高效浓密机的内部结构与工作原理

　　浓密机在选矿厂应用广泛，主要用于浸出液浓缩和废水处理等需要固液分离的工艺。与普通浓密机相比，高效浓密机具有较大的优势，它占地面积小，消耗动力和易损零部件少，处理能力大，浓缩效率高，其增大的高径比使细粒矿浆在机内有必要的停留时间，深入沉积层中进料更保证了细粒被沉积层捕捉，高分子絮凝剂的应用强化了矿浆凝聚效果，从而产出了更清的溢流水和更浓的底流。上世纪70年代，美国开始使用下加料式高效浓密机，其处理能力是普通浓密机的2倍;80年代又开发了中心加料筒型高效浓密机，处理能力提高到普通浓密机的3倍;到90年代，出现了计算机智能工艺控制系统，实现了对高效浓密机运行状态的自动调节。

　　一、高效浓密机的结构

　　高效浓缩机的槽体、耙架乳浊剂传动部佞的结构与普通浓密机大致相同。其浓缩效率高的主要原因在于一个特殊的给矿筒。国外常用的高效浓密机主要有三种：即艾姆科(Einco-BSP)型、道尔-奥利弗(Dorr-Oliver)型和恩维罗(Enviro-Cldar)型。艾姆科高效浓密机的给矿筒结构如图1所示。给矿筒被分隔成三段竖直的机械搅拌室，并与浓密机的中心竖轴同心。矿浆给入排气系统，带入的空气被排出,然后通过给矿管进入混合室，与絮凝剂充分混合后,再经混合室下部呈放射状分布的给矿管直接给到沉砂层的中、上部。液体经沉砂层的过滤以后上升成为溢流，絮团则留在沉砂层中进入底流。

　　道尔-奥利弗高效浓密机的结构如图2(a)所示。该设备有一特殊结构的给矿筒,如图2(b)所示。送进浓密机的矿浆被分成两股,分别给到给矿筒的上部和下部的环形板上,两者流向相反,使得由给矿造成剪切力较小。当一定浓度的絮凝剂从给矿筒中部给入后可与矿浆均匀混合,形成的絮团便从剪切力最小的区域较平缓地流到浓密机内沉降。

　　恩维罗型高效浓密机的结构图3所示。其中心有一个倒锥形的反应筒，矿浆沿给矿管从反应筒中心的循环筒之下部往上，经循环筒的上部进入反应筒,受旋转叶轮搅拌,与絮凝剂充分地混合后,再从反应筒底部进入沉砂层中。溶液穿过沉砂层的上部,向上运动形成溢流,进入溢流堰。该机具有放射状的或周边式的溢流槽。

　　                              图1 艾姆科高效浓密机结构图

　　1、耙传动装置;2、混合器传动装置;3、絮凝剂给料管;4、给料筒;5、耙臂;

　　6、给料管;7、溢流槽;8、排料管;9、排气系统

　　二、高效浓密机的工作原理

　　增大料浆中固体颗粒的粒度和浓密机的沉降面积可以提高浓密机的处理能力。在浓密机中添加絮凝剂使微细颗粒凝聚成团，即可增大沉降颗粒的粒度,在普通浓密机内放入倾斜板，就可增加沉降面积，缩短颗粒的沉降距离,提高浓缩效率。高效浓密机和加倾斜板的浓缩檛正是从上述两个方面显示了其突出的优点。试验与工业生产表明，在处理能力相同的情况下,高效浓密机的直径仅为普通浓密机直径的三分之二到二分之一，占地面积约为普通浓密机的九分之一到四分之,而单位面积的处理能力却可以提高几倍至几十倍。

　　三、高效浓密机的自动控制

　　浓密机自动控制可以提高浓缩效率,确保获得较高的底流及合乎要求的溢流，并保持底流均匀排出。高效浓密机的自动控制系统图和原理图分别见图4(a)和(b)。

　　主要控制项目：

　　(1)絮凝剂加入量。通过给料浓度和给料流量的测定与计算，使矿浆中固体与絮凝剂加入量的比例保持恒定，维持矿浆中有足够数量的絮凝剂。改变絮凝剂泵的转数可以控制絮凝剂的加入量。

　　(2)底流浓度及压缩层的高度。将底流浓度与底流泵的转速相联锁，通过控制底流泵的转数来控制底流浓度。当底流浓度高时，泵的转数加快，扬出量加大，底流浓度由稠变稀;反之，则减少泵的转数,扬出量相应减少，底流浓度变稠。只有当底流浓度符合要求时,泵的转速才保持不变。压缩区界面高度与底流泵的转数联锁而又与底流流量之间有一定的对应关系,所以底流泵的转数必须同时满足这两个参数的要求。底流泵在上、下限转速之间使底流浓度保持稳定。转速过大容易将浓密机的压缩区内的物料抽空,造成底流浓度下降;转速过慢,则底流浓度增高，排料不畅易造成排矿管堵塞。底流泵的较佳转速应控制压缩区界面、具有适宜的高度，以便更好地发挥沉积层的作用。

　　                         图4 高效浓密机自动控制系统图和原理图

　　1、浓度计;2、流量计;3、耙子驱动和提升轴;4、混合搅拌器;5、砂浆和絮凝剂混合筒;

　　6、浓相界面传感器;7、可调速絮凝剂泵;8、絮凝剂贮槽;9、溢流液泵;10、溢流液中间槽;11、浓相界面与底流浓度控制联锁流量计;12、底流气动隔膜泵l13、耙子;14倾斜板

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