一种基于多功能的矿用浓缩装置的制作方法

1.本发明涉及矿石开采设备的技术领域，尤其涉及一种基于多功能的矿用浓缩装置。


背景技术：

2.萤石矿(caf2)是由钙和氟组成的一种在可见光和紫外线下的彩色矿物。萤石可用于各种化学、冶金和陶瓷工艺；在现代工业上主要用作熔炼助熔剂，并用于某些玻璃和搪瓷的制造，大多数萤石矿石贫而杂，萤石矿物嵌布粒度细，需要多段湿式磨矿，进行多段选别，选别过程中还需加水调浆，精矿卸矿需要压力水辅助冲洗，才能选出较高品位的精矿，达到提质降杂效果，因此精矿和尾矿存在状态均是含有大量水的矿浆，必须进行浓缩脱水处理，才能满足后续工序运输、储存和利用需要.
3.本实验团队长期针对矿浆浓缩处理的相关技术进行大量相关记录资料的浏览和研究，同时依托相关资源，并进行大量相关实验，经过大量检索发现存在的现有技术如现有技术公开的kr101641869b1、kr101778281b1、us07172074b2和cn103861381b，如现有技术公开的一种矿用浓缩器，属于矿物加工设备技术领域，包括筒体和微孔陶瓷管，筒体套在微孔陶瓷管外；微孔陶瓷管由上方的圆柱体部分和下方的锥体部分组成，圆柱体部分的顶部设有溢流口与筒体外部连通，圆柱体部分的上方设有进料口与筒体外部连通，锥体部分的底端设有底流口与筒体外部连通，筒体的下方还设有真空口与外部连通；其中微孔陶瓷管的在筒体内的部分的侧壁上设有微孔将微孔陶瓷管的侧壁内外连通。
4.为了解决本领域普遍存在对矿浆进行浓缩处理的过程复杂、对矿浆的浓缩程度的判断难度大、对析出液的转移效率低等等问题，作出了本发明。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于，针对目前本邻域所存在的在接收室内设置过滤网对矿浆进行过滤处理进而造成滤网堵塞，且对所述滤网的后续清洁难度大；，提出了一种基于多功能的矿用浓缩装置。
6.为了克服现有技术的不足，本发明采用如下技术方案：
7.一种基于多功能的矿用浓缩装置，所述矿用浓缩装置包括接收矿浆并进行所述矿浆的沉淀作业的接收模块、对所述接收模块进行矿浆进料的进料模块、设置于所述接收模块内以对所述矿浆进行搅拌沉淀的搅拌模块、设置于所述接收模块的底部对所述接收模块内矿浆沉淀获得的泥浆进行转移的泥浆转移模块、和对所述接收模块内矿浆沉淀析出的析出液进行抽吸转移的抽吸模块，其中，所述接收模块包括顶端为开口区域的池体、多个邻接设置且位于所述池体的中部区域的接收斗、设置于所述接收斗的底部的通口、和配合设置于所述池体的底部的出料口，其中，各互相邻接的所述接收斗的外壁互相固定连接，且所述接收斗的底部与所述池体的底部区域连通设置，所述进料模块包括储放待浓缩处理的浆液的储料罐、其中一端与所述储料罐连通且另一端延伸至所述池体的开口区域的上方的出料
管、和驱动所述储料罐的浆液从所述出料管进入所述池体的液泵。
8.进一步的，所述搅拌模块包括固定于所述池体的开口区域上方的支撑架、均匀分布设置于所述支撑架上且底部依次配合至所述接收斗内部进行搅拌作业的单元搅拌器、和分别设置于所述支撑架上且与各所述接收斗相对设置的安装座，其中，所述单元搅拌器包括配合设置于各所述安装座的旋转驱动电机、与所述旋转驱动电机的动力输出轴固定连接且朝与其相对设置的所述接收斗内延伸设置的转动轴、和依次横设于各所述转动轴上的转动叶。
9.进一步的，所述泥浆转移模块包括转动配合于所述出料口的转轴、驱动所述转轴进行转动的转动驱动机构、套设于所述转轴的外围且筒高与所述出料口的径长相配设置的滚筒、其中一端以预设间隔距离固定于所述转轴的外轴壁且另一端朝所述转轴外界延伸设置直至与所述滚筒的内筒壁连接固定的单元片、和均匀设置于所述滚筒的侧筒壁且分别与两个相邻的单元片之间的空隙区域连通的连通口。
10.进一步的，所述抽吸模块包括均匀固定于所述池体的开口区域的侧沿处的支撑座、分别设置于各所述支撑座上的升降驱动机构、其边缘与所述池体的开口区域配合设置且其顶部与各所述升降驱动机构的底部连接的配合盘、均匀设置于各所述配合盘上以供各所述转动轴贯穿所述配合盘至伸入相应的接收斗的贯穿孔、分布设置于所述配合盘上的漏孔、设置于所述接收池的上端区域的侧壁上以对所述接收池内的沉淀情况进行获知的透明窗、通过对所述透明窗的图像获取进而对所述接收池内的上层的析出液进行监测的检测单元、其中一端的管口配合固定于所述配合盘上的抽液管、与所述抽液管的另一端连通设置的集液仓、和驱动各所述抽液管对渗透至所述配合盘上方的析出液进行抽吸的抽吸泵。
11.进一步的，所述检测单元包括在固定位置对所述透明窗进行预设规格的图像获取的图像获取单元、对所述图像获取单元所在的环境的光照强度进行监测的光敏传感器、和对所述图像获取单元获取的图像进行分析以获得所述析出液的析出量以及浑浊度的分析单元。
12.本发明所取得的有益效果是：
13.1.本发明通过所述接收斗以对所述池体内的泥浆进行区域划分，并通过所述的单元搅拌器以对各接收斗内的浆液进行搅拌处理，以保证对浆液的充分搅拌，同时减少单元搅拌器的搅拌阻力，进而有效提高对泥浆浓缩处理的效率。
14.2.通过所述转动驱动机构驱动所述转轴进行转动，进而有效将所述池体的底部的泥体驱出至所述池体，并且通过所述连通口的对体积的连续接收转移，以保证所述泥体转移过程的稳定性，同时在所述单元片的转动驱动下避免所述泥体堵塞于所述出料口处，进而有效提高所述对所述矿浆的浓缩转移的速率。
15.3.本发明基于所述检测单元以对所述矿浆的浓缩情况进行检测识别，并通过自动驱动所述抽吸模块对所述析出液进行抽吸转移，以提高对浆液的浓缩处理的效率。
附图说明
16.从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。
17.图1为本发明的基于多功能的矿用浓缩装置的模块化示意图。
18.图2为本发明的搅拌模块的结构示意图。
19.图3为本发明的抽吸模块的结构示意图。
20.图4为本发明的基于多功能的矿用浓缩装置的实验化示意图。
21.图5为本发明的分析单元的流程示意图。
22.附图标号说明：1-支撑架；2-池体；3-转动轴；4-转动叶；5-接收斗；6-配合盘；7-漏孔；8-贯穿孔；9-抽液管；10-升降驱动机构；11-支撑座。
具体实施方式
23.为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明；要指出的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限制本案。对于本领域技术人员而言，在查阅以下详细描述之后，本实施例的其它系统、方法和/或特征将变得显而易见。并且关于附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
24.实施例一：
25.结合附图1、附图2、附图3、附图4和附图5，本实施例构造了一种基于多功能的矿用浓缩装置；
26.一种基于多功能的矿用浓缩装置，所述矿用浓缩装置包括接收矿浆并进行所述矿浆的沉淀作业的接收模块、对所述接收模块进行矿浆进料的进料模块、设置于所述接收模块内以对所述矿浆进行搅拌沉淀的搅拌模块、设置于所述接收模块的底部对所述接收模块内矿浆沉淀获得的泥浆进行转移的泥浆转移模块、和对所述接收模块内矿浆沉淀析出的析出液进行抽吸转移的抽吸模块，其中，所述接收模块包括顶端为开口区域的池体、多个邻接设置且位于所述池体的中部区域的接收斗、设置于所述接收斗的底部的通口、和配合设置于所述池体的底部的出料口，其中，各互相邻接的所述接收斗的外壁互相固定连接，且所述接收斗的底部与所述池体的底部区域连通设置，所述进料模块包括储放待浓缩处理的浆液的储料罐、其中一端与所述储料罐连通且另一端延伸至所述池体的开口区域的上方的出料管、和驱动所述储料罐的浆液从所述出料管进入所述池体的液泵；
27.所述搅拌模块包括固定于所述池体的开口区域上方的支撑架、均匀分布设置于所述支撑架上且底部依次配合至所述接收斗内部进行搅拌作业的单元搅拌器、和分别设置于所述支撑架上且与各所述接收斗相对设置的安装座，其中，所述单元搅拌器包括配合设置于各所述安装座的旋转驱动电机、与所述旋转驱动电机的动力输出轴固定连接且朝与其相对设置的所述接收斗内延伸设置的转动轴、和依次横设于各所述转动轴上的转动叶，通过各所述单元搅拌器依次对所述接收斗内的矿浆进行搅拌以提高所述矿浆的沉淀析出速率，同时减少每个所述单元搅拌器对所述矿浆进行搅拌作业时的阻力，有效避免现有技术中的池体内矿浆分布区域大且对现有搅拌叶的搅拌阻力过大以造成相应的搅拌叶的损坏；
28.所述泥浆转移模块包括转动配合于所述出料口的转轴、驱动所述转轴进行转动的转动驱动机构、套设于所述转轴的外围且筒高与所述出料口的径长相配设置的滚筒、其中一端以预设间隔距离固定于所述转轴的外轴壁且另一端朝所述转轴外界延伸设置直至与所述滚筒的内筒壁连接固定的单元片、和均匀设置于所述滚筒的侧筒壁且分别与两个相邻
的单元片之间的空隙区域连通的连通口；
29.所述抽吸模块包括均匀固定于所述池体的开口区域的侧沿处的支撑座、分别设置于各所述支撑座上的升降驱动机构、其边缘与所述池体的开口区域配合设置且其顶部与各所述升降驱动机构的底部连接的配合盘、均匀设置于各所述配合盘上以供各所述转动轴贯穿所述配合盘至伸入相应的接收斗的贯穿孔、分布设置于所述配合盘上的漏孔、设置于所述接收池的上端区域的侧壁上以对所述接收池内的沉淀情况进行获知的透明窗、通过对所述透明窗的图像获取进而对所述接收池内的上层的析出液进行监测的检测单元、其中一端的管口配合固定于所述配合盘上的抽液管、与所述抽液管的另一端连通设置的集液仓、和驱动各所述抽液管对渗透至所述配合盘上方的析出液进行抽吸的抽吸泵；
30.所述检测单元包括在固定位置对所述透明窗进行预设规格的图像获取的图像获取单元、对所述图像获取单元所在的环境的光照强度进行监测的光敏传感器、和对所述图像获取单元获取的图像进行分析以获得所述析出液的析出量以及浑浊度的分析单元；
31.本发明通过所述接收斗以对所述池体内的泥浆进行区域划分，并通过所述的单元搅拌器以对各接收斗内的浆液进行搅拌处理，以保证对浆液的充分搅拌，同时减少单元搅拌器的搅拌阻力，进而有效提高对泥浆浓缩处理的效率。
32.实施例二：
33.结合附图1、附图2、附图3、附图4和附图5，除了包含以上实施例的内容以外，还在于：
34.所述抽吸模块包括均匀固定于所述池体的开口区域的侧沿处的支撑座、分别设置于各所述支撑座上的升降驱动机构、其边缘与所述池体的开口区域配合设置且其顶部与各所述升降驱动机构的底部连接的配合盘、均匀设置于各所述配合盘上以供各所述转动轴贯穿所述配合盘至伸入相应的接收斗的贯穿孔、分布设置于所述配合盘上的漏孔、设置于所述接收池的上端区域的侧壁上以对所述接收池内的沉淀情况进行获知的透明窗、通过对所述透明窗的图像获取进而对所述接收池内的上层的析出液进行监测的检测单元、其中一端的管口配合固定于所述配合盘上的抽液管、与所述抽液管的另一端连通设置的集液仓、和驱动各所述抽液管对渗透至所述配合盘上方的析出液进行抽吸的抽吸泵；
35.具体的，且各所述贯穿孔上配合设置有与所述转动轴的外轴壁抵接配合的橡胶环，在所述检测模块识别到所述析出液达到预设澄清度和预设体积时，通过驱动所述配合盘深入至所述池体内，进而所述池体内的上层析出液从所述漏孔滤过至所述配合盘的顶部，直至所述配合盘配合至所述矿浆的析出液和泥浆的分界层处，以将所述泥浆进行固定压实，同时加快析出液从所述泥浆中渗出，进一步位于所述配合盘顶部的所述抽液管对所述配合盘上的析出液进行抽吸，以实现对所述池体内浆液的析出液的快速转移，同时提高泥浆的析出液析出效率，在所述配合盘深入至所述池体内部时，各贯穿孔的内孔壁与对应转动轴的外轴壁移动配合；
36.所述泥浆转移模块包括转动配合于所述出料口的转轴、驱动所述转轴进行转动的转动驱动机构、套设于所述转轴的外围且筒高与所述出料口的径长相配设置的滚筒、其中一端以预设间隔距离固定于所述转轴的外轴壁且另一端朝所述转轴外界延伸设置直至与所述滚筒的内筒壁连接固定的单元片、和均匀设置于所述滚筒的侧筒壁且分别与两个相邻的单元片之间的空隙区域连通的连通口；
37.通过所述转动驱动机构驱动所述转轴进行转动，进而有效将所述池体的底部的泥体驱出至所述池体，并且通过所述连通口的对体积的连续接收转移，以保证所述泥体转移过程的稳定性，同时在所述单元片的转动驱动下避免所述泥体堵塞于所述出料口处，进而有效提高所述对所述矿浆的浓缩转移的速率。
38.实施例三：
39.结合附图1、附图2、附图3、附图4和附图5，除了包含以上实施例的内容以外，还在于：
40.所述检测单元包括在固定位置对所述透明窗进行图像获取的图像获取单元、对所述图像获取单元所在的环境的光照强度进行监测的光敏传感器、和对所述图像获取单元获取的图像进行分析以获得所述析出液的析出量以及浑浊度的分析单元；
41.其中，所述检测单元还包括预先根据所述接收模块所接收的矿浆的量以及对所述矿浆浓缩处理的预设目标对应的析出液的下限体积和上限浑浊度，以用于判断所述矿浆浓缩完成情况；
42.所述分析单元包括处理方法步骤：
43.s101：以光照强度为rlight下，所述图像获取单元从所述透明窗获取的所述泥浆和析出液的不同分层图像作为训练数据，对所述训练数据经过大量重复实验训练，获得分层图像中不同的灰度值的析出液图像所匹配的相应析出液的浑浊度的数据库，
44.s102：提取所述图像获取单元现实获取的图片作为目标图像，并获得在获取所述目标图像时对应所述光敏传感器监测的光照强度linty，
45.s103：对所述目标图像进行灰度化处理，获得所述目标图像的灰度直方图，由于所述析出液图像与泥浆图像之间的灰度值差异大，对所述灰度直方图的因变量和自变量进行函数拟合，对应获得包括两个波峰的双峰曲线函数，且提取所述两个波峰之间的波谷对应的灰度值作为区分阈值disthv，
46.s104：对所述目标图像进行析出液图像和泥浆图像的二值化处理以获得区分图像，以f(x,y)表示为所述目标图像的第x列、第y行的单元像素的灰度级，f(x,y)为区分图像中第x列、第y行的单元像素的灰度级：
[0047][0048]
s105：提取区分图像中灰度值为255的闭合图像作为提取图像，获取所述提取图像的单元像素总数grv，且根据提取图像的预设规格和图像获取单元的固定拍摄位置预先获得的所述提取图像的像素总数与实际析出液的体积的关系函数，进一步获得析出液的实际体积v
t
，
[0049]
s106：提取所述目标图像中与所述提取图像的区域重叠的图像作为处理图像，
[0050]
s107：获得所述处理图像中的各像素的灰度值，以所述处理图像包括n列、m行的单元像素，且以所述处理图像中第a列、第b行的单元像素值表示为grva
a，b
，计算获得所述处理图像总的单元像素的灰色度均值avgrva：
[0051]
其中1≤a≤n，1≤b≤m，
[0052]
s108：获得灰色度均值的去噪因子值re：
[0053][0054]
σ和μ为权重因子，且σ μ＝1，γ为与析出液的浑浊度分散情况相关的分散矫正系数，n1为分散矫正系数的优先级相关参数，ρ为与图象获取单元的工作环境光照强度相关的光照矫正系数，n2为光照矫正系数的优先级相关参数，其中，σ、μ、γ、ρ分别由本领域技术人员经过大量重复实验训练获得，在此不再赘述；
[0055]
s109：对所述灰色度均值进行去噪处理以获得标准均值reavgrva
[0056]
reavgrva＝avgrva-re,
[0057]
s110：将所述标准均值输入至所述数据库，进一步获得与所述标准均值所匹配的浑浊度为相应析出液的浑浊度td，
[0058]
s111：在所述析出液的浑浊度td小于预设的上限浑浊度，同时所述析出液的实际体积v
t
大于预设的下限体积时，对应判断所述矿浆完成浓缩作业，且驱动所述抽吸模块对所述析出液进行抽吸作业；
[0059]
本发明基于所述检测单元以对所述矿浆的浓缩情况进行检测识别，并通过自动驱动所述抽吸模块对所述析出液进行抽吸转移，以提高对浆液的浓缩处理的效率。
[0060]
虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。也就是说上面讨论的方法，系统和设备是示例。各种配置可以适当地省略，替换或添加各种过程或组件。例如，在替代配置中，可以以与所描述的顺序不同的顺序执行方法，和/或可以添加，省略和/或组合各种部件。而且，关于某些配置描述的特征可以以各种其他配置组合，如可以以类似的方式组合配置的不同方面和元素。此外，随着技术发展其中的元素可以更新，即许多元素是示例，并不限制本公开或权利要求的范围。并且应当理解，在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。