一种浓密池底部中心均匀排矿的装置

技术领域

本发明属于矿山工程领域，具体涉及一种浓密池底部中心均匀排矿的装置。

背景技术

一般大型混凝土浓密池设底部中心柱和底部环廊，池体底部为缓倾斜的圆锥形，池体的内壁上缘有排出溢流水的环形溢流槽。位于池体中央的竖轴与耙架机构连接，耙架机构由耙臂、耙齿及加固用的拉条组成，两条放射状布置的耙臂互相垂直成十字形。低浓度矿浆由进浆管输送至浓密机中心,与药剂混合后借助于固体颗粒自身重力的作用，使矿浆分为澄清液和高浓度的沉淀物两个部分。澄清液从上部环形溢流槽排出，高浓度沉淀物从浓密池底部的各排矿管排出，沿底部环廊形成环管，再由一根或两根总排矿管排出。浓密池运行时，一般从对角线的两个排矿管排矿，另一对角线上的两个排矿管备用。浓密池底部浓缩矿浆随耙架的圆周运动而流动，从开放的排矿管排出。这种排矿管的缺点是耙架运行至排矿管出流处时浓度陡增，耙架越过排矿管时，排矿管浓度又立刻变得很低，放矿浓度很不均匀。浓密池底部设渣浆泵时，渣浆泵遇到高浓度矿浆，运行负荷加剧，电机电流陡增，会出现过载现象；遇到低浓度矿浆，电机电流又快速回落。这样对渣浆泵运行非常不利，导致渣浆泵寿命缩短。矿浆阀开启频繁，故障率高，更换频繁，影响企业正常生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种浓密池底部中心均匀排矿的装置，以解决传统大型混凝土浓密池存在的排矿浓度不均匀的问题。

本发明的技术方案是：一种浓密池底部中心均匀排矿的装置，包括中心汇流混合件、至少两个排矿支管以及排矿总管，中心汇流混合件位于浓密池中心柱内且位于浓密池体下方，中心汇流混合件呈漏斗状，由上部倒置的圆台和下部的竖直管组成，在圆台与竖直管的连接处设置有两层环形齿槽，分别为内圈环形齿槽和外圈环形齿槽；排矿支管接入圆台；排矿总管与竖直管相连，并接至浓密池中心柱外，排矿总管上设有阀门。

作为本发明的进一步改进，排矿支管设有四个。

作为本发明的进一步改进，竖直管下端设有缓冲槽，缓冲槽位于排矿总管与竖直管的连接处下方。

作为本发明的进一步改进，浓密池体下方设有底部管廊，底部管廊呈圆弧状，所述排矿总管穿过底部管廊，所述第一阀门位于底部管廊内。

作为本发明的进一步改进，底部管廊的圆弧角度不大于90度。

作为本发明的进一步改进，内圈环形齿槽上的齿与外圈环形齿槽上的齿错开布置。

作为本发明的进一步改进，内圈环形齿槽和外圈环形齿槽上分别均匀设置有8个齿。

作为本发明的进一步改进，排矿总管外部设有套管，套管与竖直管连接。

作为本发明的进一步改进，排矿支管倾斜设置。

作为本发明的进一步改进，排矿总管倾斜设置。

本发明对传统大型混凝土浓密池排矿管进行改进，采用内排矿方式，各排矿支管同时排矿，在中心柱内部设计中心汇流混合件，底流矿浆在中心汇流混合件内混合后由一个排矿总管排出，这样，排矿浓度均匀稳定。底部环廊也不必做成360°环状，省掉了底部环管和放矿支管阀门，故障率大幅降低，也节省了投资。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明装置采用中心出矿，排矿浓度均匀稳定，延长底部排矿泵的寿命。

2、本发明在中心汇流混合件的圆台底部设置两圈环形齿槽，这样设计一方面降低排矿支管流速，减小汇合处的磨损；另一方面改变排矿支管汇流水流方向，降低“漏斗形水塞”，提高排矿能力。

3、本发明在中心汇流混合件的下部竖直管下端设置缓冲槽，可以加大混合力度，也可减小总排矿管的磨损。若不设计缓冲槽，则排矿总管直接与中心汇流混合件下部竖直管相连接，在出矿管下端两者的连接处形成弧形弯管，磨损会大大加快。

3、采用本发明后底部环廊也不必做成360°环状，只需做成不大于90度的圆弧状即可，省掉了底部环管和放矿支管阀门，故障率大幅降低，降低了混凝土量，节约投资。

附图说明

图1是本发明的平面图；

图2是图1中的A-A视图；

图3是图2中的D-D视图；

图4是图3中的B-B视图；

图5是本发明中中心汇流混合件的俯视图；

图6是图5中的C-C视图。

图中：1-中心汇流混合；2-内圈环形齿槽；3-外圈环形齿槽；4-竖直管；5-浓密池体；6-浓密池中心柱；7-耙架机构；8-排矿支管；9-环形溢流槽；10-进浆管；11-排矿总管；12-第一阀门；13-第二阀门；14-三通；15-冲洗水管；16-缓冲槽；17-套管；18-底部管廊；19-圆台。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行详细说明。

通常，浓密池包括浓密池体5、浓密池中心柱6、耙架机构7和进浆管10，浓密池体5内壁上缘设有环形溢流槽9。

本发明如图1-图6所示，一种浓密池底部中心均匀排矿的装置，包括中心汇流混合件1、至少两个排矿支管8以及排矿总管11，中心汇流混合件1位于浓密池中心柱6内且位于浓密池体5下方，中心汇流混合件1呈漏斗状，由上部倒置的圆台19和下部的竖直管4组成，在圆台19与竖直管4的连接处设置有两层环形齿槽，分别为内圈环形齿槽2和外圈环形齿槽3；排矿支管8接入圆台19；排矿总管11与竖直管4相连，并接至浓密池中心柱6外，排矿总管11上设有阀门12。

排矿支管8设有四个。

竖直管4下端设有缓冲槽16，缓冲槽16位于排矿总管11与竖直管4的连接处下方。缓冲槽16深30cm。

浓密池体5下方设有底部管廊18，底部管廊18呈圆弧状，排矿总管11穿过底部管廊18，第一阀门12位于底部管廊18内。

底部管廊18的圆弧角度不大于90度。

内圈环形齿槽2上的齿与外圈环形齿槽3上的齿错开布置。内圈环形齿槽2和外圈环形齿槽3上分别均匀设置有8个齿。

排矿总管11外部设有套管17，套管17与竖直管4连接。

排矿支管8以一定角度向下倾斜设置。排矿总管11以一定角度向下倾斜设置。

在排矿总管11上还设有第二阀门13，第一阀门12和第二阀门13之间通过三通14连接，三通14的另一端头连接有冲洗水管15。第二阀门13位于底部管廊18内。需要冲洗时，关闭第二阀门13，冲洗水管15中的水经第一阀门12进入排矿总管11，冲洗结束后，打开第二阀门13，放出水。

实施例1、国内某大型金矿选厂Ø62m尾矿浓密池底流排矿实施方法如下：

1、池体5为混凝土结构。根据浓密池底流排矿浓度，计算排矿流量、排矿管管径。四个排矿支管8同时排矿，流速控制在1.0m/s左右，减小磨损。本工程四个排矿支管8管径选择为DN250。

2、计算排矿支管8的壁厚，一般选择无缝钢管，按全服务周期内的磨损并考虑一定的余量。

钢管直管段的壁厚宜按下式计算：

t= P·D/2Kφσs＋C·S

式中：t-直管段钢管计算壁厚（mm)；

P-管道的设计内压力（MPa)；

D-钢管的外径（mm)；

K-设计系数，泵站外一般地区取0.72,泵站内取0.6；

σs-管材的最小屈服强度（MPa)；

Φ-管材的焊缝系数，按现行国家标准《输油管道工程设计规范》GB 50253的有关规定取值；

C-年磨腐蚀率（mm/a)；

S-管道设计使用寿命（a)。

公式前一项为管道内压引起的管道磨损，一般大型浓密池高度为7～8m，排矿支管8长度短，内压引起的磨损很小，可以不计。主要考虑管道寿命期内的磨损，年磨损率与矿石性质、流速、尾矿细度，粒度分级有关，一般通过试验确定，根据经验数据，一般0.3～0.5mm/年。本工程服务年限20年，并考虑一定的富裕，排矿支管8壁厚20mm。

3、设计中心汇流混合件1。见图4 、图5、图6，中心汇流混合件1设计成漏斗型，中心汇流混合件1的圆台19底部设两圈环形齿槽。这样设计一方面降低排矿支管8流速，减小汇合处的磨损；另一方面改变排矿支管8汇流水流方向，降低“漏斗形水塞”，提高排矿能力。外圈环形齿槽3上的齿高度低于内圈环形齿槽2上的齿高度。出矿管底部设计30cm的缓冲槽16。

4、排矿总管11采用套管模式，排矿总管11外设套管17，套管17和中心汇流混合件1下部竖直管4直接焊接，见图4。排矿总管11外设套管17中间缝隙充填黄油，两端用柔性材料密封。设计成套管方式主要是考虑外部对接法兰磨损后，排矿总管11管壁变薄，再无法进行二次法兰连接。设计成套管后有利于更换外部法兰和检查内部排矿总管11磨损情况。根据总排矿量计算排矿总管11管径，总排矿坡度﹥3%，流速1.2～1.5m/s。本工程排矿总管11管径D377×10，外部套管17管径D426×10。

5、底部管廊18做成90度，满足排矿总管11的安装与检修即可。见图3。

本发明采用中心柱内部出矿，取消传统的底部环廊环管，浓密池底流出流浓度稳定，也大幅减小了阀门数量，运行可靠度提高。