運(yùn)動至少局部穿過擾動區(qū)域的直徑橫截面。優(yōu)選是，該方法包括使得剪切裝置繞儲槽的中心軸線旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選是，中心軸線相對于儲槽基本垂直。也可選擇，施加剪切的步驟還包括使得剪切裝置繞與儲槽的中心軸線平行、偏心或偏離的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選是，該方法包括使得該旋轉(zhuǎn)軸線相對于中心軸線運(yùn)動的步驟。
12更優(yōu)選是，旋轉(zhuǎn)軸線至少局部環(huán)繞中心軸線旋轉(zhuǎn)、回轉(zhuǎn)或沿軌道運(yùn)動。在一種優(yōu)選形式中， 旋轉(zhuǎn)軸線至少局部經(jīng)過環(huán)繞中心軸線的規(guī)則路徑。也可選擇，旋轉(zhuǎn)軸線至少局部經(jīng)過環(huán)繞中心軸線的不規(guī)則路徑。在一些實施例中，旋轉(zhuǎn)軸線沿圓形路徑運(yùn)動。不過，在其它實施例中，旋轉(zhuǎn)軸線沿非圓形路徑運(yùn)動，該非圓形路徑在幾何形狀上規(guī)則或不規(guī)則。優(yōu)選是，該方法包括將剪切裝置可旋轉(zhuǎn)地安裝在支承件上，并將支承件布置成繞中心軸線運(yùn)動。更優(yōu)選是，該方法包括使得支承件繞中心軸線旋轉(zhuǎn)。在一個實施例中，軸向穿過儲槽延伸的中心驅(qū)動軸運(yùn)動驅(qū)動支承件。在另一實施例中，支承件通過布置在儲槽外邊緣處的驅(qū)動機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動驅(qū)動，優(yōu)選是周邊驅(qū)動器。在還一實施例中，支承件由與中心驅(qū)動軸同心的驅(qū)動軸進(jìn)行運(yùn)動驅(qū)動。優(yōu)選是，該方法包括將支承件布置在儲槽的頂部附近。也可選擇，該方法包括將支承件布置在儲槽的底部附近。在一個實施例中，支承件包括工作橋，該工作橋在儲槽上面從中心驅(qū)動軸徑向延伸。在還一可選形式中，施加剪切的步驟還包括使得剪切裝置基本平行于儲槽的中心軸線運(yùn)動。優(yōu)選是，該方法包括使得剪切裝置相對于漿床基本豎直地運(yùn)動的步驟。在一種優(yōu)選形式中，剪切裝置基本豎直地往復(fù)運(yùn)動。在一種優(yōu)選形式中，該方法還包括使得剪切裝置提供有至少兩個向外延伸的臂的步驟。優(yōu)選是，該方法包括使得臂徑向向外基本延伸至區(qū)域的外周。優(yōu)選是，該方法包括沿臂的長度施加基本均勻的平均剪切。優(yōu)選是，該方法包括使得臂沿與旋轉(zhuǎn)軸線基本平行的方向運(yùn)動的步驟。優(yōu)選是，該方法包括使得臂基本往復(fù)運(yùn)動的步驟。優(yōu)選是，該方法包括沿旋轉(zhuǎn)軸線布置一個或多個剪切元件以便徑向向外延伸。優(yōu)選是，該方法包括將一個或多個剪切元件可拆卸地安裝在剪切裝置的驅(qū)動軸上的步驟。也可選擇，該方法包括將一個或多個剪切元件設(shè)置在臂上的步驟。優(yōu)選是，該方法包括將剪切元件布置成沿臂施加剪切。優(yōu)選是，該方法還包括使得剪切元件相對于豎直平面以一傾斜角度延伸的步驟。 在一個優(yōu)選形式中，豎直平面平行于至少一個剪切臂。在另一優(yōu)選形式中，豎直平面與至少一個剪切臂成直角。在還一優(yōu)選形式中，剪切元件相對于豎直平面傾斜，該豎直平面與至少一個剪切臂平行或成直角。優(yōu)選是，傾斜角度在30°和50°之間，更優(yōu)選是大約45°。優(yōu)選是，該方法還包括調(diào)節(jié)剪切元件的傾斜角度的步驟。優(yōu)選是，該方法還包括從儲槽的中心軸線支承剪切元件的步驟。優(yōu)選是，該方法包括使得剪切裝置提供有至少一個局部平面形板，該板具有多個開口。更優(yōu)選是，該方法包括使得該至少一個局部平面形板基本平行于儲槽的中心軸線運(yùn)動。在一種優(yōu)選形式中，該方法包括使得該至少一個局部平面形板滑動運(yùn)動。優(yōu)選是，該方法包括使得該至少一個局部平面形板形成為具有與儲槽的水平橫截面互補(bǔ)的形狀。在特別優(yōu)選的形式中，板是水平盤。優(yōu)選是，該方法包括使得開口相互均勻隔開。優(yōu)選是，開口的尺寸基本均勻。在另一優(yōu)選形式中，該方法包括使得該至少一個局部平面形板繞一旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選是，該至少一個局部平面形板布置成基本豎直。優(yōu)選是，該方法包括從旋轉(zhuǎn)軸線至該至少一個局部平面形板的外邊緣逐漸增加一個或多個開口的尺寸。優(yōu)選是，該方法包括基本對齊一個或多個開口。
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優(yōu)選是，該方法包括提供中心驅(qū)動軸以便驅(qū)動剪切裝置旋轉(zhuǎn)的步驟。也可選擇，該方法包括獨立于中心驅(qū)動軸來驅(qū)動剪切裝置的運(yùn)動的步驟。在一個優(yōu)選形式中，該方法包括將獨立的驅(qū)動機(jī)構(gòu)(優(yōu)選是周邊驅(qū)動器)布置在儲槽的外邊緣處的步驟。在另一優(yōu)選形式中，該方法包括將獨立的驅(qū)動機(jī)構(gòu)布置成操作與中心驅(qū)動軸同心的驅(qū)動軸，用于使得剪切裝置運(yùn)動。優(yōu)選是，該方法包括同心驅(qū)動軸使得剪切裝置基本平行于中心驅(qū)動軸運(yùn)動。更優(yōu)選是，同心驅(qū)動軸使得剪切裝置基本往復(fù)運(yùn)動。根據(jù)第二方面，本發(fā)明提供了一種分離裝置，用于使得漿從供給材料分離，該分離裝置包括儲槽，用于接收供給材料，其中，供給材料在儲槽中進(jìn)行沉積，且漿形成凝聚體，漿的凝聚體朝著儲槽的底部沉積，并形成網(wǎng)狀漿層；以及擾動引起裝置，用于橫跨在網(wǎng)狀層的上部區(qū)域中的擾動區(qū)域基本均勻地引起擾動，以便在預(yù)定時間段內(nèi)破壞在擾動區(qū)域中的網(wǎng)狀漿；因此，夾帶的液體從擾動區(qū)域中的網(wǎng)狀漿釋放，并增加在擾動區(qū)域下面的漿的相對密度。優(yōu)選是，擾動引起裝置包括剪切裝置，用于橫跨擾動區(qū)域基本均勻地施加剪切。更優(yōu)選是，剪切裝置在預(yù)定時間段內(nèi)橫跨擾動區(qū)域施加剪切。也可選擇，擾動弓I起裝置橫跨擾動區(qū)域基本均勻地產(chǎn)生紊流。優(yōu)選是，該預(yù)定時間段基本對應(yīng)于網(wǎng)狀漿通過擾動區(qū)域的時間。優(yōu)選是，相對于在擾動區(qū)域上面的漿，擾動使得在擾動區(qū)域下面的漿重新形成為具有顯著更高的密度。更優(yōu)選是，擾動使得在擾動區(qū)域下面的漿的密度逐漸增加。在一種優(yōu)選形式中，在擾動區(qū)域下面的漿的密度比在擾動區(qū)域上面的漿的密度大至少5%。在另一優(yōu)選形式中，在擾動區(qū)域下面的漿的密度比在擾動區(qū)域上面的漿的密度大至少10%。在還一優(yōu)選形式中，在擾動區(qū)域下面的漿的密度比在擾動區(qū)域上面的漿的密度大至少25%。在還一優(yōu)選形式中，在擾動區(qū)域下面的漿的密度比在擾動區(qū)域上面的漿的密度大至少35%。 在特別優(yōu)選的形式中，在擾動區(qū)域下面的漿的密度比在擾動區(qū)域上面的漿的密度大至少 50%。優(yōu)選是，擾動區(qū)域在網(wǎng)狀漿層的上部75%內(nèi)。更優(yōu)選是，擾動區(qū)域在網(wǎng)狀漿層的上半部分內(nèi)。在一個優(yōu)選形式中，擾動區(qū)域在網(wǎng)狀漿層的上部30%內(nèi)。在另一優(yōu)選形式中，擾動區(qū)域在網(wǎng)狀漿層的上部10%內(nèi)。在特別優(yōu)選的形式中，擾動區(qū)域在網(wǎng)狀漿層的頂部處或頂部附近。在一種可選形式中，擾動區(qū)域從網(wǎng)狀漿層的上部區(qū)域延伸以包括阻礙區(qū)域的一部分。更優(yōu)選是，擾動區(qū)域延伸以包括阻礙區(qū)域的下部部分。優(yōu)選是，擾動區(qū)域包括網(wǎng)狀漿層的上部區(qū)域的一部分。更優(yōu)選是，擾動區(qū)域包括上部區(qū)域的一部分容積。優(yōu)選是，擾動區(qū)域至少局部包括上部區(qū)域的一定橫截面面積。更優(yōu)選是，擾動區(qū)域在預(yù)定時間段內(nèi)包括上部區(qū)域的橫截面面積的至少10%。更優(yōu)選是，擾動區(qū)域在預(yù)定時間段內(nèi)包括上部區(qū)域的橫截面面積的至少30%。優(yōu)選是，擾動區(qū)域在預(yù)定時間段內(nèi)包括上部區(qū)域的橫截面面積的至少50%。還優(yōu)選是，擾動區(qū)域在預(yù)定時間段內(nèi)包括上部區(qū)域的橫截面面積的至少70%。在一種優(yōu)選形式中，擾動區(qū)域在預(yù)定時間段內(nèi)包括上部區(qū)域的橫截面面積的至少80%。在另一優(yōu)選形式中，擾動區(qū)域在預(yù)定時間段內(nèi)包括上部區(qū)域的橫截面面積的至少90%。在特別優(yōu)選的形式中，擾動區(qū)域在預(yù)定時間段內(nèi)包括上部區(qū)域的基本整個橫截面面積。優(yōu)選是，剪切裝置利用從以下組中選擇的剪切機(jī)制來施加剪切，該組包括液體射流、氣體射流、機(jī)械振動、超聲波脈沖、流化作用和機(jī)械攪動。優(yōu)選是，剪切機(jī)制是機(jī)械攪動，其中，剪切裝置包括至少兩個剪切臂，所述剪切臂被支承用于在擾動區(qū)域內(nèi)運(yùn)動。在一個優(yōu)選形式中，剪切裝置包括至少三個剪切臂，所述剪切臂被支承為用于在擾動區(qū)域內(nèi)旋轉(zhuǎn)。更優(yōu)選是，剪切裝置包括多個剪切元件，用于向網(wǎng)狀漿施加剪切。優(yōu)選是，各剪切元件確定紊流區(qū)域，用于破壞網(wǎng)狀漿。優(yōu)選是，剪切機(jī)制是機(jī)械攪動，其中，剪切裝置包括多個剪切元件，所述剪切元件沿剪切裝置的至少一個臂隔開，以便限定在它們之間的相應(yīng)間隔，這樣，基本均勻的平均剪切沿與該至少一個臂平行或重合的線施加給在至少兩個所述間隔中。優(yōu)選是，在預(yù)定時間段內(nèi)向擾動區(qū)域中的網(wǎng)狀漿施加基本均勻的累積剪切。優(yōu)選是，在預(yù)定時間段內(nèi)向擾動區(qū)域中的網(wǎng)狀漿施加基本均勻數(shù)目的剪切事件。優(yōu)選是，剪切裝置施加基本均勻的平均剪切、基本均勻的積累剪切和基本均勻數(shù)目的剪切事件中的至少兩個的組合。更優(yōu)選是，剪切裝置向網(wǎng)狀漿施加基本均勻的平均剪切、基本均勻的積累剪切和基本均勻數(shù)目的剪切事件。優(yōu)選是，剪切裝置在擾動區(qū)域中運(yùn)動。更優(yōu)選是，剪切裝置在擾動區(qū)域內(nèi)旋轉(zhuǎn)。在一個優(yōu)選形式中，剪切裝置可反向旋轉(zhuǎn)。在另一優(yōu)選形式中，周期性地使得剪切裝置的旋轉(zhuǎn)反向。優(yōu)選是，剪切裝置向擾動區(qū)域的至少半徑橫截面施加剪切。更優(yōu)選是，剪切裝置運(yùn)動至少局部穿過擾動區(qū)域的半徑橫截面。優(yōu)選是，剪切裝置向擾動區(qū)域的至少直徑橫截面施加剪切。更優(yōu)選是，剪切裝置運(yùn)動至少局部穿過擾動區(qū)域的直徑橫截面。優(yōu)選是，剪切裝置繞儲槽的中心軸線旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選是，中心軸線相對于儲槽基本垂直。也可選擇，剪切裝置的旋轉(zhuǎn)軸線相對于儲槽的中心軸線平行、偏心或偏離。優(yōu)選是，旋轉(zhuǎn)軸線相對于中心軸線運(yùn)動。更優(yōu)選是，旋轉(zhuǎn)軸線至少局部環(huán)繞中心軸線旋轉(zhuǎn)、回轉(zhuǎn)或沿軌道運(yùn)動。在一種優(yōu)選形式中，旋轉(zhuǎn)軸線至少局部經(jīng)過環(huán)繞中心軸線的規(guī)則路徑。在另一優(yōu)選形式中，旋轉(zhuǎn)軸線至少局部經(jīng)過環(huán)繞中心軸線的不規(guī)則路徑。在一些實施例中，旋轉(zhuǎn)軸線沿圓形路徑運(yùn)動。不過，在其它實施例中，旋轉(zhuǎn)軸線沿非圓形路徑運(yùn)動，該非圓形路徑在幾何形狀上規(guī)則或不規(guī)則。優(yōu)選是，剪切裝置可旋轉(zhuǎn)地安裝在支承件上，支承件布置成繞中心軸線運(yùn)動。更優(yōu)選是，支承件可繞中心軸線旋轉(zhuǎn)。在一個實施例中，支承件由軸向延伸穿過儲槽的中心驅(qū)動軸進(jìn)行運(yùn)動驅(qū)動。在另一實施例中，支承件通過布置在儲槽外邊緣處的驅(qū)動機(jī)構(gòu)(優(yōu)選是周邊驅(qū)動器)進(jìn)行運(yùn)動驅(qū)動。在還一實施例中，支承件由與中心驅(qū)動軸同心的驅(qū)動軸進(jìn)行運(yùn)動驅(qū)動。優(yōu)選是，支承件布置在儲槽的頂部附近。也可選擇，支承件布置在儲槽的底部附近。在一個實施例中，支承件包括工作橋，該工作橋在儲槽上面從中心驅(qū)動軸徑向延伸。在還一可選形式中，剪切裝置基本平行于儲槽的中心軸線運(yùn)動，以便引起基本均勻的積累剪切。優(yōu)選是，剪切裝置相對于漿床基本豎直地運(yùn)動。在一種優(yōu)選形式中，剪切裝置基本豎直地往復(fù)運(yùn)動。在一種優(yōu)選形式中，剪切裝置包括至少兩個向外延伸的臂。優(yōu)選是，一個或多個剪切元件布置在臂上。優(yōu)選是，剪切元件沿臂施加剪切。優(yōu)選是，剪切裝置沿臂的長度施加基本均勻的平均剪切。優(yōu)選是，臂徑向向外延伸基本至該區(qū)域的外周。優(yōu)選是，臂可沿與旋轉(zhuǎn)軸線基本平行的方向運(yùn)動。更優(yōu)選是，臂基本往復(fù)運(yùn)動。在另一優(yōu)選形式中，一個或多個剪切元件沿旋轉(zhuǎn)軸線布置，以便徑向向外延伸。優(yōu)選是，剪切裝置具有驅(qū)動軸，且一個或多個剪切元件可拆卸地安裝在驅(qū)動軸上。更優(yōu)選是， 剪切裝置包括軸環(huán)，用于將一個或多個剪切元件可拆卸地安裝在驅(qū)動軸上。優(yōu)選是，兩個或更多剪切元件繞剪切裝置的旋轉(zhuǎn)軸線不對稱地布置。優(yōu)選是，兩個或更多剪切元件相互以不均勻的間隔隔開。優(yōu)選是，不均勻的間隔從旋轉(zhuǎn)軸線至至少一個臂的外邊緣逐漸增加。因此，剪切元件的數(shù)目從剪切裝置的旋轉(zhuǎn)軸線至至少一個臂的外邊緣逐漸減小。在一個優(yōu)選形式中，這些不均勻的間隔分別與從旋轉(zhuǎn)軸線至剪切元件的徑向距離成比例。優(yōu)選是，剪切元件限定了剪切裝置的錐形型面。更優(yōu)選是，剪切元件的長度從剪切裝置的旋轉(zhuǎn)軸線至至少一個臂的外邊緣逐漸減小。優(yōu)選是，一個或多個剪切元件的厚度從剪切裝置的旋轉(zhuǎn)軸線至至少一個臂的外邊緣逐漸減小。優(yōu)選是，一個或多個得剪切元件相對于豎直平面以一傾斜角度延伸。在一個優(yōu)選形式中，豎直平面平行于至少一個剪切臂。在另一優(yōu)選形式中，豎直平面與至少一個剪切臂成直角。在還一優(yōu)選形式中，剪切元件相對于豎直平面傾斜，該豎直平面與至少一個剪切臂平行和成直角。優(yōu)選是，傾斜角度在30°和50°之間，更優(yōu)選是大約45°。優(yōu)選是，剪切元件的傾斜角度可調(diào)節(jié)。優(yōu)選是，一個或多個剪切元件鉸接或可樞軸轉(zhuǎn)動地安裝在臂上，以便調(diào)節(jié)該傾斜角度。優(yōu)選是，一個或多個剪切元件由從分離裝置的中心驅(qū)動軸伸出的一個或多個傾斜臂支承。優(yōu)選是，一個或多個剪切元件為基本線性形狀。也可選擇，一個或多個剪切元件具有非線性形狀。例如，剪切元件可以為整體或局部螺旋形、盤旋形或彎曲形。在優(yōu)選實施例中，剪切元件由棒、支桿、葉片、桿、金屬線、鏈、片材、板、篩網(wǎng)或網(wǎng)元件形成。優(yōu)選是，剪切裝置包括至少一個局部平面形板，該板具有多個開口。更優(yōu)選是，該至少一個局部平面形板基本平行于儲槽的中心軸線運(yùn)動。在一種優(yōu)選形式中，該至少一個局部平面形板用于基本可滑動運(yùn)動。更優(yōu)選是，該至少一個局部平面形板形成為具有與儲槽的水平橫截面互補(bǔ)的形狀。在特別優(yōu)選的形式中，板是水平盤。優(yōu)選是，開口相互均勻隔開。優(yōu)選是，開口的尺寸基本均勻。在另一優(yōu)選形式中，該至少一個局部平面形板用于繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選是，該至少一個局部平面形板布置成基本豎直。優(yōu)選是，一個或多個開口的尺寸從旋轉(zhuǎn)軸線至該至少一個局部平面形板的外邊緣逐漸增加。優(yōu)選是，該一個或多個開口基本對齊。優(yōu)選是，剪切裝置包括多個剪切元件，這些剪切元件布置成一圖形。更優(yōu)選是，剪切裝置可繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。在一種優(yōu)選形式中，兩個或更多剪切元件相互連接，以便形成網(wǎng)狀圖形。網(wǎng)狀圖形可以為局部或完全幾何圖形，優(yōu)選是包括矩形、正方形、菱形、三角形、六邊形或其它多邊形形狀。優(yōu)選是，在剪切元件之間的間隔與它們的相關(guān)剪切元件至旋轉(zhuǎn)軸線的距離成比例地逐漸增加。更優(yōu)選是，剪切裝置具有相同的網(wǎng)尺寸。在另一優(yōu)選形式中，兩個或更多剪切元件形成一個或多個幾何形狀。優(yōu)選是，該幾何形狀為互補(bǔ)的形狀。優(yōu)選是，幾何形狀形成網(wǎng)狀圖形。優(yōu)選是，幾何形狀包括矩形、正方形、菱形、三角形、六邊形或其它多邊形形狀。優(yōu)選是，剪切裝置布置在耙組件的上面。在一個優(yōu)選形式中，耙組件位于儲槽的底部附近。優(yōu)選是，平均積累剪切至少基本在預(yù)定最佳剪切值以上或以下的20%內(nèi)。優(yōu)選是， 平均積累剪切至少基本在預(yù)定最佳剪切值以上或以下的30%內(nèi)。優(yōu)選是，平均積累剪切至少基本在預(yù)定最佳剪切值以上或以下的40%內(nèi)。優(yōu)選是，平均積累剪切至少基本在預(yù)定最佳剪切值以上或以下的50%內(nèi)。在整個說明書和權(quán)利要求中，術(shù)語“平均積累剪切”的意思是施加在離開擾動區(qū)域的漿上的整個積累剪切的平均值。例如，當(dāng)積累剪切施加在柱形擾動區(qū)域上時，平均積累剪切是在與柱形擾動區(qū)域的出口平行和相鄰的水平盤區(qū)域上得到的積累剪切的平均值。優(yōu)選是，預(yù)定最佳剪切值根據(jù)從以下組中選擇的一個或多個參數(shù)來確定，該組基本包括剪切裝置的速度、剪切裝置的形狀、剪切區(qū)域的深度、漿成分、漿粒度、漿在儲槽中的流速、漿屈服應(yīng)力、漿粘度、下溢比重、根據(jù)重量百分比的下溢重量(underflow weight per weight percentage)、絮凝劑添加至懸浮液中的速率以及漿從中沉積的供給材料的通量(flux)。優(yōu)選是，分離裝置包括中心驅(qū)動軸，以便驅(qū)動剪切裝置旋轉(zhuǎn)。也可選擇，分離裝置包括用于獨立于中心驅(qū)動軸的、用于剪切裝置的驅(qū)動機(jī)構(gòu)。在一個優(yōu)選形式中，獨立的驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括布置在儲槽的外邊緣處的驅(qū)動機(jī)構(gòu)。優(yōu)選是，獨立的驅(qū)動機(jī)構(gòu)是周邊驅(qū)動器。在另一優(yōu)選形式中，獨立的驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動軸，該驅(qū)動軸與儲槽的中心驅(qū)動軸同心。優(yōu)選是，同心驅(qū)動軸使得剪切裝置旋轉(zhuǎn)。也可選擇，同心驅(qū)動軸使得剪切裝置基本平行于中心驅(qū)動軸運(yùn)動。更優(yōu)選是，同心驅(qū)動軸使得剪切裝置基本往復(fù)運(yùn)動。優(yōu)選是，分離裝置是增稠器。


下面將通過實例參考附圖介紹本發(fā)明的優(yōu)選實施例，附圖中圖1是在分離裝置中的材料的典型區(qū)域的示意剖視圖；圖2A是表示在圖1的分離裝置中的沉積處理的示意剖視圖；圖2B是表示本發(fā)明的方法的示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的方法的示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的分離裝置的剖視圖；圖5A和5B分別是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的、用于分離裝置的剪切裝置的示意局部剖視圖和俯視圖；圖6A和6B分別是現(xiàn)有技術(shù)中的脫水支桿組件的示意局部剖視圖和俯視圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的分離裝置的剖視圖；圖8A是根據(jù)本發(fā)明還一實施例的分離裝置的剖視圖8B是根據(jù)本發(fā)明還一實施例的分離裝置的剖視圖；圖8C是根據(jù)本發(fā)明還一實施例的分離裝置的剖視圖；圖9是用于圖7的分離裝置中的另一剪切裝置的剖視圖；圖10是用于圖7的分離裝置中的還一剪切裝置的剖視圖；圖11是用于圖7的分離裝置中的還一剪切裝置的剖視圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明還一實施例的分離裝置的剖視圖；圖13是根據(jù)本發(fā)明還一實施例的分離裝置的剖視圖；圖14是根據(jù)本發(fā)明還一實施例的分離裝置的俯視圖；圖15A和15B是根據(jù)本發(fā)明還一實施例的分離裝置的剖視圖和俯視圖；圖16是根據(jù)本發(fā)明還一實施例的分離裝置的剖視圖；圖17是根據(jù)本發(fā)明還一實施例的分離裝置的剖視圖；圖18A是用于圖16的分離裝置中的剪切裝置的俯視圖；圖18B是圖18A中所示的剪切裝置的正視圖；圖19A是用于圖16的分離裝置中的剪切裝置的俯視圖；圖19B是圖19A中所示的剪切裝置的正視圖；圖20A是用于圖16的分離裝置中的剪切裝置的俯視圖；圖20B是圖20A中所示的剪切裝置的正視圖；圖21A是用于圖16的分離裝置中的剪切裝置的俯視圖；圖21B是圖21A中所示的剪切裝置的正視圖；圖22A是用于圖16的分離裝置中的剪切裝置的俯視圖；圖22B是圖22k中所示的剪切裝置的正視圖；圖23是根據(jù)本發(fā)明還一實施例的分離裝置的剖視圖；圖M是根據(jù)本發(fā)明第十七實施例的剪切裝置的局部俯視圖；圖25是圖M的剪切裝置的局部正視圖；圖沈是圖M的剪切裝置的局部透視圖；以及圖27是圖M的剪切裝置的局部端視圖。
具體實施例方式本發(fā)明的優(yōu)選用途是在礦物處理、分離和提取領(lǐng)域中，其中，精細(xì)研磨的礦石作為漿而以允許流動的密度懸浮在合適的液體介質(zhì)(例如水)中，并在靜止?fàn)顟B(tài)中沉積。包括固體顆粒和液體的漿通過重力與或不與化學(xué)和/或機(jī)械處理的組合而從懸浮液中沉積。當(dāng)漿從供給井朝著儲槽的底部降低時，漿逐漸聚集在一起，以便形成漿凝聚體。該處理通常通過添加絮凝制劑(也稱為絮凝劑)來增強(qiáng)，該絮凝劑使得沉積的固體或漿顆粒粘接在一起。 由于它們的總體尺寸和相對于周圍液體的密度，這些更致密的漿凝聚體比單個顆粒更快速地沉積，從而逐漸形成網(wǎng)狀層或漿床2，其中，漿處于壓緊結(jié)構(gòu)，并相互連續(xù)接觸，最好如圖 1中所示。下面將參考圖2A更詳細(xì)地介紹漿在經(jīng)過增稠儲槽1中的區(qū)域時的沉積，其中，相應(yīng)特征具有相同參考標(biāo)號。在供給井9中，絮凝劑11添加和吸附在離散的漿顆粒12上，最好如圖2A(a)中所示。在供給井9中和/或當(dāng)漿顆粒12流出供給井9進(jìn)入自由沉積區(qū)域6中時，絮凝劑11和漿顆粒12生長和松散地粘接在一起成為多孔的漿凝聚體13，最好如圖 2A(b)中所示。由于它們的多孔特性，液體14捕獲在單個漿凝聚體中。當(dāng)漿凝聚體13在儲槽1中進(jìn)一步降低通過自由沉積區(qū)域6并進(jìn)入阻礙區(qū)域4中時，它們將相互擁擠和阻礙沉積，最好如圖2A(c)中所示。逐漸的，漿凝聚體14固結(jié)和壓緊在一起成為有組織的網(wǎng)狀漿層2，也稱為漿床，最好如圖2A(d)中所示。不過，盡管網(wǎng)狀漿層2的該緊湊結(jié)構(gòu)，但是已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在網(wǎng)狀漿層中產(chǎn)生這樣的區(qū)域，其中，液體保持被捕獲在網(wǎng)狀漿層中的凝聚體內(nèi)和凝聚體之間。因為該捕獲的液體很難逸出漿床進(jìn)入稀釋液體的澄清區(qū)域中，因此漿的下溢密度降低。本發(fā)明人意外和驚訝地發(fā)現(xiàn)，通過使得網(wǎng)狀漿層產(chǎn)生擾動，被捕獲的液體被釋放， 擾動后的漿的相對密度增加，從而提高分離裝置的沉積效率。本發(fā)明人還驚訝地發(fā)現(xiàn)，這樣的提高沉積效果通過將對漿床的擾動仔細(xì)控制在與最小水平明顯不同的最佳水平而最佳地實現(xiàn)。當(dāng)對網(wǎng)狀層的擾動太大時，網(wǎng)狀漿分離成更小的塊，從而形成更慢沉積的更小塊。 太小的擾動將不能充分破壞網(wǎng)狀漿以便充分釋放液體而提高沉積效率。因此，本發(fā)明人意外和驚訝地發(fā)現(xiàn)，用于在分離裝置的工作循環(huán)上連續(xù)實現(xiàn)這樣提高的分離效率而進(jìn)行的最佳擾動通過使得擾動橫跨在網(wǎng)狀層的上部區(qū)域中的擾動區(qū)域基本均勻而獲得，最好如圖2B中所示，其中，相應(yīng)特征具有相同參考標(biāo)號。如圖2B(a)至 2B(d)中所示，絮凝劑添加至供給井9中，以便吸附在離散的漿顆粒12上，從而促進(jìn)凝聚體 13的形成，該凝聚體13降低和形成網(wǎng)狀漿層。與圖2A中所示的普通沉積處理(其中，漿凝聚體13在形成網(wǎng)狀層2的過程中不受干擾)不同，橫跨網(wǎng)狀層2的上部區(qū)域17中的擾動區(qū)域16基本均勻地引起擾動15，最好如圖2B(e)所示。因此，網(wǎng)狀漿3的一部分(通過擾動區(qū)域16的網(wǎng)狀漿)被破壞，以便釋放捕獲于網(wǎng)狀漿中的液體，從而增加在擾動區(qū)域16下面的漿18的相對密度，最好如圖2B(f)所示。優(yōu)選是，擾動至少存在于擾動區(qū)域16中一段時間，在該段時間中，網(wǎng)狀漿通過擾動區(qū)域，從進(jìn)入至離開。優(yōu)選是，實際上在分離裝置的操作過程中在它的工作循環(huán)中在擾動區(qū)域16內(nèi)連續(xù)引起擾動，以便在分離處理的整個期間連續(xù)地提供它的有利和有益效果。不過，擾動可以局限于所需的離散時間段。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，引起擾動的優(yōu)選和方便的方法是橫跨擾動區(qū)域基本均勻地施加剪切，盡管可以使用其它擾動形式，例如橫跨擾動區(qū)域產(chǎn)生紊流。橫跨擾動區(qū)域16基本均勻的擾動(優(yōu)選是施加剪切)導(dǎo)致網(wǎng)狀漿接收擾動(該擾動破壞它的總體有組織的結(jié)構(gòu))的可能性增加。擾動也可以破壞在網(wǎng)狀漿之間的連續(xù)接觸。破壞可以采取搖動或擾動網(wǎng)狀漿的形式。也可選擇或者另外，破壞可以采取重新布置、重新定向或打碎網(wǎng)狀漿的形式。在兩種情況下，破壞具有釋放捕獲于網(wǎng)狀漿中(在漿凝聚體之間或者在漿凝聚體內(nèi))的液體14 的效果。因此，該被捕獲液體14的相當(dāng)大的部分向上釋放至網(wǎng)狀漿床2的外部?？梢哉J(rèn)為， 向網(wǎng)狀漿施加剪切將“搖動”、重新布置或打碎它的結(jié)構(gòu)和/或在網(wǎng)狀漿之間的連續(xù)接觸， 這樣，在擾動區(qū)域下面的漿更致密，這導(dǎo)致它們的沉積速率和/或它們的填充密度增加。而且，擾動并不會過大以至于使得網(wǎng)狀漿分離成更小的塊，該更小的塊將更慢沉積。相對致密的漿將在擾動區(qū)域的下面重新形成于網(wǎng)狀漿層中，因為它自身的重量向漿施加壓緊力。因此，本發(fā)明提供了合適量的擾動，以便增加漿在網(wǎng)狀層或漿床2中的沉積速率和/或下溢密度，從而導(dǎo)致分離裝置的更高效率和性能。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道，在網(wǎng)狀層2中在擾動區(qū)域中引起擾動(例如通過施加剪切)的理念與普通想法相反，現(xiàn)有技術(shù)中沒有這樣考慮。在現(xiàn)有技術(shù)中，優(yōu)選是并不擾動漿床2或阻礙區(qū)域4，因為大部分凝聚體已經(jīng)壓緊或幾乎壓緊(在阻礙區(qū)域4中的情況)， 且改進(jìn)集中于提高在供給井9中或在儲槽1的自由沉積區(qū)域6中的沉積處理的效率。這在增稠器的設(shè)計中特別反映為最小化在漿床2中的運(yùn)動。例如，等間距的、主要豎直延伸的支桿安裝在耙臂上，以便產(chǎn)生豎直的脫水槽道，用于釋放液體。不過，支桿的形狀和間距設(shè)計成保證支桿輕輕地運(yùn)動通過漿床2，以便使得由支桿或它們的相關(guān)脫水槽道產(chǎn)生的任意擾動減至最小。本發(fā)明的還一優(yōu)點是例如通過施加剪切而在擾動區(qū)域16中擾動網(wǎng)狀漿層2 將防止在網(wǎng)狀層中形成環(huán)圈。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，擾動(例如通過剪切)使得在擾動區(qū)域下面的漿的密度逐漸增加。 在將本發(fā)明用于增稠處理的領(lǐng)域中，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過利用三個主要選擇(這些選擇將在后面更詳細(xì)所述)中的至少一個或多個來將擾動(優(yōu)選是剪切)控制為最佳量，在擾動區(qū)域下面的漿的密度這種逐漸增加與在擾動區(qū)域上面的漿的密度相比增加至少5%。在一個優(yōu)選形式中，與在擾動區(qū)域上面的漿的密度相比增加至少10%。在其它優(yōu)選形式中，在擾動區(qū)域下面的漿的密度比在擾動區(qū)域上面的漿的密度大至少25%，優(yōu)選是至少35%，更優(yōu)選是至少50%。應(yīng)當(dāng)知道，在分離裝置的操作過程中，網(wǎng)狀漿層2的深度將逐漸增加。也可選擇， 分離裝置可以由于操作需要而具有相對較低的網(wǎng)狀漿層2。因此，擾動區(qū)域16可以初始占據(jù)網(wǎng)狀漿層2的更大比例，在這種情況下，擾動區(qū)域可以在網(wǎng)狀漿層的上部75%內(nèi)。當(dāng)?shù)湫蜕疃鹊木W(wǎng)狀漿層存在于儲槽中時，擾動區(qū)域在網(wǎng)狀漿層的上半部分內(nèi)。不過，本發(fā)明的方法可以用于這樣的情況，其中，擾動區(qū)域16在網(wǎng)狀漿層的上部30%內(nèi)、網(wǎng)狀漿層的上部10% 內(nèi)，或者甚至在網(wǎng)狀漿層的頂部處或頂部附近。圖3中示意表示了本發(fā)明的第一實施例，其中相應(yīng)特征給予相同參考標(biāo)號。從儲槽1內(nèi)的、供給漿22的形式供給材料中分離漿21的方法20包括以下步驟將供給材料引入儲槽內(nèi)(步驟23)；使得供給材料能夠沉積在儲槽中(步驟24)；使得漿21能夠形成為凝聚體13(步驟25)；使得漿凝聚體13能夠朝著儲槽的底部沉積并形成網(wǎng)狀漿層2 (步驟
26)；以及橫跨在網(wǎng)狀層2的上部區(qū)域17中的擾動區(qū)域16而基本均勻地引起擾動(步驟
27)，以便在預(yù)定時間段內(nèi)擾動在擾動區(qū)域16中的網(wǎng)狀漿3。這將從擾動區(qū)域16中的網(wǎng)狀漿3中釋放夾帶的液體14，并增加在擾動區(qū)域下面的漿18的相對密度。然后，夾帶的液體 14從網(wǎng)狀漿層2向上通過阻礙區(qū)域4和/或自由沉積區(qū)域6而選出并進(jìn)入澄清區(qū)域8中。特別是，擾動引起步驟27的優(yōu)選實施方式是橫跨擾動區(qū)域16基本均勻地施加剪切。在擾動引起步驟27中施加剪切的機(jī)構(gòu)可以采取多種形式。例如，一種剪切機(jī)制將使用液體或氣體射流，以便將液體或氣體朝著擾動區(qū)域16注射、注入該擾動區(qū)域16或穿過該擾動區(qū)域，以便橫跨擾動區(qū)域基本均勻地施加剪切。類似的，流化器可以引導(dǎo)流體流向、流入或流過擾動區(qū)域16，以便橫跨擾動區(qū)域基本均勻地施加剪切。其它剪切機(jī)制包括使用合適的振動裝置或超聲波脈沖來使得擾動區(qū)域16受到機(jī)械振動，以便橫跨擾動區(qū)域基本均勻地施加剪切。盡管這些剪切機(jī)制適用于在本發(fā)明的方法中實施擾動引起(剪切)步驟27， 但是本發(fā)明人認(rèn)為優(yōu)選的剪切機(jī)制是機(jī)械攪拌，有利的是通過剪切裝置，該剪切裝置穿過擾動區(qū)域16運(yùn)動，以便橫跨擾動區(qū)域基本均勻地施加剪切。在一個優(yōu)選形式中，剪切裝置
20根據(jù)擾動引起(剪切)步驟27而在儲槽中旋轉(zhuǎn)。參考圖4，圖中表示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的分離裝置，其中，相應(yīng)特征具有相同參考標(biāo)號。分離裝置呈增稠器40的形式，包括儲槽1 ；進(jìn)口 41，用于通過中心定位的供給井9而以一定通量將供給漿22供給到儲槽中；以及擾動引起裝置，該擾動引起裝置呈剪切裝置42的形式，它橫跨在網(wǎng)狀層2的上部區(qū)域17中的擾動區(qū)域16而基本均勻地引起擾動，以便在預(yù)定時間段內(nèi)破壞擾動區(qū)域16中的網(wǎng)狀漿3，從而從擾動區(qū)域16中的網(wǎng)狀漿中釋放夾帶的液體14，并增加在擾動區(qū)域下面的漿18的相對密度。在該實施例中，增稠器40構(gòu)造為橋式增稠器，具有支承橋44，該支承橋44定位成徑向橫跨儲槽ι并在該儲槽ι上面；以及周向溢流槽45。中心驅(qū)動組件46操作中心驅(qū)動軸47，以便使得耙組件48和剪切裝置42繞儲槽1的中心軸線49旋轉(zhuǎn)。耙組件48包括耙臂50，該耙臂50具有朝著儲槽1的底部52向下延伸的刮刀刀片51，以便使得沉積和壓緊的漿朝著下溢出口 53運(yùn)動。整個儲槽1由柱M來支承。剪切裝置42包括多個徑向向外延伸的剪切元件，所述剪切元件呈支桿55的形式， 所述支桿陽與平行桿56連接，支桿以與平行于中心軸線49的豎直平面成大約45°的傾斜角而從該平行桿56伸出。剪切裝置42還具有軸環(huán)安裝件57，該軸環(huán)安裝件57將多個支桿 55固定在驅(qū)動軸48上。支桿55布置成樹狀陣列或結(jié)構(gòu)，這樣，它們的末端58基本與豎直線59成直線。四個較小的支桿5 布置在剪切裝置42的頂部，這樣，頂部的兩個支桿55a 的末端58a與支桿55的最上側(cè)一起基本與水平平面60對齊(該水平平面60與在漿床2和阻礙區(qū)域4之間的邊界重合)。一對下部水平支桿55c終止從而使得它們的末端58c與豎直線59基本對齊。因此，支桿55確定了基本矩形形狀，該矩形形狀的寬度基本近似于增稠器儲槽1的直徑橫截面直徑。一組逐漸變短的支桿61交替在較長的支桿55之間，且它們的相應(yīng)末端62指向上。另外，補(bǔ)充支桿63平行于支桿55和61從水平支桿55c伸出。較短的支桿61和補(bǔ)充支桿63使得更靠近旋轉(zhuǎn)軸線處的剪切事件數(shù)目增加，在該處支桿的線速度降低。在操作中，成泥漿形式的漿懸浮液通過進(jìn)口 41而供給到供給井9中。泥漿可以切向供給到供給井9中，以便提高滯留時間，用于與反應(yīng)劑(例如絮凝劑)混合和反應(yīng)，這有有助于產(chǎn)生更高密度漿固體的凝聚體或“絮凝體”。切向進(jìn)入還幫助使得泥漿的動能耗散在供給井9中，從而促進(jìn)在儲槽1中的沉積。然后，懸浮液在重力作用下向下流出節(jié)流出口 64 進(jìn)入儲槽1中，在該儲槽1中，懸浮液沉積以便形成多個材料區(qū)域，包括網(wǎng)狀漿層2、阻礙區(qū)域4、自由沉積區(qū)域6和澄清區(qū)域8。相對致密的網(wǎng)狀漿層2使得相對稀釋液體的上部澄清區(qū)域8朝著儲槽1的頂部移動。增稠的漿通過下溢出口 10而吸走，而稀釋液體通過溢流槽 45而逐漸吸走。當(dāng)網(wǎng)狀漿層2的深度增加，以便將擾動區(qū)域16包含為它的上部區(qū)域的一部分時 (網(wǎng)狀漿層2的大約上部75%至80% )，剪切裝置42繞儲槽1旋轉(zhuǎn)，從而使得支桿55、61和 63橫跨擾動區(qū)域16基本均勻地向從供給井出口 64降低至擾動區(qū)域16內(nèi)的漿凝聚體或顆粒施加剪切。如上所述，破壞擾動區(qū)域16中的網(wǎng)狀漿導(dǎo)致釋放被捕獲的液體或溶液液體， 并增加在擾動區(qū)域16下面的漿的相對密度。在擾動區(qū)域16下面的、更致密的漿18將重新形成為比擾動區(qū)域上面的漿顯著更高的密度，并因此快速沉積，而不會導(dǎo)致過多分離和對沉積處理的不利影響。剪切在由支桿55、61和63直接“撞擊”時施加，或者作為在與支桿55穿過擾動區(qū)域16的尾跡相關(guān)的紊流區(qū)域中的擾動而施加。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在本發(fā)明中，剪切裝置的特殊結(jié)構(gòu)并不直接影響通過橫跨擾動區(qū)域16均勻地施加剪切而獲得的最佳剪切型面。應(yīng)當(dāng)知道，本發(fā)明因此可用于在分離裝置中使用的任意剪切裝置，而不限于特定的剪切裝置的結(jié)構(gòu)。不過，本發(fā)明人認(rèn)為有多種用于剪切裝置的優(yōu)選結(jié)構(gòu)，因為它們通常更高效地獲得最佳剪切型面，這如后面所述。因此，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，形成改進(jìn)和最佳的增稠器性能的最佳剪切量主要可以這樣獲得，其中，剪切裝置的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致以下至少一種情況或者它們的組合(1)基本均勻的累積剪切在預(yù)定時間段內(nèi)施加給在擾動區(qū)域中的網(wǎng)狀漿；(2)基本均勻的平均剪切在剪切元件之間的至少兩個間隔中沿與至少一個臂平行或重合的線施加給網(wǎng)狀漿，該剪切元件沿剪切裝置的該至少一個臂隔開；以及(3)基本均勻數(shù)目的剪切事件在預(yù)定時間段內(nèi)施加給在擾動區(qū)域中的網(wǎng)狀漿。圖4的分離裝置40具有剪切裝置42，該剪切裝置42實施基本均勻的累積剪切的理念，這將在下面參考圖5A和6A更詳細(xì)所述，在圖5A和6A中，相應(yīng)特征給予相同參考標(biāo)號。如果漿凝聚體13或顆粒12以速度v(m s—1)沉積在離中心為距離1處，擾動區(qū)域 16的深度為d(m)，則顆粒運(yùn)動穿過擾動區(qū)域16所花費的時間表示如下θ = d/v 秒· · · (1)假定擾動通過由剪切裝置69施加剪切而引起，該剪切裝置69具有例如四個旋轉(zhuǎn)徑向臂70 (承載傾斜支桿72)，這四個旋轉(zhuǎn)徑向臂70安裝在中心軸47上，該中心軸47以 ω轉(zhuǎn)每秒的轉(zhuǎn)速運(yùn)行，在時間θ中“通過”的次數(shù)表示為η = 4. θ ω. . . (2)該通過次數(shù)也可以認(rèn)為是當(dāng)剪切支桿72運(yùn)動經(jīng)過時各漿凝聚體13或顆粒12受到的剪切“事件”數(shù)目。在本文中，由任意單個支桿施加的剪切不僅包括漿凝聚體由支桿直接“撞擊”，而且包括在支桿72的通過的尾跡中受到的漿凝聚體的擾動或“搖動”，本發(fā)明人稱它為“紊流區(qū)域”。這些紊流區(qū)域向凝聚體或漿顆粒充分施加剪切力，雖然小于由支桿72 直接施加的剪切量。比較圖5A和6A的剪切支桿結(jié)構(gòu)，對于圖5A的結(jié)構(gòu)，漿凝聚體或顆粒在η個剪切事件中受到變化剪切速率的可能性大于圖6Α的現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)，假定剪切事件的數(shù)目顯著大于1。因此，當(dāng)η增加以及支桿角度Φ增加時，施加在一層沉積漿凝聚體或顆粒上的總剪切力更均勻。不過，本發(fā)明人相信，因為流體流動因素，使得Φ超過45°增加幾度并不會有利，且通過使得剪切元件(例如支桿72)相對于豎直方向傾斜大約45°將最佳地獲得基本均勻的累積剪切。參考圖4的實施例，在操作中，剪切裝置42通過中心驅(qū)動軸47而繞中心軸線49 旋轉(zhuǎn)，以便根據(jù)上述原理向經(jīng)過漿床2的擾動區(qū)域16的漿施加基本均勻的累積剪切。也就是，剪切裝置42多次經(jīng)過擾動區(qū)域16，且支桿55、61和63傾斜，這樣，漿凝聚體或顆粒受到多個變化剪切事件，或者通過直接“撞擊”或者被帶入紊流區(qū)域中，如等式(1)和O)中所示。較短的支桿61和補(bǔ)充支桿63在更靠近中心軸線49處提供了更多的變化剪切事件，在該處，支桿的線速度降低。因此，施加在離開擾動區(qū)域16的漿上的累積剪切基本均勻或相同。
另外，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)剪切裝置包括沿至少一個臂隔開的多個剪切元件以便確定在它們之間的相應(yīng)間隔時，通過沿與該至少一個臂平行或者重合的線在至少兩個間隔中 (更優(yōu)選是沿該線在剪切元件之間的所有間隔中)提供基本的均勻的平均剪切而獲得最佳量的剪切。在大部分情況下，剪切裝置將使用兩個或更多向外延伸的徑向臂，因此，在剪切元件之間的間隔中施加在網(wǎng)狀漿上的基本均勻的平均剪切將沿與徑向臂對齊的徑向線。換句話說，當(dāng)在平面中看時，線(基本均勻的平均剪切沿該線施加在間隔中)大致對應(yīng)于剪切裝置的型面。不過應(yīng)當(dāng)知道，當(dāng)剪切裝置的橫截面局部或完全非線性時，該線將相應(yīng)地局部或完全非線性，與剪切裝置的橫截面相符。例如，剪切裝置可以具有臂，所述臂為彎曲形、局部彎曲或者甚至之字形形狀，在這種情況下，基本均勻的平均剪切將分別沿彎曲形、局部彎曲或者甚至之字形線來施加。施加基本均勻的平均剪切的該理念將在下面參考圖5B、6B和7更詳細(xì)介紹。圖7 表示了本發(fā)明的另一實施例，其中，相應(yīng)特征具有相同參考標(biāo)號。在該實施例中，增稠器40 具有剪切裝置80，該剪切裝置80包括兩個向外伸出的徑向臂81，所述徑向臂81具有多個剪切元件，這些剪切元件呈安裝在各徑向臂上的傾斜線性桿或支桿82的形式。支桿82相對于豎直平面傾斜大約45°角度，并相互隔開非均勻的間隔83，同時支桿數(shù)目從旋轉(zhuǎn)軸線 49向徑向臂81的相應(yīng)外邊緣84逐漸降低。間隔83的該逐漸增加與它們的相關(guān)支桿82離旋轉(zhuǎn)軸線49的距離成比例。因此，與靠近外邊緣84的外部支桿82b相比，內(nèi)部支桿8 朝著旋轉(zhuǎn)軸線49相對彼此致密地布置。支桿82沿徑向臂81的非均勻間距導(dǎo)致在各對支桿82之間的間隔83中的平均剪切沿由徑向臂81限定的徑向線基本相同或均勻。特別是，本發(fā)明人認(rèn)為，施加在漿凝聚體或顆粒上的剪切大致是支桿(或其它剪切元件)的線速度或速度以及在支桿和漿凝聚體或顆粒之間的距離的函數(shù)。因為支桿的線速度也是驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速和支桿離旋轉(zhuǎn)軸線的距離的函數(shù)，因此本發(fā)明人認(rèn)為，當(dāng)離旋轉(zhuǎn)軸線的距離增加時，支桿的線性速度成比例增加。在剪切和支桿之間的距離之間的這種關(guān)系將在后面參考圖5B和6B更詳細(xì)介紹。由運(yùn)動的支桿施加在漿顆?；蚰垠w上的剪切速率大致表示為y = k. U1/ ξ…⑶其中，Υ是剪切速率(S—1)；U1是支桿的線速度(ms—1)；ξ是在支桿和漿凝聚體或顆粒之間的距離(米)；以及k是常數(shù)，它是漿的材料特征的函數(shù)。還有，U1 = 2 π ω. 1... (4)其中，ω是軸的旋轉(zhuǎn)速度(S—1)；以及1是離中心的距離(米)。參考圖5Α和5Β，等式(3)和(4)表示當(dāng)離旋轉(zhuǎn)軸線49的距離I1,12、13、14、15、I6 增加時，支桿82的線速度成比例地增加為U1 (U1, U2, u3、u4、u5、u6)，分別為2 π ω和1” 12、 13、14、15、16的乘積。對于在任意兩個支桿82之間的一組顆粒12 (或凝聚體13)，為了保證平均剪切沿與徑向臂平行或重合的線(即沿徑向臂81的長度)基本相同或均勻，在支桿和凝聚體之間的間距(ξ)需要與線速度成比例地增加。也就是，在支桿82之間的距離或間隔(I2-I1,13-12、14-13、I5-I4,16-I5)與它們沿徑向臂81離旋轉(zhuǎn)軸線49的距離I1,12、13、14、 15、16成比例。因此，通過使得在支桿之間的距離或間隔沿半徑與它們的距離成比例地增加， 可以滿足基本恒定或均勻的平均剪切的需要。相反，通過一組固定在徑向臂上的、均勻隔開的支桿或桿將不能獲得該基本恒定或均勻的平均剪切，因為任意該桿的線速度與它離中心的距離成比例，如圖6Α和6Β中所示。剪切裝置80的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致基本均勻的累積剪切在預(yù)定時間段內(nèi)施加給在擾動區(qū)域 16中的漿，該預(yù)定時間段等于漿進(jìn)入和離開擾動區(qū)域16的時間。還有，基本均勻的平均剪切沿由徑向臂81限定的徑向線施加在支桿82之間的間隔83中。具體地說，剪切裝置80 多次通過擾動區(qū)域16，且支桿82傾斜，這樣，漿凝聚體或顆粒接收的多個變化剪切事件增加，或者通過直接“撞擊”或者被帶入紊流區(qū)域中。因此，在預(yù)定時間段內(nèi)施加在擾動區(qū)域 16中的漿上的累積剪切將基本均勻或相同。另外，外部支桿82b提供了比內(nèi)部支桿8 更高的剪切力，因為外部支桿8 具有更大的線速度，如等式(6)和(7)中所示。不過，由于內(nèi)部支桿8 與外部支桿82b相比分布更致密，因此，與施加在更遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)軸線49的凝聚體上的剪切相比，更靠近剪切裝置80 的旋轉(zhuǎn)軸線49的凝聚體具有在更小剪切范圍內(nèi)(在剪切量上)的更均勻剪切型面。與更靠近旋轉(zhuǎn)軸線49的剪切型面相比，在靠近徑向臂81的外邊緣84的間隔83中的剪切型面相對更不均勻，且在更大的剪切量或范圍上延伸。不過，由于不同間距，施加在限定于支桿 82之間的間隔83中的漿凝聚體上的平均剪切將在徑向臂81上基本均勻。因此，來自全部剪切事件的累積剪切和在支桿82之間的平均剪切由于傾斜支桿 82在徑向臂81上的布置而各自基本均勻(盡管通常并不是相同值)。這導(dǎo)致破壞網(wǎng)狀漿， 以便釋放被捕獲的液體，從而提高漿床2的總體密度，并產(chǎn)生更致密的漿18，該漿快速沉積在漿床2中，從而提高分離效率。而且，本發(fā)明人意外地發(fā)現(xiàn)，橫跨擾動區(qū)域16施加基本均勻數(shù)目的剪切事件也將獲得破壞網(wǎng)狀漿的最佳剪切型面，從而釋放被捕獲的液體14和增加在擾動區(qū)域下面的漿 18的密度。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，只要由通過擾動區(qū)域16的漿接收的剪切事件的數(shù)目在預(yù)定時間段內(nèi)(例如，轉(zhuǎn)χ圈的時間)基本均勻，那么剪切將橫跨擾動區(qū)域基本均勻地施加，如等式 (2)所示。因此，獲得對網(wǎng)狀漿的所需破壞，同時進(jìn)行捕獲液體14的相關(guān)釋放以及在擾動區(qū)域16下面的漿18密度的增加。因此，均勻數(shù)目的剪切事件并不需要同時施加基本均勻的累積剪切或基本均勻的平均剪切，因為剪切事件的數(shù)目非常大，而并不是每個剪切事件的量。因此，圖8A、8B和8C表示了剪切裝置，該剪切裝置獲得均勻數(shù)目的剪切事件，而并不需要施加基本均勻的累積剪切或基本均勻的平均剪切。在圖8A中(其中，相應(yīng)特征具有相同參考標(biāo)號)，剪切裝置85有兩個向外延伸的徑向臂81，所述徑向臂81具有多個剪切元件，這些剪切元件呈安裝在各徑向臂上的傾斜線性桿或支桿86的形式。支桿86相對于豎直平面傾斜大約45°角度，并彼此隔開均勻的間隔87，從旋轉(zhuǎn)軸線49至徑向臂81的各外邊緣84。剪切裝置85多次通過擾動區(qū)域16，且支桿86傾斜，這樣，網(wǎng)狀漿凝聚體13或顆粒12在漿進(jìn)入擾動區(qū)域16和離開擾動區(qū)域16之間受到相同數(shù)目的剪切事件。不過，支桿86的均勻間距意味著在各對支桿86之間的間隔 87中的平均剪切沿由徑向臂81限定的徑向線并不相同或均勻。此外，因為支桿86并不布置成補(bǔ)償支桿86朝著徑向臂81外邊緣84的線速度逐漸增加，因此剪切量(繼而剪切的積累量)并不相同或均勻。類似的，在圖8B中(其中，相應(yīng)特征具有相同參考標(biāo)號)，剪切裝置88具有兩個向外延伸的徑向剪切臂89，所述剪切臂89橫跨它們的相應(yīng)長度施加剪切，因此橫跨擾動區(qū)域16基本均勻地施加剪切。因為除了徑向臂89之外沒有剪切元件(該徑向臂89占據(jù)擾動區(qū)域16的深度)，因此沒有用于平均剪切的間隔，也沒有補(bǔ)償剪切臂89朝著它們各自外邊緣84的線速度逐漸增加地方法。在圖8C中(其中，相應(yīng)特征具有相同參考標(biāo)號)，剪切裝置90具有兩個向外延伸的徑向臂81，所述徑向臂81具有多個剪切元件，這些剪切元件呈安裝在各徑向臂上并沿各徑向臂等距隔開的基本豎直地線性桿或支桿91的形式。在該實施例中，桿91以密實的密度緊密地聚集在一起，以便使得擾動區(qū)域16的面積增加至上部區(qū)域17的橫截面面積的大約50%，因此，在上部區(qū)域中的網(wǎng)狀漿的50%在剪切裝置90經(jīng)過時受到剪切事件。剪切裝置90多次通過擾動區(qū)域16，且支桿91的密度保證網(wǎng)狀漿凝聚體13或顆粒12的50%在漿進(jìn)入擾動區(qū)域16和離開擾動區(qū)域16之間受到相同數(shù)目的剪切事件。因為支桿91沿徑向臂81等距隔開，因此沿由徑向臂81限定的徑向線在各對支桿91之間沒有均勻的平均剪切。此外，支桿91并不布置成補(bǔ)償該支桿91朝著徑向臂81的外邊緣84的線速度和(因此)剪切量的逐漸增加。因此，剪切的累積量并不相同或均勻。在一種變化形式中，另一組徑向臂81提供有支桿91，所述支桿91相對于第一組徑向臂81上的支桿91偏移，以便在間隔中施加剪切，因此增加擾動區(qū)域16，以便包含整個上部區(qū)域17 (100% )，因此向經(jīng)過上部區(qū)域的全部(100%)網(wǎng)狀漿施加剪切。本發(fā)明人意外和驚訝地發(fā)現(xiàn)，剪切裝置42特別有利的是位于漿床2的上半部分中，因為液體能夠很容易地逸出漿床2進(jìn)入稀釋液體的澄清區(qū)域。相反，只在漿床2的下半部分施加剪切力將向上釋放液體，不過漿床的未擾動的上部層將產(chǎn)生覆蓋效果，這阻礙或者甚至防止液體進(jìn)一步向上進(jìn)入澄清區(qū)域8中。因此，通過剪切裝置42獲得的提高效率在漿床2的下半部分中不能象在上部部分中(特別是在上半部分中)那樣有效獲得。此外， 施加給擾動區(qū)域的剪切并不受到使得剪切裝置42的旋轉(zhuǎn)速度減至最小的需要的限制，因為已經(jīng)意外和驚訝地發(fā)現(xiàn)，通過增加轉(zhuǎn)速而產(chǎn)生的更大剪切量并不會對漿床2中的漿固體的壓緊產(chǎn)生不利影響。本發(fā)明人還考慮到該有利效果可以延伸至包括漿床2上面的阻礙區(qū)域4的一部分，特別是阻礙區(qū)域的下部部分。還可以認(rèn)為，通過提供基本均勻的積累剪切、在剪切元件之間的基本均勻平均剪切，或基本均勻數(shù)目的彼此獨立的剪切事件，或者任意兩個或全部三個的組合。另外，下面將參考圖9至22B來簡要介紹用于本發(fā)明的方法和分離裝置中的剪切裝置的附加非限定實例，其中，相應(yīng)特征給予相同參考標(biāo)號。在這些實施例中，剪切裝置以與對于圖4和7的實施例所述基本相同的方式來操作，除非另外說明。在圖9中，剪切裝置95具有相對于旋轉(zhuǎn)軸線49布置成不對稱結(jié)構(gòu)的傾斜支桿 82。本發(fā)明人相信，除了支桿82在各連接點處相對于與徑向臂81垂直的豎直平面傾斜大約45°之外，不對稱結(jié)構(gòu)或陣列進(jìn)一步增加了漿凝聚體或顆粒在通過擾動區(qū)域16時受到多個變化剪切事件的可能性，以便提供基本均勻的累積剪切。這是因為在一個徑向臂81a 上的支桿相對于另一徑向臂81b上的支桿82將向擾動區(qū)域16的不同的部分施加剪切。支桿82還以非均勻的間隔83隔開，該非均勻間隔83與它們的相關(guān)支桿離旋轉(zhuǎn)軸線49的距離成比例地逐漸增加，直到徑向臂81的外邊緣84，這樣，在支桿82之間的間隔83中的平均剪切基本相同。這導(dǎo)致支桿82的數(shù)目從中心軸線49至各徑向臂81的外邊緣84逐漸減在圖10中，剪切裝置100有錐形型面101，該錐形型面101由不同長度的傾斜支桿 102與徑向臂81 —起限定。支桿102的長度從旋轉(zhuǎn)軸線49至徑向臂81的相應(yīng)外邊緣84 逐漸減小。通過逐漸減小在外邊緣84處的支桿102的長度，剪切裝置100減少了由外部支桿102b施加的剪切量。在該實施例中，剪切裝置100提供了基本均勻的累積剪切，但是并不提供沿徑向線在支桿102之間的間隔中的均勻平均剪切，因為支桿102以間隔83隔開， 以便補(bǔ)償它們的減小的長度。盡管這導(dǎo)致平均剪切在支桿102之間變化，但是由該支桿結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的積累剪切基本均勻，因為由于在外邊緣處的附加支桿102b而增加的剪切抵消了支桿長度的減小。在圖11中，剪切裝置110具有支桿111，所述支桿111的厚度變化，并以間隔112 隔開。因為支桿的形狀規(guī)定施加給漿凝聚體的剪切量，因此，與具有較小寬度的支桿相比， 具有增加寬度的支桿將產(chǎn)生更大量的剪切(當(dāng)它們具有相同線速度時)。因此，在該實施例中，支桿111的厚度從旋轉(zhuǎn)軸線49至外邊緣84逐漸減小，其中，內(nèi)部支桿11 Ia具有比外部支桿Illb和Illc更大的厚度或?qū)挾?。基本上，?nèi)部的較厚的支桿Illa等效于在圖7、9和 10的剪切裝置中的支桿8 的數(shù)目增加。因此，剪切裝置110向離開擾動區(qū)域16的漿提供了基本均勻的累積剪切。而且，通過使得它們的厚度從中心旋轉(zhuǎn)軸線49至外邊緣84合適地逐漸減小，在支桿111之間的間隔112中可以獲得均勻的平均剪切。參考圖12，剪切裝置120包括兩個基本豎直的板121，各豎直板121具有一系列的孔或孔洞122，這些孔122基本豎直對齊在“柱” 123中。與其它前述剪切裝置不同，孔122 向通過擾動區(qū)域16的漿施加剪切。這是因為板121的運(yùn)動使得漿凝聚體或顆粒被迫或“擠壓”通過孔122，從而導(dǎo)致漿凝聚體或顆粒受到由孔46的邊緣施加的剪切力，且越小的孔 46a中的剪切分布越集中。此外，孔或孔洞122的直徑從旋轉(zhuǎn)軸線49至板121的相應(yīng)外邊緣84逐漸增加，以便提供與圖8的剪切裝置中的外部支桿82b的更稀松分布基本相同的效果。在該實例中，與靠近外邊緣31的較大孔46b相比，靠近旋轉(zhuǎn)軸線49的較小孔46a以更低速度運(yùn)行，但是由于它們的更小直徑而具有比較大孔46b更集中的剪切分布。因此，當(dāng)剪切裝置120旋轉(zhuǎn)時，與在剪切板121的外邊緣84處的漿凝聚體或顆粒相比，由于內(nèi)部孔12 的更大數(shù)目、減小尺寸和更低線速度，因此更靠近旋轉(zhuǎn)軸線49的漿顆?；蚰垠w受到更均勻系列的剪切事件，這些剪切事件在較小的剪切范圍或幅度上變化。與較小的內(nèi)部孔12 的較低線速度相比，外部孔122b的增加的面積設(shè)計成抵消它們在外邊緣84處的增加線速度。因此，與由內(nèi)部孔12 向更靠近旋轉(zhuǎn)軸線49的凝聚體施加的剪切型面相比，外部孔122b提供了在更大剪切范圍或幅度上的更不均勻的剪切型面。換句話說，孔122的尺寸從旋轉(zhuǎn)軸線49至外邊緣84逐漸增加。因此，剪切裝置120向離開擾動區(qū)域16的漿提供了基本均勻的累積剪切。應(yīng)當(dāng)知道，孔46不需要組織成規(guī)則柱123，而是可以布置成其它結(jié)構(gòu)。例如，孔122 可以排列成與豎直方向成一定角度，以便限定傾斜柱，或者甚至隨機(jī)布置，只要孔的直徑朝著外邊緣84逐漸增加。在一種特殊變化形式中，孔122的直徑尺寸可以合適調(diào)節(jié)，以便在
26由孔的相應(yīng)直徑限定的間隔中獲得均勻的平均剪切，即通過保證逐漸變大的孔布置成與它們離旋轉(zhuǎn)軸線49的距離成比例。在另一變化形式中，孔122的直徑尺寸基本相同或均勻， 從而導(dǎo)致基本均勻數(shù)目的剪切事件施加給在擾動區(qū)域中的網(wǎng)狀漿。參考圖13，剪切裝置130形成有網(wǎng)131，該網(wǎng)131具有菱形圖形，由限定網(wǎng)的外周的邊界132來進(jìn)行結(jié)構(gòu)支承。從旋轉(zhuǎn)軸線49到外邊緣84，在各網(wǎng)元件131a之間的間距或間隔133相對于它們的相關(guān)網(wǎng)元件的距離成比例地逐漸增加，這樣，內(nèi)部間隔133a小于外部間隔133b，因此獲得與在圖8的剪切裝置中的支桿82之間的非均勻間隔83類似的效果。 應(yīng)當(dāng)知道，其它圖形可以用于網(wǎng)131，例如六邊形、八邊形和其它多邊形圖形，或者甚至多邊形的組合，不管規(guī)則還是隨機(jī)。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，由剪切裝置130施加的累積剪切和在網(wǎng)131 的各部分之間的間隔133中的平均剪切都各自分別基本均勻。在該實施例的一個變化形式中，剪切裝置130具有相同的網(wǎng)尺寸，從而導(dǎo)致擾動區(qū)域16中的網(wǎng)狀漿受到基本均勻數(shù)目的剪切事件。參考圖14，剪切裝置140形成有兩對徑向臂，一對徑向臂141比另一對徑向臂142 更長。在徑向臂141上的支桿結(jié)構(gòu)具有錐形型面(由于傾斜支桿143的長度逐漸減小)，并布置成繞旋轉(zhuǎn)軸線49不對稱。不過，與任意前述實施例不同，支桿143的數(shù)目從中心旋轉(zhuǎn)軸線49至各外邊緣84逐漸增加，因為非均勻間隔144逐漸減小。另一對徑向臂142具有繞旋轉(zhuǎn)軸線49不對稱布置的支桿145(盡管以均勻間隔146，而不是非均勻間隔)，因此支桿145在較長徑向臂141的支桿143之間的間隔144中施加剪切。這增加了漿凝聚體或顆粒在它們通過漿床2的擾動區(qū)域16時受到多個剪切事件的可能性。因此，較長徑向臂141和較短徑向臂142都不能單獨提供均勻的累積剪切。不過， 第二對徑向臂142設(shè)置成補(bǔ)償?shù)谝粚较虮?41，這樣，剪切裝置140獲得基本均勻的累積剪切效果。本發(fā)明人還相信，通過在各對徑向臂141和142上的多個支桿使用不同結(jié)構(gòu)，將進(jìn)一步增強(qiáng)該效果。在支桿143(由于減小支桿長度)或支桿145(由于均勻隔開的間隔146)之間的間隔144和146中沒有均勻的平均剪切。不過，由來自較長徑向臂141的支桿143和較短徑向臂142的支桿145的間隔的平均剪切的總和得到的總平均剪切將基本均勻或相同，因為在支桿145之間的間隔146中的平均剪切的變化由在支桿143之間的間隔144中的平均剪切的變化來抵消。在該實施例中，還考慮該較長徑向臂141或較短徑向臂142可以設(shè)置成從擾動區(qū)域16去除或加入擾動區(qū)域16中。參考圖15A和15B，剪切裝置150分別安裝在同心驅(qū)動軸151上，用于平行于儲槽和中心驅(qū)動軸154的中心軸線153進(jìn)行基本豎直的運(yùn)動152。剪切裝置150包括基本圓形的盤155，該圓形盤155相對于儲槽1布置成基本水平，并具有一系列孔或孔洞156，這些孔 156相互等距隔開。同心驅(qū)動軸151使得板155相對于漿床2和儲槽1基本豎直地往復(fù)運(yùn)動，如箭頭152所示。剪切裝置150的行程長度控制擾動區(qū)域16的深度，因此提供了一種預(yù)定和/或調(diào)節(jié)擾動區(qū)域16的深度的方式，以便適合工作需要。本發(fā)明人還相信，該往復(fù)豎直運(yùn)動152導(dǎo)致基本均勻的剪切、和因此基本均勻的積累剪切以與對于剪切裝置所述類似的方式施加給通過擾動區(qū)域16的漿，盡管利用剪切裝置150的豎直運(yùn)動分量，而不是環(huán)繞旋轉(zhuǎn)軸線49 (與中心驅(qū)動軸IM重合)的旋轉(zhuǎn)。當(dāng)孔156基本等尺寸時，施加的剪切基本均勻，從而導(dǎo)致基本均勻的積累剪切和基本均勻數(shù)目的剪切事件。優(yōu)選是，豎直運(yùn)動的量為向上和向下大約500mm，或者總共大約lm。下面參考圖16，圖8的剪切裝置160安裝成用于繞軸線161旋轉(zhuǎn)，該軸線161相對于儲槽1的中心軸線162偏心或偏離。剪切裝置160在結(jié)構(gòu)上與圖4的剪切裝置42類似，具有樹狀陣列的傾斜支桿163，因此以與剪切裝置42基本相同的方式來操作。剪切裝置 160通過支承件164和相關(guān)驅(qū)動軸165而與中心驅(qū)動軸47連接，該中心驅(qū)動軸47與儲槽1 的中心軸線162軸向?qū)R。中心驅(qū)動軸47旋轉(zhuǎn)驅(qū)動支承件164，以便使得旋轉(zhuǎn)軸線161繞中心軸線162旋轉(zhuǎn)。因此，有兩個旋轉(zhuǎn)運(yùn)動分量，剪切裝置160繞它的旋轉(zhuǎn)軸線161的旋轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)軸線161自身繞中心軸線162旋轉(zhuǎn)，與行星運(yùn)動類似。也就是，自轉(zhuǎn)的行星在環(huán)繞由太陽限定的中心軸線的軌道中旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。中心驅(qū)動軸47通過行星齒輪組件(未示出)而驅(qū)動支承件164旋轉(zhuǎn)。也可選擇， 一個或多個周邊驅(qū)動器(未示出)可以通過行星齒輪組件而旋轉(zhuǎn)驅(qū)動支承件164。這能夠使用多重驅(qū)動器，這能夠向剪切裝置160提供增大量的力矩，其中，驅(qū)動軸165的旋轉(zhuǎn)速度是輸入驅(qū)動器的驅(qū)動速度和行星齒輪組件的驅(qū)動齒輪比的函數(shù)。在該實施例中，獨立的驅(qū)動機(jī)構(gòu)166驅(qū)動剪切裝置160繞旋轉(zhuǎn)軸線161旋轉(zhuǎn)，同時中心驅(qū)動軸47驅(qū)動耙組件48旋轉(zhuǎn)。因此，剪切裝置160可以以與耙組件48不同的速度旋轉(zhuǎn)，或者甚至以相反方向進(jìn)行反向旋轉(zhuǎn)，以便阻止、防止或最小化在漿床2中形成環(huán)圈。通過使得剪切裝置160的旋轉(zhuǎn)與耙組件48的旋轉(zhuǎn)分離，該實施例還有利地允許對于剪切裝置160(由于較小機(jī)構(gòu)直徑)和中心驅(qū)動軸47 (由于中心驅(qū)動機(jī)構(gòu)的區(qū)域減小，因為它不必驅(qū)動剪切裝置160)都提供較低力矩驅(qū)動器。不過，實施例同樣可以用于需要更大力矩的更大儲槽。在操作中，中心驅(qū)動軸47使得支承件164環(huán)繞增稠儲槽1繞中心軸線162順時針或逆時針方向旋轉(zhuǎn)，從而使得偏心軸線161繞中心軸線49旋轉(zhuǎn)。同時，驅(qū)動機(jī)構(gòu)166單獨驅(qū)動剪切裝置160，以便使得支桿163繞偏心軸線161順時針或逆時針方向旋轉(zhuǎn)，以便剪切漿凝聚體或顆粒，從而向通過漿床2的擾動區(qū)域16的漿施加基本均勻的累積剪切。該實施例的特殊優(yōu)點是，剪切裝置160的雙重旋轉(zhuǎn)提供了比前述實施例更復(fù)雜的流體運(yùn)動，因此使得在增稠漿床2中的任意非常大體積的漿固體更難形成穩(wěn)定凝聚塊，該穩(wěn)定凝聚塊將與剪切裝置160和/或耙組件48 —起旋轉(zhuǎn)并因此產(chǎn)生環(huán)圈。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道，驅(qū)動器和支承機(jī)構(gòu)可以根據(jù)需要而定位在分離裝置中或分離裝置上的任意位置。例如，支承件可以布置在儲槽的頂部或底部附近，或者在它們之間的任意位置。類似的，周邊驅(qū)動器可以位于儲槽的頂部或底部附近、在儲槽周邊內(nèi)、在它的外周處并靠近儲槽側(cè)壁、或者這些位置的任意組合。在其它實施例中，在圖4、7至14中所示的剪切裝置安裝成用于獨立于中心驅(qū)動軸 47而旋轉(zhuǎn)。剪切裝置42、80、85、88、90、95、100、110、120、130和140以及耙組件48的旋轉(zhuǎn)的這種分離能夠使得不同旋轉(zhuǎn)速度分別用于剪切裝置和耙組件。這導(dǎo)致在儲槽1內(nèi)的環(huán)圈減至最少或者防止生成，如上所述。而且，剪切裝置42、80、85、88、90、95、100、110、120、130 和140可以沿與耙組件48相反的方向旋轉(zhuǎn)，從而進(jìn)一步提高環(huán)圈的減少或防止。在這些實施例中，剪切裝置安裝在同心驅(qū)動軸上，與圖15A和15B中所示類似，盡管在該實例中同心驅(qū)動軸將安裝成繞儲槽1的中心軸線49旋轉(zhuǎn)，而不是提供基本豎直的往復(fù)運(yùn)動。
一個這樣的實施例在圖17中表示，其中，相應(yīng)特征具有相同參考標(biāo)號。在該實施例中，剪切裝置170安裝在外部同心驅(qū)動軸171上，并由它自身的一對小齒輪驅(qū)動器172來驅(qū)動，該對小齒輪驅(qū)動器172與通過內(nèi)部驅(qū)動軸47而使得耙組件48旋轉(zhuǎn)的一對小齒輪驅(qū)動器46分離。此外，剪切裝置170具有兩個徑向臂82，所述徑向臂82具有支桿173，所述支桿173從同心驅(qū)動軸171向外邊緣84延伸，并相對彼此等間距。支桿173由邊界175支承，該邊界175限定了徑向臂82的形狀。支桿173相對于豎直方向傾斜大約45°，并與邊界175連接。在該實施例中，由于支桿173的長度從旋轉(zhuǎn)軸線49到外邊緣84逐漸減小以及支桿的傾斜布置，因此剪切裝置170將基本均勻的積累剪切提供給離開擾動區(qū)域16的漿。 不過，剪切裝置170并不在支桿173之間的間隔中提供均勻的平均剪切，因為它們相對彼此等間距。也就是，由外部支桿17 施加的增加剪切力通過對支桿173的長度進(jìn)行調(diào)節(jié)而補(bǔ)償。盡管這導(dǎo)致在支桿173之間變化的平均剪切，但是由該支桿結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的積累剪切基本均勻，因為減小的支桿長度抵消了在外邊緣84處的增加的剪切。因此，剪切裝置170根據(jù)本發(fā)明的方法20和30向漿提供最佳剪切。用于分離裝置160的另外剪切裝置結(jié)構(gòu)將相對于圖18A至22B所示和簡要介紹， 其中，相應(yīng)特征具有相同參考標(biāo)號。因為這些剪切裝置基本以與剪切裝置161的操作相同的方式來操作，因此將并不重復(fù)對它們的操作進(jìn)行詳細(xì)說明。參考圖18A和18B，剪切裝置183布置成這樣，在桿168各側(cè)的、逐漸變短的傾斜支桿184具有它們各自的、朝向外的末端184a，并交替地在相對更長的傾斜支桿186之間。 同樣，較短的支桿184在更靠近旋轉(zhuǎn)軸162處提供了變化數(shù)目的剪切事件。兩組“主”支桿 186和“輔助”支桿184相對于旋轉(zhuǎn)軸線162并不對稱。兩個支桿186a和186b分別在剪切裝置183的頂部和底部部分處基本水平地延伸。主支桿186也限定了與儲槽的徑向橫截面類似的基本矩形截面。參考圖19A和19B，剪切裝置187包括多個傾斜支桿188，這些傾斜支桿188布置成之字形形式，以便限定了層疊的鋸齒狀型面。支桿188a、188b和188c相對于桿168向下延伸，而支桿188d、188e和188f相對于桿向上延伸。向下延伸的支桿188a、188b和188c 分別與向上延伸的支桿188d、188e和188f連接，以便確定不對稱支桿結(jié)構(gòu)。剪切裝置187 的一側(cè)有兩層齒，包括內(nèi)層支桿188a和188d以及外層支桿188b和188e，且支桿188c和 188f補(bǔ)充外層。剪切裝置的另一側(cè)有單內(nèi)層的支桿188a和188d。該支桿結(jié)構(gòu)在更靠近旋轉(zhuǎn)軸線162處提供了增加數(shù)目的變化剪切事件。參考圖20A和20B，剪切裝置189具有多個支桿190，這些支桿190形成不對稱的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，類似于圖13的本發(fā)明實施例中所示的網(wǎng)49。支桿190a、190d和190e相對于桿 168向下延伸，而支桿190b、190c和190f相對于桿向上延伸。支桿190布置成這樣，向下延伸的支桿190a與向上延伸的支桿190b交叉，以便限定“X”形，且各“X”連接在一起，以便限定總體菱形狀網(wǎng)外觀。第二向上延伸支桿190c和向下延伸支桿190d布置成鄰近桿168， 且向上延伸的支桿190c與向上延伸的支桿190d連接。另外組的支桿190e和190f布置在兩個X形之間，以便提供不對稱結(jié)構(gòu)。支桿190相對于豎直平面傾斜大約45°。同樣，這種支桿結(jié)構(gòu)在更靠近旋轉(zhuǎn)軸線162處提供了增加數(shù)目的變化剪切事件。參考圖21A和21B，剪切裝置191具有多個支桿192，這些支桿192繞旋轉(zhuǎn)軸線162 不對稱地布置。支桿19 向下延伸，而支桿192b相對于它們的相應(yīng)桿168向上延伸，向下
29延伸的支桿19 與向上延伸的支桿192b連接。各支桿192相對于豎直平面傾斜大約45 °。 還有內(nèi)部組的輔助支桿，輔助支桿鄰近桿168，且向下延伸的支桿192c與向上延伸的支桿 192d連接。該支桿結(jié)構(gòu)在更靠近旋轉(zhuǎn)軸線162處提供了增加數(shù)目的變化剪切事件。參考圖22A和22B，剪切裝置193具有多個支桿194，這些支桿194布置成限定了豎直偏離的箱狀結(jié)構(gòu)195，且水平支桿19 和豎直支桿194b分別限定了箱195的水平側(cè)和豎直側(cè)。此外，對角延伸的支桿IMc以之字形形式連接各箱195的一對拐角，以便限定了鋸齒形路徑，支桿IMc相對于豎直平面傾斜大約45°。傾斜支桿196與支桿IMc交叉，這樣，交叉點197偏離各箱195的中心，并布置成類似之字形形式，以便確定鋸齒狀路徑。而且，提供了水平支桿198，水平支桿198使得各交叉點197與桿168連接。該支桿結(jié)構(gòu)在更靠近旋轉(zhuǎn)軸線162處提供了增加數(shù)目的變化剪切事件。在其它實施例中，在圖4、7至14和17中所示的剪切裝置安裝成用于以圖16中所示的方式繞與儲槽1的中心軸線49平行、偏心或偏離的軸線旋轉(zhuǎn)。一個這樣的實施例在圖 23中表示，其中，相應(yīng)特征具有相應(yīng)參考標(biāo)號。在該實施例中，剪切裝置200安裝成以與圖 16的剪切裝置160相同的方式繞相對于儲槽1的中心軸線49偏心或偏離的軸線161旋轉(zhuǎn)。 因此，并不重復(fù)進(jìn)行剪切裝置200的安裝結(jié)構(gòu)的詳細(xì)說明。在該實施例與圖16的實施例之間的主要區(qū)別是，剪切裝置200具有兩個徑向臂81，所述徑向臂81具有以間隔83隔開的多個剪切元件210，所述間隔83與它們的相關(guān)剪切元件離旋轉(zhuǎn)軸線161的距離成比例地逐漸增加，直到徑向臂81的相應(yīng)外邊緣84。此外，剪切元件呈安裝在各徑向臂81上的豎直延伸線性桿或支桿210的形式。由于剪切裝置200繞偏心軸線161并且偏心軸線繞中心軸線 49的雙重旋轉(zhuǎn)，本發(fā)明人相信這導(dǎo)致剪切橫跨擾動區(qū)域16基本均勻地施加。同樣，在圖16至22B中所示的剪切裝置的結(jié)構(gòu)也可以合適變化成用于以圖4、7至 14和17中所示的方式使用同心驅(qū)動軸而繞中心軸線49旋轉(zhuǎn)。而且，圖2、7至14和16至 22B的剪切裝置也可以合適變化成用于平行于中心軸線49基本豎直地往復(fù)運(yùn)動，而不是繞該中心軸線49旋轉(zhuǎn)。盡管已經(jīng)參考繞儲槽的中心軸線旋轉(zhuǎn)的耙組件48來介紹了實施例， 但是應(yīng)當(dāng)知道，耙組件的旋轉(zhuǎn)軸線也可以與儲槽的中心軸線平行、偏離或偏心。此外，圖4、 7、8A、9至11和16至22B中的優(yōu)選實施例描述和表示為支桿相對于豎直平面(該豎直平面與徑向臂成直角)傾斜。不過應(yīng)當(dāng)知道，支桿可以相對于其它豎直平面傾斜，例如與徑向臂平行或共面的豎直平面，如圖14中所示。參考圖M至27，圖中表示了本發(fā)明的還一實施例，其中，相應(yīng)特征具有相同參考標(biāo)號。在該實施例的剪切裝置220中，支桿221布置成在圖7所示的本發(fā)明第一實施例中所示的結(jié)構(gòu)，相對于與徑向臂81成直角的豎直平面222以角度α傾斜，與上述實施例中相同，最好如圖對和25中所示。不過，支桿221也相對于與徑向臂81平行或共面的豎直平面223以角度β傾斜，這樣，支桿221具有相對于剪切裝置 220的旋轉(zhuǎn)方向傾斜的角度，最好如圖對和27中所示。與其它結(jié)構(gòu)的支桿的長度相比，支桿221的該方位使得相對較長的支桿能夠用于剪切裝置220中，并因此提高了向離開該區(qū)域的漿施加基本均勻的積累剪切的效果。應(yīng)當(dāng)知道，在其它實施例中，支桿可以只相對于豎直平面223傾斜。而且，盡管本發(fā)明的優(yōu)選實施例已經(jīng)介紹為使用成線性支桿或桿形式的剪切元件，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道，剪切元件可以使用其它形狀，例如V形傾斜桿、半圓形管或其它具有不同多邊形截面的剪切元件。特別是，支桿自身可以變化形狀，以便產(chǎn)生合適的剪切型面。例如，可以使用非線性支桿，例如盤旋形或螺旋形狀。盡管優(yōu)選實施例以橫跨擾動區(qū)域16(其中，擾動區(qū)域包括基本整個上部區(qū)域17) 基本均勻地產(chǎn)生最佳擾動(優(yōu)選是剪切)的方式進(jìn)行了描述和示例說明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道，通過橫跨只是上部區(qū)域的一部分的擾動區(qū)域來引起最佳擾動或施加最佳剪切，也可以獲得類似的有利效果。上部區(qū)域17的該部分可以包括儲槽的局部橫截面區(qū)域， 或者甚至局部容積。例如，各支桿可以從徑向臂上除去，這樣，最佳剪切在一系列間隔處產(chǎn)生，或者主要只是朝向儲槽1的外周或朝向儲槽的、鄰近或接近旋轉(zhuǎn)軸線的內(nèi)徑向區(qū)域。在這種情況下，擾動區(qū)域16橫跨儲槽1的橫截面有效分區(qū)。也可選擇，可以看成提供了通過在上部區(qū)域中的靜止區(qū)域分開的多個擾動區(qū)域。在各解釋中，橫跨擾動區(qū)域基本均勻地引起的最佳擾動或施加的剪切可以占據(jù)上部區(qū)域17的容積的至少10%直到整個上部區(qū)域 (100% )。當(dāng)漿的量近似為上部區(qū)域17的橫截面面積時，擾動或剪切在預(yù)定時間段內(nèi)施加給在上部區(qū)域17中的網(wǎng)狀漿的至少10%至100%，該預(yù)定時間段對應(yīng)于網(wǎng)狀漿通過擾動區(qū)域16的時間。本發(fā)明人認(rèn)識到可以有這樣的情況，其中，希望并不是所有的網(wǎng)狀漿受到擾動或剪切，且在這種情況下，優(yōu)選是經(jīng)過上部區(qū)域的漿的至少30% (即，擾動區(qū)域是上部區(qū)域的30% )在擾動區(qū)域16中被破壞，更優(yōu)選是經(jīng)過上部區(qū)域的漿的至少50% (即，擾動區(qū)域是上部區(qū)域的50 % )，或者甚至更優(yōu)選是經(jīng)過上部區(qū)域的漿的至少70 % ( S卩，擾動區(qū)域是上部區(qū)域的70% )。不過本發(fā)明人相信，為了使得剪切裝置的效率最大和因此提高增稠器的性能，特別優(yōu)選是經(jīng)過上部區(qū)域的漿的至少75% (即，擾動區(qū)域是上部區(qū)域的75%)受到最佳擾動或剪切，更優(yōu)選是經(jīng)過上部區(qū)域的漿的80 %，甚至更優(yōu)選是90 %，甚至更優(yōu)選是95%至100% (擾動區(qū)域為上部區(qū)域的95%至100% )，以便在使用本發(fā)明時獲得顯著的優(yōu)點。不管是基本均勻的積累剪切、基本均勻的平均剪切還是基本均勻數(shù)目的剪切事件或者它們的任意組合施加在擾動區(qū)域中，都是這樣。這還延伸至由其它機(jī)構(gòu)(不同于橫跨擾動區(qū)域基本均勻地施加剪切)引起的擾動。此外，盡管為了清楚，大部分優(yōu)選實施例表示為具有兩個徑向剪切臂，但是在其它實施例中，剪切裝置可以具有所示支桿結(jié)構(gòu)且具有多個剪切臂，例如四個、六個和八個或者更多剪切臂，這些剪切臂(等距或并不等距)隔開以便橫跨擾動區(qū)域基本均勻地施加剪切。 在這些實施例中，各剪切臂可以向擾動區(qū)域的不同部分施加剪切。例如，剪切裝置可以具有八個臂，所述臂具有相互偏離的剪切元件，這樣，雖然各臂只剪切上部區(qū)域的一部分，但是剪切裝置的總效果是在與整個上部區(qū)域基本相等的擾動區(qū)域中施加剪切。而且，應(yīng)當(dāng)知道，剪切裝置可以選擇地控制成使得平均積累剪切不同于預(yù)定最佳剪切值(高于或低于)。本發(fā)明人認(rèn)為該預(yù)定最佳剪切值和任意變化將取決于從以下組中選擇的一個或多個參數(shù)，該組基本包括剪切裝置的速度、剪切裝置的形狀、剪切區(qū)域的深度、漿成分、漿粒度、漿在儲槽中的流速、漿屈服應(yīng)力、漿粘度、下溢比重、根據(jù)重量百分比的下溢重量、絮凝劑添加至懸浮液中的速率以及漿從中沉積的懸浮液的通量。因此，平均積累剪切可以變化，并基本在預(yù)定最佳剪切值以上或以下的20%內(nèi)、在預(yù)定最佳剪切值以上或以下的30%內(nèi)、在預(yù)定最佳剪切值以上或以下的40%內(nèi)、或者在預(yù)定最佳剪切值以上或以下的50%內(nèi)。本發(fā)明還使得分離裝置能夠在更高的供給材料通量或通過量下工作，而并不減小下溢漿的密度。在這種情況下，與在擾動區(qū)域上面的漿的密度相比較，橫跨擾動區(qū)域的基本均勻的擾動仍然減小在擾動區(qū)域下面的漿的相對密度，但是由于供給材料的高通過量，用于漿沉積的時間更少。因此，漿的總體下溢密度保持與沒有使用本發(fā)明的分離裝置的下溢漿密度類似或相同。在這種情況下，本發(fā)明的優(yōu)點是使得分離裝置能夠在更高通過量下操作，也產(chǎn)生近似或相同的下溢漿密度。當(dāng)普通分離裝置在更高通過量下操作時，總體漿密度將因此減小，因為用于使得漿從供給材料中沉積的時間更少。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道，在本發(fā)明中，橫跨擾動區(qū)域基本均勻地引起擾動將破壞在擾動區(qū)域中的網(wǎng)狀漿，因此，夾帶的液體從網(wǎng)狀漿釋放，并增加在擾動區(qū)域下面的漿的相對密度。也就是，橫跨擾動區(qū)域的基本均勻的擾動將破壞、擾亂、重新布置、重新定向或 “搖動”網(wǎng)狀漿的有組織的結(jié)構(gòu)，包括但不局限于在網(wǎng)狀漿之間的連續(xù)接觸。這使得捕獲的液體釋放，該液體可以向上逸出至液體的澄清區(qū)域。當(dāng)在擾動區(qū)域下面的漿具有更高相對密度時，它具有增加的壓實密度，從而能夠更快速地沉積，因此更多漿在擾動區(qū)域下面壓緊至漿床中。因此，漿床的下溢密度最大，且最大量的稀釋液體可以通過溢流槽而回收。當(dāng)擾動(優(yōu)選是成剪切形式)在漿床的上部區(qū)域中的擾動區(qū)域中時，該效果特別有利。因此，本發(fā)明獲得明顯高效的性能和獲得大量的沉積材料。另一優(yōu)點是在擾動區(qū)域中產(chǎn)生的紊流將阻止或防止在漿床或網(wǎng)狀漿層中形成環(huán)圈。在所有這些方面，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有實際和明顯的經(jīng)濟(jì)改進(jìn)。盡管已經(jīng)參考特殊實例介紹了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道，本發(fā)明可以以多種其它形式來實施。
權(quán)利要求
1.一種從儲槽內(nèi)的供給材料中分離漿的方法，該方法包括以下步驟 將供給材料引入儲槽內(nèi)；使得供給材料在儲槽中沉積； 使得漿形成為凝聚體；使得漿的凝聚體朝著儲槽的底部沉積并形成網(wǎng)狀漿層；以及橫跨在網(wǎng)狀漿層的上部區(qū)域中的擾動區(qū)域基本均勻地引起擾動，以便在預(yù)定時間段內(nèi)破壞在擾動區(qū)域中的網(wǎng)狀漿；從而使得夾帶的液體從擾動區(qū)域中的網(wǎng)狀漿內(nèi)釋放，并增加在擾動區(qū)域下面的漿的相對密度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中引起擾動的步驟包括橫跨擾動區(qū)域基本均勻地產(chǎn)生紊流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中引起擾動的步驟包括橫跨擾動區(qū)域基本均勻地施加剪切。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中在預(yù)定時間段內(nèi)橫跨擾動區(qū)域基本均勻地施加剪切。
5.根據(jù)前述任意一個權(quán)利要求所述的方法，其中該預(yù)定時間段基本對應(yīng)于網(wǎng)狀漿通過擾動區(qū)域的時間。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5中任意一個所述的方法，其中剪切使用從以下組中選擇的剪切機(jī)制來施加，該組包括液體射流、氣體射流、機(jī)械振動、超聲波脈沖、流化作用和機(jī)械攪動。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中剪切機(jī)制是機(jī)械攪動，施加剪切的步驟使用剪切裝置來進(jìn)行，該剪切裝置包括至少兩個剪切臂，所述剪切臂被支承用于在擾動區(qū)域內(nèi)運(yùn)動；以及多個剪切元件，用于向網(wǎng)狀漿施加剪切。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中剪切機(jī)制是機(jī)械攪動，施加剪切的步驟使用剪切裝置來進(jìn)行，該剪切裝置包括多個剪切元件，所述剪切元件沿剪切裝置的至少一個臂隔開， 以便限定在剪切元件之間的相應(yīng)的間隔，該方法還包括沿與該至少一個臂平行或重合的線在所述間隔的至少兩個中施加基本均勻的平均剪切的步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中沿該線的剪切元件之間的所有間隔中的平均剪切都基本均勻或相同。
10.根據(jù)權(quán)利要求3至9中任意一個所述的方法，還包括在預(yù)定時間段內(nèi)向擾動區(qū)域中的網(wǎng)狀漿施加基本均勻的累積剪切的步驟。
11.根據(jù)權(quán)利要求3至10中任意一個所述的方法，還包括在預(yù)定時間段內(nèi)向擾動區(qū)域中的網(wǎng)狀漿施加基本均勻數(shù)目的剪切事件的步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求7至11中任意一個所述的方法，其中施加剪切的步驟包括使得剪切裝置在擾動區(qū)域中運(yùn)動。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中剪切裝置與儲槽的中心軸線基本平行地運(yùn)動， 以便施加剪切。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中剪切裝置在擾動區(qū)域內(nèi)旋轉(zhuǎn)，以便施加剪切。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中施加剪切的步驟還包括使得剪切裝置繞相對于儲槽的中心軸線平行、偏心或偏離的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中該方法包括使得所述旋轉(zhuǎn)軸線相對于中心軸線運(yùn)動的步驟。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的方法，其中該方法包括將剪切裝置可旋轉(zhuǎn)地安裝在支承件上，并將支承件布置成繞中心軸線運(yùn)動。
18.根據(jù)權(quán)利要求7至17中任意一個所述的方法，其中該方法還包括使得剪切元件相對于豎直平面以一傾斜角度延伸的步驟，該豎直平面與該至少一個剪切臂平行或成直
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述傾斜角度在30°和50°之間，更優(yōu)選是大約45°。
20.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中剪切機(jī)制是機(jī)械攪動，且施加剪切的步驟使用剪切裝置來進(jìn)行，該剪切裝置包括至少一個局部平面形板，所述局部平面形板具有多個開
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中施加剪切的步驟還包括使得該至少一個局部平面形板基本平行于儲槽的中心軸線運(yùn)動，或者使得該至少一個局部平面形板繞一旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，以便向網(wǎng)狀漿施加基本均勻的積累剪切、在至少兩個開口中的基本均勻的平均剪切，或者基本均勻數(shù)目的剪切事件。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，還包括以下步驟使得該至少一個局部平面形板繞一旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，從該旋轉(zhuǎn)軸線至該至少一個局部平面形板的外邊緣逐漸增加一個或多個開口的尺寸，以便向網(wǎng)狀漿施加基本均勻的積累剪切。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，還包括使得開口的尺寸基本均勻的步驟，以便向網(wǎng)狀漿施加基本均勻數(shù)目的剪切事件。
24.根據(jù)權(quán)利要求7至23中任意一個所述的方法，其中該方法包括獨立于中心驅(qū)動軸來驅(qū)動剪切裝置的運(yùn)動的步驟。
25.根據(jù)前述任意一個權(quán)利要求所述的方法，其中擾動使得在擾動區(qū)域下面的漿重新形成為相對于在擾動區(qū)域上面的漿具有顯著更高的密度。
26.根據(jù)前述任意一個權(quán)利要求所述的方法，其中引起擾動的步驟使得在擾動區(qū)域下面的漿的密度逐漸增加。
27.根據(jù)權(quán)利要求25或26所述的方法，其中在擾動區(qū)域下面的漿的密度比在擾動區(qū)域上面的漿的密度大至少5%。
28.根據(jù)權(quán)利要求25或26所述的方法，其中在擾動區(qū)域下面的漿的密度比在擾動區(qū)域上面的漿的密度大至少10%。
29.根據(jù)權(quán)利要求25或26所述的方法，其中在擾動區(qū)域下面的漿的密度比在擾動區(qū)域上面的漿的密度大至少25%。
30.根據(jù)權(quán)利要求25或26所述的方法，其中在擾動區(qū)域下面的漿的密度比在擾動區(qū)域上面的漿的密度大至少35%。
31.根據(jù)權(quán)利要求25或26所述的方法，其中在擾動區(qū)域下面的漿的密度比在擾動區(qū)域上面的漿的密度大至少50%。
32.根據(jù)前述任意一個權(quán)利要求所述的方法，其中擾動區(qū)域在網(wǎng)狀漿層的上部75%內(nèi)。
33.根據(jù)權(quán)利要求1至31中任意一個所述的方法，其中擾動區(qū)域在網(wǎng)狀漿層的上半部分內(nèi)。
34.根據(jù)權(quán)利要求1至31中任意一個所述的方法，其中擾動區(qū)域在網(wǎng)狀漿層的上部 30% 內(nèi)。
35.根據(jù)權(quán)利要求1至31中任意一個所述的方法，其中擾動區(qū)域在網(wǎng)狀漿層的上部 10% 內(nèi)。
36.根據(jù)權(quán)利要求1至31中任意一個所述的方法，其中擾動區(qū)域在網(wǎng)狀漿層的頂部處或頂部附近。
37.根據(jù)權(quán)利要求1至31中任意一個所述的方法，其中擾動區(qū)域從網(wǎng)狀漿層的上部區(qū)域延伸以包括阻礙區(qū)域的一部分。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中擾動區(qū)域包括阻礙區(qū)域的下部部分。
39.根據(jù)前述任意一個權(quán)利要求所述的方法，其中擾動區(qū)域包括網(wǎng)狀漿層的上部區(qū)域的一部分。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其中擾動區(qū)域包括上部區(qū)域的一部分容積。
41.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其中擾動區(qū)域至少局部包括上部區(qū)域的一定橫截面面積。
42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其中擾動區(qū)域在預(yù)定時間段內(nèi)包括上部區(qū)域的橫截面面積的至少10%。
43.根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其中擾動區(qū)域在預(yù)定時間段內(nèi)包括上部區(qū)域的橫截面面積的至少30%。
44.根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其中擾動區(qū)域在預(yù)定時間段內(nèi)包括上部區(qū)域的橫截面面積的至少50%。
45.根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其中擾動區(qū)域在預(yù)定時間段內(nèi)包括上部區(qū)域的橫截面面積的至少70%。
46.根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其中擾動區(qū)域在預(yù)定時間段內(nèi)包括上部區(qū)域的橫截面面積的至少80%。
47.根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其中擾動區(qū)域在預(yù)定時間段內(nèi)包括上部區(qū)域的橫截面面積的至少90%。
48.根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其中擾動區(qū)域在預(yù)定時間段內(nèi)包括上部區(qū)域的基本整個橫截面面積。
49.一種分離裝置，用于使得漿從供給材料中分離，該分離裝置包括儲槽，用于接收供給材料，其中，供給材料在儲槽中沉積，且漿形成為凝聚體，該漿的凝聚體朝著儲槽的底部沉積，并形成網(wǎng)狀漿層；以及擾動引起裝置，用于橫跨在網(wǎng)狀漿層的上部區(qū)域中的擾動區(qū)域基本均勻地引起擾動， 以便在預(yù)定時間段內(nèi)破壞在擾動區(qū)域中的網(wǎng)狀漿；因此，從擾動區(qū)域中的網(wǎng)狀漿釋放夾帶的液體，并增加在擾動區(qū)域下面的漿的相對密度。
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的分離裝置，其中擾動引起裝置橫跨擾動區(qū)域基本均勻地產(chǎn)生紊流。
51.根據(jù)權(quán)利要求49所述的分離裝置，其中擾動引起裝置包括剪切裝置，用于橫跨擾動區(qū)域基本均勻地施加剪切。
52.根據(jù)權(quán)利要求49所述的分離裝置，其中剪切裝置在預(yù)定時間段內(nèi)橫跨擾動區(qū)域施加剪切。
53.根據(jù)權(quán)利要求49至52中任意一個所述的分離裝置，其中該預(yù)定時間段基本對應(yīng)于網(wǎng)狀漿通過擾動區(qū)域的時間。
54.根據(jù)權(quán)利要求49至53中任意一個所述的分離裝置，其中剪切裝置利用從以下組中選擇的剪切機(jī)制來施加剪切，該組包括液體射流、氣體射流、機(jī)械振動、超聲波脈沖、流化作用和機(jī)械攪動。
55.根據(jù)權(quán)利要求M所述的分離裝置，其中剪切機(jī)制是機(jī)械攪動，剪切裝置包括至少兩個剪切臂，所述剪切臂被支承用于在擾動區(qū)域內(nèi)運(yùn)動；以及多個剪切元件，用于向網(wǎng)狀漿施加剪切。
56.根據(jù)權(quán)利要求M所述的分離裝置，其中剪切機(jī)制是機(jī)械攪動，剪切裝置包括多個剪切元件，所述剪切元件沿剪切裝置的至少一個臂隔開，以便限定在剪切元件之間的相應(yīng)的間隔，這樣，基本均勻的平均剪切沿與該至少一個臂平行或重合的線施加在所述間隔中的至少兩個中。
57.根據(jù)權(quán)利要求56所述的分離裝置，其中沿該線的在剪切元件之間的所有間隔中的平均剪切都基本均勻或相同。
58.根據(jù)權(quán)利要求M至57中任意一個所述的分離裝置，其中在預(yù)定時間段內(nèi)向擾動區(qū)域中的網(wǎng)狀漿施加基本均勻的累積剪切。
59.根據(jù)權(quán)利要求M至58中任意一個所述的分離裝置，其中在預(yù)定時間段內(nèi)向擾動區(qū)域中的網(wǎng)狀漿施加基本均勻數(shù)目的剪切事件。
60.根據(jù)權(quán)利要求M至59中任意一個所述的分離裝置，其中剪切裝置在擾動區(qū)域中運(yùn)動。
61.根據(jù)權(quán)利要求61所述的分離裝置，其中剪切裝置與儲槽的中心軸線基本平行地運(yùn)動。
62.根據(jù)權(quán)利要求61所述的分離裝置，其中剪切裝置在擾動區(qū)域內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
63.根據(jù)權(quán)利要求62所述的分離裝置，其中剪切裝置繞相對于儲槽的中心軸線平行、 偏心或偏離的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。
64.根據(jù)權(quán)利要求63所述的分離裝置，其中所述旋轉(zhuǎn)軸線相對于中心軸線能夠運(yùn)動。
65.根據(jù)權(quán)利要求63或64所述的分離裝置，其中剪切裝置可旋轉(zhuǎn)地安裝在支承件上，且支承件布置成繞中心軸線運(yùn)動。
66.根據(jù)權(quán)利要求62至65中任意一個所述的分離裝置，其中兩個或更多剪切元件繞剪切裝置的旋轉(zhuǎn)軸線不對稱地布置。
67.根據(jù)權(quán)利要求62至66中任意一個所述的分離裝置，其中兩個或更多剪切元件相互以不均勻的間隔隔開。
68.根據(jù)權(quán)利要求67所述的分離裝置，其中不均勻的間隔從旋轉(zhuǎn)軸線至至少一個臂的外邊緣逐漸增加。
69.根據(jù)權(quán)利要求62至68中任意一個所述的分離裝置，其中剪切元件限定了剪切裝置的錐形型面。
70.根據(jù)權(quán)利要求62至69中任意一個所述的分離裝置，其中剪切元件的長度從剪切裝置的旋轉(zhuǎn)軸線至至少一個臂的外邊緣逐漸減小。
71.根據(jù)權(quán)利要求62至70中任意一個所述的分離裝置，其中一個或多個剪切元件的厚度從剪切裝置的旋轉(zhuǎn)軸線至至少一個臂的外邊緣逐漸減小。
72.根據(jù)權(quán)利要求55至71中任意一個所述的分離裝置，其中一個或多個剪切元件相對于豎直平面以一傾斜角度延伸，該豎直平面與至少一個剪切臂平行或成直角。
73.根據(jù)權(quán)利要求72所述的分離裝置，其中所述傾斜角度在30°和50°之間，最優(yōu)選是大約45°。
74.根據(jù)權(quán)利要求M所述的分離裝置，其中剪切機(jī)制是機(jī)械攪動，且剪切裝置包括至少一個局部平面形板，該局部平面形板具有多個開口。
75.根據(jù)權(quán)利要求74所述的分離裝置，其中該至少一個局部平面形板基本平行于儲槽的中心軸線運(yùn)動，或者用于繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，以便對網(wǎng)狀漿引起基本均勻的積累剪切、在至少兩個開口中的基本均勻的平均剪切，或者基本均勻數(shù)目的剪切事件。
76.根據(jù)權(quán)利要求75所述的分離裝置，其中一個或多個開口的尺寸從旋轉(zhuǎn)軸線至該至少一個局部平面形板的外邊緣逐漸增加，以便對網(wǎng)狀漿引起基本均勻的積累剪切。
77.根據(jù)權(quán)利要求75所述的分離裝置，其中開口的尺寸基本均勻，以便對網(wǎng)狀漿引起基本均勻數(shù)目的剪切事件。
78.根據(jù)權(quán)利要求M所述的分離裝置，其中剪切機(jī)制是機(jī)械攪動，剪切裝置包括多個剪切元件，這些剪切元件布置成一圖形，剪切裝置可繞一旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。
79.根據(jù)權(quán)利要求78所述的分離裝置，其中兩個或更多剪切元件相互連接，以便形成網(wǎng)狀圖形。
80.根據(jù)權(quán)利要求79所述的分離裝置，其中在剪切元件之間的間隔與它們的相應(yīng)的剪切元件至旋轉(zhuǎn)軸線的距離成比例地逐漸增加，以便對網(wǎng)狀漿引起基本均勻的積累剪切和 /或在剪切元件之間的間隔中的基本均勻的平均剪切。
81.根據(jù)權(quán)利要求79所述的分離裝置，其中剪切裝置具有相同的網(wǎng)尺寸，以便對網(wǎng)狀漿引起基本均勻數(shù)目的剪切事件。
82.根據(jù)權(quán)利要求55至81中任意一個所述的分離裝置，其中分離裝置包括獨立于儲槽的中心驅(qū)動軸的、用于剪切裝置的驅(qū)動機(jī)構(gòu)。
83.根據(jù)權(quán)利要求82所述的分離裝置，其中獨立的驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括布置在儲槽的外邊緣處的驅(qū)動機(jī)構(gòu)。
84.根據(jù)權(quán)利要求82所述的分離裝置，其中獨立的驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動軸，該驅(qū)動軸與儲槽的中心驅(qū)動軸同心。
85.根據(jù)權(quán)利要求49至84中任意一個所述的分離裝置，其中擾動使得在擾動區(qū)域下面的漿重新形成為相對于在擾動區(qū)域上面的漿具有顯著更高的密度。
86.根據(jù)權(quán)利要求49至85中任意一個所述的分離裝置，其中擾動使得在擾動區(qū)域下面的漿的密度逐漸增加。
87.根據(jù)權(quán)利要求85或86所述的分離裝置，其中在擾動區(qū)域下面的漿的密度比在擾動區(qū)域上面的漿的密度大至少5%。
88.根據(jù)權(quán)利要求85或86所述的分離裝置，其中在擾動區(qū)域下面的漿的密度比在擾動區(qū)域上面的漿的密度大至少10%。
89.根據(jù)權(quán)利要求85或86所述的分離裝置，其中在擾動區(qū)域下面的漿的密度比在擾動區(qū)域上面的漿的密度大至少25%。
90.根據(jù)權(quán)利要求85或86所述的分離裝置，其中在擾動區(qū)域下面的漿的密度比在擾動區(qū)域上面的漿的密度大至少35%。
91.根據(jù)權(quán)利要求85或86所述的分離裝置，其中在擾動區(qū)域下面的漿的密度比在擾動區(qū)域上面的漿的密度大至少50%。
92.根據(jù)權(quán)利要求49至91中任意一個所述的分離裝置，其中擾動區(qū)域在網(wǎng)狀漿層的上部75%內(nèi)。
93.根據(jù)權(quán)利要求49至91中任意一個所述的分離裝置，其中擾動區(qū)域在網(wǎng)狀漿層的上半部分內(nèi)。
94.根據(jù)權(quán)利要求49至91中任意一個所述的分離裝置，其中擾動區(qū)域在網(wǎng)狀漿層的上部30%內(nèi)。
95.根據(jù)權(quán)利要求49至91中任意一個所述的分離裝置，其中擾動區(qū)域在網(wǎng)狀漿層的上部10%內(nèi)。
96.根據(jù)權(quán)利要求49至91中任意一個所述的分離裝置，其中擾動區(qū)域在網(wǎng)狀漿層的頂部處或頂部附近。
97.根據(jù)權(quán)利要求49至96中任意一個所述的分離裝置，其中擾動區(qū)域從網(wǎng)狀漿層的上部區(qū)域延伸以包括阻礙區(qū)域的一部分。
98.根據(jù)權(quán)利要求97所述的分離裝置，其中擾動區(qū)域延伸以包括阻礙區(qū)域的下部部分。
99.根據(jù)權(quán)利要求49至98中任意一個所述的分離裝置，其中擾動區(qū)域包括網(wǎng)狀漿層的上部區(qū)域的一部分。
100.根據(jù)權(quán)利要求99所述的分離裝置，其中擾動區(qū)域包括上部區(qū)域的一部分容積。
101.根據(jù)權(quán)利要求99所述的分離裝置，其中擾動區(qū)域至少局部包括上部區(qū)域的一定橫截面面積。
102.根據(jù)權(quán)利要求101所述的分離裝置，其中擾動區(qū)域在預(yù)定時間段內(nèi)包括上部區(qū)域的橫截面面積的至少10%。
103.根據(jù)權(quán)利要求101所述的分離裝置，其中擾動區(qū)域在預(yù)定時間段內(nèi)包括上部區(qū)域的橫截面面積的至少30%。
104.根據(jù)權(quán)利要求101所述的分離裝置，其中擾動區(qū)域在預(yù)定時間段內(nèi)包括上部區(qū)域的橫截面面積的至少50%。
105.根據(jù)權(quán)利要求101所述的分離裝置，其中擾動區(qū)域在預(yù)定時間段內(nèi)包括上部區(qū)域的橫截面面積的至少70%。
106.根據(jù)權(quán)利要求101所述的分離裝置，其中擾動區(qū)域在預(yù)定時間段內(nèi)包括上部區(qū)域的橫截面面積的至少80%。
107.根據(jù)權(quán)利要求101所述的分離裝置，其中擾動區(qū)域在預(yù)定時間段內(nèi)包括上部區(qū)域的橫截面面積的至少90%。
108.根據(jù)權(quán)利要求101所述的分離裝置，其中擾動區(qū)域在預(yù)定時間段內(nèi)包括上部區(qū)域的基本整個橫截面面積。
109.根據(jù)權(quán)利要求49至108中任意一個所述的分離裝置，其中平均積累剪切至少基本在預(yù)定最佳剪切值以上或以下的20%內(nèi)。
110.根據(jù)權(quán)利要求108所述的分離裝置，其中平均積累剪切至少基本在預(yù)定最佳剪切值以上或以下的30%內(nèi)。
111.根據(jù)權(quán)利要求108所述的分離裝置，其中平均積累剪切至少基本在預(yù)定最佳剪切值以上或以下的40%內(nèi)。
112.根據(jù)權(quán)利要求108所述的分離裝置，其中平均積累剪切至少基本在預(yù)定最佳剪切值以上或以下的50%內(nèi)。
113.根據(jù)權(quán)利要求109至112中任意一個所述的分離裝置，其中預(yù)定最佳剪切值根據(jù)從以下組中選擇的一個或多個參數(shù)來確定，該組基本包括剪切裝置的速度、剪切裝置的形狀、剪切區(qū)域的深度、漿成分、漿粒度、漿在儲槽中的流速、漿屈服應(yīng)力、漿粘度、下溢比重、根據(jù)重量百分比的下溢重量、絮凝劑添加至懸浮液中的速率以及漿從中沉積的供給材料的通量。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種從儲槽(1)內(nèi)的供給材料中分離漿的方法(20)，該方法包括以下步驟(23)將供給材料(22)引入儲槽(1)內(nèi)；(24)使得供給材料(22)能夠在儲槽(1)中沉積；(25)使得漿(21)能夠形成凝聚體(13)；(26)使得漿凝聚體(13)能夠朝著儲槽(1)的底部沉積和形成網(wǎng)狀漿層(2)；以及(27)橫跨在網(wǎng)狀層(2)的上部區(qū)域中的擾動區(qū)域(16)基本均勻地引起擾動，以便在預(yù)定時間段內(nèi)破壞在擾動區(qū)域中的網(wǎng)狀漿；從而使得夾帶的液體從擾動區(qū)域(16)中的網(wǎng)狀漿內(nèi)釋放，并增加在擾動區(qū)域下面的漿的相對密度。本發(fā)明還提供了一種用于從供給材料(22)中分離漿(21)的分離裝置(40)。
文檔編號B01D21/02GK102196846SQ200980142132
公開日2011年9月21日 申請日期2009年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月17日
發(fā)明者I·阿巴斯諾特, L·T·列, R·特里格拉夫卡寧 申請人:奧圖泰有限公司