CN112121471A - 一种差异性全尾砂最优浓密方式确定方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种差异性全尾砂最优浓密方式确定***，包括浓密装置、局部流态化造浆装置、底流收集装置、深锥搅拌装置和在线监测及能耗分析***，所述局部流态化造浆装置包括底部锥形结构、喷嘴组件和风水联动造浆***，所述喷嘴组件贯穿设置于所述底部锥形结构侧壁，且另一端与所述风水联动造浆***联通；所述浓密***包括存储浓密仓、入料井混合装置、取样口和球阀，所述存储浓密仓固定于所述底部锥形结构上方，本发明还公开了差异性全尾砂最优浓密方式确定方法。本发明能够解决工程研究与设计中针对不同性质的全尾砂，通过一套浓密***，为最优浓密方式选择、浓密结构设计、造浆***设计及相关参数控制及匹配等多方面的问题提供依据，为实现全尾砂的低能耗浓密、浓度稳定放砂提供技术支撑。

Description

一种差异性全尾砂最优浓密方式确定方法及***

技术领域

本发明涉及有色金属矿山充填领域，具体为一种差异性全尾砂最优浓密方式确定方法及***，适用于采用全尾砂进行井下充填矿山。

背景技术

全尾砂胶结充填是矿山充填领域发展的一个趋势，由于不同矿山中，尾砂性质不一样，尾砂粒径组成不一样，有些矿山存在粗粒径和细粒径级别尾砂两级分化严重，因此选择适用于不同矿山尾砂性质的浓密方式对整个充填***的设计变得很重要。合理的浓密方式不仅需具备浓缩高浓度底流尾砂，保证充填***的稳定性，同时还需要有较高的效率，能耗低，流程短。在传统针对全尾砂浓密方式选择方面，主要有基于立式砂仓的浓缩与深锥浓密机的浓缩方式选择。

现有的深锥浓密***由浓密装置、深锥搅拌装置、底部锥形结构和收集装置组成。深锥浓密方式是近些年针对细粒径级全尾砂高速发展的一种浓密方式，其对超细全尾砂具有很好的浓密效果，并且能够实现连续稳定放砂，但是如果尾砂粒径组成中，粗粒径尾砂含量高，将可能使深锥浓密机耙架***压耙，浓密机作为整个充填***的核心设备，一旦压耙，将对整个矿山充填造成重大影响；同时整个***存在投资高，能耗较高等不足。

现有的立式砂仓***由浓密装置、局部流态化造浆装置和底流排放***组成。立式砂仓具有存储和浓缩全尾砂的功能，投资小，流程简单，在我国有几十年的应用与发展，其主要应用于分级尾砂进行浓缩，其在全尾砂浓缩方面应用较少，且在研究及应用方面，存在以下的问题：(1)该技术还是基于国外引进，对其基本机理研究不足，每个矿山采用立式砂仓的形式基本一样，没有针对各个矿山的尾砂性质有独特设计及研究；(2)存在底流浓度低，浓度不稳定，长时间沉淀之后造成流动性能差，容易仓低板结等情况；(3)砂仓底部风水联动装置以及底部锥体结构研究不足，对其局部流态化放砂机理以及最优匹配形式缺乏一定的研究。

针对采用全尾砂两种浓密方式的不足以及其在工业应用中存在的问题，如果对全尾砂进行工业试验，存在投资大，***复杂，往往还不能得到很好的效果；全尾砂组成复杂，浓密过程复杂，沉降压缩过程及造浆稳定放砂过程因素多，不同矿山全尾砂性质不一样，设计中选择合适的浓密方式对浓密效果影响重大，但是如果所有矿山对每种浓密方式都进行工业试验，需要浪费大量的人力物力。

目前国内外还没有针对所有矿山的差异性全尾砂，开发出一套浓密***，整体研究不同浓密方式对其浓密性能的影响，从而为工业应用中浓密方式的选择提供具体的理论指导；同时也没有针对浓密结构、浓密机理及相关参数的控制特性的差异化个性化研究***；因此研究开发一套***变得很有必要，不但能够节省工程投资，为最优工程设计提供理论指导，避免工程应用中出现的问题，而且能够推动整个行业的发展。

发明内容

本发明的技术目的在于提供一种差异性全尾砂最优浓密方式确定方法及***，从而实现针对不同矿山、不同性质的全尾砂，通过一套浓密***得到最优的浓密方式；并为浓密结构设计和造浆***设计多方面工艺参数提供指导，实现全尾砂的浓度稳定、流态化放砂提供理论及技术支撑。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种差异性全尾砂最优浓密方式确定***，包括浓密装置、局部流态化造浆装置、在线监测及能耗分析***、风水联动造浆***、底流收集装置和搅拌装置；

所述局部流态化造浆装置包括底部锥形结构、喷嘴组件，所述喷嘴组件贯穿设置于所述底部锥形结构侧壁，且另一端与所述风水联动造浆***联通；

所述浓密装置包括存储浓密仓、入料井混合装置、取样口和球阀，所述存储浓密仓通过可拆卸方式固定于所述底部锥形结构上方，所述存储浓密仓为分段组装式，为透明有机玻璃，每隔400-600mm为一分段；当所述存储浓密仓设置两段或多段时，相邻两段所述存储浓密仓之间设置有密封橡胶垫圈，所述入料井混合装置安装于所述存储浓密仓的顶部，所述取样口设于所述存储浓密仓的侧壁，所述球阀安装于所述取样口上，所述深锥搅拌装置的顶部通过可拆卸的方式与最底部的所述砂仓固定；

所述底流收集装置用于收集所述局部流态化造浆装置排出的浓密砂浆，所述在线监测及能耗分析***与分别所述风水联动造浆***和深锥搅拌装置电连接。

当所述存储浓密仓为1段或2段组装，所述风水联动造浆***的管路及阀门关闭时，为深锥浓密***；当拆卸所述深锥搅拌装置，所述存储浓密仓为3-5段组装，所述风水联动造浆***的管路及阀门开启时，为存储浓密仓浓密***。

所述的差异性全尾砂浓密***均可拆卸进行组装，其可研究差异性全尾砂动态旋转浓密、间断浓密造浆放砂、连续浓密造浆放砂、风水联动局部流态化造浆放砂多种形式下的浓密效果，能够研究不同尾砂沉降特性以及浓密结构设计、造浆***设计、风水联动最佳组合配置、压力流量匹配关系。

进一步地，所述入料井混合装置包括外筒、混合装置、环形通路和环形排料通道，所述混合装置设置于所述外筒顶部，所述环形通路两端分别联通所述混合装置下端与所述环形排料通道上端。

入料井混合装置在浓密装置的安装位置相对可调节，入料井设两圈环形通路，延长絮凝剂与尾砂之间的混合路径，入料井底部设环形排料通道，絮凝剂与尾砂从入料井混合装置的边沿排出。

进一步地，所述喷嘴组件包括管体和可旋转式喷嘴，所述管体设置于所述底部锥形结构侧壁外部，所述可旋转式喷嘴安装于所述底部锥形结构侧壁，且与所述管体一端联通，所述管体另一端与所述风水联动造浆组件联通，可旋转式喷嘴采用球形接头，旋转方向为-40°～40°，所述管体另一端与所述风水联动造浆***联通。

进一步地，所述风水联动造浆组件包括高压风造浆组件及高压水造浆组件；

所述高压风造浆组件包括空压机和供气管路，所述供气管路两端分别与所述空压机和所述喷嘴组件联通，所述供气管路上安装有流量计、气体压力计、球阀、压力调节阀；

所述高压水造浆组件包括水箱、高压微型水泵和供水管路，所述高压微型水泵设于所述水箱中，所述供水管路两端分别与所述高压微型水泵和所述喷嘴组件联通，所述供水管路上安装有液体数字化流量计、液体压力计和球阀。

进一步地，所述深锥搅拌装置包括驱动电机、驱动轴、支撑板、球轴承、耙架杆、扰动块；所述驱动电机与所述驱动轴固定连接，所述驱动轴通过所述球轴承安装于所述支撑板上，所述耙架杆固定于所述驱动轴上，所述驱动轴与所述耙架杆之间的夹角为30°-60°，所述扰动块固定于耙架杆上。

进一步地，该差异性全尾砂最优浓密方式确定***还包括尾砂供给***、絮凝剂供给***和在线监控组件；

所述尾砂供给***包括第一混合筒、第一搅拌器和第一泵；第一搅拌器安装于所述第一混合筒顶部，所述第一泵两端通过管路分别与所述第一混合筒内部和所述混合装置连通；

所述絮凝剂供给***包括第二混合筒、第二搅拌器和第二泵；第二搅拌器安装于所述第二混合筒顶部，所述第二泵两端通过管路分别与所述第二混合筒内部和所述混合装置连通；

所述在线监测及能耗分析***包括对所述高压风造浆组件的的风量、压力，高压水造浆***的流量、压力，搅拌装置的电压、电流、转速，尾砂供给***的尾砂流量，第一泵的转速、电压、电流，第一搅拌器的转速、电压、电流，絮凝剂供给***的流量，第二搅拌器的转速、电压、电流，第二泵的转速、电压、电流参数进行检测，并对浓密单位重量全尾砂能耗进行计算。

本发明还公开了一种利用上述差异性全尾砂最优浓密方式确定***的方法，包括以下步骤：

步骤一、根据不同矿山的全尾砂，首先组装深锥浓密***，入料进行动态浓密；

步骤二、研究全尾砂在深锥浓密方式下的单位重量全尾砂浓密效率、能耗、底流浓度随时间变化情况和溢流水澄清度；

步骤三、根据所选的全尾砂，组装砂仓浓密仓***进行浓密；

步骤四、采取步骤一的入料方式，研究单位重量全尾砂在砂仓浓密方式下的浓密效率、能耗、底流浓度随时间变化情况和溢流水澄清度；

步骤五、对比分析单位重量全尾砂在深锥和砂仓两种浓密方式下的浓密效率、单位能耗、底流变化情况和溢流水澄清度等指标，确定最适合全尾砂的浓密方式；

步骤六、若所选方式为砂仓浓密造浆，进一步研究在不同泥层高度下，风水联动造浆***的压力及流量调节与控制参数范围，寻找最优匹配参数。

其中，所述砂仓浓密***可以模拟间断浓密造浆放砂、连续浓密造浆放砂和风水联动局部流态化造浆。

所述高压风造浆组件的调压范围为0.0-0.8MPa；所述高压水造浆组件的供水压力为0-0.8MPa，流量0-5L/min。

本发明相对于现有工业应用技术，具有以下有益效果：

1)通过该***，即可针对不同性质全尾砂，通过在不同浓密形式下，对比浓密效率、单位能耗、底流变化情况和溢流水澄清度等指标，得到适合不同尾砂的最优的浓密方式，为最终的工艺流程设计及应用提供理论指导；

2)通过该***，能够为浓密装置底部锥体设计，风水联动造浆喷嘴设计、造浆喷嘴安装角度、根据不同泥层高度确定风水联动造浆开启最佳组合配置以及造浆压力流量匹配关系等多方面工艺参数提供指导，避免在工业应用中出现结构及工艺参数不合理而出现的问题；

3)利用该***，避免了充填***建设前大量的工业试验，节省了成本和人力。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中浓密装置示意图；

图3是本发明中底部锥形结构和喷嘴组件的示意图；

图4是本发明中可旋转式喷嘴示意图；

图5是本发明中风水联动造浆***的管路连接示意图；

图6是本发明中入料井混合装置示意图；

图7是本发明中深锥搅拌装置示意图；

图8是本发明中在线监测及能耗分析***示意图；

图9是实施例1中深锥浓密模拟***；

图10是实施例2中砂仓浓密模拟***。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案做详细的说明。

如图1所示，一种差异性全尾砂最优浓密方式确定***，包括浓密装置1、局部流态化造浆装置2、底流收集装置3、深锥搅拌装置4、尾砂供给***5、絮凝剂供给***6、在线监测及能耗分析***7、风水联动造浆***23和机架8。局部流态化造浆装置2安装于机架8上，浓密装置1通过可拆卸方式固定于局部流态化造浆装置2上方，底流收集装置3安装于局部流态化造浆装置2的出料口的下方。

本发明可研究不同性质全尾砂在深锥浓密、立式砂仓浓密、局部流态化造浆等浓密方式情况下的浓密效果，综合评价其浓密特性。可根据需要选择安装深锥搅拌装置4，或连通风水联动造浆***23。

如图2所示，浓密装置1包括储存浓密仓11、入料井混合装置12、取样口13、球阀14和密封橡胶垫圈15。储存浓密仓11为透明有机玻璃，其直径为500mm，储存浓密仓11底部沿着圆周方向均布螺栓孔，通过螺栓与机架8进行组合连接，能够实现拆卸方便。高度方向为分段组装式，每隔500mm为一分段，分段之间通过螺栓连接，段与段之间设密封橡胶垫圈15，每段之间隔10cm设取样口13，取样口13直径为DN20mm，设球阀14，能够实现不同泥层高度下的取样以及阶段排放溢流水；组合式分段浓密装置可实现研究一定直径，不同高度比值情况下底流浓度特性，为浓密设备的设计提供理论指导。

入料井混合装置12安装于储存浓密仓11的顶部，入料井混合装置12在浓密装置1的中心位置相对可调节。如图6所示，入料井混合装置12包括外筒121、混合装置122、环形通路123和环形排料通道124。入料井混合装置12设一中心混合装置122，混合装置122设置于外筒121顶部，环形通路123两端分别联通混合装置122下端与环形排料通道124上端。絮凝剂和尾砂在混合筒中混合后进入混合装置122，经两圈环形通路123，延长絮凝剂与尾砂之间的混合路径，使其充分混合，提高絮凝沉降效果，最后经入料井底部盘形排料通道124排出入料井混合装置12。

局部流态化造浆装置2包括底部锥形结构21、喷嘴组件22。如图3所示，底部锥形结构21为可拆卸装配式，拆卸简单、加工方便，可利用2-5mm厚钢板卷制加工任意角度锥体，以针对不同性质全尾砂，研究锥体角度对底流浓密性能的影响，从而寻找到适合不同尾砂性质的底部锥体形式，为工业应用提供指导。喷嘴组件22包括管体221和可旋转式喷嘴222，管体221选用无缝钢管。底部锥形结构21沿着圆周和竖直方向，均布开

孔，圆周方向每隔20mm开一孔，竖直方向每隔30mm设一圈，底部锥形结构21所设风水联动圈数不小于3圈，孔内焊接内攻M10螺纹无缝钢管；底部锥形结构21开长度20mm，直径DN50螺纹接头，可匹配不同规格大径为DN50变径接头与放砂接头进行连接。

如图4所示，可旋转式喷嘴222为球形旋转结构，旋转范围为±40°，可改变其在造浆***中高压风或者高压水喷出的方向，整个喷嘴与底部锥体13采取螺纹连接，便于拆卸，更换方便，可研究适合不同锥体中喷嘴的最优布置方向。可旋转式喷嘴222与管体221一端联通，管体221另一端与风水联动造浆***23联通。在锥体圆周方向，高压水造浆喷嘴与高压风喷嘴均可实现互换连接。

如图5所示，风水联动造浆***23包括高压风造浆组件231及高压水造浆组件232，图5中椭圆是虚线，代表一圈管路在一个平面上。

高压风造浆组件231包括空压机2311、供气管路2312、气体数字化流量计2313、气体压力计2314、手动球阀2315和压力调节阀2316。空压机2311具备压力和流量的调节功能。气体数字化流量计2313和气体压力计2314用于实时在线检测供风管路压力及流量。供气主管路及支管路均设手动球阀2315，主管路设压力调节阀2316，调节范围为0.0-0.8MPa，主管采用无缝钢管，各分支管路采用

透明橡胶软管，各支路透明橡胶软管设阀门，可调节供气量大小，透明橡胶软管与锥体无缝钢管采取卡箍联接；

高压水造浆组件232设包括高压微型水泵2322、液体数字化流量计2324、液体压力计2325、水箱2321、供水管路2323及阀门，高压微型水泵2322供水压力为0-0.8MPa，流量0-5L/min，管路主管采用无缝钢管，各分支管路采用

透明橡胶软管，透明橡胶软管与锥体无缝钢管采取卡箍联接，每路高压水管路均设手动球阀2326，可手动调节造浆水流量。高压风和高压水造浆管路主管之间是相通的，通过手动球阀进行控制开关。风水联动造浆***23与管体221连通，通过控制高压风和高压水造浆管路主管之间的手动球阀，从而可实现底部造浆***中每个喷嘴既可以是高压风造浆，也可以是高压水造浆。

如图7所示，深锥搅拌装置4包括驱动电机41，驱动轴42、支撑板43、球轴承44、耙架杆45、扰动块46。耙架杆45与驱动轴42夹角为45°，每组耙架杆45设2根，杆内增焊扰动块46，以扩大扰动区域，深锥搅拌装置4为可装配式，与浓密装置1通过螺栓联接即可，拆卸组装方便。

如图10所示，尾砂供给***5包括第一混合筒51和第一搅拌器52和第一泵53；第一搅拌器52安装于第一混合筒51顶部，第一泵53两端通过管路分别与第一混合筒51内部和混合装置122连通。絮凝剂供给***6包括第二混合筒61和第二搅拌器62和第二泵63；第二搅拌器62安装于第二混合筒61顶部，第二泵63两端通过管路分别与第二混合筒61内部和混合装置122连通。在线监测及能耗分析***7分别与尾砂供给***5、絮凝剂供给***6、风水联动造浆***23、浓密装置1和深锥搅拌装置4电连接。

如图8所示，在线监测及能耗分析***7包含数据采集和上位机监测，其中对高压风造浆组件231中的压力和高压风量，高压水造浆组件232中的水量和压力，深锥搅拌装置4中的转速和电流，尾砂供给***5中的第一搅拌器52转速和电流，絮凝剂供给***6中的第二搅拌器62转速和电流等数据进行采集，并在上位机监控***中进行显示；能耗分析***中，通过对采集到的数据进行滤波处理，计算采用深锥浓密、局部流态化造浆、砂仓浓密等不同种浓密方式下，处理单位重量的尾砂所耗的能耗以及达到相同底流浓度下不同浓密方式的处理效率。

实施例1

图9描述了本发明一种差异性全尾砂最优浓密方式确定***中的深锥浓密***，将机架8和底部锥形结构21、一段存储浓密仓11通过螺栓组合在一起，深锥搅拌装置4顶部利用螺栓固定于存储浓密仓11的上端面，入料井混合装置12安装于存储浓密仓11上端面，形成模拟深锥浓密的动态模拟***。

通过配备一定质量浓度的全尾砂，加入尾砂搅拌桶中，在第一混合筒51中进行均匀搅拌；制备一定浓度的絮凝剂，加入第二混合筒61中，进行均匀搅拌；同时开启尾砂供料第一搅拌器52和絮凝剂供料第二搅拌器62，第一搅拌器52和第二搅拌器62均采用蠕动泵。将尾砂和絮凝剂泵入入料井混合装置12中，尾砂和絮凝剂经过充分的混合，在浓密装置1中进行沉降，待絮凝沉降泥层高度超过耙架杆45时，开启驱动电机41，使沉降尾砂在浓密装置中均匀动态浓密；溢流水通过浓密装置1顶部取样口13进入回水收集***中，每隔一段时间，取样溢流水，观察溢流水澄清度，并测定溢流水中ppm含量值。打开底部锥形结构21出口阀门，控制阀门开口程度为1/2左右，每隔一定时间取样底流，测定底流浓度变化值。

利用在线监测及能耗分析***7实时监测浓密转速，能耗，搅拌***能耗、蠕动泵能耗，通过一定时间的取样，测定浓密单位重量尾砂的综合能耗。

在进行模拟深锥浓密造浆时，所有风水联动造浆***23的管路及阀门均无需开启。

通过调节蠕动泵转速调节入料速度、配备不同质量浓度尾砂、絮凝剂单耗、耙架杆45转速等参数研究相关因素对动态浓密效果的影响。

通过该套浓密***能够研究不同性质全尾砂的动态深锥连续浓密效果，浓度变化情况，浓密能耗、溢流水澄清度等参数，为全尾砂的浓密方式选择提供依据。

图10描述了本发明一种差异性全尾砂最优浓密方式确定***中的砂仓模拟***，可研究全尾砂在间断浓密造浆放砂、连续浓密造浆放砂、风水联动局部流态化造浆放砂等情况下的浓密效果。

实施例2中所示的模拟***，只需将实施例1中的深锥搅拌装置4从浓密装置1中取出，同时根据不同的高径比，装配安装浓密装置1即可。

通过配备一定质量浓度的全尾砂，加入尾砂搅拌桶中，在第一混合筒51中进行均匀搅拌；制备一定浓度的絮凝剂，加入第二混合筒61中，进行均匀搅拌；同时开启尾砂供料第一搅拌器52和絮凝剂供料第二搅拌器62，第一搅拌器52和第二搅拌器62均采用蠕动泵。将尾砂和絮凝剂泵入入料井混合装置12中，尾砂和絮凝剂经过充分的混合，在浓密装置1中进行沉降，溢流水通过浓密装置1顶部取样口13进入回水收集***中，每隔一段时间，取样溢流水，观察溢流水澄清度，并测定溢流水中ppm含量值。

(1)间断浓密造浆放砂：

①待尾砂在整个浓密装置中泥层高度稳定后，通过浓密装置1中的球阀14，排出不同高度下的澄清液，停止尾砂及絮凝剂供料；

②开启与底部锥形结构21底部连通的局部流态化造浆***的阀门，调节压气造浆管路压力和流量，造浆一定时间，观察造浆效果，停止造浆；

③待沉降尾砂静置一定时间，排出上清液；

④打开底部锥形结构21出口阀门，控制阀门开口程度为1/2左右，每隔一定时间取样底流，测定底流浓度变化值；

利用在线监测及能耗分析***7实时监测造浆压力、流量，搅拌***能耗、蠕动泵能耗，测定浓密单位重量尾砂的综合能耗，同时通过整个浓密时间，评定浓密效率。

通过调节蠕动泵转速调节入料速度、配备不同质量浓度尾砂、絮凝剂单耗等参数研究相关因素对浓密效果的影响。

通过该套浓密***能够研究不同性质全尾砂的间断浓密风水造浆浓密效果，浓度波动性，浓密能耗、溢流水澄清度、处理能力等，为全尾砂的浓密方式选择提供依据。

(2)连续浓密造浆放砂

①待尾砂在整个浓密装置1中泥层高度稳定后，开启与底部锥形结构21底部连通的局部流态化造浆***的阀门，调节压气造浆管路压力和流量，造浆一定时间，观察造浆效果，停止造浆；

②打开底部锥形结构21出口阀门，控制阀门开口程度为1/2左右，不停止进砂，每隔一定时间取样底流，测定底流浓度，同时测定溢流水澄清度；

利用在线监测及能耗分析***7实时监测造浆压力、流量，搅拌***能耗、蠕动泵能耗，测定浓密单位重量尾砂的综合能耗，同时通过整个浓密时间，评定浓密效率和浓密效果。

可通过调节蠕动泵转速调节入料速度、配备不同质量浓度尾砂、絮凝剂单耗等参数研究相关因素对浓密效果的影响。

通过该套浓密***能够研究不同性质全尾砂的连续浓密风水造浆浓密效果，浓度波动性，浓密能耗、溢流水澄清度、处理能力等，为全尾砂的浓密方式选择提供依据。

(3)风水联动局部流态化造浆

①待尾砂在整个浓密装置中泥层高度稳定后，全部开启局部流态化造浆***，调节压气造浆管路压力和流量，造浆一定时间，观察造浆效果，停止造浆；

②打开底部锥形结构21出口阀门，控制阀门开口程度为1/2左右，停止进砂，每隔一定时间取样底流，测定底流浓度，同时测定溢流水澄清度；

③重复①和②，通过分别开启不同圈数造浆***，造浆一定时间，取样底流，测定造浆效果；

④重复①和②，通过调节不同圈数造浆压力，造浆一定时间，取样底流，测定造浆效果；

⑤重复①-④，测定在不同泥层高度下，造浆***开启圈数及需要设定的造浆压力。

通过该***能够研究不同性质全尾砂在不同泥层高度，局部风水造浆浓密效果，压力流量最适应关系，为全尾砂的浓密提供依据。

上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (8)

1.一种差异性全尾砂最优浓密方式确定***，包括浓密装置(1)、局部流态化造浆装置(2)、在线监测及能耗分析***(7)、风水联动造浆***(23)、底流收集装置(3)和搅拌装置(4)；

所述局部流态化造浆装置(2)包括底部锥形结构(21)、喷嘴组件(22)，所述喷嘴组件(22)贯穿设置于所述底部锥形结构(21)侧壁，且另一端与所述风水联动造浆***(23)联通；

所述浓密装置(1)包括存储浓密仓(11)、入料井混合装置(12)、取样口(13)和球阀(14)，所述存储浓密仓(11)通过可拆卸方式固定于所述底部锥形结构(21)上方，所述存储浓密仓(11)为分段组装式，为透明有机玻璃，每隔400-600mm为一分段；当所述存储浓密仓(11)设置两段或多段时，相邻两段之间设置有密封橡胶垫圈(15)，所述入料井混合装置(12)安装于所述存储浓密仓(11)的顶部，所述取样口(13)设于所述存储浓密仓(11)的侧壁，所述球阀(14)安装于所述取样口(13)上，所述搅拌装置(4)的顶部通过可拆卸的方式与最底部的所述存储浓密仓(11)固定；

所述底流收集装置(3)用于收集所述局部流态化造浆装置(2)排出的浓密砂浆，所述在线监测及能耗分析***(7)分别与所述风水联动造浆***(23)和搅拌装置(4)电连接。

2.根据权利要求1所述的差异性全尾砂最优浓密方式确定***，其特征在于，所述入料井混合装置(12)包括外筒(121)、混合装置(122)、环形通路(123)和环形排料通道(124)，所述混合装置(122)设置于所述外筒(121)顶部，所述环形通路(123)两端分别联通所述混合装置(122)下端与所述环形排料通道(124)上端。

3.根据权利要求1或2所述的差异性全尾砂最优浓密方式确定***，其特征在于，所述喷嘴组件(22)包括管体(221)和可旋转式喷嘴(222)，所述管体(221)设置于所述底部锥形结构(21)侧壁外部，所述可旋转式喷嘴(222)安装于所述底部锥形结构(21)侧壁，且与所述管体(221)一端联通，可旋转式喷嘴(222)采用球形接头，旋转方向为-40°～40°，所述管体(221)另一端与所述风水联动造浆***(23)联通。

4.根据权利要求1或2所述的差异性全尾砂最优浓密方式确定***，其特征在于，所述风水联动造浆***(23)包括高压风造浆组件(231)及高压水造浆组件(232)；

所述高压风造浆组件(231)包括空压机(2311)和供气管路(2312)，所述供气管路(2312)两端分别与所述空压机(2311)和所述喷嘴组件(22)联通，所述供气管路(2312)上安装有流量计(2313)、气体压力计(2314)、球阀(2315)、压力调节阀(2316)；

所述高压水造浆组件(232)包括水箱(2321)、高压微型水泵(2322)和供水管路(2323)，所述高压微型水泵(2322)设于所述水箱(2321)中，所述供水管路(2323)两端分别与所述高压微型水泵(2322)和所述喷嘴组件(22)联通，所述供水管路(2323)上安装有液体数字化流量计(2324)、液体压力计(2325)和球阀(2326)。

5.根据权利要求1或2所述的差异性全尾砂最优浓密方式确定***，其特征在于，所述搅拌装置(4)包括驱动电机(41)、驱动轴(42)、支撑板(43)、球轴承(44)、耙架杆(45)、扰动块(46)；所述驱动电机(41)与所述驱动轴(42)固定连接，所述驱动轴(42)通过所述球轴承(44)安装于所述支撑板(43)上，所述耙架杆(45)固定于所述驱动轴(42)上，所述驱动轴(42)与所述耙架杆(45)之间的夹角为30°-60°，所述扰动块固定于所述耙架杆(45)上。

6.根据权利要求1或2所述的差异性全尾砂最优浓密方式确定***，其特征在于，还包括尾砂供给***(5)和絮凝剂供给***(6)及在线监测及能耗分析***(7)；

所述尾砂供给***(5)包括第一混合筒(51)、第一搅拌器(52)和第一泵(53)；第一搅拌器(52)安装于所述第一混合筒(51)顶部，所述第一泵(53)两端通过管路分别与所述第一混合筒(51)内部和所述混合装置(122)连通；

所述絮凝剂供给***(6)包括第二混合筒(61)、第二搅拌器(62)和第二泵(63)；第二搅拌器(62)安装于所述第二混合筒(61)顶部，所述第二泵(63)两端通过管路分别与所述第二混合筒(61)内部和所述混合装置(122)连通；

所述在线监测及能耗分析***(7)包括对所述高压风造浆组件的(231)的风量、压力，高压水造浆***(232)的流量、压力，搅拌装置(4)的电压、电流、转速，尾砂供给***(5)的尾砂流量，第一泵(53)的转速、电压、电流，第一搅拌器(52)的转速、电压、电流，絮凝剂供给***(6)的流量，第二搅拌器(62)的转速、电压、电流，第二泵(63)的转速、电压、电流参数进行检测，并对浓密单位重量全尾砂能耗进行计算。

7.一种利用权利要求1-6任意一项所述的差异性全尾砂最优浓密方式确定***的方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、根据不同矿山的全尾砂，首先组装深锥浓密***，入料进行动态浓密；

步骤二、研究全尾砂在深锥浓密方式下的单位重量全尾砂浓密效率、能耗、底流浓度随时间变化情况和溢流水澄清度；

步骤三、根据所选的全尾砂，组装立式砂仓***进行浓密；

步骤四、采取步骤一的入料方式，研究单位重量全尾砂在砂仓浓密方式下的浓密效率、能耗、底流浓度随时间变化情况和溢流水澄清度；

步骤五、对比分析单位重量全尾砂在深锥和砂仓两种浓密方式下的浓密效率、单位能耗、底流变化情况和溢流水澄清度等指标，确定最适合全尾砂的浓密方式；

步骤六、若所选方式为砂仓浓密造浆，进一步研究在不同泥层高度下，风水联动造浆***的压力及流量调节与控制参数范围，寻找最优匹配参数。

8.根据权利要求7所述的差异性全尾砂最优浓密方式确定方法，其特征在于，所述砂仓浓密***可以模拟间断浓密造浆放砂、连续浓密造浆放砂和风水联动局部流态化造浆。

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