超重力分级工艺系统的制作方法

本发明涉及化工技术领域，特别是涉及一种超重力分级工艺系统。

背景技术：

相关技术中，有色行业废水处理以及中间冶金过程产生的废渣及中间混合物料，如氢氧化镍钴锌铜与硫酸钙等等，被逐渐界定为危废，处置费用给企业造成了很大的负担。

将上述混合物(例如氢氧化镍钴与硫酸钙混合物)进行分离，可以通过水力分级、筛分的方式进行分离，分离后有价金属获得了富集。然而，上述分离方法的效率低、效果差且无法满足大量废渣或中间物料的分级要求。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种超重力分级工艺系统，所述超重力分级工艺系统易于实现物料的分离，且易于操作。

根据本发明实施例的超重力分级工艺系统，包括：超重力分级装置，所述超重力分级装置具有进出料管道和料浆出口；料浆供给装置，所述料浆供给装置与所述进出料管道相连；冲渣装置，所述冲渣装置与所述进出料管道相连；溢流槽，所述溢流槽与所述料浆出口连通用于收集由所述超重力分离装置溢流出的料浆；控制件，所述控制件包括集成plc系统以控制超重力分级工艺系统自动化生产；阀体组件，所述阀体组件具有第一接口、第二接口和第三接口，所述第一接口连接水源，所述第二接口与所述进出料管道连通，所述第三接口与所述料浆供给装置连通；其中，所述控制件分别控制所述第一接口和所述第三接口与所述第二接口连通或断开。

根据本发明实施例的超重力分级工艺系统，通过所述控制件可以控制阀体组件的连通状态，通过超重力分级装置实现进料、分离以及冲渣，操作方便且自动化程度高。

另外，根据本发明上述实施例的超重力分级工艺系统还具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一些实施例，所述料浆供给装置包括：料浆槽，所述料浆槽与所述进出料管道相连；给料泵，所述给料泵与所述料浆槽相连用于向所述超重力分级装置中泵送料浆。

根据本发明的一些实施例，所述冲渣装置包括：冲渣槽，所述冲渣槽与所述进出料管道相连；自吸泵，所述自吸泵与所述冲渣槽相连用于由所述超重力分级装置向所述冲渣槽中泵送冲渣。

根据本发明的一些实施例，所述控制件导入dcs或手机app中按权限进行监测或控制。

根据本发明的一些实施例，所述超重力分级装置包括：固定支架；筒体，所述筒体设在所述固定支架上，所述筒体上形成有所述料浆出口；转鼓，所述转鼓安装在所述筒体内，所述进出料管道的下端适于伸入所述转鼓内；转鼓电机，所述转鼓电机设在所述筒体的外底部并与所述转鼓相连用于驱动所述转鼓旋转；升降装置，所述升降装置设在所述筒体的外顶部并与所述进出料管道相连，所述升降装置连接有升降电机以驱动所述进出料管道上升和下降；其中，所述进出料管道与所述第二接口之间设有第一挠性管段，所述进出料管道与所述冲渣槽之间设有第二挠性管段。

进一步地，所述第一接口处设有第一开关阀，所述进出料管道与所述第一挠性管段之间设有第二开关阀，所述第三接口与所述料浆槽之间设有第三开关阀，所述第二挠性管段与所述冲渣槽之间设有第四开关阀；其中，所述第二接口与所述第三接口连通且所述第二开关阀与所述第三开关阀均打开时，所述第一开关阀和所述第四开关阀均关闭；所述第一接口与所述第二接口连通且所述第一开关阀与所述第二开关阀均打开时，所述第三开关阀和所述第四开关阀均关闭；所述第四开关阀打开时，所述第二开关阀、所述第三开关阀和所述第四开关阀均关闭。

进一步地，所述给料泵与所述料浆槽之间还设有第五开关阀。

可选地，所述转鼓电机与所述转鼓传动连接；或所述转鼓上形成有向下延伸并与所述转鼓电机的输出轴相对的轴部，所述转鼓通过联轴器与所述转鼓电机相连。

根据本发明的一些实施例，所述进出料管道包括：主管路，所述主管路沿上下方向延伸；支管路，所述支管路设在所述主管路的下端并与所述主管路连通，所述支管路包括一个或沿周向间隔布置的多个。

具体地，所述筒体的底部呈由上至下向内收缩的锥形，所述料浆出口形成于所述筒体的底壁上。

进一步地，所述筒体的内底面形成有向上延伸并与所述转鼓的外底壁间隔开的挡环，所述挡环与所述料浆出口在上下方向上错开，所述料浆出口位于所述挡环外侧。

具体地，所述转鼓电机为变频电机。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的超重力分级工艺系统的一个示意图；

图2是根据本发明实施例的超重力分级工艺系统中超重力分级装置的示意图。

附图标记：

超重力分级工艺系统200，超重力分级装置100，筒体1，料浆出口11，挡环12，转鼓2，转鼓电机3，进出料管道4，主管路41，支管路42，升降装置5，升降电机6，固定支架7，料浆供给装置210，料浆槽211，给料泵212，冲渣装置220，冲渣槽221，自吸泵222，溢流槽230，阀体组件240，第一接口241，第二接口242，第三接口243，第一开关阀250，第二开关阀260，第三开关阀270，第四开关阀280，第五开关阀290，第一挠性管段201，第二挠性管段202。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明公开了一种超重力分级工艺系统，主要涉及有色冶炼废水渣、过程渣有价物质分离及有色冶炼中间物料分级。

下面结合附图描述根据本发明实施例的超重力分级工艺系统200。

如图1-图2所示，根据本发明实施例的超重力分级工艺系统200，包括：超重力分级装置100、料浆供给装置210、冲渣装置220、溢流槽230、控制件(未示出)以及阀体组件240。

具体而言，超重力分级装置100具有进出料管道4和料浆出口11。料浆供给装置210与进出料管道4相连。通过进出料管道4便于向超重力分级装置100内注入料浆，使得料浆可以由料浆供给装置210经由进出料管道4进入超重力分级装置100内，经超重力分级装置100分离后再经由料浆出口11排出。

冲渣装置220与进出料管道4相连。通过进出料管道4可以向超重力分级装置100注入冲洗水，冲洗水可以冲洗超重力分级装置100内的分离渣，通过进出料管道4便于进一步将冲洗超重力分级装置100的分离渣抽至冲渣装置220。

溢流槽230与料浆出口11连通用于收集由超重力分离装置100溢流出的料浆。也就是说，超重力分级装置100在分离的过程中，在一定的时间范围内，料浆会持续地注入，超重力分级装置100中分离出的料浆会产生溢流，通过使溢流槽230与料浆出口11连通，可以收集由超重力分离装置100溢流出的料浆(例如比重相对较轻的颗粒等)。

所述控制件包括集成plc系统以控制超重力分级工艺系统200自动化生产。通过在超重力分级工艺系统200中设置所述控制件，有利于提高超重力分级工艺系统200的自动化和智能化程度，易于控制。

阀体组件240具有第一接口241、第二接口242和第三接口243，第一接口241连接水源，第二接口242与进出料管道4连通，第三接口243与料浆供给装置210连通。

其中，所述控制件分别控制第一接口241和第三接口243与第二接口242连通或断开。也就是说，通过所述控制件可以控制第一接口241和第三接口243中的其中一个与第二接口242连通；通过控制件也可以控制第一接口241、第二接口242和第三接口243均关闭。

当所述控制件控制第三接口243和第二接口242连通时，料浆供给装置210中的料浆可以经由进出料管道4进入超重力分级装置100内，经超重力分级装置100分离后再经由料浆出口11排出。

当所述控制件控制第一接口241和第二接口242连通时，便于通过进出料管道4向超重力分级装置100注入冲洗水，冲洗水可以冲洗超重力分级装置100内的分离渣(例如，比重较大的颗粒料浆)，通过进出料管道4便于进一步将冲洗超重力分级装置100的分离渣抽至冲渣装置220。

根据本发明实施例的超重力分级工艺系统200，通过所述控制件可以控制阀体组件240的连通状态，通过超重力分级装置100实现进料、分离以及冲渣，操作方便且自动化程度高。

可选地，处理的物料为氢氧化物与石膏的混合物、镍钴铜锌镁、废水中和沉淀处理过程中的混合渣或有色冶金过程中的中间混合渣等。

镍湿法冶炼中采用石灰乳沉淀后，生成含有石膏与氢氧化镍钴的矿浆，此矿浆打入超重力分级装置100自动进行氢氧化镍钴与石膏分离，溢流半连续产出氢氧化镍钴矿浆，转鼓中石膏矿浆间断导出。

参照图1，根据本发明的一些实施例，料浆供给装置210包括：料浆槽211以及给料泵212，料浆槽211与进出料管道4相连；给料泵212与料浆槽211相连用于向超重力分级装置100中泵送料浆。通过给料泵212便于将料浆槽211内的料浆泵送至超重力分给设备100中进行分离。

根据本发明的一些实施例，冲渣装置220包括：冲渣槽221以及自吸泵222，冲渣槽221与进出料管道4相连；自吸泵222与冲渣槽221相连用于由超重力分级装置100向冲渣槽221中泵送冲渣(例如分离渣)。也就是说，冲洗超重力分级装置100的分离渣可以通过自吸泵222吸入冲渣槽221内存储。

参照图1，料浆供给装置210、冲渣装置220以及溢流槽230中的至少一个可以连接有搅拌装置，通过搅拌装置能够对物料进行搅拌，避免物料沉淀，使物料更加均匀。

例如，料浆供给装置210可以连接有搅拌装置，所述搅拌装置可以包括搅拌部和驱动件，通过驱动件可以带动搅拌部旋转，从而对料浆槽211内的料浆进行搅拌，防止料浆沉淀，使料浆更加均匀地注入超重力分离装置100内进行分离。

根据本发明的一些实施例，所述控制件可以导入dcs(即distributedcontrolsystem，分布式控制系统)或手机app中按权限进行监测或控制。由此，能够进一步提高超重力分级工艺系统200的自动化和智能化程度，易于控制且方便操作。

根据本发明的一些实施例，如图2所示，根据本发明实施例的超重力分级装置100，包括：固定支架7、筒体1、转鼓2、转鼓电机3、进出料管道4以及升降装置5。

具体而言，筒体1设在固定支架7上(例如焊接等)，筒体1具有连通其内腔的料浆出口11，通过料浆出口11能够将筒体1内的料浆进一步排出。

转鼓2安装在筒体1内。筒体1的材料可以为不锈钢、钛等，筒体1不仅可以保护转鼓2，还能防止溢流料浆飞溅。

例如，转鼓2可以设在筒体1内的底部，并且转鼓2与筒体1的相对位置固定，转鼓2的顶部可以敞开，或转鼓2上形成有连通筒体1的内腔的进出料口。

转鼓电机3设在筒体1外，并且转鼓电机3与转鼓2相连以驱动转鼓2旋转。转鼓2可以由不锈钢或钛等制成，转鼓电机3可以设在转鼓2的下方，通过转鼓电机3可以驱动转鼓2高速旋转产生超重力，有利于料浆的分离。

这里的超重力指的是转鼓2高速旋转产生的离心力，转鼓2转动的加速度大于重力加速度。

进出料管道4的下端适于伸入转鼓2内。通过将进出料管道4伸入转鼓2内，便于向转鼓2内添加料浆，或从转鼓2中将料浆抽出，易于操作。

升降装置5设在筒体1外，并且升降装置5与进出料管道4相连，升降装置5连接有升降电机6以驱动进出料管道4上升和下降。通过升降装置5及升降电机6，能够自动提升或下降进出料管道4，操作方便。

其中，料浆可以经由进出料管道4注入转鼓2内，通过转鼓电机3驱动转鼓2高速旋转产生超重力，可以将不同比重的料浆分层，从而有利于料浆的分离，易于操作且分离效率高。

根据本发明实施例的超重力分级装置100，料浆可以由进出料管道4注入转鼓2内，通过转鼓电机3驱动转鼓2高速旋转产生超重力，可以将不同比重的料浆分层，从而有利于料浆的分离，易于操作且分离效率高。

其中，进出料管道4与第二接口242之间设有第一挠性管段201，进出料管道4与冲渣槽221之间设有第二挠性管段202。通过设置第一挠性管段201和第二挠性管段202，在超重力分级装置100的进出料管道4自动提升过程中予以补偿，结合更加合理。

阀体组件240可以为三通阀等，例如阀体组件240的第一接口241可以接入冲洗水，用以清洗转鼓2，由所述控制件通过程序控制。

例如，通过所述控制件可以由程序设定加料一定时间后，停止给料泵212，开启冲洗水以及自吸泵222，清理转鼓2中的比重较大的颗粒料浆。

进一步地，参照图1，第一接口241处设有第一开关阀250，进出料管道4与第一挠性管段201之间设有第二开关阀260，第三接口243与料浆槽211之间设有第三开关阀270，第二挠性管段202与冲渣槽221之间设有第四开关阀280。

其中，第二接口242与第三接口243连通且第二开关阀260与第三开关阀270均打开时，第一开关阀250和第四开关阀280均关闭。此时，料浆供给装置210内的料浆可依次经由第三开关阀270、阀体组件240的第三接口243和第二接口242、第二开关阀260，经由进出料管道4进入转鼓2内进一步分离。

第一接口241与第二接口242连通且第一开关阀250与第二开关阀260均打开时，第三开关阀270和第四开关阀280均关闭。此时，便于向转鼓2内注入冲洗水对转鼓2进行冲渣。

第四开关阀280打开时，第二开关阀260、第三开关阀270和第四开关阀280均关闭。当转鼓2冲洗完毕后，便于将转鼓2内的冲渣抽出，易于操作。

进一步地，结合图1，给料泵212与料浆槽211之间还设有第五开关阀290。由此，便于更好地控制料浆槽211向转鼓2内注入料浆。

例如，若给料泵212出现故障，可以通过关闭第五阀门290控制料浆槽211关闭，停止给料。

其中，第一开关阀250、第二开关阀260、第三开关阀270、第四开关阀280以及第五开关阀290可以为电动或气动阀，由所述控制件进行控制。

参照图1和图2，根据本发明的一些实施例，转鼓电机3设在筒体1外的底部，转鼓电机3与转鼓2传动连接(例如齿轮传动、带传动等)，通过转鼓电机3能够驱动转鼓2高速旋转，有利于料浆的进一步分离。

升降装置5设在筒体1外的顶部。便于升降装置5的安装，且有利于提高超重力分级装置100的自动化程度，提高效率。

根据本发明的一些实施例，转鼓2上形成有向下延伸并与转鼓电机3的输出轴相对的轴部，转鼓2通过联轴器与转鼓电机3相连。换言之，转鼓2上形成有轴部，轴部可以向下延伸，并且轴部可以与转鼓电机3的输出轴相对，由此，便于通过联轴器实现转鼓2与转鼓电机3之间的可靠连接。

如图2所示，根据本发明的一些实施例，进出料管道4包括：主管路41和支管路42，主管路41沿上下方向(参照图2中所示的上下方向)延伸；支管路42设在主管路41的下端，并且支管路42与主管路41连通，支管路42可以包括一个或沿周向间隔布置的多个。由此，在向进出料管道4内注入料浆的过程中，料浆可以先经由主管路41，再流经支管路42注入转鼓2内，有利于料浆在转鼓2内均匀分布。

另外，进出料管道4可以使料浆进入转鼓2内、进出料管道4也可以由转鼓2内向外排料、还可以通过进出料管道4向转鼓2内注入冲洗水。

参照图2，根据本发明的一些实施例，筒体1的底部呈由上至下向内收缩的锥形。转鼓2在高速旋转的过程中溢出的料浆易于经由筒体1向下滑落聚积，便于料浆的进一步导出。

进一步地，结合图2，料浆出口11可以形成于筒体1的底壁上。使得聚积到筒体1底部的料浆可以经由料浆出口11排出。

进一步地，参照图2，筒体1的内底面形成有向上延伸并与转鼓2的外底壁间隔开的挡环12。也就是说，筒体1的内底面形成有挡环12，挡环12可以向上延伸，并且挡环12与转鼓2的外底壁可以间隔开。通过设置挡环12，能够防止料浆流入转鼓电机3以及转鼓电机3与转鼓2的连接处，有利于降低故障率，保证超重力分级装置100的使用可靠性。

更进一步地，结合图1，挡环12与料浆出口11在上下方向上错开，料浆出口11可以位于挡环12外侧。优选地，挡环12与转鼓电机3共轴。由此，使得超重力分级装置100的结构紧凑合理。

根据本发明的一些实施例，转鼓电机3为变频电机，转鼓电机3的频率为0-50hz。由此，转鼓电机3连接变频器后可以实现无极调速功能，控制转鼓转速，更好地驱动转鼓2旋转，实现料浆的分离。

根据本发明实施例的超重力分级装置100，利用转鼓电机3驱动转鼓2高速旋转产生超重力，使得废渣料浆中不同粒度或比重的物料在超重力分级装置100中分层，并且连续导出细颗粒溢流，粗颗粒定期抽走，细颗粒有价物质中杂质含量极低，粗颗粒体积量极少。

下面结合图1至图2详细描述根据本发明实施例的超重力分级工艺系统200的工作过程。

通过所述控制件可以控制阀体组件240的连通状态，通过超重力分级装置100实现进料、分离以及冲渣，操作方便且自动化程度高。

具体而言，料浆可以由料浆供给装置210经由进出料管道4进入超重力分级装置100内，经超重力分级装置100分离后再经由料浆出口11排出。

通过进出料管道4可以向超重力分级装置100注入冲洗水，冲洗水可以冲洗超重力分级装置100内的分离渣，通过进出料管道4便于进一步将冲洗超重力分级装置100的分离渣抽至冲渣装置220。

溢流槽230与料浆出口11连通用于收集由超重力分离装置100溢流出的料浆。

超重力分级装置100的工作过程为：通过进出料管道4向转鼓2内加满水，开启转鼓电机3，驱动转鼓2以一定速度旋转；通过进出料管道4向转鼓2内通入料浆后料浆中重颗粒附着在转鼓2的内壁上，轻颗粒从转鼓2溢流流出(例如从转鼓2的敞开的顶部溢流流出)；一定时间后停止加料，放下进出料管道4将粗颗粒料浆吸出，后续可以向通过进出料管道4向转鼓2内注水对转鼓2进行清洗，冲洗水可以经由进出料管道4排出。

这里，可以理解的是，也可以不向转鼓2内注水，直接向转鼓2内流入料浆。至此完成根据本发明实施例的超重力分级工艺系统200的工作过程。

根据本发明实施例的超重力分级工艺系统200的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。