一种矿用浓缩器,属于矿物加工设备技术领域,包括筒体和微孔陶瓷管,筒体套在微孔陶瓷管外;微孔陶瓷管由上方的圆柱体部分和下方的锥体部分组成,圆柱体部分的顶部设有溢流口与筒体外部连通,圆柱体部分的上方设有进料口与筒体外部连通,锥体部分的底端设有底流口与筒体外部连通,筒体的下方还设有真空口与外部连通;其中微孔陶瓷管的在筒体内的部分的侧壁上设有微孔将微孔陶瓷管的侧壁内外连通。本发明的矿用浓缩器具有占地面积小,操作简便,使用成本低,工作效率高等优点。
1.一种矿用浓缩器,其特征在于包括筒体和微孔陶瓷管,筒体套在微孔陶瓷管外;微孔陶瓷管由上方的圆柱体部分和下方的锥体部分组成,圆柱体部分的顶部设有溢流口与筒体外部连通,圆柱体部分的上方设有进料口与筒体外部连通,锥体部分的底端设有底流口与筒体外部连通,筒体的下方还设有真空口与外部连通;其中微孔陶瓷管的在筒体内的部分的侧壁上设有微孔将微孔陶瓷管的侧壁内外连通;所述的进料口的轴线与圆柱体部分及锥体部分的轴线垂直;所述的微孔的直径在0~0.5微米之间;所述的微孔陶瓷管的孔隙率为5~30%。
2.根据权利要求1所述的一种矿用浓缩器,其特征在于所述的进料口与底流口的面积之比为1:(0.5~0.8)。
3.根据权利要求1所述的一种矿用浓缩器,其特征在于所述的锥体部分的倾角为10o~35o;锥体部分与圆柱体部分的高度之比为1:(0.2~5)。技术领域
本发明属于矿物加工设备技术领域,特别涉及一种矿用浓缩器。
背景技术
我国目前矿浆浓缩脱水最常用的方法是采用浓密机自然沉降浓缩,但存在设备投资大、占地面积大、作业效率低、微细颗粒跑漏等缺点。通过添加絮凝剂可以在一定程度上改善沉降分离效果,xa0但仍未从根本上解决浓密机效率低、占地面积大的缺点。若采用水力旋流器作为矿浆浓缩脱水设备,xa0存在的主要问题是难以直接获得澄清的溢流,xa0通常需要与其它脱水设备配合使用。在土地资源紧张的今天,无论是新选矿厂的建设还是老厂的改造,往往没有足够的空间安放体积庞大的浓密机;因此,新型高效浓缩设备的研制是一个急需解决的问题。
发明内容
针对现有矿浆浓缩设备在技术上存在的上述问题,本发明提供一种矿用浓缩器,在浓缩器内设置微孔陶瓷管,并使微孔陶瓷管内形成回转流,通过在微孔陶瓷管外抽真空形成微孔陶瓷管内外的压力差,达到固液分离的效果。本发明的矿用浓缩器包括筒体和微孔陶瓷管,筒体套在微孔陶瓷管外;微孔陶瓷管由上方的圆柱体部分和下方的锥体部分组成,圆柱体部分的顶部设有溢流口与筒体外部连通,圆柱体部分的上方设有进料口与筒体外部连通,锥体部分的底端设有底流口与筒体外部连通,筒体的下方还设有真空口与外部连通;其中微孔陶瓷管的在筒体内的部分的侧壁上设有微孔将微孔陶瓷管的侧壁内外连通。上述的进料口的轴线与圆柱体部分及锥体部分的轴线垂直。上述的微孔的直径在0~0.5微米之间。上述的微孔陶瓷管的孔隙率为5~30%。上述的进料口与底流口的面积之比为1:(0.5~0.8)。上述的锥体部分的倾角为10o~35o;锥体部分与圆柱体部分的高度之比为1:(0.2~5)。采用本发明的矿用浓缩器进行矿浆浓缩的方法为:将矿用浓缩器的溢流口与搅拌槽连通,将搅拌槽的出料口通过送料泵与矿用浓缩器的进料口连通,将真空口通过真空管道与真空泵连通,真空管道还与滤液接收槽连通,将底流口与浓缩液接收槽连通;将待浓缩的矿浆置于搅拌槽内,开启真空泵使筒体内的压力≤0.085MPa;在搅拌条件下开启送料泵,将矿浆从微孔陶瓷管轴线的垂直方向送入微孔陶瓷管内,矿浆中的液体通过微孔进入筒体并通过真空口进入滤液接收槽;溢流部分从溢流口返回到搅拌槽中,被浓缩后的浓缩液从底流口进入浓缩液接收槽。上述方法中,进入微孔陶瓷管的矿浆的压力为0.1~0.4MPa。本发明的原理是:通过真空泵的抽气作用,筒体具有负压,微孔陶瓷管的内外形成压力差,在这种压差的作用下,矿浆中的液体透过陶瓷管的微孔,而固体颗粒无法透过微孔,从而达到固液分离的目的。微孔陶瓷管具有产生毛细效应的微孔,使微孔中的毛细作用力大于真空所施加的力,微孔始终保持充满液体状态,以保证在任何情况下,微孔陶瓷管没有空气透过,固液分离时能耗低、真空度高。另外,矿浆中的固体颗粒,由于离心惯性力的作用在微孔陶瓷管内产生向外运动的趋势,但由于矿浆由外向内的径向流动的阻碍,使得细小的颗粒所受离心惯性力太小,不足以克服液流阻力,而只能随向内的矿浆流一起由外向内运动;而较粗的颗粒则借较大的离心惯性力克服向内流动矿浆流的阻碍,由内向外运动;从而使粗颗粒处于回转流的外缘,细颗粒则处于回转流的内侧,可以有效的防止微细颗粒对微孔陶瓷管微孔的堵塞。本发明的矿用浓缩器具有占地面积小,操作简便,使用成本低,工作效率高等优点。
附图说明
图1为本发明实施例中的矿用浓缩器剖面结构示意图;图中,1、筒体,2、微孔陶瓷体圆柱体部分,3、微孔陶瓷体锥体部分,4、进料口,5、底流口,6、溢流口,7、真空口,8、微孔,9、真空泵,10、滤液接收槽,11、真空压力表,12、浓缩液接收槽,13、搅拌槽,14、送料泵,15、泵压力表。
具体实施方式
本发明实施例中采用的矿浆是由矿山出产的铁矿石加水制成重量浓度15~25%的矿浆制成;铁矿石中铁物相的化学分析结如表1所示。表1成分磁性铁中铁碳酸铁中铁氧化铁中铁硫化铁中铁硅酸铁中铁TFe 含量/%42.733.351.640.202.5250.44分布率/%84.716.643.250.405.00100.00本发明实施例中采用的铁矿石的粒度组成及各粒级金属分布率分析结果如表2所示。表2ntent="drawing" img-format="jpg" inline="no" orientation="portrait" wi="534"/>本发明实施例中采用的浓缩器的微孔陶瓷圆柱体部分的内径为50~150mm。实施例1矿用浓缩器结构如图1所示,包括筒体1和微孔陶瓷管,筒体1套在微孔陶瓷管外;微孔陶瓷管由上方的微孔陶瓷体圆柱体部分2和下方的微孔陶瓷体锥体部分3组成,微孔陶瓷体圆柱体部分2的顶部设有溢流口6与筒体1外部连通,微孔陶瓷体圆柱体部分2的上方设有进料口4与筒体1外部连通,微孔陶瓷体锥体部分3的底端设有底流口5与筒体1外部连通,筒体1的下方还设有真空口7与外部连通;其中微孔陶瓷管的在筒体1内的部分的侧壁上设有微孔8将微孔陶瓷管的侧壁内外连通;进料口4的轴线与微孔陶瓷体圆柱体部分2及微孔陶瓷体锥体部分3的轴线垂直;微孔的直径在0~0.5微米之间;微孔陶瓷管上分布有微孔的部分的孔隙率为10~20%;进料口与底流口的面积之比为1:0.8;微孔陶瓷体锥体部分的倾角为15o;锥体部分与圆柱体部分的高度之比为1:1.5;矿浆浓缩方法为:将矿用浓缩器的溢流口与搅拌槽连通,将搅拌槽的出料口通过送料泵与矿用浓缩器的进料口连通,将真空口通过真空管道与真空泵连通,真空管道还与滤液接收槽连通,将底流口与浓缩液接收槽连通,结构如图1所示;将待浓缩的矿浆置于搅拌槽内,开启真空泵使筒体内的压力≤0.085MPa;在搅拌条件下开启送料泵,将矿浆从微孔陶瓷管轴线的垂直方向送入微孔陶瓷管内,矿浆中的液体通过微孔进入筒体并通过真空口进入滤液接收槽;溢流部分从溢流口返回到搅拌槽中,被浓缩后的浓缩液从底流口进入浓缩液接收槽;其中进入微孔陶瓷管的矿浆的压力为0.3MPa;矿浆的重量浓度为19%,矿浆在搅拌槽内搅拌时间为30min;浓缩结果如表3所示:xa0表3xa0浓缩试验结果xa0给矿溢流(溢流口)底流(底流口)浓度/%19.0015.2342.55产率/%100.0017.6282.38微孔陶瓷圆柱体部分的内径为50mm,处理量为3.5m³/h,产生澄清滤液量为1.45m³/h。实施例2矿用浓缩器结构同实施例1,不同点在于:微孔陶瓷管上分布有微孔的部分的孔隙率为5~15%;进料口与底流口的面积之比为1:0.5;微孔陶瓷体锥体部分的倾角为20o;锥体部分与圆柱体部分的高度之比为1:2;矿浆浓缩方法同实施例1,不同点在于:进入微孔陶瓷管的矿浆的压力为0.3MPa;矿浆的重量浓度为24%,矿浆在搅拌槽内搅拌时间为30min;浓缩结果如表4所示:表4xa0给矿溢流(溢流口)底流(底流口)浓度/%24.0019.1145.42产率/%100.0020.2779.73矿用浓缩器的处理量为3.5m³/h,产生澄清滤液量为1.14m³/h。实施例3矿用浓缩器结构同实施例1,不同点在于:微孔陶瓷管上分布有微孔的部分的孔隙率为20~30%;进料口与底流口的面积之比为1:0.6;微孔陶瓷体锥体部分的倾角为10o;锥体部分与圆柱体部分的高度之比为1:0.2;矿浆浓缩方法同实施例1,不同点在于:进入微孔陶瓷管的矿浆的压力为0.4xa0MPa;矿浆的重量浓度为20%,矿浆在搅拌槽内搅拌时间为60min;底流重量浓度浓度44.17%,产率80.22%;微孔陶瓷圆柱体部分的内径为150mm,矿用浓缩器的处理量为30m³/h,产生澄清滤液量为12m³/h。实施例4矿用浓缩器结构同实施例1,不同点在于:微孔陶瓷管上分布有微孔的部分的孔隙率为5~15%;微孔陶瓷体锥体部分的倾角为35o;锥体部分与圆柱体部分的高度之比为1:5;矿浆浓缩方法同实施例1,不同点在于:进入微孔陶瓷管的矿浆的压力为0.2MPa;矿浆的重量浓度为25%,矿浆在搅拌槽内搅拌时间为40min;底流重量浓度浓度46.13%,产率81.47%;微孔陶瓷圆柱体部分的内径为100mm,矿用浓缩器的处理量为14.5m³/h,产生澄清滤液量为4.8m³/h。实施例5矿用浓缩器结构同实施例1,不同点在于:微孔陶瓷管上分布有微孔的部分的孔隙率为20~30%;进料口与底流口的面积之比为1:0.5;微孔陶瓷体锥体部分的倾角为30o;锥体部分与圆柱体部分的高度之比为1:3;矿浆浓缩方法同实施例1,不同点在于:进入微孔陶瓷管的矿浆的压力为0.1MPa;矿浆的重量浓度为28%,矿浆在搅拌槽内搅拌时间为50min;底流重量浓度浓度45.58%,产率83.29%;微孔陶瓷圆柱体部分的内径为100mm,矿用浓缩器的处理量为15m³/h,产生澄清滤液量为4.6m³/h。