浓密机的制作方法

本实用新型涉及选矿过滤设备技术领域，尤其涉及一种浓密机。

背景技术：

充填采矿法属人工支护采矿法。在矿房或矿块中，随着回采工作面的推进，向采空区送入充填材料，以进行地压管理、控制围岩崩落和地表移动，并在形成的充填体上或在其保护下进行回采。充填采矿法由于具有回采率高、作业安全、保护地表地物等优点，在地下矿山得到广泛应用。

金属矿山常用的充填骨料为尾砂(或称尾矿，包括分级尾砂和全尾砂)。主要充填工艺流程为来自选厂质量浓度较低(一般10～20％，经过高效浓密机时40～45％)的尾砂泵送至充填制备站的砂仓或深锥浓密机，絮凝浓缩至较高浓度(60～70％左右)后排入搅拌系统，与胶凝材料混合搅拌(非胶结充填时可不加入胶凝材料)，形成合乎要求的充填料浆，通过钻孔和井下充填管道，自流或泵送至待充地点。

卧式或立式砂仓自然沉降浓密，采取中心进料，周边溢流的方式，其缺点是：

1、沉降路径短，径向流速大，沉降距离大，进料箱结构设计不合理，不能有效消除尾砂来料动能，进料对砂仓内扰动大，溢流浓度大，溢流带走大量细颗粒，不仅会使充填料浆细粒级减少，料浆的粘聚性和保水性差；还会使溢流细粒级尾砂在尾矿库堆存技术难度大，成本高。

2、无稀释功能，即使加入絮凝剂絮凝效果仍然较差；有稀释功能的，稀释和絮凝剂添加时程路径重叠；或者尾砂料浆絮凝超前稀释滞后，絮凝沉降效果差。

深锥浓密机采用连续进料、连续排料的作业方式，其缺点是：

1、深锥浓密机给料浓度，放砂流量的波动与底流放砂浓度相互关联，进而影响充填料浆制备质量及料浆输送系统的可靠性。

2、深锥浓密机为了防止尾砂板结，实现尾砂浆体顺利放料等，一般均有耙架结构和复杂的中心进料系统，造价占到整个浓密机50～80％以上。

3、深锥浓密机结构复杂，不能实现通用设计，大量部件为定制产品，配件需定向采购，自主维护难度高，建设投资和运营成本高。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种更加安全可靠的浓密机。

本实用新型提供的这种浓密机，包括仓体，还包括均化组件、斜管组件、溢流组件和进料箱，

所述仓体为平底式的方柱状，在仓体侧壁中上部设有给料口，在仓体侧壁底部设有卸料阀，在给料口上方的仓体内设有支撑管；

所述均化组件包括进风管、出风管、均布在进风管与出风管间的数根支管，各支管伸入仓体内并贴合仓体内壁布置，在仓体底部的各支管上安装有数个喷嘴；

所述斜管组件由多根倾斜布置的通管依次固接而成，斜管组件整体横截面为蜂窝状，斜管组件通过支撑管满布架设在仓体内；

所述溢流组件包括若干集水槽和汇聚箱，该汇聚箱固定在仓体侧壁外，集水槽水平布置在斜管组件上方的仓体内，在集水槽侧壁上部均布有多个溢流水流入口，在集水槽端部设有与汇聚箱上部相连通的溢流水排出口；

所述进料箱包括箱体、尾砂浆体进料管、絮凝剂添加管和逆流反冲板，箱体固定于仓体外侧，箱体底部通过给料口与仓体内部相连通，箱体内部由若干隔板分离成溢流水稀释进水腔和折返式导流腔，溢流水稀释进水腔一侧通过箱体侧壁上的进水口与仓体顶部相连通、一侧与折返式导流腔上口相连通，尾砂浆体进料管插装在箱体上并与折返式导流腔上口连通布置，絮凝剂添加管插装在箱体上并与折返式导流腔内部相连通，逆流反冲板安装在折返式导流腔下口处的箱体内。

所述隔板包括竖隔板、进水隔板和数个导流板，所述竖隔板竖直布置在箱体内，所述进水隔板水平连接在进水口下方的箱体内壁与竖隔板间，导流板上下交错的布置在竖隔板两侧的箱体内，进水隔板与位于顶部的导流板上端相连接，进水隔板与箱体内壁及竖隔板合围形成溢流水稀释进水腔；位于上方的导流板下端与位于下方的导流板上端相连接，导流板与箱体内壁及竖隔板合围形成供料浆沿折返式路线流动的折返式导流腔。

为降低料浆下落对箱体内壁造成的冲击，所述导流板均由位于上端的倾斜段及位于下端的水平段组成。

为便于料浆的流出，所述箱体的底板向下倾斜布置。

为防止料浆冒出，在给料口顶部的箱体侧壁上设有与底板相平行布置的防冒导料板。

为提高放砂浓度，在斜管组件下方的仓体壁上设有多个呈阶梯状排布的排水阀。

为更好的监测仓体内料浆的浓度，在仓体内沿其轴向布置有多个浓度计。

为进一步防止沉降尾砂滑移堵塞放砂管，仓体底部靠近卸料阀处的喷嘴安装密度大于远离卸料阀处的喷嘴安装密度。

所述给料口与卸料阀分别布置在仓体两对立的侧壁上。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、仓体采用平底式，可使浓密机安装基础简单，实现无基础安装；仓体采用方柱状，不仅具备仓储功能，且仓体内沉砂在自重作用下，还能够进一步挤压脱水。

2、利用浅层沉降原理，在浓密机上部满布斜管组件，能够提高处理能力。

3、通过均化组件从仓体底部向上压风，通过风力流态化仓内沉砂，达到似均质状态，便于尾砂料浆进一步压缩脱水，不受浓密机开停机限制，沉降尾砂可以风动再次均化。

4、进料箱采取溢流水稀释进水腔及折返式导流腔及结构设计，可形成均质稀释料浆；再通过加入絮凝剂加速沉降，在折返式导流腔内充分均化，形成絮凝尾砂料浆，使溢流质量浓度得到降低，溢流水质达到矿山回用标准，可解决尾砂仓溢流浓度高的技术难题。

本实用新型结构简单，能够实现通用设计，零配件通用，设备投资低，维护难度小，运营成本低。

附图说明

图1为本实用新型俯视图的结构示意图。

图2为图1中去掉斜管组件和溢流组件后的结构示意图。

图3为图1中a向局部剖视结构示意图。

图4为图3中b处放大结构示意图。

图5为图4中c-c处剖视结构示意图。

图中示出的标记及所对应的构件名称为：

1、仓体；11、给料口；12、卸料阀；13、支撑管；

2、均化组件；21、进风管；22、出风管；23、支管；24、喷嘴；25、进气阀；26、排污阀；

3、斜管组件；

4、溢流组件；41、集水槽；42、汇聚箱；43、溢流水流入口；44、溢流水排出口；

5、进料箱；51、箱体；52、尾砂浆体进料管；53、絮凝剂添加管；54、逆流反冲板；55、竖隔板；56、进水隔板；57、导流板；58、防冒导料板；511、溢流水稀释进水腔；512、折返式导流腔；513、进水口；514、底板；

6、排水阀；

7、浓度计。

具体实施方式

从图1至图5可以看出，本实用新型这种浓密机，包括仓体1、均化组件2、斜管组件3、溢流组件4和进料箱5，

仓体1为平底式的方柱状，在仓体1左侧壁中上部设有给料口11，在仓体1右侧壁底部设有卸料阀12，在给料口11上方的仓体1内设有栅格状的支撑管13；

均化组件2包括进风管21、出风管22、数根支管23和数个喷嘴24，进风管21布置在仓体1前侧壁外，进风管21的进风口与高压风系统出口相连通；出风管22布置在仓体1后侧壁外；各支管23伸入仓体1内贴合仓体1前侧壁、底面及后侧壁布置呈凵字型，各支管23在仓体1内由左至右等距离均匀布置，各支管23的进风口均通过一进气阀25与进风管21的出风口相连通，各支管23的出风口均通过一排污阀26与出风管22相连通；喷嘴24安装在仓体1底部的各支管23上，仓体1底部靠近卸料阀12处的喷嘴24安装密度大于远离卸料阀12处的喷嘴24安装密度；

斜管组件3通过支撑管13满布架设在仓体1内，斜管组件3由多根倾斜布置的通管通过热粘接方式依次固接连成一体，各通管的轴线相互平行布置，各通管之间构成相互独立的沉降浓缩通道，斜管组件3的上端面及下端面均与水平面平齐布置，斜管组件3整体横截面为蜂窝状；

溢流组件4包括三个集水槽41和一个汇聚箱42，三集水槽41均水平布置在斜管组件3上方的仓体1内，集水槽41的轴线沿仓体1左右方向布置，汇聚箱42固定在仓体1的右侧壁外，在各集水槽41的前侧壁上部及后侧壁上部均匀开设有多个溢流水流入口43，在集水槽41的右端部设有与汇聚箱42上部相连通的溢流水排出口44，汇聚箱42底部通过回水管路系统与水仓相连通；

进料箱5包括箱体51、尾砂浆体进料管52、絮凝剂添加管53、逆流反冲板54、竖隔板55、进水隔板56和数个导流板57，

箱体51固定在给料口11一侧的仓体1外壁上，箱体51底部通过给料口11与仓体1内部相连通，在箱体51与仓体1对接的侧壁上开有与仓体1顶部相连通的进水口513，竖隔板55竖直布置在箱体51内，竖隔板55与进水口513面对面布置并将箱体51分隔成左右两个部分，进水隔板56水平焊接在进水口513下方的竖隔板55右表面与箱体51内壁间，导流板56上下交错的焊接在箱体51内壁与竖隔板55左表面间、箱体51内壁与竖隔板55右表面间，进水隔板56与位于顶部的导流板57上端绕过竖隔板55沿左右方向相连接，进水隔板56与箱体51的内壁及竖隔板55合围形成溢流水稀释进水腔511；位于上方的导流板57下端与位于下方的导流板57上端绕过竖隔板55沿左右方向相连接，导流板57与箱体51的内壁及竖隔板55合围形成供料浆沿折返式路线流动的折返式导流腔512；溢流水稀释进水腔511一侧通过进水口513与仓体1顶部相连通、一侧与折返式导流腔512的上口相连通；

尾砂浆体进料管52水平插装在箱体1上，尾砂浆体进料管52的出料口布置在折返式导流腔512上口正上方；

絮凝剂添加管53竖直插装在箱体1上，尾砂浆体进料管52的出料口密封穿过进水隔板56与折返式导流腔512内部相连通；

逆流反冲板54水平安装在折返式导流腔512下口处的箱体1内。

从图1至图5可以看出，本实用新型的导流板57均由位于上端的倾斜段及位于下端的水平段组成。

从图3和图4可以看出，本实用新型箱体51的底板514向下倾斜布置，给料口11底部与底板514底部密封对接，在给料口11顶部的箱体51侧壁上设有与底板514相平行布置的防冒导料板58。

从图1至图3可以看出，在本实用新型斜管组件3下方的仓体1壁上设有多个呈阶梯状排布的排水阀6，仓内尾砂浆体风动均化前，通过排水阀6放出上部澄清水，有利于提高放砂浓度。

从图2和图3可以看出，在本实用新型的仓体1内沿其轴向布置有多个浓度计7，通过各浓度计7监测仓内高度方向的浓度梯度，当浓度偏差≤1％，充填用尾砂浆体准备完成。

本实用新型工作原理如下：

1、尾砂原浆通过尾砂浆体进料管52进入箱体51时，稀释用水从进水口513经溢流水稀释进水腔511进入箱体51内，稀释用水在折返式导流腔512上口处与尾砂原浆混合后，在折返式导流腔512内充分均化，形成均质稀释料浆；

2、通过絮凝剂添加管53向折返式导流腔512内加入絮凝剂，使均质稀释料浆充分均化，形成絮凝尾砂料浆；

3、絮凝尾砂料浆通过逆流反冲板54充分卸力，由底板514经仓体1的给料口11自斜管组件3下部进入仓体1内；

4、絮凝尾砂料浆在仓体1和斜管组件3内沉降，溢流水自斜管组件3上部排出，先进入溢流组件4的集水槽41，再汇集到汇聚箱42，通过回水管路系统排至外部水仓备用；

5、通过浓度计7监测仓体1内高度方向的浓度梯度，当浓度偏差≤1％，充填用尾砂浆体准备完成；

6、充填时，根据尾砂浆体需求量，打开卸料阀12，进行充填。

为实现侧向均衡给料，在进料侧布置≥1台进料箱5与仓体1连接。

本实用新型组合工作制度如下：

(1)1台本实用新型，工作时先进砂，砂面升高到尾砂沉降最高位时，停止进砂，可进一步静态沉降，提高浓度；开始充填前排出上部澄清水，开启与均化组件2连接的高压风系统，通过风力流态化仓体1内沉砂，达到似均质状态；通过浓度计7监测仓体1内高度方向的浓度梯度，当浓度偏差≤1％，充填用尾砂浆体准备完成；充填时，根据尾砂浆体需求量，打开卸料阀12，进行充填。

(2)1台或者1组(≥2台)本实用新型，工作时，先进砂到仓体内砂面高度≥2m，然后连续进砂，连续或者断续放砂，并且始终保持仓体内砂面高度≥2m，正常放砂时不开启均化用风力流态化系统，只在砂仓内沉砂板结影响放砂或者需要清理砂仓时开启均化用风力流态化系统。

(3)1+n(n为≥1的自然数)台本实用新型，至少1台可处于进砂工作，至少1台可处于放砂工作，1+n浓密机周期循环工作，实现连续进砂沉降浓密和放砂充填作业。

(4)2+n(n为≥1的自然数)台本实用新型，至少1台可处于进砂工作，至少1台可处于放砂工作，至少1台可处于静态沉降工作，2+n浓密机周期循环工作，实现连续进砂沉降浓密和放砂充填作业。

本实用新型选型时，可根据尾砂浆体来料、处理量、放砂要求等，定制斜管组件3各通管的管径、通管轴线与竖轴的倾角，仓体1面积，仓体1的给料口11下方(即储砂段)高度。

在本实用新型中，仓体可采用阵列式拼装结构设计，仓体包括仓体底板和仓体侧板，仓体底板通过底板转接件与仓体侧板密封连接，仓体侧板间通过侧板转接件密封连接。仓体底板、仓体侧板、底板转接件和侧板转接件均可在工厂加工，便于质量控制；仓体底板和仓体侧板为平面片状，比传统的圆柱形和锥形仓体，结构件便于运输，加工和组装要求技术低，施工周期短。

本实用新型采取无耙设计，结构更简单，沉砂过程无动力消耗，无传动部件，可靠性高，规避了深锥浓密机压耙问题；放砂前采用集中造浆，沉砂时无扰动，浓密机内沉砂均化能耗低；利用浅层沉降原理，在浓密机上部满布斜管组件，能够提高处理能力2～10倍；通过加絮凝剂加速沉降，溢流质量浓度≤300ppm；尾砂浓密沉砂与放砂周期循环互不干扰，风动均化造浆后再放砂，放砂过程中质量浓度稳定，质量浓度偏差≤±1％，能够控制充填质量，进而控制充填成本。