专利名称：一种过滤、气分离机固液分离装置及工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种分离装置及工艺，尤其是一种过滤、气分离机固液分离装置及工艺。
背景技术：
目前，现有的尾矿处理是花费矿山开采资源总投资的20%-60%修建一个尾矿坝，用于
堆积沉淀，然后将沉淀后上表面浮出的水抽出再利用，投资巨大，并且尾矿坝里的尾矿和水 混合体极具流动性， 一旦决坝，将造成人间恶性事故。世界上各国屡有发生尾矿泥石流，冲 毁多少房屋建筑，伤亡许多无辜的生命，淹没大量良田。
国内有些企业，利用大型浓缩池，大功率真空过滤机等大型设备，进行尾矿固液分离技 术。但其投资金额很大，占地面积大，功率消耗大，所造成大量fe用，使企业难以承受，不
愿再处理尾矿，所以造成污染等等情况；本发明为了解决上述问题，提供以下技术方案。
发明内容
本发明为解决上述尾矿处理难的问题，提供一种过滤、气分离机固液分离装置及工艺， 能将尾矿及水有效过滤及进行空气分离。本发明过滤、气分离机，占地少，投资成本低，功 率低，并能有效地进行固液分离。由沉淀池l、中心中空轴2、过滤装置3、旋流压制板4、 自清装置5、止动板6、导渣装置7、气分离装置8、出渣口9、限位平锥板IO、导流离心装 置ll、真空管12、中空轴13、螺旋挤出装置14、尾矿进口15构成。
技术方案；所述的分离沉淀池圆筒盖中间部分，安有一个绕中心旋转的中空轴，中空轴 下部圆筒内装有导流离心板装置，在导流离心板限位锥底板下，利用铰接装有过滤装置，过 滤装置下安有调整过滤空隙的止松板和螺母。所述的导流分离板装置是有多块曲线角度板焊 接在限位锥底板上。所述的过滤装置是有多弧凸面及线隙组成的滤芯，可以调整分离效果螺 母和滤芯止松板组成。所述的真空装置是由从上穿过中空轴伸入圆筒内滤芯中的真空吸管和 安装板组成。所述的自清装置是有两块弧形板及装在两块弧形板上的尼龙橡胶板组成，并连接真空吸管上的安装板。所述导渣板装置是有多条螺旋板，按螺旋线方法装在圆筒锥内侧。
本发明所述圆筒锥中，下部中心装有绕中心转动的中心空轴，和中心空轴上部连接的气 分离装置。所述气分离装置是有多个气管环绕组成的锥体面及气管上部装有多个角度压制板。
本发明所述的挤出装置是在圆筒锥底内部中心空轴上、气分离装置锥体下安装的螺旋叶 片，及圆筒锥底部外动力装置组成，在锥底部外动力支承架上开有除渣口和连接的排渣管。
本发明所述的固液分离工艺技术主要是通过离心、过滤、气置换、挤压完成，其具体步 骤为尾矿和水混合物经污水泵或自然流进进口管，经沉淀池筒上环形切口进入，形成绕筒 体内部旋转的螺旋力和经导流离心装置、过滤装置旋转所产生的离心力，在筒体内形成很大 的螺旋离心场；进入离心场腔的尾矿被离心分离，尾渣离心到圆筒锥壁，沿圃筒锥壁上安装 的螺旋导渣板装置，快速沉降。沉降至圆筒锥体下部，被液体重压力、螺旋力、压制板挤压 力作用，挤进气分离腔室，经高压气分离后，气泡和水经气分离室内腔间隙，在螺旋力状态 下快速上浮，上浮至滤芯处，水经线隙进入，微细颗粒和气泡被高速旋转的滤芯所击中，气 泡爆裂把粘附在其上的微细颗粒击出和其余颗粒重新结合，浓縮液颗粒又被离心到导渣板装 置，顺导渣弧板再次沉降，并和大颗粒混合粘附。进入滤网中的水，经中间真空管抽吸，由 圆筒锥上部中间出水管，向上压力排除。尾矿污泥渣经离心、过滤、气置换、挤压脱水后， 在螺旋叶片挤压力下，被挤出排渣口。
有益效果采用上述技术工艺方案尾矿在圆筒锥内导流离心装置作用下，产生大的螺 旋沉降离心力；旋转的过滤装置滤芯在自清装置作用下，清理过滤时粘附在滤芯中的超微细 颗粒，使滤芯在过滤时，能更好的通过水；达不到调定要求的尾渣及污泥被击落沉降；沉降 物随导渣板进入气分离装置室内，髙压气将沉降物中的水分挤出，气体替换水分子，占据颗 粒之间，脱水后的尾渣被螺旋叶片搅动，将挤压的尾渣及污泥排至除渣口。
采用了设有新型的过滤、气分离机的固液分离工艺流程，可大大提高固液分离质量，在 高压气流作用下，排出水分子，使超微细颗粒进入到大颗粒之间，经挤压更是结合紧密，使 脱水更彻底更净量化，大大降低了尾矿坝危害度和工程投资额。
下面结合附图对本发明作进一步详细说明图1是，本发明所述的新型过滤、气分离机的剖面结构示意图。
图2是，本发明所述的新型过滤气、分离机的固液分离工艺流程图。
图l中，沉淀池l、中心中空轴2、过滤装置3、旋流压制板4、自清装置5、止动
板6、导渣装置7、气分离装置8、出渣口 9、限位平锥板10、导流离心装置11、真空装置
12、中空轴13、螺旋挤出装置14、尾矿进口 15。
实施例1:
沉淀池l是圆筒锥体，圆筒锥体中圆筒部设置中空轴2，中空轴2下部设置导流离心装 置ll,导流离心装置11下方设置限位锥底板10,限位锥底板10下方设置过滤装置3，过滤 装置3圆锥体面内侧设置自清装置5，过滤装置3下方设置止动板6，止动板6下设置螺母； 圆筒锥体内侧设置导渣装置7,导渣装置7与圆筒锥体斜锥面内侧成螺旋状；旋流压制板4 下方设置气分离装置8，气分离装置8中部孔中设置中空轴13,气分离装置8下方设置螺旋 挤出装置14，螺旋挤出装置14下方圆筒锥体底部设置有出渣口9;圆筒锥体上圆筒一侧设置 尾矿进口 15。
实施例2:
如图(1)过滤气、分离机由圆筒锥形的沉淀池1和上盖上离心动力真空轴2、真空装置 12，圆锥体下部中间出渣口及螺旋挤出装置14支架组成。沉淀池1的上部转动中心中空轴2 支座板上连接有可绕轴线转动的导流离心装置11板和连接限位锥底板10下的过滤装置3网 芯；进入沉淀池1中的尾矿污泥流经导流离心装置11，被导流离心装置11高速旋转带动， 进入离心状态，颗粒被离心至沉淀池1圆锥体壁上；在沉淀池1圆锥体壁上装有多条导渣装 置7的螺旋导板，使尾渣沿锥体壁快速沉降。中空管11从沉淀池1的上部、真空轴中心处伸 入到过滤装置3中间；真空管12下部连有过滤装置3滤芯的自清装置5刮板。装在上中空轴 2支座板下的多弧线环形凸面过滤装置3，在中空轴2的转动带动下，表面旋转产生的转动力， 加速了尾矿污泥的离心力，使尾渣和水分离，分离后的水经过滤装置3滤芯进入滤网中。
进入过滤装置3滤芯中的水，经真空管ll抽出增压从出水口上部排出，真空管ll的真空又使过滤装置3滤芯内产生负压，大量的水经过滤涌入过滤装置3滤芯中，加速了水质的 过滤度和流量。
转动的过滤装置3滤芯被装在真空管12下的自清装置5刮板分成两个空腔， 一个大腔装 有真空抽水管， 一个小腔在旋流作用下，将因真空吸力吸附在网隙中的微细粘物洗刷掉。在 过滤装置3下装有固定螺母和止动板6，固定螺母是调整过滤装置3滤芯质量；止动板6可 有效的使过滤装置3工作在稳定状态。
经螺旋导渣板7沉降至气分离装置8室的尾矿泥水靠螺旋沉降力、旋流压制板4和水的 压力在气分离装置8室里和高压空气置换；水和部分气泡在螺旋力作用下上浮；上浮至逆角 度压制板4时，水和气混合液被挤压，气泡被击碎成小气泡浮出；脱水尾渣泥则继续顺导渣 板7，在压力下进入螺旋挤出装置14内，被螺旋挤出装置14挤出。
过滤、气分离机使用时，尾矿渣污泥通过进水管15流入圆筒腔内导流离心装置11板处， 此时接通上驱动电源，使中空轴2转动，中空轴2带动导流离心装置11转动及过滤装置3转 动，导流离心装置11和过滤装置3滤芯将物料带动产生离心力，随分离的尾矿泥沿导渣板7 旋转弧形沉降，分离后的水流经过滤装置3滤芯线隙进入。这时启动真空动力，使真空管产 生真空抽力；螺旋挤出装置14动力，使气分离装置8和挤出装置14旋转；空气压缩机动力， 把压缩空气经沉淀池1下部中空轴13空腔，送至气分离装置8室内。挤出动力经下部中空轴 13管传递给气分离装置8，压縮空气又经中空轴13管内送入气分离装置8腔室内，经气分离 装置8腔室排出，使进入气分离装置8室内的尾渣泥被气压縮置换，然后进入螺旋挤出装置 14内，脱水后的尾渣泥和空气混合体，被螺旋挤出装置14从出渣口9排出。
实施例3:
图(2)所示，采用过滤、气分离机进行固液分离的工艺步骤为尾矿泥水经尾矿进口 15进入沉淀池1内，经导流离心装置ll产生离心力，沿锥体沉降进入圆锥体内。经分离的 水旋转至过滤装置3滤芯，过滤后进入其内，被真空管12所吸走，经动力压縮由上出水口排 出，供循环使用。粘附在过滤装置3滤芯空隙中的微细物在自清装置5板的阻隔下被刷洗掉。
被离心分离的尾矿污泥沿锥体多条旋转板7快速沉降至气分离装置8室内，高压气将沉
降物中的水分挤出，气体替换水分子，占据颗粒之间；靠近中间部分尾矿污泥经气分离装置8室上压制板4,被压进气分离装置8内置换，产生的气和水混合液，脱水后下沉进入螺旋 挤出装置14，被螺旋挤出装置14的螺旋叶片挤压，然后从排渣口排出。
权利要求
1、一种过滤、气分离机固液分离装置及工艺，是由沉淀池(1)、中心中空轴(2)、过滤装置(3)、旋流压制板(4)、自清装置(5)、止动板(6)、导渣装置(7)、气分离装置(8)、出渣口(9)、限位平锥板(10)、导流离心装置(11)、真空管(12)、中空轴(13)、螺旋挤出装置(14)、尾矿进口(15)构成；其特征在于沉淀池(1)是圆筒锥体，圆筒锥体中圆筒部设置中空轴(2)，中空轴(2)下部设置导流离心装置(11)，导流离心装置(11)下方设置限位锥底板(10)，限位锥底板(10)下方设置过滤装置(3)，过滤装置(3)圆锥体面内侧设置自清装置(5)，过滤装置(3)下方设置止动板(6)，止动板(6)下设置螺母；圆筒锥体内侧设置导渣装置(7)，导渣装置(7)与圆筒锥体斜锥面内侧成螺旋状；旋流压制板(4)下方设置气分离装置(8)，气分离装置(8)中部孔中设置中空轴(13)，气分离装置(8)下方设置螺旋挤出装置(14)，螺旋挤出装置(14)下方圆筒锥体底部设置有出渣口(9)；圆筒锥体上圆筒一侧设置尾矿进口(15)。
2、 一种过滤、气分离机固液分离装置及工艺，其特征在于过滤气、分离机由圆筒锥 形的沉淀池(1)和上盖上离心动力真空轴(2)、真空装置(12),圆锥体下部中间出渣口及 螺旋挤出装置(14)支架组成；沉淀池(1)的上部转动中心中空轴(2)支座板上连接有可 绕轴线转动的导流离心装置(11)板和连接限位锥底板(10)下的过滤装置(3)网芯；进入 沉淀池(1)中的尾矿污泥流经导流离心装置(11),被导流离心装置(11)高速旋转带动， 进入离心状态，颗粒被离心至沉淀池(1)圆锥体壁上；在沉淀池(1)圆锥体壁上装有多条导渣装置(7)的螺旋导板，使尾渣沿锥体壁快速沉降。
3、 根据权利要求2中所述的一种过滤、气分离机固液分离装置及工艺，其特征在于 中空管(11)从沉淀池(1)的上部、真空轴中心处伸入到过滤装置(3)中间；真空管(12)下部连有过滤装置(3)滤芯的自清装置(5)刮板，装在上中空轴(2)支座板下的多弧线环 形凸面过滤装置(3)，在中空轴(2)的转动带动下，表面旋转产生的转动力，加速了尾矿污 泥的离心力，使尾渣和水分离，分离后的水经过滤装置(3)滤芯进入滤网中。
4、根据权利要求2中所述的一种过滤、气分离机固液分离装置及工艺，其特征在于中 空管(11)从沉淀池(1)的上部、真空轴中心处伸入到过滤装置(3)中间；真空管(12) 下部连有过滤装置(3)滤芯的自清装置(5)刮板，装在上中空轴(2)支座板下的多弧线环 形凸面过滤装置(3),在中空轴(2)的转动带动下，表面旋转产生的转动力，加速了尾矿污泥的离心力，使尾渣和水分离，分离后的水经过滤装置(3)滤芯进入滤网中。
5、 根据权利要求2中所述的一种过滤、气分离机固液分离装置及工艺，其特征在于进入过滤装置(3)滤芯中的水，经真空管(11)抽出增压从出水口上部排出，真空管(11)的 真空又使过滤装置(3)滤芯内产生负压，大量的水经过滤涌入过滤装置(3)滤芯中，加速 了水质的过滤度和流量。
6、 根据权利要求2中所述的一种过滤、气分离机固液分离装置及工艺，其特征在于转 动的过滤装置(3)滤芯被装在真空管(12)下的自清装置(5)刮板分成两个空腔， 一个大 腔装有真空抽水管， 一个小腔在旋流作用下，将因真空吸力吸附在网隙中的微细粘物洗刷掉， 在过滤装置(3)下装有固定螺母和止动板(6),固定螺母是调整过滤装置(3)滤芯质量； 止动板(6)可有效的使过滤装置(3)工作在稳定状态。
7、 根据权利要求2中所述的一种过滤、气分离机固液分离装置及工艺，其特征在于经 螺旋导渣板(7)沉降至气分离装置(8)室的尾矿泥水靠螺旋沉降力、旋流压制板(4)和水 的压力在气分离装置(8)室里和高压空气置换；水和部分气泡在螺旋力作用下上浮；上浮至 逆角度压制板(4)时，水和气混合液被挤压，气泡被击碎成小气泡浮出；脱水尾渣泥则继续 顺导渣板(7)，在压力下进入螺旋挤出装置(14)内，被螺旋挤出装置(14)挤出。
8、 根据权利要求2中所述的一种过滤、气分离机固液分离装置及工艺，其特征在于过 滤、气分离机使用时，尾矿渣污泥通过进水管(15)流入圆筒腔内导流离心装置(11)板处， 此时接逋上驱动电源，使中空轴(2)转动，中空轴(2)带动导流离心装置(11)转动及过 滤装置(3)转动，导流离心装置(11)和过滤装置(3)滤芯将物料带动产生离心力，随分 离的尾矿泥沿导渣板(7)旋转弧形沉降，分离后的水流经过滤装置(3)滤芯线隙进入，这 时启动真空动力，使真空管产生真空抽力；螺旋挤出装置(14)动力，使气分离装置(8)和 挤出装置(14)旋转；空气压縮机动力，把压縮空气经沉淀池(1)下部中空轴(13)空腔， 送至气分离装置(8)室内，挤出动力经下部中空轴(13)管传递给气分离装置(8)，压縮空 气又经中空轴(13)管内送入气分离装置(8)腔室内，经气分离装置(8)腔室排出，使进 入气分离装置(8)室内的尾渣泥被气压缩置换，然后进入螺旋挤出装置(14)内，脱水后的 尾渣泥和空气混合体，被螺旋挤出装置(14)从出渣口 (9)排出。
9、 根据权利要求2中所述的一种过滤、气分离机固液分离装置及工艺，其特征在于尾 矿泥水经尾矿进口 (15)进入沉淀池(1)内，经导流离心装置(11)产生离心力，沿锥体沉 降进入圆锥体内，经分离的水旋转至过滤装置(3)滤芯，过滤后进入其内，被真空管(12) 所吸走，经动力压縮由上出水口排出，供循环使用，粘附在过滤装置(3)滤芯空隙中的微细 物在自清装置(5)板的阻隔下被刷洗掉。
10、 根据权利要求2中所述的一种过滤、气分离机固液分离装置及工艺，其特征在于-被离心分离的尾矿污泥沿锥体多条旋转板(7)快速沉降至气分离装置(8)室内，高压气将 沉降物中的水分挤出，气体替换水分子，占据颗粒之间；靠近中间部分尾矿污泥经气分离装 置(8)室上压制板(4)，被压进气分离装置(8)内置换，产生的气和水混合液，脱水后下 沉进入螺旋挤出装置(14)，被螺旋挤出装置(14)的螺旋叶片挤压，然后从排渣口排出。
全文摘要
一种过滤、气分离机固液分离装置及工艺，由沉淀池1、中心中空轴2、过滤装置3、旋流压制板4、自清装置5、止动板6、导渣装置7、气分离装置8、出渣口9、限位平锥板10、导流离心装置11、真空管12、中空轴13、螺旋挤出装置14、尾矿进口15构成。采用了设有新型的过滤、气分离机的固液分离工艺流程，可大大提高固液分离质量，在高压气流作用下，排出水分子，使超微细颗粒进入到大颗粒之间，经挤压更是结合紧密，使脱水更彻底更净量化，大大降低了尾矿坝危害度和工程投资额。
文档编号B01D36/04GK101543694SQ200910064808
公开日2009年9月30日 申请日期2009年5月7日 优先权日2009年5月7日
发明者郭亚非 申请人:洛阳华液通用机械成套制造有限公司