专利名称：磷矿浆用浓密机的制作方法
技术领域：
本发明涉及用沉积法将悬浮固体微粒从液体中分离的装置，具体来说涉及浓密机。
背景技术：
现有的大型磷肥或磷复肥生产企业，因磷矿石消耗量大，为了减少投资，节约成本，减少噪音、粉尘、残磷等污染，一方面采取矿浆法输送磷矿石，即在矿山制矿浆，通过管道向磷肥生产装置输送；另一方面，采用矿浆法加工磷矿石。这样一来，如何降低进二水法湿法磷酸生产的磷矿浆水分成为生产的关键问题。因此磷矿浆的增浓就需要浓密机来实现。
现有的浓密机均是以常规的重力沉降和刮泥建立理论依据，在此基础上建立的浓密装置，主要用于工业污水、生活污水处理及矿山的固液分离，例如中国专利申请CN89201248.X号“新型高效浓密机”、CN02293578.9号“高效浓密机装置”等；用于选矿的浓密机有CN97232334.1号“浓密机”专利申请。但是这些浓密机不适用于磷矿的矿浆，因为磷矿石具有其特殊性，该种矿石制成浆后沉降速度快，底板易结成死料层抱死刮泥装置，使刮泥装置不能正常运行或损坏刮泥装置。在磷酸生产中，对于磷矿矿浆输送，需要提高矿浆的固含量，以提高输送效率，同时解决二水法湿法磷酸萃取生产的水平衡问题。但是，迄今为止还没有适用于磷矿矿浆的浓密机问世。
发明内容
本发明的目的就是提供一种磷矿浆用浓密机，以解决含氟酸性废水对环境的污染问题。
为达到上述目的，发明人研究了磷矿浆的特殊性，认识到必须将搅拌与沉降的理论结合运用，才能解决磷矿浆沉降速度快，底板易结成死料层抱死刮泥装置的问题。发明人追求的目标是既要将矿浆搅动而又不能搅浑，底部矿浆增稠却不抱死搅拌桨。因此发明人设计的浓密机也有矿浆容器和电动机带动的搅拌桨，本发明另具有以下特点①采用沉降槽作为矿浆的储存和沉降容器；②采用多个桨叶搅拌；③搅拌器采用调频器以控制搅拌浆转速为不固定转速；④底部配套的转移泵采用调频器以控制泵的转速为不固定转速。
上述沉降槽根据化工原理的沉降理论，设计成上部是圆柱形、中部是倒圆台形、下部是倒圆锥形的形状；上部相当于清液区，中部相当于等浓度区，下部相当于变浓度区，底部的锥形点相当于沉聚区。采用这种形状，就是为了搅拌沉聚区使之不被压紧，从而达到增稠却不抱死搅拌桨的目的。
上述搅拌器是在一根搅拌轴上安装多个搅拌桨，通常采用4个相互对称的桨叶，每个桨叶的安装的倾斜角度与沉降槽底部的圆锥角度一致，而且每个桨叶自身也设计有一定的偏转角度，以便充分地搅拌物料；4个桨叶除了有拉杆与轴连接而外，桨叶之间还有环行拉筋相互连接，以增强桨叶强度。采用多个桨叶搅拌，选择合理的桨叶尺寸和安装斜度，达到既搅拌又起到刮泥的作用，使矿浆在浓密机底部形成一定的“蠕动性”，不至于将搅拌桨“抱死”，造成清槽或损坏装置。
搅拌器所用调频器通过电路与搅拌器的电动机连接，可根据不同物性，改变搅拌转速和强度，达到液固分离和所需的浓密固态物的浓度。搅拌桨配套无极调速装置(机械的电气的均可)，开始运行时按搅拌原理进行，即搅拌桨叶端点线速度按中度搅拌的上限值4.1m/s计取，其目的是将进入浓密机的矿浆与水均匀搅拌，不至在槽内的某个位置堆积物料或沉积为死料层的物料堵死中心下料口。同时进行槽内的料浆循环，待矿浆液位接近溢流水口时降低搅拌桨的转速，达到固体料层靠重力下沉而又不能结为死料层，料浆已沉而又未能沉死的状态，即悬浮状的矿浆。料浆液位面静止或有微波，水与料浆层有明显分界线时开始进行液面的清水溢流、底部的浓浆抽取。
上述底部配套的浓浆转移泵采用的调频器通过电路与转移泵的电动机相连接，可根据物料所需浓度，改变泵的转速，以保证浓密机浓浆的正常出料。其操作简单有效。
此外，浓密机还安装了停车报警铃，发生故障停机时，报警铃响，提醒职工及时排除故障，从而保证了设备的安全运行；浓密机还设计有直流蓄电保护装置，在停电时，可启用直流电机，可避免在电网停电时，因浓密机停机时间太长“抱死”搅拌浆。
本发明的磷矿浆用浓密机改变了传统浓密机设计理念，可调式的运行结构，有利于适应物料性质的波动；同时针对磷矿矿浆的特殊性，改变传统浓密机刮泥的工作原理，实现磷矿矿浆浓密的目的，可根据不同物料的沉降速度，改变搅拌浆速度或加絮凝剂，从而达到固液态的最佳分离效果，满足生产所需达到的指标；占地面积少，处理能力大；结构简单、外形美观、投资少、操作简单、检修方便、处理液固分离的物料的范围大，可广泛在矿山、冶金、电厂除渣回收水等行业需液固分离的场所使用。
附图为本发明的磷矿浆用浓密机结构示意图。图中1为沉降槽，2为电动机，3为变速器，4为轴承，5为搅拌轴，6为搅拌桨，7为拉杆，8为拉筋，9为下料口。
具体实施例方式
实施例贵阳中化开磷化肥有限公司磷酸厂，设计并安装了一台本发明的磷矿浆用浓密机，其形状及结构如附图所示，沉降槽1直径为18m，高度为5.65m，其上部圆柱形高1935mm；中部倒圆台形的下圆直径为16m，高1800mm；下部倒圆锥形高1714mm。处理磷矿浆能力为1500kt/年(干基)。
搅拌器是在搅拌轴5上安装4个相互对称的桨叶6，每个桨叶6的安装的倾斜角度与沉降槽1底部的圆锥角度一致，而且每个桨叶6自身也有一定的偏转角度，以便充分地搅拌物料；4个桨叶除了有拉杆7与轴5连接而外，桨叶6之间还有环行拉筋8相互连接，以增强桨叶6的强度。
该浓密机的搅拌器所用调频器通过电路与搅拌器的电动机2连接，搅拌桨叶6配套无极调速装置，开始运行时，桨叶6端点线速度为4.1m/s，其目的是将进入浓密机的矿浆与水均匀搅拌，不至在槽内的某个位置堆积物料或沉积为死料层的物料堵死中心下料口9；同时进行槽内的料浆循环，待矿浆液位接近溢流水口时降低搅拌桨叶6的转速，达到固体料层靠重力下沉而又不能结为死料层，料浆已沉而又未能沉死的状态，即悬浮状的矿浆。料浆液位面静止或有微波，水与料浆层有明显分界线时开始进行液面的清水溢流、底部的浓浆抽取。
该浓密机将搅拌桨叶6的转速、底部的浓浆转移泵的转速以及顶面溢流出清水的状态结合起来。对搅拌桨叶6转速的要求是要将矿浆搅动而又不能搅混，底部矿浆增稠时又不抱死搅拌桨，达到底部出浆密度1.83～1.78g/ml的要求，因此搅拌器采用调频器，搅拌浆叶6转速为不固定转速。对底部浓浆抽取泵的转速以及顶面溢流出清水要求当泵抽取的浓浆密度小于1.78g/ml时降低泵的转速；大于1.83g/ml时加快泵的转速，使之找出一个在1.83～1.78g/ml之间的平衡转速点。而浓密机溢流出含固率＜3％的清水。因此底部转移泵采用调频器以控制转移泵为不固定转速。
该浓密机对于年需200万吨磷矿石，用矿浆管道输送，每年可节约运输费用2500万元。在年产70万吨100％P2O5的生产能力下，直接带来经济效益8502.72～8574.72万元。
公司使用该浓密机后，磷矿浆含固量可达到68％，解决了二水法湿法磷酸萃取生产的水平衡问题，磷石膏残磷可从原来的1.5％降低到1.2％，甚至可降低到1％以下，低残磷磷石膏可直接作为磷石膏制水泥、制硫酸、磷石膏制板等生产的直接原料，极大减少了湿法磷酸生产带来的固体污染，用湿法生产矿浆取消干磨磨矿，极大降低了噪音污染和粉尘污染，湿法生产磷矿浆，噪音在75dB以下，粉尘达到“零”排放，该浓密机的使用，为循环经济创造了有利的条件，以大大减轻了环保压力，此项目的研制成功，为不可再生资源的回收利用，为我国资源的节约创造了条件。不但带来显著的经济效益，也会给今后的普及使用带来巨大的社会效益。
权利要求
1一种磷矿浆用浓密机，具有矿浆容器和电动机带动的搅拌桨，其特征包括①采用沉降槽作为矿浆的储存和沉降容器；②采用多桨搅拌；③搅拌器采用调频器控制搅拌浆转速为不固定转速；④底部配套的转移泵采用调频器以控制泵的转速为不固定转速。
2如权利要求1所述的磷矿浆用浓密机，其特征在于所述沉降槽上部是圆柱形、中部是倒圆台形、下部是倒圆锥形的形状；上部为清液区，中部为等浓度区，下部为变浓度区，底部的锥形点为沉聚区。
3如权利要求1所述的磷矿浆用浓密机，其特征在于所述搅拌器是在一根搅拌轴上安装4个相互对称的桨叶，每个桨液的安装的倾斜角度与底部的圆锥角度一致，每个桨叶自身也有一定的偏转角度；4个桨叶除了有拉杆与轴连接而外，桨叶之间还有环行拉筋相互连接。
4如权利要求1所述的磷矿浆用浓密机，其特征在于所述搅拌器用的调频器通过电路与搅拌器的电动机连接，与搅拌桨无极调速装置配套，根据矿浆的特性，改变搅拌转速和强度，达到液固分离目的和所需的浓密固态物的浓度。
5如权利要求1所述的磷矿浆用浓密机，其特征在于所述浓浆转移泵用的调频器通过电路与转移泵的电动机连接，根据物料所需浓度，改变泵的转速，以保证浓密机浓浆的正常出料。
全文摘要
本发明公开了一种磷矿浆用浓密机，涉及浓密机。本发明的浓密机具有以下特征①采用沉降槽作为矿浆的储存和沉降容器；②采用多桨搅拌；③搅拌器采用调频器以控制搅拌桨转速为不固定转速；④底部转移泵采用调频器以控制泵的转速为不固定转速。本发明的磷矿浆用浓密机针对磷矿矿浆的特殊性，改变传统浓密机刮泥的工作原理，实现磷矿矿浆浓密的目的，可根据不同物料的沉降速度，改变搅拌桨速度或加絮凝剂，从而达到固液态的最佳分离效果，满足生产所需达到的指标；占地面积少，处理能力大；结构简单、外形美观、投资少、操作简单、检修方便、处理液固分离的物料的范围大，可广泛在矿山、冶金、电厂除渣回收水等行业需液固分离的场所使用。
文档编号B01D21/02GK1895720SQ20061005109
公开日2007年1月17日 申请日期2006年6月15日 优先权日2006年6月15日
发明者周俊生, 廖桂芳, 罗德忠, 黎明俊 申请人:贵阳中化开磷化肥有限公司