【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及礦山充填以及尾砂漿體脫水分離，尤其涉及一種基于機械小擾動提高尾砂濃度的裝置及應用方法。
技術介紹
1、原礦石經(jīng)過選礦后產(chǎn)生的廢尾礦一般會集中排放至尾礦庫堆存，但尾礦庫是一個具有高勢能的人造泥石流危險源，存在潰壩危險，并且尾礦存在的有害成分會對尾礦庫周圍環(huán)境造成嚴重污染，充填采礦法可以將尾礦庫中的尾礦經(jīng)一系列工序過后再次充至井下，有效解決了礦山綠色可持續(xù)發(fā)展的難題。在礦山充填領域處理尾礦漿固液分離過程一般使用深錐濃密機與倉儲濃密機兩種，這兩類濃密機的濃密機理都是通過尾礦與化學藥劑反應從而產(chǎn)生絮團，絮團在重力的作用下快速向下沉降，分離出的液體則溢流出濃密機外，進而初步得到一定濃度的尾砂漿。
2、為了能夠滿足礦山對于充填尾礦高濃度的要求，深錐濃密機在內(nèi)部設置了一種電機驅(qū)動的耙架，并在耙架臂上安裝了豎管用于擾動垂直方向上的尾砂，釋放尾砂顆粒間壓存的液體，達到提高尾礦濃度的效果。倉儲濃密機通過增加筒倉高度，提高濃密機內(nèi)腔體上部尾砂漿體對底部尾砂的壓力，并通過靜置的方式，通過上腔尾砂漿的重力壓出底部尾砂絮團分子中的液體，但往往通過重力擠壓排出水分的方式具有一定的滯后性，需要較長的時間完成濃密工作，且對于粗顆粒尾砂的適應性差，在耙架運轉(zhuǎn)的過程中容易發(fā)生壓耙的現(xiàn)象，安裝的豎管失去擾動能力，影響礦山的連續(xù)生產(chǎn)以及無法滿足高濃度充填要求。
3、公開號為cn114247187a的專利技術專利提供了一種快速濃密機。包括池體和吊裝在池體頂部中心位置處的進料箱，所述池體自上而下分為分離過渡集料區(qū)、壓縮振動提濃區(qū)和放砂區(qū)
4、有鑒于此，有必要設計一種改進的基于機械小擾動提高尾砂濃度的裝置及應用方法，以解決上述問題。
技術實現(xiàn)思路
1、本專利技術的目的在于提供一種基于機械小擾動提高尾砂濃度的裝置及應用方法。
2、為實現(xiàn)上述專利技術目的，本專利技術提供了一種基于機械小擾動提高尾砂濃度的裝置，其固定設置于濃密機底部且不超過濃密機軸向高度的1/2處，由若干組沿著濃密機底部橫截面徑向環(huán)周布設且軸向多層排布的過濾管組成；
3、所述過濾管的尾端與所述濃密機底部側(cè)壁連通設置，用于向濃密機外部導水；
4、所述過濾管的首端均朝向濃密機底部橫截面的圓心，用于進行低速率機械擾動；
5、所述過濾管的中端設有多孔過濾部，用于在過濾尾砂漿中水分的同時阻絕尾砂的導出。
6、作為本專利技術的進一步改進，多層排布的過濾管結構，包括n層軸向上相互平行設置的過濾管組合系統(tǒng)，其中，n≥2。
7、作為本專利技術的進一步改進，每層過濾管組合系統(tǒng)，包括m組徑向上環(huán)周布設且首端朝向圓心的過濾管，其中，m≥6。
8、作為本專利技術的進一步改進，所述過濾管包括設置于首端的擾動部、設置于中端的多孔過濾部和設置于尾端的導流部；
9、所述過濾管的長度為不超過濃密機底部橫截面徑向半徑長度的1/2。
10、作為本專利技術的進一步改進，所述多孔過濾部包括由外至內(nèi)依次設置的網(wǎng)狀不銹鋼層、pp過濾棉層以及多孔管前端；所述多孔管前端的管壁上設置有預定孔徑的多孔結構；
11、所述pp過濾棉層的過濾孔徑小于尾砂粒徑；
12、所述網(wǎng)狀不銹鋼層的網(wǎng)孔孔徑大于所述pp過濾棉層的過濾孔徑。
13、作為本專利技術的進一步改進，所述擾動部與所述多孔過濾部轉(zhuǎn)動連接，由旋轉(zhuǎn)葉片和驅(qū)動電機組成；所述旋轉(zhuǎn)葉片的長度為所述過濾管半徑的1.5至2倍。
14、作為本專利技術的進一步改進，所述導流部包括與所述多孔管前端連通設置的多孔管后端、與所述濃密機底部側(cè)壁固定連接的環(huán)形鐵管；
15、所述多孔管后端貫穿濃密機底部側(cè)壁上的通孔，所述環(huán)形鐵管的一端環(huán)設于通孔周圍的側(cè)壁上，另一端與所述網(wǎng)狀不銹鋼層連接。
16、作為本專利技術的進一步改進，所述擾動部機械擾動的速率為500～1000rpm。
17、為實現(xiàn)上述專利技術目的，本專利技術還提供了上述基于機械小擾動提高尾砂濃度的裝置的應用方法，其包括如下步驟：
18、s1，根據(jù)尾砂種類和性質(zhì)，設置過濾管組合系統(tǒng)的層數(shù)和每層過濾管組合系統(tǒng)中過濾管環(huán)周布設的組數(shù)，將基于機械小擾動提高尾砂濃度的裝置固定安裝于濃密機底部側(cè)壁上；
19、s2，濃密機進砂，尾砂漿在濃密機底部逐漸形成濃密層，尾砂漿的水分首先經(jīng)過網(wǎng)狀不銹鋼層進入過濾管中，再經(jīng)過pp過濾棉層進入多孔管前端，最后水分從多孔管后端導出至濃密機外部；
20、s3，同時開啟擾動部的旋轉(zhuǎn)葉片，對尾砂漿進行低速率機械擾動，促使尾砂漿流動，改變濃密層水道的分布，加速尾砂間的水流速度，促進水分流向多孔管前端，進行導水，實現(xiàn)濃密效果。
21、作為本專利技術的進一步改進，過濾管組合系統(tǒng)的層數(shù)5≥n≥2；過濾管環(huán)周布設的組數(shù)10≥m≥6。
22、本專利技術的有益效果是：
23、1、本專利技術提供的基于機械小擾動提高尾砂濃度的裝置，采用了一種高效的濃密結構，其核心部件為頭部(首端)的擾動部旋轉(zhuǎn)葉片和中端的pp過濾棉層。旋轉(zhuǎn)葉片采用高強度材料制造，能夠在尾砂沉降過程中進行小擾動，打破尾砂沉降的靜態(tài)結構，增加尾砂顆粒之間的相對運動，防止尾砂過快沉積形成密實層。而pp過濾棉層則兼具優(yōu)良的排水性能和過濾性能，確保在排水的同時有效攔截尾砂顆粒，實現(xiàn)排水保砂。在底部尾砂漿內(nèi)部，由于上部尾砂的不斷沉降，下部尾砂逐漸變得密實，排水通道減少，但經(jīng)旋轉(zhuǎn)葉片的小擾動后，尾砂顆粒間的間隙增大，形成了更多水流通道，通過擾動部、多孔過濾部和導流部三者之間的相互配合，有利于濃密層中的間隙水排出濃密機外部，減少尾砂中的水分含量，提高底流濃密度。上述聯(lián)合結構設計不僅提高了尾砂的濃密和保砂效果，還提升了整個濃密過程的效率和穩(wěn)定性。
24、2、本專利技術提供的基于機械小擾動提高尾砂濃度的裝置，將過濾管的自身集成結構(擾動部、多孔過濾部和導流部三者聯(lián)合結構)、過濾管的徑向排列、過濾管的軸向排布三者進行不同維度和不同尺度上的聯(lián)合，構建出三維濃密結構，由此同步高效實現(xiàn)了機械擾動和排水保砂雙重技術功效。其機械擾動技術作用在于：其一，過濾管頭部(本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術保護點】
1.一種基于機械小擾動提高尾砂濃度的裝置，其特征在于：所述裝置固定設置于濃密機底部且不超過濃密機軸向高度的1/2處，由若干組沿著濃密機底部橫截面徑向環(huán)周布設且軸向多層排布的過濾管組成；
2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于機械小擾動提高尾砂濃度的裝置，其特征在于：多層排布的過濾管結構，包括n層軸向上相互平行設置的過濾管組合系統(tǒng)，其中，n≥2。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種基于機械小擾動提高尾砂濃度的裝置，其特征在于：每層過濾管組合系統(tǒng)，包括m組徑向上環(huán)周布設且首端朝向圓心的過濾管，其中，m≥6。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種基于機械小擾動提高尾砂濃度的裝置，其特征在于：所述過濾管包括設置于首端的擾動部、設置于中端的多孔過濾部和設置于尾端的導流部；
5.根據(jù)權利要求4所述的一種基于機械小擾動提高尾砂濃度的裝置，其特征在于：所述多孔過濾部包括由外至內(nèi)依次設置的網(wǎng)狀不銹鋼層、PP過濾棉層以及多孔管前端；所述多孔管前端的管壁上設置有預定孔徑的多孔結構。
6.根據(jù)權利要求4所述的一種基于機械小擾動提高尾砂濃度的裝置，其特征在于：所述擾
7.根據(jù)權利要求5所述的一種基于機械小擾動提高尾砂濃度的裝置，其特征在于：所述導流部包括與所述多孔管前端連通設置的多孔管后端、與所述濃密機底部側(cè)壁固定連接的環(huán)形鐵管；
8.根據(jù)權利要求1所述的一種基于機械小擾動提高尾砂濃度的裝置，其特征在于：所述擾動部機械擾動的速率為500～1000RPM。
9.權利要求1至8中任一項權利要求所述的一種基于機械小擾動提高尾砂濃度的裝置的應用方法，其特征在于：包括如下步驟：
10.根據(jù)權利要求9所述的一種基于機械小擾動提高尾砂濃度的裝置的應用方法，其特征在于：過濾管組合系統(tǒng)的層數(shù)5≥n≥2；過濾管環(huán)周布設的組數(shù)10≥m≥6。
...【技術特征摘要】
1.一種基于機械小擾動提高尾砂濃度的裝置，其特征在于：所述裝置固定設置于濃密機底部且不超過濃密機軸向高度的1/2處，由若干組沿著濃密機底部橫截面徑向環(huán)周布設且軸向多層排布的過濾管組成；
2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于機械小擾動提高尾砂濃度的裝置，其特征在于：多層排布的過濾管結構，包括n層軸向上相互平行設置的過濾管組合系統(tǒng)，其中，n≥2。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種基于機械小擾動提高尾砂濃度的裝置，其特征在于：每層過濾管組合系統(tǒng)，包括m組徑向上環(huán)周布設且首端朝向圓心的過濾管，其中，m≥6。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種基于機械小擾動提高尾砂濃度的裝置，其特征在于：所述過濾管包括設置于首端的擾動部、設置于中端的多孔過濾部和設置于尾端的導流部；
5.根據(jù)權利要求4所述的一種基于機械小擾動提高尾砂濃度的裝置，其特征在于：所述多孔過濾部包括由外至內(nèi)依次設置的網(wǎng)狀不銹鋼層、pp過濾棉層以及多孔管前端；所述...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：黃騰龍，陽德華，張先澤，段弘宇，石勇，曾凱，宋雷震，呂偉鵬，蔡永彪，段勝勝，袁子淇，李寧峰，
申請(專利權)人：長沙礦山研究院有限責任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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