进料井装置、槽、设备和用途的制作方法

本发明涉及进料井装置，其适于包括携带悬浮颗粒的液体的物料，诸如包含矿物质的浆料。

本发明还涉及进料井装置的槽。

本发明还涉及增稠剂设备，所述增稠剂设备包括至少一个增稠剂罐。

本发明还又涉及进料井装置的用途。

背景技术：

增稠剂/澄清剂罐用于多种多样的行业中，以分离进料浆料，“物料”，所述进料浆料包括固体或含颗粒的流体，以产生固体浓度低于进料浆料的固体浓度的“澄清”液相，以及固体浓度高于进料浆料的固体浓度的底流。

许多增稠剂/澄清剂罐构造有进料井装置，所述进料井装置通常位于罐内的中心，流入的物料流被输送到其中。进料井装置通常用于降低进入的流入物料流的流体速度，使得该流中的能量在进入罐之前可以消耗到一定程度。

然而，存在增稠剂/澄清剂进料井装置的性能改善的潜力。

技术实现要素：

鉴于第一方案，可以提供一种进料井装置，其适于包括携带悬浮颗粒的液体的物料，诸如包含矿物质的浆料，所述进料井装置包括：供应通道，用于接收物料；槽，所述槽的第一端与供应通道流体连通地连接，槽包括沿一个方向转弯的弯曲形状；多个通孔，位于槽的壁中，其中，通孔以不等的图案布置在槽中，使得通孔的面积与壁的对应面积的比例在槽的靠近其第一端的部分中具有其最小值，所述关系(比例)布置为随着与第一端的距离的增大而增大，进料井装置还包括：反应室，布置在槽下方，用于从通孔接收物料；出口，布置在反应室中，用于将物料从进料井装置中分配出去。

因此，可以通过提供以下优点中的至少一个来实现进料井装置的性能的提高：更高的进料能量耗散，更高的固体滞留率，更均匀的固体/液体/絮凝剂混合，更高的固体离开对称性，更低的固体离开能量，以及更低的固体离开剪切速率。

鉴于另一方案，可以提供一种进料井装置的槽，所述槽包括沿一个方向转弯的弯曲形状，所述槽包括：第一端，用于接收包括携带悬浮颗粒的液体的物料，诸如包含矿物质的浆料；第二端，与第一端相对；多个通孔，位于槽的壁中，其中，通孔以不等的图案布置，使得通孔的面积与壁的对应面积的比例在槽的靠近其第一端的部分中具有其最小值，所述关系(比例)布置为随着与第一端的距离的增大而增大。

因此，可以实现提供更高的进料能量耗散、更高的固体滞留率、更均匀的固体/液体/絮凝剂混合、更高的固体离开对称性、更低的固体离开能量、和/或更低的固体离开剪切速率的槽。

鉴于另一方案，可以提供一种增稠剂设备，所述增稠剂设备包括至少一个增稠剂罐，其中，所述增稠剂罐中的至少一个布置为从如上所定义的进料井装置接收物料。

因此，可以实现提供增加的单位面积通过量和高效率的设备。

鉴于进一步的又一方案，可以提供如上所定义的进料井装置的用于处理来自采矿厂的矿物过程的尾矿的用途，用于处理来自采矿厂的浮选过程的流的用途，或用于处理来自采矿厂的浮选过程的尾矿的用途。

因此，可以实现更有效的过程。

装置、槽、设备和用途的特征在于本文所述的内容。一些其他实施例的特征在于本文所述的内容。本专利申请的说明书和附图中还公开了发明性实施例。专利申请的发明内容也可以通过下面权利要求书中定义的其他方式来定义。发明内容也可以由多个单独的发明形成，特别是如果鉴于表达的或隐含的子任务或鉴于获得的效果或效果组对发明进行审查。鉴于单独的发明思想，后面权利要求书中包含的一些定义可能是不必要的。在基本发明思想的范围内，本发明的不同实施例的特征可以应用于其他实施例。

在一个实施例中，槽的宽度布置为从槽的第一端朝向第二端减小。优点在于，可以在槽中保持高的初始进料或物料速度，因此实现物料在整个槽中的有效输送。

在一个实施例中，槽的宽度从槽的第一端到第二端是恒定的。优点在于，槽接收物料的容量可以是高的。

在一个实施例中，槽的横截面具有敞开的顶部。优点在于，槽的结构简单，并且流入物料中的夹带空气可以逸出，并且可以潜在地观察到浆料流。

在一个实施例中，槽具有u形横截面，具有矩形或圆形的角。优点在于，槽的结构是简单的。

在一个实施例中，槽具有v形横截面。优点在于，槽的结构是简单的，并且减少了可能需要的沉降物料的堆积。

在一个实施例中，槽具有管状横截面。优点在于，槽的结构使物料与周围环境隔离。

在一个实施例中，槽布置为在所述装置中至少转弯180°。优点在于，可以提供长的槽而不会延长进料井装置的尺寸，因此可以提高装置的效率。

在一个实施例中，槽布置为在所述装置中至少转弯360°。优点在于，可以以更好的物料分布获得甚至更有效的进料井装置。

在一个实施例中，槽布置为与反应室的外周壁间隔开。优点在于，槽可以被解释为易于从进料井装置中移除或易于在进料井装置中改装的元件，并且槽可以更居中地位于反应室中，从而优化物料分布。

在一个实施例中，槽布置为构成反应室的外周壁的一部分。优点在于，进料井装置的结构可以被简化。

在一个实施例中，槽的转动半径随着与其第一端的距离的增加而减小。优点在于，可以在整个槽内很大程度上保持高的初始进料或物料速度。

在一个实施例中，槽的第一端和第二端布置在相同的水平面上。优点在于，可以减小进料井装置的高度，因此实现更紧凑的装置。

在一个实施例中，槽的第一端布置为高于第二端。优点在于，可以在槽中保持较高的物料速度。

在一个实施例中，槽的第一端布置为低于第二端。优点在于，可以以受控的方式降低槽中的物料速度。

在一个实施例中，装置包括多于一个的槽。优点在于，在多个进料系统之一不能操作的情况下，可以提高装置的效率，并且可以维持装置的操作。

在一个实施例中，通孔布置在槽的底部部段中。优点在于，利用重力将物料的水平动能转换为竖直能量。

在一个实施例中，槽包括所述槽的最内壁中的通孔。优点在于，可以减少或消除在最内壁处的通孔打磨，并改善了反应室内的物料分布。

在一个实施例中，槽包括所述槽的最外壁中的通孔。优点在于，可以减少或消除在最外壁处的通孔打磨。

在一个实施例中，通孔以不等的图案布置在槽的底部部段中，槽包括至少位于所述槽的最内壁和最外壁中的一个中的通孔，最内壁和/或最外壁中的通孔从槽的第一端到第二端以不等的图案布置。优点在于，进料井反应室内部的质量流量分布均匀，并且颗粒沉降产生的物料堆积最少。

在一个实施例中，通孔以不等的图案布置在槽的底部部段中，槽包括至少位于所述槽的最内壁和最外壁中的一个中的通孔，最内壁和/或最外壁中的通孔从槽的第一端到第二端以恒定的图案布置。优点在于，最内壁和/或最外壁的制造可以被简化。

在一个实施例中，通孔以不等的图案布置在最内壁和最外壁中的至少一个中，其中，槽的底部部段中的通孔从槽的第一端到第二端以恒定的图案布置。优点在于，底部部段的制造可以被简化。

在一个实施例中，通孔具有相同的尺寸，通过改变通孔之间的距离来实现通孔与壁的对应面积的比例的改变。优点在于，不等的图案易于制造。

在一个实施例中，通孔的尺寸不相同，通过将最小的通孔布置在第一端附近，并且将最大的通孔布置在槽的第二端附近，实现通孔与壁的对应面积的比例的改变。优点在于，可以非常精确地调整不等的图案的几何形状，因此可以实现物料的有效输送。

在一个实施例中，通孔中的至少一些的横截面是圆形的。优点在于，圆形的形状易于制造。

在一个实施例中，通孔中的至少一些的横截面是长形的。优点在于，可以优化通孔的形状，用于将物料的水平动能改变为竖直能量。

在一个实施例中，通孔中的至少一些的横截面是多边形的。优点在于，可以优化通孔的形状，用于将物料的水平动能改变为竖直能量。

在一个实施例中，通孔的面积与壁的面积的比例布置为逐渐增大。优点在于，可以实现在进料井反应室内部提供均匀的质量流分布并且使从颗粒沉降产生的物料堆积最少的槽。

在一个实施例中，通孔的面积与壁的面积的比例布置为逐步(step-by-step，逐级)增大。优点在于，通孔的制造步骤可以被简化。

在一个实施例中，通孔的面积与壁的面积的比例选择如下：

-槽的长度的第一个四分之一中为0％-15％，

-第二个四分之一中为5％-15％，

-第三个四分之一中为5％-20％，

-所述长度的第四个四分之一中为8％-30％。

优点在于，可以提高进料井装置的效率。

在一个实施例中，通孔的面积与壁的面积的比例选择如下：

-槽的长度的第一个四分之一中为3％-7％，

-第二个四分之一中为5％-9％，

-第三个四分之一中为7％-11％，

-所述长度的第四个四分之一中为10％-14％。

优点在于，可以进一步提高进料井装置的效率。

在一个实施例中，通孔中的至少一些设置有喷嘴，所述喷嘴在远离槽的内部的方向上具有一定长度。优点在于，可以促进物料流的初始向前和旋转动能向竖直向下引导流的转换。

在一个实施例中，喷嘴的长度在0.15xd–0.6xd的范围内，其中，d是相应通孔的直径。优点在于，可以实现前向动能和旋转动能向竖直向下引导流的有效转换。

在一个实施例中，喷嘴的截面是圆形的，所述喷嘴的内径是0.05xws–0.15xws，其中，ws是过渡箱的宽度。优点在于，可以提供更好的物料分配到进料井反应室中，并且孔足够大以至于不会阻塞，但足够多以提供大量的物料流。

在一个实施例中，装置包括布置到反应室的外周壁的稀释开口，所述稀释开口用于将稀释物质供给到反应室中。优点在于，可以用稀释物质稀释物料，并且可以优化装置中的物料流。

在一个实施例中，稀释开口全部围绕反应室的外周壁布置。优点在于，物料可以用稀释物质均匀地稀释。

在一个实施例中，槽的壁包括衬有聚合物的金属结构。优点在于，可以减少由物料的高速导致的磨损。

在一个实施例中，槽的壁包括聚合物复合结构。优点在于，可以实现槽的轻结构。

在一个实施例中，供应通道布置到槽的第一端，使得供应通道相对于所述第一端的水平对准角在±20°的范围内。优点在于，可以确保物料通过槽的有效运输。

附图说明

在附图中更详细地描述了示出本公开的一些实施例，其中：

图1是进料井装置的示意性立体图，

图2是图1所示的进料井装置的示意性俯视图，

图3是沿图2中的线a-a的示意性局部剖视图，

图4是沿图2中的线b-b的示意性局部剖视图，

图5是另一进料井装置的示意性立体图，

图6是布置在增稠剂罐内部的进料井装置的示意性侧视图，

图7是通孔的一些实施例的示意性俯视图，

图8是喷嘴的局部剖视的示意性侧视图，

图9是槽的一些实施例的剖视的示意性俯视图，

图10是另一槽的示意性俯视图，

图11是又一进料井装置的示意图。

在附图中，为了清楚起见，简化示出了一些实施例。在附图中，相似的部件标有相同的附图标记。

附图标记说明

1供应通道

2槽

2a槽的第一端

2b槽的第二端

3通孔

4壁

5反应室

6出口

7外周壁

8槽的底部部段

9槽的最内壁

10槽的最外壁

11喷嘴

12稀释开口

13增稠剂罐

14过渡箱

100进料井装置

200增稠剂设备

d通孔的直径

k角

l喷嘴的长度

s槽的部段

w槽的宽度

ws槽的起始宽度

具体实施方式

图1是进料井装置的示意性立体图，图2是图1所示的进料井装置的示意性俯视图，图3是沿图2中的线a-a的示意性局部剖视图，图4是沿图2中的线b-b的示意性局部剖视图。

进料井装置100适于用于包括携带悬浮颗粒的液体的物料，诸如包含矿物质的浆料。通常，进料井装置100布置在增稠剂罐13内部，例如图6所示。增稠剂罐13布置为从进料井装置100接收物料。

进料井装置100包括供应通道1，所述供应通道布置为接收待处理的物料。供应通道1通过过渡箱14与槽2的第一端2a流体连通地连接。

槽2具有沿一个方向转弯的弯曲形状。在实施例中，槽的宽度w从槽的第一端2a朝向第二端2b减小。然而，在另一实施例中，槽3具有从第一端2a到第二端2b的恒定宽度w。

槽2或其壁4可以由各种材料制成，诸如金属或合金。在实施例中，槽2包括金属结构，所述金属结构衬有或涂覆有聚合物层。在另一实施例中，槽的壁4包括聚合物复合结构，所述聚合物复合结构可以衬有或涂覆有聚合物层。

在实施例中，槽2的横截面具有敞开的顶部。在附图所示的实施例中，槽2的横截面在顶部处是敞开的并且具有矩形的u形。在另一实施例中，横截面的角具有圆形的形状。图9示出槽的一些实施例的横截面。在一个实施例中，槽2具有v形横截面。在另一实施例中，槽2具有管状横截面，例如圆形横截面。

根据一个方案，槽2布置为在装置100中至少转弯180°。在其他实施例中，诸如附图中所示，槽2布置为在装置100中转弯大约360°。在一些实施例中，该转弯可以甚至大于360°。

在实施例中，槽2布置为与反应室的外周壁7分开布置。根据一个方案，槽2本身是可以用作增稠剂设备中的改装(retrofitting)元件的组件或结构元件(由一个或多个子元件组成)。

在实施例中，槽2的转动半径随着与其第一端2a的距离的增加而减小。在另一实施例中，所述半径随着与第一端2a的距离的增加而增加。在又一实施例中，所述半径在槽2的转弯部分的全部长度上是恒定的。

在实施例中，槽的第一端2a和第二端2b布置在相同的水平面上。在另一实施例中，所述端在不同的水平面上。因此，第一端2a可以在比第二端2b更高或更低的水平面上。

槽2在槽2的壁4中包括多个通孔3。通孔3以不等的图案(pattern，样式)布置在槽2中，使得通孔3的面积与壁4的对应面积的比例在槽2的靠近第一端2a的部分中具有其最小值，所述关系布置为随着与第一端2a的距离的增大而增大。

在实施例中，诸如图1中示出的实施例，通孔3具有相同的尺寸和形状(例如圆形)，并且通过改变通孔3之间的距离来实现通孔3与壁4的对应面积的比例的改变。

图7示出通孔的一些实施例。通孔3的形状或横截面可以相当自由地选择：它可以具有闭合的曲线形状，诸如圆形或椭圆形；或者多边形，诸如正方形、四边形或五边形。该形状可以是长形的。在实施例中，所有的通孔3具有相似的形状。在另一实施例中，在槽2中具有不同形状的通孔3。

在附图所示的实施例中，通孔3布置在底部部段8中并且布置在槽2的最内壁9中。在另一实施例中，还在槽2的最外壁10中存在通孔3。在一些其他实施例中，仅在底部部段8中、最内壁9中或最外壁10中，或底部部段和壁的任何组合中存在通孔3。

可以以各种方式实现通孔3及其不等的图案。在实施例中，通孔3以不等的图案布置在底部部段8中，而至少布置在最内壁9和最外壁10中的一个中的通孔3从槽的第一端2a到第二端2b以恒定的图案布置。在另一实施例中，通孔2以不等的图案布置在最内壁9或最外壁10中，或布置在最内壁和最外壁中，并且底部部段8中的通孔3从槽的第一端2a到第二端2b以恒定的图案布置。在又一实施例中，在壁4中，即，底部部段8、最内壁9和最外壁10，所有的通孔3处于不等的图案。

通孔3的面积与壁4的面积的比例可以布置为逐渐或逐步增大。

在实施例中，槽纵向地划分为四个部段s1–s4，通孔3的面积与壁4的面积的比例选择如下：

-槽2的长度的第一个四分之一s1中的0％-15％，

-第二个四分之一s2中的5％-15％，

-第三个四分之一s3中的5％-20％，

-所述长度的第四个四分之一s4中的8％-30％。

在另一实施例中，选择如下进行：

-第一个四分之一s1中为3％-7％，

-第二个四分之一s2中为5％-9％，

-第三个四分之一s3中为7％-11％，

-所述长度的第四个四分之一s4中为10％-14％。

进料井装置100还包括布置在槽2下方的反应室5。反应室5接收从通孔3滴下的物料。出口6布置在反应室5中，用于将物料从进料井装置100中分配出去。在示出的实施例中，出口6包括以连续的方式环绕反应室的间隙。

进料井装置100可以包括布置到反应室的外周壁7的稀释开口12，用于将稀释物质供给到反应室5中。稀释物质可以是上清液稀释液，所述上清液稀释液可以与絮凝剂(flocculant)混合。在诸如附图所示的实施例中，稀释开口12全部围绕反应室的外周壁7布置并且在反应室的外周壁中均匀地间隔开。在其他实施例中，稀释开口12仅布置在外周壁7的某个有限部段或多个部段中，和/或稀释开口12在外周壁7中非均匀地间隔开。所有的稀释开口12可以如在附图中具有相同的大小，或可以包括各种大小。

在实施例中，所有或至少一些通孔3设置有喷嘴11，如图8所示，所述喷嘴在远离槽2的内部的方向上从壁4延伸第一距离d。在实施例中，喷嘴11的长度l在0.15xd–0.6xd的范围内选择，其中，d是相应通孔3的直径。在另一实施例中，喷嘴11的长度l在0.25xd–0.35xd的范围内。所有喷嘴11可以具有相等的长度l，或者所述长度可以变化。

在实施例中，喷嘴11的横截面是圆形的，所述喷嘴的内径d是0.05xws–0.15xws，其中，ws是槽的第一端的起始宽度的宽度。

在实施例中，供应通道1布置到槽2a的第一端，使得供应通道1相对于所述第一端2a的水平对准角k在±20°的范围内。在附图中，角k为0°。

图5是另一进料井装置的示意性立体图。该实施例具有许多与图1-图4所示装置共同的特征。然而，现在槽2布置为构成反应室的外周壁7的一部分。

图6是布置在增稠剂罐内部的进料井装置100的示意性侧视图。进料井装置100和增稠剂罐13(由点划线示出)是增稠剂设备200的一部分。增稠剂设备200可以仅包括一个增稠剂罐13，或多个增稠剂罐13。增稠剂罐13中的至少一个，但不需要是全部，都被布置为从本说明书中描述的进料井装置100中接收物料。

根据一个方案，进料井装置100用于处理来自采矿厂的矿物过程的尾矿。

根据一个方案，进料井装置100用于处理来自采矿厂的浮选过程的流。

根据一个方案，进料井装置100用于处理来自采矿厂的浮选过程的尾矿。

图10是另一槽的示意性俯视图。在实施例中，通孔3与壁4的对应面积的比例的改变通过改变通孔3的尺寸来实现，使得最小的通孔3布置在第一端2a附近，并且最大的通孔3布置在槽的第二端2b附近。如图10所示，所有的通孔3可以具有相似的形状。在另一实施例中，通孔3的尺寸布置为不仅通过缩小通孔的尺寸来减小，而且通过改变其形状来减小。例如，最大的通孔3可以具有长形的形状，诸如椭圆形形状，而最小的通孔3是圆形的。

图11是又一进料井装置的示意图。在一个实施例中，所述装置包括多于一个的槽2。图11示出包括两个槽的进料井装置100。在所示的实施例中，两个槽2至少基本上彼此相同。在另一实施例中，槽中存在一些结构变化或差异。

本发明不仅仅限于上述实施例，而是在由以下权利要求书限定的本发明构思的范围内许多变化是可以的。在本发明构思的范围内，不同实施例和应用的属性可以与另一实施例或应用的属性结合使用或替换。

附图和相关描述仅旨在说明本发明的思想。在下面权利要求书所限定的发明思想的范围内，本发明可以在细节上变化。