[发明专利]一种可变锥角的模块式水力分级装置

说明书

技术领域

本发明涉及细粒矿物水力分级领域，具体说是涉及一种可变锥角的模块式水力分级装置。

背景技术

分级作业作为选矿作业的一个重要环节，在整个选矿流程中起着至关重要的作用。在选煤厂中水力分级主要用在煤泥水的处理工艺环节当中，其包括沉淀环节、浓缩环节和脱水环节等。在金属矿选厂中，水力分级主要是用于对入选的物料进行分级，以期获得几个窄级别物料再进行分选。

目前，在国内外选厂普遍使用的水力分级装置中，通过查阅国内外选矿领域覆盖全面的冶金工业出版社1993年10月出版的《选矿手册》第二卷第二分册的内容，在矿物分选领域具有代表性的有分级旋流器、云锡式水力分级箱、斯托克斯水力分级机和倾斜板浓缩箱等装置，这些装置都是有固定范围的分级粒度，在设计完成投入选厂使用之后，水力分级设备的关键参数锥体的锥角或者倾斜角均不能发生改变。随着矿物的“贫细杂”越来越严重，在原料性质发生变化之后，这些设备均不能发挥正常的使用效果。

为解决上述问题，许多科研工作者提出了全新的构思。以使水力分级机可以适应不同的工况，不因入料性质的变化影响分级的效果。如中国专利200620024488.2的实用新型专利《组合式水力分级机》提出了一种通过增加不同直径的同轴心筒体的组合式水力分级机结构，可以完成物料的多次分级，提高了水力分级效率。

中国专利200910147727.1的发明专利《一种可调节沉淀面积的水力分级装置及方法》公开了一种沉淀面积可以调节的水力分级装置。通过将大的水力分级装置沉淀区进行分隔，形成多组能相互独立使用的小的沉淀分区，进而改变水力分级装置的沉淀面积。该装置可以适应较宽的分级粒度，工况稳定，提出了一种全新的分级理念。

以上所述的水力分级装置中，申请号为200620024488.2的专利通过增加不同直径的同轴心筒体，构建了组合式水力分级机，使得入料可以进行多次分级，获得较多分级产物；申请号为200910147727.1的发明专利通过将大的水力分级装置沉淀区进行分隔，形多多组能相互独立使用的小的沉淀分区，其可以适应较宽的分级入料粒度。

但在目前已得到应用的细粒矿物水力分级装置中多存在以下问题：①构成水力分级装置的关键部件锥体的锥角，一旦投入使用之后就无法变动；②倾斜板分级装置及侧边排料的分级机，经常发生倾斜板堵塞和侧边排料口堵塞，影响分级效果；③水力分级装置是一个一体化的系统，入料管和排料口容易发生磨损，更换分级装置时需要更换一整套装置。

发明内容

本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供的一种可提高分级效率、减少维修更换成本和降低系统消耗功率的可变锥角的模块式水力分级机。该水力分级机可以在工作中通过更换模块中锥体段，进而及时改变分级的锥角，使设备能够适应不同的入料，具有水力分级适应性强的特点。本发明所提出的模块式分级设备，可以适应较宽的分级粒度范围，极大的降低维修成本，简化管理和维护工作。

本发明的目的可通过下述技术措施进行实现：

本发明的可变锥角的模块式水力分级机的基本设计思路是基于两段式分级理论，即斯托克斯干扰沉降分级理论及流态化分级理论，采用模块式的构件，增加水力分级过程中分级机的调节参数，适应宽范围的入料粒度，具体技术措施如下：

本发明的可变锥角的模块式水力分级装置包含有三个模块；其中，第一模块是由位于上部的锥形结构的上壳体、环绕上壳体入料口下方的外锥面设置的溢流收集槽、以与水力分级机主体共轴线的方式通过固定件穿装在上壳体入料口中的入料井组成；第二模块是由位于中部的与上壳体扣合在一起的可变锥角的倒锥形结构的下壳体组成；第三模块是由安装在下壳体底部出料口处的带有顶水入水管口的中空柱段、以及设置在中空柱段底部的锥形排料段组成；所述的入料井上端高于溢流收集槽的上缘口，所述入料井下端止于第二模块和第三模块的连接处上方。

本发明中所述第一模块为固定模块；第二模块为可变模块，主要进行细粒矿物的流态化分级，通过模块的更换达到锥角可变的目的，增加分级机的工作调节参数；第三模块为固定模块，通过第二模块和第三模块的配合，达到两段式分级的目的，提高水力装置的分级效率。

本发明中所述第三模块的中空柱段设置有上下顶水入水管口，上下顶水入水管口可独立控制，增加了干扰沉降分级技术手段，提高了分级效率，减少细粒矿物之间的团聚，降低粗细矿物之间的夹杂。

本发明在锥形排料段底部设置有底料排料阀，用于排出粗粒级矿物。

本发明与现有水力分级装置相比，具有以下有益结果：