一种铁精矿浆脱水系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种铁精矿浆脱水系统，包括分配桶、陶瓷过滤机、高位水箱、浓缩池、污水池、工艺沉淀池、第一收集池、重力式过滤器以及清水池；其中，分配桶和浓缩池分别与矿浆主管相连以接收矿浆主管中的铁精矿浆；浓缩池通过底流泵与分配桶相连以将浓缩后的铁精矿浆输送至分配桶中；陶瓷过滤机与分配桶相连；污水池分别与浓缩池和陶瓷过滤机相连；污水池、工艺沉淀池、第一收集池、重力式过滤器、清水池、高位水箱以及陶瓷过滤机依次相连；以及，第一收集池通过清水泵分别与底流泵和浓缩池相连，以为底流泵和浓缩池提供反清洗用水。本发明所述的铁精矿浆脱水系统，增强了脱矿能力，提高了产品质量，减少了不必要的投资。
【专利说明】一种铁精矿浆脱水系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及铁精矿的脱水技术，尤其涉及一种采用陶瓷过滤机对铁精矿进行脱水 的脱水系统。
【背景技术】
[0002] 陶瓷过滤是当今世界最先进的固液分离技术，以其节能降耗、清洁环保、可实现资 源再利用等优势，在国民经济各领域得到日益广泛的应用。陶瓷过滤机是陶瓷过滤技术成 功应用的一个典范，近年来在国内大规模的推广已产生了良好的经济效益和社会效益。陶 瓷过滤板能够产生毛细作用并且具有优异的机械性能，使得陶瓷过滤机与其它以滤布为过 滤介质的过滤机相比具有许多优势，正介于此陶瓷过滤机得到广泛应用。陶瓷过滤机可广 泛用于有色金属矿山、煤炭、化工、农药、制药、等行业的脱水处理，应用领域广泛。
[0003] 然而，现有技术中，采用陶瓷过滤机对铁精矿浆进行脱水的脱水系统中也存在以 下问题：水循环利用系统过于繁杂且能耗高，且一定程度上还会有污水排放；矿浆特性发 生变化时，脱矿能力就会下降，产品质量得不到保证，造成水份过高，给下道工艺带来诸多 不便，并且还会危害到整个生产系统的运行，严重的时候会导致整条管线停车。
【发明内容】
[0004] 为此，本发明提供一种至少能解决上述问题的至少一部分的新的铁精矿浆脱水系 统。
[0005] 本发明提供了一种铁精矿浆脱水系统，包括分配桶、陶瓷过滤机、高位水箱、浓缩 池、污水池、工艺沉淀池、第一收集池、重力式过滤器以及清水池；其中，
[0006] 所述分配桶与矿浆主管相连以接收矿浆主管中的铁精矿浆；
[0007] 所述浓缩池与矿浆主管相连以接收矿浆主管中的铁精矿浆并对低浓度的铁精矿 浆进行浓缩；以及所述浓缩池通过底流泵与所述分配桶相连以将浓缩后的铁精矿浆输送至 所述分配桶中；
[0008] 所述陶瓷过滤机与所述分配桶相连以接收来自分配桶的铁精矿浆；
[0009] 所述污水池分别与所述浓缩池和所述陶瓷过滤机相连以接收来自浓缩池和陶瓷 过滤机中的污水；
[0010] 所述污水池还通过污水泵与所述工艺沉淀池相连以将污水池中的污水输送至工 艺沉淀池中进行沉淀；
[0011] 所述工艺沉淀池与所述第一收集池相连以将工艺沉淀池中沉淀后得到的上层清 液输送至第一收集池中；
[0012] 所述第一收集池通过清水泵与所述重力式过滤器相连以将所述上层清液进行进 一步净化；以及，所述第一收集池通过清水泵分别与所述底流泵和所述浓缩池相连，以为底 流泵和浓缩池提供反清洗用水；
[0013] 所述重力式过滤器与所述清水池相连以将净化后的清水输送至清水池中；
[0014] 所述清水池通过清水泵与所述高位水箱相连以将净化后的清水输送至高位水箱 中；
[0015] 所述高位水箱与所述陶瓷过滤机相连，为清洗陶瓷过滤机的过滤板提供清水。
[0016] 可选地，根据本发明的脱水系统，所述清水池通过清水泵与所述陶瓷过滤机相连， 为冷却陶瓷过滤机中的真空泵提供清水。
[0017] 可选地，根据本发明的脱水系统，所述第一收集池通过清水泵与所述陶瓷过滤机 相连,为清洗陶瓷过滤机外壳提供清水。
[0018] 可选地，本发明所述的脱水系统，所述脱水系统进一步包括干堆池、第二收集池， 其中，所述干堆池与所述重力式过滤器相连以接收来自重力式过滤器中的悬浮杂质并对悬 浮杂质进行沉淀；所述第二收集池与所述干堆池相连以接收来自干堆池中的上层清液；以 及所述第二收集池通过清水泵与所述第一收集池相连以将所述上层清液输送至第一收集 池中。
[0019] 可选地，根据本发明的脱水系统，所述重力式过滤器还连接有外部水管路。
[0020] 可选地，根据本发明的脱水系统，所述脱水系统进一步包括缓冲池，所述缓冲池分 别与所述陶瓷过滤机和所述浓缩池相连，用于接收陶瓷过滤机中无法处理的低浓度铁精矿 浆并将该低浓度铁精矿浆输送至浓缩池中进行浓缩，浓缩后的铁精矿浆再经底流泵输送至 缓冲池中。
[0021] 可选地，根据本发明的脱水系统，所述工艺沉淀池与矿浆主管相连以接收矿浆主 管中的铁精矿浆。
[0022] 可选地，根据本发明的脱水系统，所述工艺沉淀池内设置有第一隔墙和第二隔墙 用于将所述工艺沉淀池分隔成第一沉淀区、第二沉淀区和第三沉淀区，其中，所述第一隔墙 的高度比第二隔墙的高度高；所述第一沉淀区、第二沉淀区和第三沉淀区均独立供水。
[0023] 本发明所述的铁精矿浆脱水系统，增强了脱矿能力，提高了产品质量，同时充分利 用水循环系统，有效防止底流泵管道发生堵塞，保证了脱水生产线的正常运作，减少了不必 要的投资。
【专利附图】
【附图说明】
[0024] 通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通 技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明 的限制。在附图中：
[0025] 图1为本发明所述脱水系统的结构示意图；以及
[0026] 图2为本发明所述脱水系统中工艺沉淀池的结构示意图；以及
[0027] 图3为图2的俯视图。
[0028] 其中，附图中各标记说明如下：
[0029] 1-分配桶；2-陶瓷过滤机；3-高位水箱；4-浓缩池；5-污水池；6-工艺沉淀池； 7_第一收集池；8-重力式过滤器；9-清水池；10-干堆池；11-缓冲池；12-第二收集池； 13-外部水管路；14-矿浆主管；15-底流泵；16-污水泵；17-清水泵；18-第一阀门；19-第 二阀门；20-第二阀门；21-第四阀门；22-第五阀门；23-第六阀门；24-第七阀门；61-第一 隔墙；62-第二隔墙；63-第一沉淀区；64-第二沉淀区；65-第三沉淀区。
【具体实施方式】
[0030] 本发明提供了许多可应用的创造性概念，该创造性概念可大量的体现于具体的上 下文中。在下述本发明的实施方式中描述的具体的实施例仅作为本发明的【具体实施方式】的 示例性说明，而不构成对本发明范围的限制。
[0031] 下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步的描述。
[0032] 本发明提供了一种采用陶瓷过滤机对铁精矿进行脱水的脱水系统，该系统能够实 现水的收集、循环再利用，达到污水零排放。
[0033] 图1示出了本发明所述脱水系统的结构示意图。如图1所示，所述铁精矿浆脱水系 统包括分配桶1、陶瓷过滤机2、高位水箱3、浓缩池4、污水池5、工艺沉淀池6、第一收集池 7、重力式过滤器8以及清水池9 ;其中，所述分配桶1与矿浆主管14相连以接收矿浆主管 14中的铁精矿浆；所述浓缩池4与矿浆主管14相连以接收矿浆主管14中的铁精矿浆并对 低浓度的铁精矿浆进行浓缩，在所述矿浆主管14与所述浓缩池4之间设置有第一阀门18 ; 以及所述浓缩池4通过底流泵15与所述分配桶1相连以将浓缩后的铁精矿浆输送至所述 分配桶1中，在所述浓缩池4与所述分配桶1之间设置有第二阀门19 ;所述陶瓷过滤机2与 所述分配桶1相连以接收来自分配桶1的铁精矿浆。如果矿浆主管14中的铁精矿浆浓度符 合脱水要求时，铁精矿浆直接进入分配桶1，再由分配桶分配至各台陶瓷过滤机料槽内，由 陶瓷过滤机对矿浆进行脱水；如果矿浆主管14中的铁精矿浆浓度较低（低于50% )，直接 将其送至陶瓷过滤机中进行过滤，则会降低陶瓷过滤机槽体内浓度，影响产量。为避免出现 该种情况，在矿浆浓度低于50%而无法满足脱水要求时，打开第一阀门18,将铁精矿浆输 送至浓缩池4中进行浓缩，当浓缩后的矿浆浓度达到50%以上时，开启第二阀门19,通过底 流泵15将浓缩后的铁精矿浆输送至分配桶1中，进行后续操作。通过浓缩池对矿浆浓度的 调整，当矿浆特性发生变化时，能够及时调整生产工艺，既保证了产品质量，又保证了产量。
[0034] 浓缩池4中的铁精矿浆在浓缩过程中以及陶瓷过滤机2在对矿浆进行脱水的过程 中均产生污水，如图1所示，所述污水池5分别与所述浓缩池4和所述陶瓷过滤机2相连以 收集来自浓缩池4和陶瓷过滤机2中的污水。然后，通过污水泵16将所述污水池5中的污 水输送至所述工艺沉淀池6中。污水在工艺沉淀池6中进行沉淀，得到上层清液和沉淀至池 底的固体杂质。所述工艺沉淀池6与所述第一收集池7之间设置有连通管路以实现连通，通 过该管路将工艺沉淀池6中沉淀后得到的上层清液输送至第一收集池7中。第一收集池7 中的清液中还含有一定的固体杂质，还需对其进行进一步处理，方能达到生产用水的需求。 因此，通过清水泵17将所述第一收集池7中的清液输送至所述重力式过滤器8中进一步净 化，在第一收集池7与重力式过滤器8之间也设置有管路以实现连通。重力式过滤器8完 成净化后，将净化后的清水输送至通过管路与重力式过滤器8相连通的清水池9中。清水 池9聚集清水后，通过清水泵17将清水输送至所述高位水箱3中。所述高位水箱3通过管 路与所述陶瓷过滤机2相连，能够为清洗陶瓷过滤机2的过滤板提供清洗用水。
[0035] 作为本发明的另一个改进，所述第一收集池和所述浓缩池之间还设置有连接管路 以及控制阀门，从而将第一收集池中的清液用来对浓缩池和底流泵管路进行反清洗，防止 管路堵塞而影响脱水工序正常进行。具体地，如图1所示，在所述第一收集池7与所述底流 泵15之间以及所述第一收集池7与所述浓缩池4之间均设置有管路，在该管路上分别设置 有第三阀门20,第四阀门21以及第五阀门22,所述第五阀门22作为控制第一收集池7中 流向底流泵15和浓缩池4清液的总阀门，所述第三阀门20用于控制流向浓缩池的清液，所 述第四阀门21用于控制流向底流泵的清液。当底流泵管路发生或即将发生堵塞时，开启第 五阀门22和第四阀门21，启动清水泵17,使第一收集池7中的清液达到底流泵管路，对其 进行冲洗，直至管路畅通；需要对浓缩池进行清洗时，开启第五阀门22和第三阀门20,启动 清水泵17,使第一收集池7中的清液达到浓缩池，从而可以实现调节矿浆浓度的目的。通过 利用第一收集池中的清液对浓缩池和底流泵进行反清洗，可有效防止管路堵塞，调节矿浆 浓度，而且反清洗用水为生产过程中产生的污水经沉淀后的清液，无需引用外来生产水，降 低了生产成本。
[0036] 为实现水循环利用系统中水体的高效利用，参见图1，所述清水池9还通过清水泵 与所述陶瓷过滤机2相连，用于将其中的清水输送至所述陶瓷过滤机中，为陶瓷过滤机2中 的真空泵提供冷却用水，避免真空泵因温度过高而无法正常工作。
[0037] 陶瓷过滤机在工作一段时间后，其外壳会沾有诸如矿浆等污渍，无对其进行清洗。 由于陶瓷过滤机的过滤板对清洗用水以及真空泵对冷却用水均有一定的要求，引起该两者 的用水为经过重力式过滤器净化后的清水，而陶瓷过滤机外壳的清洗用水则要求较低，可 利用第一收集池中未经净化的清液作为清洗用水。因此，如图1所示，在所述第一收集池7 上连接有管路以及清水泵，通过清水泵和管路将第一收集池7中的清液输送至陶瓷过滤机 2上，对其外壳进行清洗，也无需采用额外的生产用水，节省了成本。
[0038] 在以往的脱水工艺中，来自第一收集池的清液在重力式过滤器中处理后，得到的 清水输送至清水池后，悬浮杂质则直接排放处理。而该悬浮杂质中含有污水，直接排放该悬 浮杂质导致了出现排放废水，污染了环境，也降低了水体的利用率。为此，本发明做出了改 进，在所述脱水系统设置干堆池10以及第二收集池12,其中，所述干堆池10与所述重力式 过滤器8相连以接收来自重力式过滤器8中的悬浮杂质，收集的悬浮杂质在干堆池中进行 沉淀，实现固液分离；所述第二收集池12与所述干堆池10相连以接收来自干堆池10中的 分离出来的上层清液；然后，通过清水泵将第二收集池12中收集的清液输送至第一收集池 7中，进行后续的净化处理。通过设置该干堆池和第二收集池，使得整个脱水过程中没有污 水排放，整个水循环系统的水体利用率也得以提高。
[0039] 根据本发明的脱水系统，所述脱水系统还设置有缓冲池11，所述缓冲池11分别与 所述陶瓷过滤机2和所述浓缩池4相连，用于接收陶瓷过滤机2中无法处理的低浓度铁精 矿浆并将该低浓度铁精矿浆输送至浓缩池4中进行浓缩。在所述浓缩池4和所述缓冲池11 之间的连接管路上设置有第六阀门23。经浓缩池浓缩后的铁精矿浆，如果其浓度达到50% 以上，符合脱水要求，则开启第二阀门19,关闭第六阀门23,将矿浆输送至分配桶1中；如果 浓缩后的矿浆浓度依然低于50%，则关闭第二阀门19,开启第六阀门23,使矿浆在浓缩池 和缓冲池之间循环，直至浓度达到要求。
[0040] 本发明所述铁精矿浆脱水系统中，所述工艺沉淀池6不仅作为污水处理的沉淀 池，还可以在脱水系统中的分配桶、陶瓷过滤机、浓缩池或其他部分出现故障而导致脱水工 序无法进行时，工艺沉淀池可作为铁精矿浆的中转池。具体参见图1所示，所述工艺沉淀池 6与矿浆主管14之间设置有连接管道使两者相连通，在两者之间的连接管道上设置有第七 阀门24。脱水系统正常工作状态下，第七阀门呈关闭状态，当脱水系统出现故障时，打开第 七阀门24,将矿浆主管14中的铁精矿浆输送至事故沉淀池中，从而防止矿浆聚集在矿浆主 管中无法释放而造成管路堵塞。待系统故障消除，将其中的矿浆进行正常脱水工序即可。
[0041] 本发明所述脱水系统中，将所述工艺沉淀池设置成具有三个独立的沉淀区。图2 和图3示出了本发明所述脱水系统中工艺沉淀池的结构示意图。如图2和图3所示，所述 工艺沉淀池6内设置有第一隔墙61和第二隔墙62用于将所述工艺沉淀池分隔成第一沉淀 区63、第二沉淀区64和第三沉淀区65,其中，所述第一隔墙61的高度比第二隔墙62的高 度高。所述第一沉淀区63、第二沉淀区64和第三沉淀区65均由独立的管路和水泵为其提 供独立供水。在所述第一沉淀区和第三沉淀区之间设置有连通管路，以及在所述第二沉淀 区和第三沉淀区上均设置有溢流口。通过将工艺沉淀池分割成三个独立的沉淀区，可对污 水形成分级沉淀。来自陶瓷过滤机和浓缩池的污水到达工艺沉淀池后，首先进入第一沉淀 区进行一级沉淀，而后污水溢流至第二沉淀池进行二级沉淀，再溢流至第三沉淀区。经过第 一沉淀区和第二沉淀区的两次沉淀，到达第三沉淀区的污水基本呈澄清状态，最后经第三 沉淀池上的溢流口流入第一收集池。当工艺沉淀池使用较长时间后，池底淤积有铁精矿，需 对沉淀池进行清理。通过将工艺沉淀池分割成三个独立的沉淀区，可对每个沉淀区进行单 独清理，而其他两个沉淀区进行正常工作，保证脱水系统的连续运行。具体地，对工艺沉淀 池进行清理时，可首先清洗第一沉淀区，此时第二沉淀区和第三沉淀区依然可以正常使用， 污水进入第二沉淀区进行沉淀，而后溢流至第三沉淀区，最后经第三沉淀区的溢流口到达 第一收集池。完成第一沉淀区清理后，可对第二沉淀区进行清理，此时污水进入第一沉淀区 进行沉淀，沉淀后的污水经过连通第一沉淀区和第三沉淀区的管路到达第三沉淀区，最后 经第三沉淀区的溢流口到达第一收集池。进行第三沉淀区的清理时，污水经过第一沉淀区 和第二沉淀区的沉淀，最后经第二沉淀区的溢流口到达第一收集池。当脱水系统出现故障， 工艺沉淀池作为铁精矿浆的中转池时，其清理步骤也可按照上述三个沉淀区的清洗步骤。
[0042] 本发明所述脱水系统中，所述重力式过滤器8还连接有外部水管路13。设置该外 部水管路有两个作用：第一，当生产用水不足，无法满足脱水系统的用水时，可通过该外部 水管路将外部用水输送至重力式过滤器中处理，补充生产用水的不足，保证系统正常运行； 第二，如果脱水系统处于事故状态，则整个系统中的循环用水被污染，无法用于生产，通过 该外部水管路将外部用水输送至重力式过滤器中处理获得清洁用水，能够尽快回复脱水系 统的运行。
[0043] 本发明中的铁精矿浆脱水系统通过浓缩池与矿浆主管以及分配桶之间的合理配 合，使得矿浆特性发生变化时，能及时调整生产工艺，既保证了产品质量，又保证了产量，使 生产能够顺利进行；通过合理设置水循环系统，既降低了能耗，实现水体零排放，解决了生 产中生产水的供应问题，还充分利用循环用水防止了底流泵的管路堵塞问题。
[0044] 应该注意的是，上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本 领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求 中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词"包含"不排除存 在未列在权利要求中的元件或步骤。单词第一、第二以及第三等的使用不表示任何顺序，可 将这些单词解释为名称。
【权利要求】
1. 一种铁精矿浆脱水系统，包括分配桶（1)、陶瓷过滤机（2)、高位水箱（3)、浓缩池 (4)、污水池（5)、工艺沉淀池（6)、第一收集池（7)、重力式过滤器（8)以及清水池（9);其 中， 所述分配桶（1)与矿浆主管（14)相连以接收矿浆主管（14)中的铁精矿浆； 所述浓缩池（4)与矿浆主管（14)相连以接收矿浆主管（14)中的铁精矿浆并对低浓度 的铁精矿浆进行浓缩；以及所述浓缩池（4)通过底流泵（15)与所述分配桶（1)相连以将浓 缩后的铁精矿浆输送至所述分配桶（1)中； 所述陶瓷过滤机（2)与所述分配桶（1)相连以接收来自分配桶（1)的铁精矿浆； 所述污水池（5)分别与所述浓缩池（4)和所述陶瓷过滤机（2)相连以接收来自浓缩池 (4)和陶瓷过滤机（2)中的污水； 所述污水池（5)还通过污水泵（16)与所述工艺沉淀池（6)相连以将污水池（5)中的 污水输送至工艺沉淀池（6)中进行沉淀； 所述工艺沉淀池（6)与所述第一收集池（7)相连以将工艺沉淀池（6)中沉淀后得到的 上层清液输送至第一收集池（7)中； 所述第一收集池（7)通过清水泵（17)与所述重力式过滤器（8)相连以将所述上层清 液进行进一步净化；以及，所述第一收集池（7)通过清水泵（17)分别与所述底流泵（15)和 所述浓缩池（4)相连，以为底流泵（15)和浓缩池（4)提供反清洗用水； 所述重力式过滤器（8)与所述清水池（9)相连以将净化后的清水输送至清水池（9) 中； 所述清水池（9)通过清水泵（17)与所述高位水箱（3)相连以将净化后的清水输送至 高位水箱（3)中； 所述高位水箱（3)与所述陶瓷过滤机（2)相连，为清洗陶瓷过滤机（2)的过滤板提供 清水。
2. 根据权利要求1所述的脱水系统，其特征在于：所述清水池（9)通过清水泵（17)与 所述陶瓷过滤机（2)相连，为冷却陶瓷过滤机（2)中的真空泵提供清水。
3. 根据权利要求1所述的脱水系统，其特征在于：所述第一收集池（7)通过清水泵 (17)与所述陶瓷过滤机（2)相连，为清洗陶瓷过滤机（2)外壳提供清水。
4. 根据权利要求1所述的脱水系统，其特征在于：所述脱水系统进一步包括干堆池 (10) 、第二收集池（12)，其中， 所述干堆池（10)与所述重力式过滤器（8)相连以接收来自重力式过滤器（8)中的悬 浮杂质并对悬浮杂质进行沉淀； 所述第二收集池（12)与所述干堆池（10)相连以接收来自干堆池（10)中的上层清液； 以及 所述第二收集池（12)通过清水泵（17)与所述第一收集池（7)相连以将所述上层清液 输送至第一收集池（7)中。
5. 根据权利要求1所述的脱水系统，其特征在于：所述重力式过滤器（8)还连接有外 部水管路（13)。
6. 根据权利要求1所述的脱水系统，其特征在于：所述脱水系统进一步包括缓冲池 (11) ，所述缓冲池（11)分别与所述陶瓷过滤机（2)和所述浓缩池（4)相连，用于接收陶瓷 过滤机（2)中无法处理的低浓度铁精矿浆并将该低浓度铁精矿浆输送至浓缩池（4)中进行 浓缩，浓缩后的铁精矿浆再经底流泵输送至缓冲池（11)中。
7. 根据权利要求1所述的脱水系统，其特征在于：所述工艺沉淀池（6)与矿浆主管 (14)相连以接收矿浆主管（14)中的铁精矿浆。
8. 根据权利要求1所述的脱水系统，其特征在于：所述工艺沉淀池￠)内设置有第一 隔墙￠1)和第二隔墙￠2)用于将所述工艺沉淀池分隔成第一沉淀区￠3)、第二沉淀区 (64)和第三沉淀区（65)，其中， 所述第一隔墙￠1)的高度比第二隔墙￠2)的高度高； 所述第一沉淀区￠3)、第二沉淀区￠4)和第三沉淀区￠5)均独立供水。
【文档编号】B01D36/04GK104083939SQ201410327637
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月10日 优先权日:2014年7月10日
【发明者】潘春雷, 曹玉明 申请人:云南大红山管道有限公司