[发明专利]用于使包含固体的材料剪切变稀的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于与增稠和澄清装置结合使用以将具有高粘度 和屈服应力的包含固体的材料例如泥浆剪切变稀的方法和设备。

背景技术

增稠的目的是尽可能多地从包含固体的材料例如矿石泥浆中去除 水。最有效的增稠器可以达到如此高的砂浆浓度，即使得材料的粘度 (稠度、屈服应力)对于有效地排出所述底流产物来说变得非常高。 可以使用被称作剪切变稀的现象来降低材料的粘度并且因而使得能够 有效地排出所述产物。

US20050150822A1号专利申请披露了一种用来与增稠和澄清装 置结合使用以将具有高粘度的包含固体的材料例如泥浆剪切变稀的设 备。被用在增稠和澄清装置中用于将泥浆剪切变稀的装置通过两个管 道与增稠器连接，这样管道的开口安装在增稠器的壁上。当与在这些 开口中的泥浆运动有关时，管道的开口优选地相互基本上同心地布置 在同一个面上。

发明内容

本发明的目的是获得一种改进的方法和设备，其用于与增稠和澄 清装置结合使用，以便特别是在增稠和澄清装置中使用的溶液中将包 含固体的材料例如泥浆剪切变稀。本发明的基本特征列入所附权利要 求中。

按照本发明，在增稠和澄清装置中使用的将泥浆剪切变稀的装置 通过两个管道连接在增稠器上，这样管道的开口安装在增稠器的壁上。 当与在这些开口中的泥浆运动有关时，管道的开口优选地相互基本上 同心地布置在同一个面上。管道的开口具有不同的尺寸，以便一个开 口位于另一个开口之内。一个开口用于送入增稠的材料，例如从增稠 器来的将被剪切变稀的泥浆，另一个开口用于使已经剪切变稀的材料 排出并返回到增稠器中。按照本发明，通过在用于使剪切变稀的材料 排出并返回的管道中配置限制元件来限制剪切变稀的材料的流动面 积。由于限制排出流量在剪切变稀装置上施加了背压，这有利地增加 了剪切效果。通过这样做，剪切变稀装置必须作更多的功。在泥浆上 作了更多的功因而增加了在泥浆上的剪切效果。限制元件是可控制的 阀、手控阀或者孔板或者任何同类机构，其减小剪切变稀材料的流动 面积。穿过限制元件有一个压力下降，增加的速度、流动扰动、增加 的混合，或者任何其它同类效果，这些向流动的剪切变稀的材料输入 功或能量，进一步剪切泥浆材料并改善剪切变稀。按照本发明的一个 实施例，通过在与剪切变稀装置连接的管道端部配置限制元件来限制 剪切变稀的材料的流动面积。按照本发明的一个实施例，通过在管道 的不同心的一部分上配置限制元件来限制剪切变稀的材料的流动面 积。

通过在连接到增稠装置的端部上具有较大外部尺寸或较小尺寸的 管道上配置限制元件，限制剪切变稀的材料的流动面积。当周围的管 道被用作剪切变稀泵的排出管道时，被排出的并且剪切变稀的泥浆与 进入的要剪切变稀的泥浆有效混合。使用较小管道将剪切变稀的材料 排入增稠器的这种配置对这种情况是有益的，在该情况中增稠器的排 出从增稠器的底部圆锥体处发生。使用用于泥浆材料的基本上同心的 输入和排出开口，从剪切变稀设备来的被排出的和剪切变稀的泥浆材 料与靠近吸入器的输入开口的稠泥浆材料混合，因而提高了稠泥浆进 入剪切变稀装置的输入流量。

在剪切变稀装置和限制元件之间的管道中，配置用于排出至少部 分剪切变稀的材料的排出管路。剪切变稀的材料的一部分在返回进入 增稠装置之前被导入单独的排出管道，以便被去除以进行进一步的处 理。通过排出管路排出的材料的量受限制元件和剪切变稀装置的控制。 按照本发明，同一个剪切变稀装置可以用于变稀和用于增稠器排出任 务。有必要使用用于泵的旋转和阀操作的控制系统来平衡变稀流动和 排放流动的量。典型地，使用离心泵来剪切变稀。在某些解决方案中， 对于泥浆的变稀周期运动是有益的。然后可以使用冲程隔膜泵代替离 心泵。

按照本发明的一个实施例，通过将限制元件至少部分配置在管道 的同心的一部分上限制剪切变稀的材料的流动面积。在管道中在限制 元件后面的剪切变稀的材料流可以在任何对工艺条件适合的方向上进 入增稠装置的壁，例如基本上垂直、沿切向、向上或向下，这取决于 该设备的设计。

附图说明

在下文中参照附图对本发明进行更详细的描述，其中

图1在以示意性方式局部剖视的侧视图中示出本发明的一个优选 实施例；

图2在以示意性方式局部剖视的侧视图中示出本发明的另一个优 选实施例。

具体实施方式