[发明专利]三段式全尾砂絮凝沉降与浓密脱水实验研究装置

权利要求书

1.一种三段式全尾砂絮凝沉降与浓密脱水实验研究装置，其特征在于：包括全尾砂絮凝系统(1)、全尾砂絮团沉降系统(2)、全尾砂料浆压缩脱水系统(3)及支架(4)，全尾砂絮凝系统(1)、全尾砂絮团沉降系统(2)和全尾砂料浆压缩脱水系统(3)从上到下依次布置在支架(4)上；全尾砂絮凝系统(1)包括絮凝杯(5)、驱动电机(6)、传动轴(7)、搅拌叶片(8)、横梁(9)、刮砂杆(10)，全尾砂絮团沉降系统(2)包括沉降柱(11)、进砂阀(12)、进砂管(13)、清水管(14)、清水阀(15)、溢流水管(16)、絮团尺寸测量装置(17)、絮团图像监测装置(18)、排水阀(19)、排水管(20)，全尾砂料浆压缩脱水系统(3)包括脱水杯(21)、导水杆(22)、导水横梁(23)，驱动电机(6)连接传动轴(7)，传动轴(7)上设置搅拌叶片(8)，搅拌叶片(8)下方设置横梁(9)，横梁(9)连接在传动轴(7)上，横梁(9)两端设置刮砂杆(10)，搅拌叶片(8)、横梁(9)和刮砂杆(10)位于絮凝杯(5)内，絮凝杯(5)底部通过进砂管(13)连接沉降柱(11)，进砂管(13)上设置进砂阀(12)，沉降柱(11)上部连接清水管(14)和溢流水管(16)，清水管(14)上设置清水阀(15)，沉降柱(11)侧面上部设置絮团尺寸测量装置(17)和絮团图像监测装置(18)，沉降柱(11)底部侧面连接排水管(20)，排水管(20)上设置排水阀(19)，沉降柱(11)底部连接脱水杯(21)，脱水杯(21)内设置导水杆(22)和导水横梁(23)；

所述絮凝杯(5)下端与沉降柱(11)上端的距离大于脱水杯(21)的高度，沉降柱(11)与脱水杯(21)通过螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的三段式全尾砂絮凝沉降与浓密脱水实验研究装置，其特征在于：所述絮凝杯(5)和驱动电机(6)分别固定在支架(4)上，絮凝杯(5)的体积为1500-2000ml，驱动电机(6)的转速为1-1000rpm，刮砂杆(10)焊接在横梁(9)上，横梁(9)和搅拌叶片(8)焊接在传动轴(7)上，絮凝杯(5)上部为圆柱体，下部为倒圆台，圆台侧边倾角为30°-60°，刮砂杆(10)与圆台侧边平行。

3.根据权利要求1所述的三段式全尾砂絮凝沉降与浓密脱水实验研究装置，其特征在于：所述沉降柱(11)上下端口均敞开，进砂管(13)连接于絮凝杯(5)底部，进砂管(13)出口位于沉降柱(11)上部1/6-1/5处，絮团尺寸测量装置(17)和絮团图像监测装置(18)位于进砂管(13)出口下部。

4.根据权利要求1所述的三段式全尾砂絮凝沉降与浓密脱水实验研究装置，其特征在于：所述脱水杯(21)直径为5-7cm、高度为10-14cm，脱水杯(21)和沉降柱(11)的总体积为1000-1200ml，脱水杯(21)放置在支架(4)上，导水杆(22)焊接在导水横梁(23)上，导水横梁(23)焊接在传动轴(7)上。

5.根据权利要求1所述的三段式全尾砂絮凝沉降与浓密脱水实验研究装置，其特征在于：所述驱动电机(6)、传动轴(7)、搅拌叶片(8)、横梁(9)、刮砂杆(10)和导水杆(22)、导水横梁(23)连接为一个整体，在实验研究装置内的高度能够调整，传动轴(7)与脱水杯(21)底部的最小距离为1cm，传动轴(7)与脱水杯(21)底部的最大距离为絮凝杯(5)下端与沉降柱(11)上端的距离。

6.根据权利要求1所述的三段式全尾砂絮凝沉降与浓密脱水实验研究装置，其特征在于：该装置应用的具体步骤如下：

S1：打开清水阀(15)，通过清水管向沉降柱(11)中注满清水，然后关闭清水阀(15)，打开絮团尺寸测量装置(17)、絮团图像监测装置(18)，关闭进砂阀(12)、排水阀(19)；

S2：干全尾砂、清水按照要求的比例加入絮凝杯(5)，启动驱动电机(6)，转速调至20-100rpm，搅拌制备全尾砂料浆，再加入絮凝剂溶液，实现全尾砂絮凝；

S3：絮凝10s-120s后，打开进砂阀(12)，絮凝的全尾砂料浆经进砂管(13)流入沉降柱(11)，并把驱动电机(6)的转速调低至1-10rpm；

S4：沉降4h-24h后，打开排水阀(19)，沉降柱(11)中的水经排水管排出；

S5：将驱动电机(6)、传动轴(7)、搅拌叶片(8)、横梁(9)、刮砂杆(10)、导水杆(22)、导水横梁(23)升高，使传动轴(7)与脱水杯(21)底部的距离为絮凝杯(5)下端与沉降柱(11)上端的距离，然后将脱水杯(21)移到流变仪测试台上进行流变测试；

S6：从脱水杯(21)取出浓缩全尾砂料浆，进行脱水后的浓度测试。