專利名稱：一種沉淀礦石漿的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于工業(yè)處理工藝的礦石漿沉淀器(有時(shí)稱作重力沉淀器、壓力沉淀器、澄清器、分離器、稠化器、深度稠化器等)。具體地，本發(fā)明涉及對(duì)礦石或礦渣，如通過(guò)拜耳堿溶出工藝從礬土提取氧化鋁時(shí)所產(chǎn)生的赤泥，漿料進(jìn)行潷析或稠化的沉淀器。
背景技術(shù)：
許多工業(yè)處理工藝通常借助于絮凝劑或其它化學(xué)助劑使罐或池中的礦物或殘?jiān)鼭{料沉淀和稠化，產(chǎn)生稠化的下層漿料和澄清的上層液體。可能出于許多原因要求進(jìn)行稠化處理，但稠化工藝通常用來(lái)產(chǎn)生稠漿料或粘滯固態(tài)物，因?yàn)榕c稀漿料相比，稠漿料能夠更加容易和經(jīng)濟(jì)地處置或運(yùn)輸。澄清的液體可以重新循環(huán)用于相同的工業(yè)處理工藝或直接處理掉。
1989年5月16日頒發(fā)給本申請(qǐng)受讓人的美國(guó)專利4,830,507公開(kāi)了這種沉淀器的實(shí)例。這種設(shè)備包括頂部敞開(kāi)的大罐，在底壁中心有稠化漿料的出口，在靠近敞開(kāi)頂部的罐側(cè)壁有澄清液體的出口。待潷析的漿料通過(guò)設(shè)置在靠近罐頂部中心的給料井引入罐中。給料井是由圓筒形側(cè)壁構(gòu)成的具有上下端的直立圓筒，其中上端是敞開(kāi)的，下端完全敞開(kāi)，或只是被側(cè)壁底端的環(huán)形向內(nèi)突緣或唇緣部分封閉。如果下端部分封閉，向內(nèi)的突緣終止于給料井中心附近，在中心處留下圓形孔口。給料井部分浸在罐內(nèi)漿料上表面以下，新漿料沿圓筒形內(nèi)壁的切線方向輸送到給料井內(nèi)部的漿料表面之下，在給料并內(nèi)形成漿料環(huán)流?？梢詫⑿跄齽┗蚱渌瘜W(xué)制劑加入給料井中與漿料混合，因此絮凝物可以在某個(gè)位置形成并生長(zhǎng)，接著絮凝后的漿料混合物通過(guò)給料井底部的中心孔口下沉到罐體中，并在那里進(jìn)行沉淀。沉淀過(guò)程可通過(guò)直立的轉(zhuǎn)動(dòng)攪拌器來(lái)促進(jìn)，該攪拌器設(shè)置在罐中心具有耙或類似的形式。
這種沉淀器對(duì)于較細(xì)小懸浮顆粒組成的漿料能夠正常工作，要求這些細(xì)小懸浮顆粒直徑在整個(gè)漿料內(nèi)相差不大。例如，拜耳工藝產(chǎn)生的赤泥顆粒大小通常在10微米范圍內(nèi)。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)如果漿料中除了細(xì)小顆粒外還含有粗大顆粒就會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題。例如，某些漿料除了泥顆粒外可能還含有砂或其它粗大顆粒。砂粒的直徑可能超過(guò)75微米，而且往往超過(guò)100甚至400微米(實(shí)際上，砂粒的粒度甚至可能在1000至2000微米的范圍)。當(dāng)這種漿料在上述類型的傳統(tǒng)設(shè)備中進(jìn)行潷析時(shí)，在沉淀器罐中，尤其是在下部中心出口和攪拌器周圍會(huì)形成由偏析粒度級(jí)的材料，具體地由粗大顆粒，構(gòu)成的固體沉積物。這種沉積物最終可能導(dǎo)致堵塞和/或使攪拌器因?yàn)榕ぞ剡^(guò)大而停止轉(zhuǎn)動(dòng)，甚至可能損壞攪拌器，這樣就需要提前停機(jī)對(duì)設(shè)備進(jìn)行清理或修理。顯然，這使工業(yè)處理過(guò)程中斷和延遲。
所以需要對(duì)潷析漿料的沉淀器，尤其是對(duì)含有大量粗大顆粒的漿料進(jìn)行潷析的沉淀器進(jìn)行改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的，至少作為其一種優(yōu)選形式，是要改進(jìn)重力沉淀器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以容納含有粗大顆粒的漿料。
本發(fā)明的另一個(gè)目的，至少作為其一種優(yōu)選形式，是要提供一種潷析含有細(xì)小和粗大顆粒的礦石漿料的方法，同時(shí)還能使不希望有的固體淀積物引起的問(wèn)題減到最小。
本發(fā)明的另一個(gè)目的，至少作為其一種優(yōu)選形式，是要提供一種延遲或避免用于潷析礦石漿料的沉淀器中形成有害固體淀積物。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于潷析礦石漿的沉淀器，包括罐體，可容納和潷析漿料體以形成下層的稠化漿料和上層的澄清液體，該罐具有側(cè)壁、底部和頂部；在罐底部的稠化漿料的出口；靠近罐頂部的澄清液體層的出口；靠近罐頂部的引入新漿料到罐中的漿料輸入裝置，該漿料輸入裝置具有漿料口，新漿料通過(guò)漿料口與罐中的漿料體混合；和攪拌器，具有大體上豎直的軸線，攪拌器圍繞該豎直軸線轉(zhuǎn)動(dòng)或作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所述漿料口相對(duì)所述大體上豎直的攪拌器軸線側(cè)向偏移，而且所述漿料輸入裝置設(shè)計(jì)成能使所述新漿料進(jìn)入漿料體，且新漿料中的固態(tài)物不會(huì)積聚在漿料入口。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種潷析礦石漿料的方法，礦石漿料中最好含有粗大和細(xì)小的顆粒，所述方法包括以下步驟將新漿料引入到罐內(nèi)的漿料體中，所述罐具有繞大體上豎直的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)的攪拌器，以形成下層的稠化漿料和上層的澄清液體；在罐底部的出口排出稠化漿料；在靠近罐頂部處排出澄清液體，其中，新漿料通過(guò)漿料輸入裝置引入罐中，所述漿料輸入裝置具有側(cè)向偏離攪拌器豎直軸線的孔口，因而不會(huì)使新漿料中大量固態(tài)物積聚在漿料入口。
在上述方法中，通過(guò)使新漿料流保持防止固態(tài)物沉淀的適當(dāng)高速率經(jīng)過(guò)整個(gè)漿料輸入裝置和漿料口可避免新漿料中的固態(tài)物積聚在緊靠漿料輸入裝置孔口上游處。在所述設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)可以通過(guò)確保漿料口與緊靠漿料口上游處的漿料輸入裝置的橫截面具有相同尺寸(面積)，或不會(huì)小很多。
用語(yǔ)“側(cè)向偏移”是指攪拌器(或其向上延伸部分)的豎直軸線不穿過(guò)漿料口，因?yàn)樗隹卓谙鄬?duì)該軸線是水平側(cè)向偏移的。漿料口一般是基本向下開(kāi)口的，因此對(duì)著罐底部。
攪拌器的豎直軸線最好與稠化漿料的出口同心對(duì)準(zhǔn)，使該軸線和出口都位于罐中心。漿料口中心與罐中心的優(yōu)選距離為罐中心與罐側(cè)壁之間距離的至少5％，而且最好為至少10％。實(shí)際上，漿料口可以布置在罐中心與罐側(cè)壁之間距離的50％或更遠(yuǎn)處，甚至可以布置在緊靠罐側(cè)壁處。
攪拌器最好具有耙的形式，帶有與所述豎直軸線對(duì)準(zhǔn)的可旋轉(zhuǎn)或可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的中心豎桿。該中心豎桿最好支承若干個(gè)沿徑向突出的臂或耙齒，可切開(kāi)稠化漿料層以幫助漿料脫水。耙臂在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將處理的材料形成攪動(dòng)體積，漿料輸入裝置的孔口可完全處于該攪拌體積的上方，或部分(甚至全部)側(cè)向偏出到該攪拌體積以外。
漿料輸入裝置最好具有豎直給料井的形式，在給料井的底部設(shè)有漿料口以形成輸入到罐內(nèi)漿料體中的漿料流。給料井在緊靠漿料口上游處具有橫向于漿料流的橫截面，而且漿料口的橫截面積最好達(dá)到緊靠漿料口上游處給料井橫截面積的至少80％。這樣可以避免或防止新漿料中的固態(tài)物大量積聚在給料井中緊靠漿料口上游處，因?yàn)樾聺{料在給料井內(nèi)不會(huì)過(guò)于靜止?？梢圆捎闷渌问降臐{料輸入裝置，包括終止于輸送孔的簡(jiǎn)單進(jìn)口管，引入新漿料到罐中?？傊瑵{料輸入裝置最好具有這樣的結(jié)構(gòu)，可使得大體上是圓柱狀或“羽狀”的新絮凝漿料引入罐內(nèi)的漿料體中。
本發(fā)明的沉淀器可以設(shè)有一個(gè)以上的漿料輸入裝置，這些漿料輸入裝置都具有相對(duì)攪拌器豎直軸線側(cè)向偏移的漿料口。
沉淀器的罐最好具有底壁，稠化漿料的出口最好設(shè)置在罐底壁中。底壁可以具有倒置圓錐體的形式，圓錐體從側(cè)壁向下延伸至稠化漿料的出口。圓錐體的角度最好在5至60°的范圍內(nèi)。
攪拌器的豎軸最好與稠化漿料的出口豎直對(duì)準(zhǔn)，在這種情況下漿料口還是必須相對(duì)稠化漿料的出口側(cè)向偏移。
本發(fā)明可以應(yīng)用于重力沉淀器，而且還可以應(yīng)用于壓力重力沉淀器，如美國(guó)專利5,407,561公開(kāi)的一種壓力重力沉淀器。


圖1是示出了本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)例的重力沉淀器的垂直剖視圖；圖2是與圖1類似的重力沉淀器的頂視圖，但設(shè)有若干個(gè)漿料的偏心給料井；和圖3是底流固態(tài)物隨時(shí)間的變化曲線，示出了在下面的比較實(shí)例和實(shí)例中得到的結(jié)果。
具體實(shí)施例方式
附圖的圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的重力沉淀器10的垂直剖視圖。該實(shí)施例將赤泥的處理作為例子加以說(shuō)明，但是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備也可以用于其它礦石漿料，包括那些不含粗大顆粒的礦石漿料。
赤泥漿料、洗液和絮凝劑通過(guò)作為沉淀器漿料輸入裝置的給料井12引入到充當(dāng)重力沉淀器的罐11中。漿料聚集在罐內(nèi)靠近罐頂部14的上表面13。泥漿絮凝物沉淀形成由泥漿/液體分界面17分開(kāi)的下層稠化泥漿15和上層澄清液16。稠化泥漿從下出口或底流出口18排出，而澄清液在上出口19溢出。罐中設(shè)有馬達(dá)21驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)耙20形式的中央攪拌器。耙包括直立的中心豎軸22，帶有若干個(gè)向上傾斜的徑向延伸臂26，構(gòu)成牢固連接在中心軸上的耙齒。當(dāng)繞中心豎直軸線30轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，耙20在絮凝固態(tài)物(活性泥漿)中形成通道，使水能夠流出到表面，從而促進(jìn)泥漿的稠化。
部分浸在罐11的漿料中的給料井12包括直立的圓筒形側(cè)壁12A、構(gòu)成中心孔口12C的朝內(nèi)的底部唇緣12B、以及敞口頂部12D輸入裝置管道31以切向流的方式將新漿料引入給料井，使?jié){料圍繞給料井的內(nèi)側(cè)旋動(dòng)，然后離開(kāi)中心孔口12C。這樣可以使罐內(nèi)的漿料流動(dòng)減到最小，于是給料井中的漿料和絮凝劑、類似物質(zhì)在漿料進(jìn)入罐之前能夠混合。
一般，這種設(shè)備中的給料井布置在緊靠攪拌器上面(或通常包圍)的罐正中央并位于稠化漿料出口18的正上方，如前面的美國(guó)專利4,830,507所介紹的。本發(fā)明的發(fā)明人現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)將給料井12相對(duì)于攪拌器偏心布置，即在所示實(shí)施例中位于攪拌器20的中心豎直軸線30和罐11的側(cè)壁34之間的任何位置，具有出人意料的優(yōu)越性。因此給料井相對(duì)于中心豎直軸線30和耙軸22側(cè)向偏移(即給料井不緊靠中心耙軸)。由此得到的好處是，當(dāng)這種設(shè)備用來(lái)潷析含有很多砂?；蚱渌执箢w粒的紅土泥漿時(shí)，這種布置方式可以減少粗大顆粒積聚在攪拌器20底部的底流出口18周圍區(qū)域的傾向。這種布置方式在漿料不含有粗大顆粒時(shí)也是有利的。
當(dāng)然，最重要的考慮因素并不是給料井12或其它漿料輸入裝置偏離罐中心布置，而是側(cè)向偏離耙的中心豎直軸線30布置。與中心豎直軸線30重合的耙的轉(zhuǎn)軸22一般位于罐中心，但并不是必須在此位置。而且，雖然耙一般與底流出口同心，如圖所示，但也可以布置在底流出口一側(cè)，在這種情況下，給料井最好側(cè)向偏離底流出口18以及耙的中心豎直軸線30。
造成這種未料到的優(yōu)越性的原因還未準(zhǔn)確知道。然而，不希望限于某個(gè)特定理論。可以推測(cè)離開(kāi)給料井12的中心孔12C的粗大顆?？赡苤饕卮怪狈较蚩焖俚叵陆怠Ｓ捎诮o料井的中心孔口12C位于底流出口18和攪拌器中心豎軸的側(cè)面，所以下沉的顆粒在離攪拌器中心一段距離處與攪拌器的臂26接觸。在緊靠轉(zhuǎn)軸22周圍的攪拌器中心處，對(duì)漿料的擾動(dòng)很小，因?yàn)楸?6十分緩慢地移動(dòng)(就每單位時(shí)間移動(dòng)的實(shí)際距離而言)，力也很很小。在離攪拌器中心較遠(yuǎn)處，臂26部分的移動(dòng)較快，因而臂施加在周圍漿料上的力也較大。所以，臂附近的這些位置中的漿料粗大顆粒很有可能被掃到而相互分離，并與周圍的漿料細(xì)小顆粒稠化體混合，因此可以最終通過(guò)底流出口18排出，而不大可能聚集在一起并凝結(jié)成固體。
一般地，給料井12或其它漿料輸入裝置最好布置成給料井的漿料口12C相對(duì)攪拌器的豎直軸線30側(cè)向偏移，其程度為孔口12C與耙的豎軸22沒(méi)有任何重疊區(qū)域。最好是，當(dāng)攪拌器位于中央時(shí)，漿料口12C的中心與罐中心軸線的側(cè)向偏移距離至少為罐半徑長(zhǎng)度(罐中心軸線與罐壁34之間的距離)的5％，最好至少為10％。
如圖所示，罐的底壁36最好設(shè)置成通向底流出口18的倒置圓錐體形狀。圓錐體的角度(底壁相對(duì)于水平面的斜度)最好在5至60°的范圍內(nèi)。如果需要的話，底壁可以是完全平直的。而且，雖然底流出口18顯示為底壁36中的孔，但底流出口也可以是從底壁或側(cè)壁延伸到罐內(nèi)的管道的朝上開(kāi)口。在這種沉淀器中，稠化泥漿傾向于在耙動(dòng)的泥漿體積周圍形成非活性泥漿體，于是往往會(huì)形成通往底流出口的內(nèi)殼層，其形狀對(duì)應(yīng)于被耙掃過(guò)的體積。因此罐11內(nèi)側(cè)的有效形狀是由耙的形狀和范圍形成，而不是由罐本身的形狀和尺寸確定。所以可以采用任何一種罐內(nèi)部形狀或構(gòu)造。
雖然所示實(shí)施例用給料井12作為漿料輸入裝置，但這并不是必要的。漿料可以通過(guò)末端開(kāi)口的管道或類似裝置直接引入罐內(nèi)的漿料體中。如果使用絮凝劑，可以在開(kāi)口端上游的管道中引入絮凝劑，使得在進(jìn)入沉淀器之前與漿料發(fā)生混合。無(wú)論漿料輸入裝置采用哪種構(gòu)造方式，最好使新漿料中的固態(tài)物不會(huì)在漿料輸入裝置附近沉淀和積聚。因此最好沒(méi)有任何允許漿料中的固態(tài)物在漿料進(jìn)入罐體之前沉淀在某一表面上的保持容器，或混合容器、分配器或分流管或?qū)Я鞅冢也粦?yīng)當(dāng)有顆?？梢苑e聚的表面。如前面已經(jīng)介紹的，給料井12的下端可以是完全敞開(kāi)的，或者具有向內(nèi)突出的唇緣12B。給料井可以使?jié){料慢慢地從管道31流出，但唇緣(如果有的話)很窄，就不會(huì)使固態(tài)物積聚到不符合要求的范圍。給料井中漿料口的開(kāi)口面積最好應(yīng)當(dāng)達(dá)到緊靠中心孔口12C上游的給料井側(cè)壁所形成總面積的75至100％，最好至少為80％。在漿料出口的開(kāi)口面積與最大可能給料面積的優(yōu)選比例可應(yīng)用于任何種類的引入漿料到沉淀器罐中的輸入裝置，以避免粗大顆粒積聚。
雖然將漿料輸入裝置布置在沉淀器的由轉(zhuǎn)動(dòng)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)的耙臂26掃過(guò)部分的垂直上方(而不是在中心豎軸22的上方)十分有利，可使得下沉的粗大顆粒能夠受到耙的作用而與稠化泥漿混合，但還意外地發(fā)現(xiàn)，如果將漿料輸入裝置靠近沉淀器罐內(nèi)壁布置可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的更為優(yōu)越的形式。關(guān)于這一點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到攪拌器的臂在任何情況下都不會(huì)完全延伸至沉淀器罐的內(nèi)壁。這種布置方式產(chǎn)生的下沉絮凝固態(tài)物柱體位于靠近罐11的內(nèi)壁處。
通過(guò)使給料井遠(yuǎn)離罐中心布置，可以設(shè)置一個(gè)以上的給料井以更加均勻和快速地將漿料分配到罐中。每個(gè)這樣的給料井應(yīng)當(dāng)優(yōu)選布置在側(cè)向偏離攪拌器中心(和罐中心)處，而且可以布置在罐側(cè)壁處。所以可以將兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或更多的這樣的給料井以對(duì)稱方式圍繞罐的中心線設(shè)置。
附圖2是根據(jù)本發(fā)明的沉淀器的另一優(yōu)選實(shí)施例的平面圖，顯示出四個(gè)給料井12′、12″、12、12″″將漿料引入罐中。其中兩個(gè)給料井12″和12″″布置在攪拌器的中心軸線30和罐壁34之間，而另兩個(gè)給料井12′和12布置在緊靠罐內(nèi)壁處(實(shí)際上碰到罐內(nèi)壁34)。攪拌器的臂26掃過(guò)由虛線圓38界定的區(qū)域?？梢钥闯鼋o料井12″和12″″完全布置在圓38的界線以內(nèi)，而給料井12′和12部分布置在圓38以外?？梢园l(fā)現(xiàn)這兩種布置方式對(duì)于本發(fā)明都是有效的，而實(shí)際上位于罐壁的給料井在防止粗大顆粒積聚方面可能更加有效，雖然不在耙掃過(guò)的區(qū)域內(nèi)。
雖然本發(fā)明的設(shè)備可以用于不含粗大顆粒的漿料，但當(dāng)用來(lái)處理幾乎不含粗大顆粒的漿料也十分有效。本發(fā)明的設(shè)備尤其適用于包括大體上兩種粒徑分布顆粒，即細(xì)小顆粒和粗大顆粒，的漿料。如前所述，細(xì)小顆粒的直徑一般在0至10微米的范圍內(nèi)，而粗大顆粒的粒度直徑范圍一般大于75微米(更常見(jiàn)的是大于100微米或400微米，甚至為1000至2000微米)。本發(fā)明的設(shè)備當(dāng)用于粗粒部分按重量計(jì)算(重量/重量)占全部漿料固態(tài)物至少10％的漿料時(shí)尤其有利，而且最好為10至50％重量。另一方面，傳統(tǒng)的沉淀器設(shè)計(jì)通常只是在粗大顆粒重量百分比小于5％時(shí)能夠令人滿意地工作。
如上所述，拜耳工藝產(chǎn)生的赤泥漿料是適合應(yīng)用本發(fā)明的一種材料，但并不是唯一的適用材料。任何含有粗大和細(xì)小顆粒(或只有細(xì)小顆粒)的礦石漿料都可以用于本發(fā)明。這種設(shè)備甚至可以用來(lái)沉淀從焦油砂中提煉油時(shí)產(chǎn)生的砂漿。
本發(fā)明尤其適合具有上述類型中心耙15的重力沉淀器。本發(fā)明的構(gòu)造方式能夠使粗大顆粒遠(yuǎn)離中心底流出口。
本發(fā)明還可以用于非圓形的重力沉淀器。在這種情況下，可能沒(méi)有罐中心，即與側(cè)壁等距離的點(diǎn)。在此情況下，漿料輸入裝置應(yīng)當(dāng)在水平方向上偏離耙的豎直傳動(dòng)軸和任何不被耙臂掃過(guò)的區(qū)域。而且，如果這種重力沉淀器具有圍繞中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的耙以及被攪拌器的突出臂掃過(guò)的區(qū)域周界，那么漿料輸入裝置應(yīng)當(dāng)位于耙的中心軸線和掃及區(qū)域的周界之間。
將參考以下實(shí)例來(lái)更加詳細(xì)地介紹本發(fā)明，這些實(shí)例只是用于舉例說(shuō)明。
實(shí)例比較實(shí)例1赤泥是通過(guò)傳統(tǒng)拜耳溶出工藝從礬土混合物(60％巴西的、20％非洲的、20％澳大利亞的)中得到。試驗(yàn)中的泥漿試樣是從泥漿沖洗回路的一末級(jí)收集的。泥漿的溫度為30℃。
用于這一實(shí)例的沉淀器具有圖1所示的結(jié)構(gòu)，除了罐設(shè)有中心給料井之外。沉淀器罐的體積為1250公升并且是圓形的，其底部是圓錐形(30°傾角)。圓形部分的直徑為1.25米，包括圓錐體在內(nèi)的總高度為1.6米。
罐中設(shè)有旋轉(zhuǎn)速度可在0.1至2轉(zhuǎn)/分鐘之間變化的耙動(dòng)機(jī)構(gòu)，而且還有中心底部排放點(diǎn)(底流出口)。
漿料的給料流量為10公升/分鐘，固態(tài)物濃度在50和100克/升之間變化。按干物質(zhì)計(jì)算，固態(tài)物中含有19％(重量/重量)的粗大顆粒。粗大顆粒的平均粒徑為450微米，并具有很廣的粒徑分布。試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間為48小時(shí)。
由這種中心給料井得到的結(jié)果顯示底流固態(tài)物濃度為49％，設(shè)備停機(jī)時(shí)間約為10％。圖3中的曲線(描記線A)給出了隨時(shí)間變化的固態(tài)物百分比?？梢钥闯觯琢鞴虘B(tài)物的變化不是一致的并被周期性地中斷。
實(shí)例1此實(shí)例的所有試驗(yàn)條件與上述比較實(shí)例1中的類似，除了給料井位于從罐中心至側(cè)壁的測(cè)量半徑一半處。
按干物質(zhì)計(jì)算，固態(tài)物中含有15％(重量/重量)的粗大顆粒。
由這種布置方式得到的結(jié)果顯示底流固態(tài)物濃度為55％，設(shè)備停機(jī)時(shí)間約為0％。圖3中的曲線(描記線B)給出了隨時(shí)間變化的固態(tài)物百分比。底流固態(tài)物的變化顯然十分均勻和規(guī)則。
實(shí)例2此實(shí)例的所有試驗(yàn)條件與上述比較實(shí)例1中的類似，除了給料井還是位于從罐中心至側(cè)壁測(cè)量半徑的一半處。
按干物質(zhì)計(jì)算，固態(tài)物中含有27％(重量/重量)的粗大顆粒。
由這種布置方式得到的結(jié)果顯示底流固態(tài)物濃度為60％，設(shè)備停機(jī)時(shí)間約為0％。圖3中的曲線(描記線C)顯示了隨時(shí)間變化的固態(tài)物百分比。底流固態(tài)物的變化顯然十分均勻和規(guī)則。
權(quán)利要求
1.一種潷析礦石漿的沉淀器，包括罐體(11)，可容納和潷析漿料(15，16)以形成下層的稠化漿料(15)和上層的澄清液體(16)，所述罐具有側(cè)壁(34)、底部(36)和頂部(14)；在所述罐底部的稠化漿料出口(18)；靠近所述罐頂部的澄清液體出口(19)；靠近所述罐頂部的引入新漿料到所述罐中漿料的輸入裝置(12)，所述漿料輸入裝置具有漿料口(12C)，新漿料通過(guò)所述漿料口與所述罐中的漿料混合，所述漿料輸入裝置設(shè)計(jì)成能防止所述新漿料中的固態(tài)物積聚在所述漿料口上游附近；和攪拌器(20)，具有大體上豎直的軸線(30)，所述攪拌器圍繞所述軸線轉(zhuǎn)動(dòng)或作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其特征在于，所述漿料口相對(duì)所述大體上豎直的攪拌器軸線側(cè)向偏移。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沉淀器，其特征在于，所述漿料輸入裝置(12)將所述新漿料作為漿料流輸送到所述漿料口(12C)，且所述漿料輸入裝置在緊靠所述漿料口上游處具有橫向于所述漿料流的橫截面，所述漿料口的截面積達(dá)到緊靠所述漿料口上游處的所述漿料輸入裝置橫截面積的至少80％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的沉淀器，其特征在于，所述攪拌器的豎直軸線(30)與所述稠化漿料出口(18)同心對(duì)準(zhǔn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的沉淀器，其特征在于，所述豎直軸線(30)和所述稠化漿料出口(18)設(shè)置在所述罐(11)的中心。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4中任一項(xiàng)所述的沉淀器，其特征在于，所述漿料輸入裝置(12)是給料井。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的沉淀器，其特征在于，所述漿料口(12C)的中心與所述罐的中心豎直軸線的距離為所述豎直軸線與所述罐側(cè)壁(34)之間距離的至少5％。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的沉淀器，其特征在于，所述漿料口(12C)的中心與所述罐(11)的中心豎直軸線的距離為所述豎直軸線與所述罐側(cè)壁(34)之間距離的至少10％。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的沉淀器，其特征在于，所述漿料輸入裝置(12)設(shè)置在所述罐的所述側(cè)壁(34)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沉淀器，具有若干所述漿料輸入裝置(12′、12″、12、12″″)，這些漿料輸入裝置都具有漿料口(12C)，所述漿料輸入裝置的位置使得所述漿料口相對(duì)所述攪拌器(20)的豎直軸線(30)側(cè)向偏移。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沉淀器，其特征在于，所述攪拌器(20)具有與所述豎直軸線(30)對(duì)準(zhǔn)的中心豎桿(22)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的沉淀器，其特征在于，所述中心豎桿(22)支承若干個(gè)徑向突出臂(26)，可切開(kāi)所述稠化漿料層(15)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的沉淀器，其特征在于，所述若干個(gè)臂(26)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)形成攪動(dòng)體積，且所述漿料輸入裝置(12)的所述孔(12C)設(shè)置成完全處于所述攪動(dòng)體積的上方。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的沉淀器，其特征在于，所述若干個(gè)臂(26)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)形成攪動(dòng)體積，且所述漿料輸入裝置(12)的所述孔(12C)至少部分側(cè)向位于所述攪動(dòng)體積外。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沉淀器，其特征在于，所述罐(11)具有底壁(36)，且所述稠化漿料出口(18)位于所述底壁。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的沉淀器，其特征在于，所述底壁(36)是倒置圓錐體，從所述側(cè)壁(34)向下延伸至所述稠化漿料出口(18)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的沉淀器，其特征在于，所述圓錐體的傾角最好在5至60°的范圍內(nèi)。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沉淀器，其特征在于，所述漿料輸入裝置(12)的所述孔(12C)的位置使得可將單一的大體上是圓柱狀的新漿料引入所述罐內(nèi)的所述漿料體中。
18.一種潷析礦石漿的方法，包括以下步驟將新漿料引入罐(11)內(nèi)的漿料體(15，16)，所述罐具有繞大體上豎直的軸線(30)轉(zhuǎn)動(dòng)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)的攪拌器(20)，可形成下層的稠化漿料(15)和上層的澄清液體(16)，新漿料通過(guò)漿料輸入裝置(12)的孔(12C)引入，可同時(shí)防止新漿料中的固態(tài)物積聚在緊靠所述孔口上游處；在所述罐底部的出口(18)排出稠化漿料；靠近所述罐頂部(14)處排出澄清液體；其特征在于，所述新漿料通過(guò)側(cè)向偏離所述攪拌器豎直軸線(30)的所述孔(12C)引入所述罐(11)中。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，引入所述罐(11)的漿料包括粗大顆粒和細(xì)小顆粒的混合物，所述粗大顆粒的直徑大于75微米，所述細(xì)小顆粒的直徑小于10微米。
20.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的方法，其特征在于，所述新漿料在緊靠所述罐的側(cè)壁(34)處引入所述罐(11)內(nèi)的漿料體(15，16)中。
21.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的方法，其特征在于，所述新漿料通過(guò)若干個(gè)漿料輸入裝置(12′、12″、12、12″″)引入所述罐(11)中，各所述漿料輸入裝置具有側(cè)向偏離所述攪拌器的豎直軸線(30)的孔口(12C)。
22.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的方法，其特征在于，所述稠化漿料下層(15)攪動(dòng)形成攪動(dòng)體積，所述新漿料通過(guò)完全位于所述攪動(dòng)體積上方的所述漿料口(12C)引入。
23.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的方法，其特征在于，所述稠化漿料下層(15)攪動(dòng)形成攪動(dòng)體積，所述新漿料通過(guò)至少部分側(cè)向位于所述攪動(dòng)體積外的所述漿料口(12C)引入。
24.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的方法，其特征在于，可通過(guò)使新漿料流保持可防止固態(tài)物沉淀的適當(dāng)高速率經(jīng)過(guò)所述漿料輸入裝置和所述漿料口來(lái)避免所述新漿料中的固態(tài)物積聚在緊靠所述孔口上游處。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種潷析礦石漿的沉淀器(10)，包括罐體(11)，用來(lái)容納和潷析漿體(15，16)以形成下層的稠化漿料(15)和上層的澄清液體(16)，該罐具有側(cè)壁(34)、底部(36)和頂部(14)；罐底部的稠化漿料出口(18)；靠近罐頂部的澄清液體出口(19)；靠近罐頂部的引入新漿料到罐中的漿料輸入裝置(12)，該漿料輸入裝置具有漿料口，新漿料通過(guò)漿料口與罐中的漿料混合；和攪拌器(20)，具有大體上豎直的軸線(30)，攪拌器圍繞該豎直軸線轉(zhuǎn)動(dòng)或作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其中，所述漿料口相對(duì)大體上豎直的攪拌器(20)的軸線(30)側(cè)向偏移，漿料輸入裝置設(shè)計(jì)成能使新漿料進(jìn)入漿料體且新漿料中的固態(tài)物不會(huì)積聚在漿料口。
文檔編號(hào)B01D21/01GK1582192SQ02822170
公開(kāi)日2005年2月16日 申請(qǐng)日期2002年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月9日
發(fā)明者G·佩洛圭恩, G·斯馬德, A·博伊文, R·杜福爾, R·萊米雷, A·卡魯特斯 申請(qǐng)人:艾爾坎國(guó)際有限公司