[发明专利]用于滗析矿物浆料的沉降器及用于将所矿物浆料的澄清液和浓浆分离的方法

说明书

一种用于滗析矿浆的沉降器(201)，其包括罐(203)，所述罐具有侧壁(205)、底部(207)和顶部(209)；位于罐底部用于浓浆的出口(211)；用于抽取澄清液的溢流料流的第一溢流口(213)；用于将新鲜浆料引入罐中的浆料输入装置(215)，所述浆料输入装置(215)具有浆料口(261)，通过所述浆料口将新鲜浆料加入罐中的浆料体中；以及具有垂直轴线(239)的搅拌器(217)，搅拌器围绕该垂直轴线转动或作往复运动，在所述沉降器中，浆料口(261)相对于所述搅拌器的垂直轴线横向偏移，并且所述浆料输入装置(215)包括混合装置(251)。一种包括上述沉降器的分离装置及一种用于将矿浆的澄清液和浓浆分离的方法。

本申请是2014年11月28日提交的名称为“用于滗析矿物浆料的沉降器及用于将所矿物浆料的澄清液和浓浆分离的方法”的申请号为201480068749.8的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及在工业工艺中使用的矿浆沉降器。更具体而言，本发明涉及用于滗析或稠化矿物或矿物尾矿，例如，在通过拜耳碱性消化或溶蚀工艺从铝土矿中提取氧化铝的过程中产生的赤泥的浆料的沉降器。有时，这种沉降器称为重力沉降器、压力沉降器、澄清器、分离器、稠化器、深度稠化器等。在下文中，所述沉降器可还称为重力沉降器。

本发明还涉及包括这种沉降器的分离装置，以及将矿浆的澄清液与浓浆分离的方法。

本发明下文的描述集中在拜耳法浆料的沉降上。然而，应当强调的是本发明具有比这更广泛的应用，并且本发明通常涉及任何类型的工艺浆料的沉降。

背景技术

许多工业工艺使用罐或池，在罐或池中，通常借助絮凝剂或其他化学助剂使矿物或尾矿浆料沉降和稠化，以产生下层的浓浆和上层的澄清液。由于各种原因可能需要稠化工艺，但稠化工艺通常用于产生稠泥浆或塑性固体，所述稠泥浆或塑性固体比稀浆料可更容易地且经济地处理或运输。然后，所述澄清液可再循环至相同的工业工艺或直接处理掉。

例如，通过铝土矿的碱性消化而产生氢氧化铝的方法——已知为拜耳法——具有处理由铝土矿的消化而得到的浆料的分离装置，以使富集的铝酸钠溶液与称为赤泥的不溶性残余物分离。分离装置通常被连接到用于处理富集的铝酸钠溶液的沉淀装置上，以析出氢氧化铝。分离装置通常包括用于将絮凝剂加入浆料中的预处理装置和连接至所述预处理装置的用于产生澄清液的沉降器。预处理装置通常通过在沉降器外产生具有低固体颗粒浓度的澄清液的溢流料流来改善沉降器的性能。

在已知的拜耳法中，分离装置通常包括过滤装置，其用于从澄清液中除去至少部分的不溶性残余物的剩余颗粒。在沉降器之后使用过滤确保待输送至沉淀装置的过饱和溶液是高纯度的。工业上一直在寻找并仍在寻找改善拜耳法性能的分离装置，特别是沉降器，以简化过滤步骤的实施和操作，并降低相关成本。

已知用于处理矿浆(例如，赤泥)的沉降器通常包括罐，该罐用于容纳或滗析浆料体以形成下层的浓浆和上层的澄清液，所述罐具有侧壁、底部和顶部、罐底部浓浆的出口以及用于抽取澄清液的溢流料流的溢流口。通过给料井将待滗析的浆料引入罐中，所述给料井通常是由具有上端开口的圆筒形侧壁构成的直立圆筒，且所述给料井被部分浸没在罐内浆料的上表面以下。沉降过程通常通过垂直旋转的以耙或类似的在罐中心布置的搅拌器来辅助。

美国专利第6,936,178号记载了一种用于矿浆(例如，拜耳法的赤泥)的沉降器，其使由不想要的固体沉积物引起的问题最小化，所述固体沉积物由包含在所述浆料中的大比例的粗颗粒引起。在以上专利中描述的沉降器具有浆料输入装置，所述浆料输入装置具有浆料口，通过所述浆料口将新鲜浆料加入罐内的浆料体中且所述浆料口被设置成避免所述新鲜浆料中的固体积聚在紧靠该浆料口的上游处。另外，所述浆料口相对于搅拌器的大体垂直的轴线横向偏移，搅拌器围绕该垂直轴线转动或作往复运动。

需要提供一种用于滗析矿浆(例如，赤泥)的沉降器，其可以稳定地产生具有低固体颗粒浓度的澄清液的溢流料流，同时将浓浆的密度保持在可接受的水平。

发明内容