[發(fā)明專利]一種微孔陶瓷棒的尾礦脫水裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110911747.2
• 申請日: 2021-08-10
• 公開（公告）號: CN113694579B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 燕琴;劉欣欣;陳晨
• 申請（專利權(quán)）人: 南昌工學(xué)院
• 主分類號: F26B5/12
• 分類號: F26B5/12;B01D29/52;B01D29/66;B66C23/36
• 代理公司: 南昌恒橋知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 36125
• 代理人: 楊志宇

隨著選礦指標的提升，使得現(xiàn)在的尾礦平均粒徑大幅減小，尾礦內(nèi)部基質(zhì)吸力升高，水的滲透壓力不足以克服基質(zhì)吸力，導(dǎo)致孔隙水很難排出。此時，傳統(tǒng)的尾礦干排工藝已經(jīng)不能滿足細粒徑尾礦的脫水處理要求，同時存在占地面積大，投資大、電耗高，使用成本高等問題。為了解決細粒尾礦脫水處理遇到的上述問題，本發(fā)明提供了一種微孔陶瓷棒的尾礦脫水裝置，該發(fā)明裝置利用微孔陶瓷特性，將微孔陶瓷棒作為一種介質(zhì)導(dǎo)體，排除尾礦中的孔隙水，同時根據(jù)達西定律，增大總水頭損失以及減小滲流路徑長度，最后達到促排的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及采用微孔陶瓷棒的尾礦脫水裝置，主要針對的技術(shù)領(lǐng)域為圍墾工程、環(huán)境工程、自來水廠處置、污泥處置等領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在用地日益緊張，尾礦庫建設(shè)項目(尤其是新建及擴建)審批要求越來越嚴格的今天，尾礦的排放成為制約諸多礦山企業(yè)正常生產(chǎn)和發(fā)展的最大因素。為此，對尾礦進行處理，使得尾礦能夠達到排放要求顯得十分有必要。在尾礦處理工藝中，尾礦濃縮脫水工藝被稱為尾礦干排工藝。為了解決尾礦脫水問題，常用濃縮、過濾機或壓濾機系統(tǒng)，但存在占地面積大，投資大、電耗高，使用成本高等問題。

隨著選礦工藝的提升，選礦指標也隨之提高，這使得尾礦顆粒的粒徑大幅減小，一般的尾礦顆粒平均粒徑在200目以下。尾礦顆粒太細會使得內(nèi)部的基質(zhì)吸力升高，這時，尾礦內(nèi)的水的滲透壓力不足以克服基質(zhì)吸力，導(dǎo)致尾礦內(nèi)部的水很難排出。此時，尾礦天然固結(jié)難以將孔隙中的水脫除。因此，應(yīng)采取一定的方法或特定的裝置對對尾礦中的水進行促排。根據(jù)達西定律即水在單位時間內(nèi)通過多孔介質(zhì)的滲流量Q與滲流路徑長度l成反比，與過水?dāng)嗝婷娣eF和總水頭損失h成正比。本發(fā)明根據(jù)達西定律，設(shè)計了一種采用微孔陶瓷介質(zhì)材料的尾礦脫水裝置對可以增大總水頭損失h以及減小滲流路徑長度l，最后達到促排的效果。

尾礦干排工藝，指經(jīng)選礦流程輸出的尾礦漿經(jīng)多級濃縮后，再經(jīng)脫水振動篩等高效脫水設(shè)備處理，形成含水小、易沉淀固化和利用場地堆存的礦渣，礦渣可以轉(zhuǎn)運至固定地點進行干式堆存。

微孔陶瓷棒，微孔陶瓷是一種功能型的結(jié)構(gòu)陶瓷，陶瓷體內(nèi)部或表面含有大量開口或閉口微小氣孔，其孔徑一般為微米級或亞微米級。是一種只過水，不過空氣，阻擋固體顆粒的介質(zhì)材料。具有氣孔率高、強度高、物理和化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、過濾精度高，再生性能好的特點。如圖1所示左1為微孔陶瓷材料制作成圓柱形，下緣為銳角的介質(zhì)體，外部套上圖1中間的不銹鋼網(wǎng)罩，這就成為右1的一根微孔陶瓷棒。

模袋，來源于土工管袋，是由聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)等制作的大面積袋狀材料，并在其袋內(nèi)充灌尾砂經(jīng)壓力排水后形成的一種固結(jié)充填體。其主要利用土工材料的透水不透漿特性，加速充填料的固結(jié)。

靜置自然固結(jié)脫水，將充填后的膜袋靜置，尾礦中的孔隙水會慢慢從膜袋的孔中排出，隨著時間的推移，液塑性的尾礦漿會因為脫水而濃縮最后固結(jié)。

靜置自然脫水對尾礦的質(zhì)量要求較高，大多數(shù)情況下，尾礦的顆粒粒徑太小，含泥量大，使用靜置脫水無法達到期望的脫水效果，且靜置自然脫水比較被動，工期較長。

濃縮機脫水，濃縮機一般主要由濃縮池、耙架、傳動裝置、耙架提升裝置、給料裝置、卸料裝置和信號安全裝置等組成。濃縮機工作的主要特點是在待濃縮的礦漿中添加一定量的絮凝劑，使礦漿中的礦粒形成絮團，加快其沉降速度，進而達到提高濃縮效率的目的。

濃縮機是傳統(tǒng)的尾礦處理設(shè)備，通常和壓濾機或其他設(shè)備一起使用，在使用過程中需要占用比較大的場地，存在占地面積大，投資大、電耗高，使用成本高等問題。

基于此，本設(shè)計提出一種微孔陶瓷棒的尾礦脫水裝置與實施方法。

發(fā)明內(nèi)容