本發(fā)明涉及一種機(jī)械結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高濃度大型礦漿調(diào)漿攪拌槽。

背景技術(shù)：

冶金、礦山浮選作業(yè)礦漿濃度多數(shù)為25％-35％之間，但少數(shù)礦物(如稀土、鈦鐵礦、銅爐渣等)浮選作業(yè)濃度要求較高，達(dá)到50％-65％。由于礦漿濃度增加，礦漿粘度增加，礦漿流動(dòng)性變差，高濃度礦漿循環(huán)運(yùn)動(dòng)阻力增加，藥劑分散差。一般通過(guò)增加攪拌功率，增強(qiáng)攪拌強(qiáng)度，達(dá)到均勻混合的目的。這種提高葉輪轉(zhuǎn)速，增加礦漿循環(huán)流量和礦漿動(dòng)能，導(dǎo)致攪拌能耗增加、葉輪和導(dǎo)流筒使用壽命降低。

導(dǎo)流筒型礦漿調(diào)漿攪拌槽葉輪一般為軸流式葉輪，葉輪位于導(dǎo)流筒內(nèi)部，葉輪高速旋轉(zhuǎn)，大型導(dǎo)流筒型礦漿調(diào)漿攪拌槽葉輪線速度達(dá)到10.2m/s,盡管采用襯耐磨橡膠措施，葉輪使用壽命也不超過(guò)1年，磨損嚴(yán)重的葉輪壽命只有6個(gè)月。

大型導(dǎo)流筒型礦漿調(diào)漿攪拌槽導(dǎo)流筒很高，一般導(dǎo)流筒分為3-4節(jié)圓筒通過(guò)螺栓連接為一個(gè)整體，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；葉輪位置處的導(dǎo)流筒最易磨損，且導(dǎo)流筒更換困難。

大型導(dǎo)流筒型調(diào)漿攪拌槽導(dǎo)流筒高度設(shè)計(jì)不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生以下問(wèn)題：

1)導(dǎo)流筒過(guò)低，礦漿流、藥劑短路，攪拌槽上層礦漿不能進(jìn)入循環(huán)進(jìn)行混合，浮選藥劑隨礦漿溢流短路流出；

2)導(dǎo)流筒過(guò)高，卷吸空氣進(jìn)入循環(huán)，礦漿循環(huán)量降低，藥劑宏觀混合效率降低。

大型導(dǎo)流筒型高濃度調(diào)漿攪拌槽存在缺點(diǎn)：

1)葉輪轉(zhuǎn)速高，線速度大，導(dǎo)流筒和葉輪磨損嚴(yán)重，葉輪壽命短；

2)導(dǎo)流筒安裝、檢修不便；

3)能耗高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種高濃度大型礦漿調(diào)漿攪拌槽，用于冶金、礦山選礦浮選藥劑與礦漿混合調(diào)漿攪拌，藥劑快速均勻分散到高濃度礦漿里，攪拌能耗低，葉片壽命長(zhǎng)的大型高濃度調(diào)漿攪拌槽。適用于稀土礦、鈦鐵礦、銅渣等高濃度礦漿調(diào)漿攪拌。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種高濃度大型礦漿調(diào)漿攪拌槽，包括攪拌機(jī)構(gòu)、槽體9、穩(wěn)流板12、進(jìn)礦管8和粗砂排放系統(tǒng)；

所述的攪拌機(jī)構(gòu)安裝在槽體9上方，所述槽體9內(nèi)側(cè)壁設(shè)有穩(wěn)流板12；所述進(jìn)礦管8設(shè)于槽體9中部；

所述的攪拌機(jī)構(gòu)包括攪拌軸6、兩個(gè)輪轂16、上葉輪7與下葉輪17；上葉輪7與下葉輪17各通過(guò)輪轂16安裝于攪拌軸6上；上葉輪7設(shè)于槽體9中上部，下葉輪17設(shè)于槽體9中下部；

所述的下葉輪17排量大于或等于上葉輪7排量加上礦漿流量；

所述的槽體8側(cè)壁下部設(shè)有粗砂排放系統(tǒng)，排出粗顆粒礦物。

所述的上葉輪7與下葉輪17均為軸流式葉輪，包括2-5個(gè)葉片18，葉片18固定連接到輪轂16上；

所述的葉片18的寬度方向?yàn)槁菪兘孛鎸挾?，葉片18截面寬度由內(nèi)向外逐漸減少；葉片18根部與攪拌軸6中心線夾角為45°，葉片由內(nèi)向外均勻逆時(shí)針扭轉(zhuǎn)，至葉片尖端與水平軸夾角為28°。

所述的上葉輪7與下葉輪17在攪拌軸6上的安裝間距為1.0-1.5d，d為葉輪的直徑。

所述的葉片18外表面襯耐磨材料。

所述的穩(wěn)流板12數(shù)量為3～6個(gè)，沿槽體8內(nèi)壁周向均勻分布，垂直焊接在槽體9內(nèi)壁上。

所述穩(wěn)流板12徑向?qū)挾萣＝0.1dt，穩(wěn)流板5與槽體9內(nèi)壁間隙e＝0.01dt；dt為槽體9內(nèi)壁直徑。

所述進(jìn)礦管8焊接在槽體9筒壁中部，進(jìn)礦管8在槽體內(nèi)傾斜向下，傾斜管中心線的延長(zhǎng)線交于上葉輪7與下葉輪17中間。

所述的粗砂排放系統(tǒng)包括粗砂管15與粗砂管接管13；

所述的粗砂管接管13內(nèi)端伸入槽體9內(nèi)壁一段焊接于槽體9上；粗砂管15通過(guò)外套的環(huán)狀法蘭通過(guò)連接螺栓14固定于粗砂管接管16內(nèi)端，粗砂管15外端伸入槽體9，粗砂管15內(nèi)端向下彎，彎向槽體9底部。

所述的攪拌機(jī)構(gòu)還包括電機(jī)1、聯(lián)軸器2與減速機(jī)3；所述的電機(jī)1通過(guò)聯(lián)軸器2連接減速機(jī)2，減速機(jī)3裝于支撐橫梁5上，支撐橫梁5安裝于槽體8上方；

所述的減速機(jī)2輸出軸連接攪拌軸6上端。

所述的槽體9筒壁的上部設(shè)有溢流管11。

由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種高濃度大型礦漿調(diào)漿攪拌槽，用于冶金、礦山選礦浮選藥劑與礦漿混合調(diào)漿攪拌，藥劑快速均勻分散到高濃度礦漿里，攪拌能耗低，葉片壽命長(zhǎng)的大型高濃度調(diào)漿攪拌槽。適用于稀土礦、鈦鐵礦、銅渣等高濃度礦漿調(diào)漿攪拌。

具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1)增加礦漿循環(huán)量，降低單位礦漿循環(huán)量功耗；

2)降低葉輪轉(zhuǎn)速，增加葉輪使用壽命；

3)簡(jiǎn)化設(shè)備結(jié)構(gòu)，安裝維護(hù)更簡(jiǎn)單；

4)對(duì)高濃度攪拌藥劑分散性好。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的高濃度大型礦漿調(diào)漿攪拌槽的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的高濃度大型礦漿調(diào)漿攪拌槽的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的高濃度大型礦漿調(diào)漿攪拌槽的輪轂主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的高濃度大型礦漿調(diào)漿攪拌槽的輪轂視左結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的高濃度大型礦漿調(diào)漿攪拌槽的葉輪主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的高濃度大型礦漿調(diào)漿攪拌槽的葉輪俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的高濃度大型礦漿調(diào)漿攪拌槽的礦漿流場(chǎng)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

如圖1與圖2所示，一種高濃度大型礦漿調(diào)漿攪拌槽，包括攪拌機(jī)構(gòu)、槽體9、穩(wěn)流板12、進(jìn)礦管8和粗砂排放系統(tǒng)；所述的粗砂排放系統(tǒng)包括粗砂管15與粗砂管接管13；所述的粗砂管接管13內(nèi)端伸入槽體9內(nèi)壁一段焊接于槽體9上；粗砂管7通過(guò)外套的環(huán)狀法蘭通過(guò)連接螺栓14固定于粗砂管接管16內(nèi)端，粗砂管15磨損后便于更換。粗砂管15外端伸入槽體9，粗砂管15內(nèi)端向下彎，彎向槽體9底部。所述粗砂管15將粗顆粒礦物從調(diào)漿攪拌槽排出，避免粗顆粒礦物在攪拌槽內(nèi)累積沉槽。

所述溢流管11焊接在槽體9筒壁的上部，礦漿與藥劑混合均勻后從溢流口11流出，進(jìn)入浮選流程。

所述槽體9圓柱形上開(kāi)口槽，由多段圓筒焊接而成，圓筒壁厚一般相同，對(duì)于大型調(diào)漿攪拌槽，圓筒壁厚自上而下逐漸加厚。

所述的攪拌機(jī)構(gòu)安裝在槽體9上方，所述的攪拌機(jī)構(gòu)包括攪拌軸6、兩個(gè)輪轂16、上葉輪7與下葉輪17；還包括電機(jī)1、聯(lián)軸器2與減速機(jī)3；所述電機(jī)1一般為4級(jí)電機(jī)，v1安裝方式，通過(guò)聯(lián)軸器與減速機(jī)直聯(lián)，所述的電機(jī)1通過(guò)聯(lián)軸器2連接減速機(jī)3，所述聯(lián)軸器2為標(biāo)準(zhǔn)梅花彈性聯(lián)軸器；所述減速機(jī)3為平行軸減速機(jī)，減速機(jī)3承載所有載荷(包括軸向力、徑向力、扭矩及由徑向力產(chǎn)生的彎矩)減速機(jī)3裝于支撐橫梁5上，具體的減速機(jī)3安裝在減速機(jī)安裝架4上減速機(jī)安裝架4裝于支撐橫梁5上，支撐橫梁5安裝于槽體9上方。所述橫梁支撐橫梁5為“h”形型鋼焊接制作而成，橫梁呈“井”字形結(jié)構(gòu)，固定在槽體上方。

所述攪拌軸6為厚壁鋼管制作而成，攪拌軸6上端與減速機(jī)3輸出軸直聯(lián)，攪拌軸6中間和下端焊有輪轂16；如圖3與4所示，所述輪轂16為正多邊形結(jié)構(gòu)。輪轂16由連接鋼板20、隔板21、筋板22組裝焊接而成，輪轂16呈正多邊形結(jié)構(gòu)，連接鋼板20上開(kāi)有若干個(gè)螺栓孔或螺紋孔23，用以連接葉片18。輪轂16含有2個(gè)隔板20，隔板20中間設(shè)有孔或鍵槽孔24，攪拌軸6插入隔板(20)鍵槽孔24內(nèi)，安裝到位后將輪轂16與攪拌軸6焊接為一體。

所述的上葉輪7與下葉輪17各通過(guò)輪轂16安裝于攪拌軸6上；上葉輪7設(shè)于槽體9中上部，下葉輪17設(shè)于槽體9中下部；所述的下葉輪17排量大于或等于上葉輪7排量加上礦漿流量；維持礦漿循環(huán)量的平衡，防止礦漿循環(huán)短路。

如圖5與6所示，所述的上葉輪7與下葉輪17均為軸流式葉輪，包括2-5個(gè)葉片18，葉片18固定連接到輪轂16上；所述的葉片18的寬度方向?yàn)槁菪兘孛鎸挾?，葉片18截面寬度由內(nèi)向外逐漸減少；葉片18根部與攪拌軸6中心線夾角為45°，葉片由內(nèi)向外均勻逆時(shí)針扭轉(zhuǎn)，至葉片尖端與水平軸夾角為28°。

所述的上葉輪7與下葉輪17在攪拌軸6上的安裝間距為1.0-1.5d，d為葉輪的直徑。

所述的葉片18外表面襯耐磨材料。耐磨材料可以是橡膠、聚氨酯、陶瓷等。

所述槽體9內(nèi)側(cè)壁設(shè)有穩(wěn)流板12；所述的穩(wěn)流板12數(shù)量為3～6個(gè)，沿槽體9內(nèi)壁周向均勻分布，垂直焊接在槽體9內(nèi)壁上。所述穩(wěn)流板12徑向?qū)挾萣＝0.1dt，穩(wěn)流板5與槽體9內(nèi)壁間隙e＝0.01dt；dt為槽體9內(nèi)壁直徑。

所述進(jìn)礦管8設(shè)于槽體9中部；具體的所述進(jìn)礦管8焊接在槽體9筒壁中部，進(jìn)礦管8在槽體內(nèi)傾斜向下，傾斜管中心線的延長(zhǎng)線交于上葉輪7與下葉輪17中間。

本發(fā)明實(shí)施后，礦漿混合均勻度：對(duì)高濃度礦漿混合礦漿濃度分布誤差小于±1.5％，無(wú)粒度分層；浮選藥劑分散性好；葉輪壽命長(zhǎng)；無(wú)粗顆粒礦物沉槽。

工作原理，礦漿從進(jìn)礦管8進(jìn)入攪拌槽內(nèi)，首先進(jìn)入上葉輪7和下輪葉17之間,新進(jìn)入的礦漿與上葉輪7排出軸向礦漿流混合，螺旋向下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入下葉輪17的礦漿流區(qū)，經(jīng)下葉輪17攪拌混合排出，下葉輪17排出的礦漿螺旋向下運(yùn)動(dòng)，礦漿流觸底后改變流向，軸向流變?yōu)閺较蛄鳎瑥较蛄鞯V漿碰到槽體9內(nèi)壁時(shí)，徑向流礦漿流再次改變流向，變?yōu)橄蛏系妮S向流，大部分軸向流礦漿沿槽體9內(nèi)壁附近向上運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入上葉輪7的礦漿流區(qū)，經(jīng)上葉輪攪拌混合，礦漿向下運(yùn)動(dòng)再與新入的礦漿混合，完成一個(gè)礦漿循環(huán)。如此多次循環(huán)，實(shí)現(xiàn)礦漿與藥劑均勻混合。高濃度大型礦漿調(diào)漿攪拌槽礦漿流場(chǎng)如圖7所示。

軸流式上葉輪7和下葉輪17旋轉(zhuǎn)，上葉輪7和下葉輪17排出的礦漿除了向下流動(dòng)外，還存在較大的周向運(yùn)動(dòng)速度；在槽體9內(nèi)壁設(shè)有穩(wěn)流板12，穩(wěn)流板12將旋轉(zhuǎn)的礦漿流改變流向，將周向速度動(dòng)能分解，形成軸向流、渦流等，將動(dòng)能耗散，這個(gè)動(dòng)能耗散過(guò)程促進(jìn)了礦漿混合。

葉輪7轉(zhuǎn)速一般為30-60rpm之間，葉輪7直徑越大，則轉(zhuǎn)速越低，葉輪7線速度大幅降低，一般不超過(guò)5m/s，葉輪使用壽命成倍增加。工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中的高濃度調(diào)漿攪拌槽攪拌混合礦漿濃度均勻、藥劑分散良好、能耗節(jié)省20-25％、葉輪使用壽命超過(guò)3年。

如圖5所示，葉片18通過(guò)螺栓19連接在輪轂16上，輪轂16焊接在攪拌軸6上。葉輪排量qv與葉輪直徑d的立方和轉(zhuǎn)速n成正比(公式1)，前切動(dòng)能h與葉輪線速度(nd)平方成正比例(公式2)。要獲得高剪切攪拌混合宜采用小直徑葉輪，高轉(zhuǎn)速方案；大流量宏觀攪拌混合的宜采用低轉(zhuǎn)速，大直徑葉輪方案；本發(fā)明采用大直徑葉輪、低轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)方案，適用于水溶性藥劑與高濃度礦漿混合調(diào)漿攪拌。

qv∝nd3(1)

h∝n2d2(2)

設(shè)計(jì)下葉輪17排量大于或等于上葉輪7排量加上礦漿流量，維持礦漿循環(huán)量的平衡，防止礦漿循環(huán)短路。

葉片18為螺旋變截面寬度軸流式，葉片18寬度為螺旋變截面寬度，葉片18根部與攪拌軸6中心線夾角為45°，葉片均勻逆時(shí)針扭轉(zhuǎn)，葉片尖端與水平軸夾角為28°，葉片18截面寬度由內(nèi)向外逐漸減少；比傳統(tǒng)直葉片葉輪降低能耗20％-25％。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開(kāi)了一種高濃度大型礦漿調(diào)漿攪拌槽，攪拌機(jī)構(gòu)安裝在槽體(9)上方，所述槽體(9)內(nèi)側(cè)壁設(shè)有穩(wěn)流板(12)；礦管(8)設(shè)于槽體(9)中部；所述的攪拌機(jī)構(gòu)包括攪拌軸(6)、兩個(gè)輪轂(16)、上葉輪(7)與下葉輪(17)；上葉輪(7)與下葉輪(17)各通過(guò)輪轂(16)安裝于攪拌軸(6)上；上葉輪(7)設(shè)于槽體(9)中上部，下葉輪(17)設(shè)于槽體(9)中下部；所述的下葉輪(17)排量大于或等于上葉輪(7)排量加上礦漿流量；所述的槽體(8)側(cè)壁下部設(shè)有粗砂排放系統(tǒng)，排出粗顆粒礦物。用于冶金、礦山選礦浮選藥劑與礦漿混合調(diào)漿攪拌，藥劑快速均勻分散到高濃度礦漿里，攪拌能耗低，葉片壽命長(zhǎng)的大型高濃度調(diào)漿攪拌槽。適用于稀土礦、鈦鐵礦、銅渣等高濃度礦漿調(diào)漿攪拌。

技術(shù)研發(fā)人員：王青芬;張建輝;陳強(qiáng);高軒;曾暉;董干國(guó);樊學(xué)賽;陳飛飛

受保護(hù)的技術(shù)使用者：北礦機(jī)電科技有限責(zé)任公司;北京礦冶科技集團(tuán)有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2019.07.30

技術(shù)公布日：2019.10.29