[发明专利]一种全尾砂膏体搅拌实验装置及使用方法

说明书

本发明公开了一种全尾砂膏体搅拌实验装置及使用方法，涉及金属矿膏体充填技术领域，解决了现有技术中没有专用搅拌试验设备，膏体搅拌不可控，搅拌效果易出现差异的问题。本发明包括控制器，还包括搅拌箱和搅拌轴，搅拌箱内设有水平设置的搅拌轴，搅拌轴与驱动机构相连接；所述搅拌箱通过动静分离板分为搅拌腔和出料腔，所述搅拌腔上部设有进料机构，搅拌腔内设有连接在搅拌轴上的搅拌组件；所述出料腔的上部设有图像采集件，出料腔的下部设有出料口；所述搅拌腔与出料腔内均设有监测组件。本发明可实时监测搅拌过程中功率变化，获取料浆均质化过程图像演化，分析复杂的流变行为，为研究膏体搅拌技术，发展膏体充填专用搅拌设备。

技术领域

本发明涉及金属矿膏体充填技术领域，特别是指一种全尾砂膏体搅拌实验装置及使用方法。

背景技术

在矿山充填领域中，尾砂粒度细，颗粒吸附作用强，剪切作用下颗粒分散难。膏体中大量存在细颗粒聚集体，造成凝胶材料水化不充分，其胶结性能未能充分释放，降低了充填体力学强度，同时也影响膏体的稳定性及可泵性，不利于管道输送。膏体的搅拌必须借助于搅拌设备，搅拌过程的剪切作用是实现细颗粒分散关键，因此搅拌设备的性能决定了膏体均质，完善搅拌过程对于改善搅拌效果，提升设备生产能力具有重要意义。然而，目前膏体搅拌技术的研究缺乏标准搅拌仪器，都是借助于混凝土搅拌实验设备，但混凝土与膏体在物料及制备工艺上均存在较大差异性，因此获得的实验结果误差较大，无法满足膏体搅拌研究需求。

发明内容

针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种全尾砂膏体搅拌实验装置及使用方法，解决了现有技术中没有专用搅拌设备，膏体搅拌不可控，搅拌效果易出现差异的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种全尾砂膏体搅拌实验装置，包括控制器，还包括搅拌箱，搅拌箱内设有水平设置的搅拌轴，搅拌轴与驱动机构相连接；所述搅拌箱的内部通过动静分离板分为搅拌腔和出料腔，所述搅拌腔上部设有进料机构，搅拌腔内设有连接在搅拌轴上的搅拌组件；所述出料腔的上部设有图像采集件，出料腔的下部设有出料口；所述搅拌腔与出料腔内均设有监测组件。

进一步地，所述进料机构包括尾砂浆管道、凝胶材料管道、外加剂管道和补水管道，尾砂浆管道、凝胶材料管道、外加剂管道和补水管道均固定在搅拌箱上，所述尾砂浆管道、凝胶材料管道、外加剂管道和补水管道上分别设有电磁阀。尾砂浆管道的进料端连接有立式搅拌机，尾砂浆管道上蠕动泵。

进一步地，所述搅拌组件包括至少三个搅拌叶片，搅拌叶片均匀连接在搅拌轴上。搅拌叶片包括搅拌臂和叶片，搅拌臂的一端叶片相连接、另一端设有搅拌夹，搅拌夹连接在搅拌轴上。

进一步地，所述驱动机构包括电机，电机的输出轴与搅拌轴相连接，电机的输出轴上设有扭矩传感器。图像采集件包括膏体图像精密采集仪，膏体图像精密采集仪通过连接件固定在搅拌箱的上部且与出料箱相对应。

进一步地，所述监测组件包括至少三对水分时空分布监测仪，水分时空分布监测仪均布在搅拌箱内。所述搅拌箱的下部设有支架，支架的下部设有滚轮，搅拌箱的上方设有箱盖。

一种全尾砂膏体搅拌实验装置的使用方法，步骤为：S1：首先，调整动静分离板的位置，使搅拌箱内部分为合适的搅拌腔和出料腔，立式搅拌机搅拌尾砂浆进行备料；

S2：尾砂浆管道、凝胶材料管道、外加剂管道和补水管道上的电磁阀均打开，控制机构控制蠕动泵启动，将立式搅拌机内的尾砂浆通过尾砂浆管道输送到搅拌腔内，此时，尾砂浆、凝胶材料、外加剂和水按照一定的比例添加到搅拌腔内；

S3：启动电机带动搅拌轴转动，扭矩传感器监测搅拌轴转速，搅拌轴带动搅拌叶片旋转，对搅拌腔内的尾砂浆、凝胶材料、外加剂和水进行搅拌，直至将其搅拌为膏体，在搅拌过程中，水分时空分布监测仪对膏体进行实时监测，并采集膏体水分状态数据；

S4：搅拌好的膏体进入出料腔，膏体图像精密采集仪采集进入出料腔的膏体状态数据，完成采集的膏体通过出料口排出；