一种回流式的矿水分离装置

摘要

本发明提供一种回流式的矿水分离装置，包括内外嵌套的内管和外管，内管与外管之间通过支撑结构连接；内管为提升通道，内管与外管之间的腔体为回流通道，外管的上部为分离装置区，位于分离装置区的外管直径由下往上逐渐增大，外管的顶部盖有中间低、向四周弧形拱起的回流罩，位于分离装置区的内管顶部设有外翻，内管边缘与回流罩之间的净流面积大于或等于内管的截面面积；在分离装置区的回流通道中设有螺旋向下、开有流水孔的螺旋筛板，螺旋筛板周向大于或等于360。；螺旋筛板的末端连接有与内管切向设置、延伸至外管外部的输送槽。本发明装置可以快速将矿石和海水分离，大大提高采矿效率，且海水直接送回海底，不对上层水域造成污染。

权利要求

1.一种回流式的矿水分离装置，其特征在于：它包括内外嵌套的内管和外管，内管与外管之间通过支撑结构连接；内管为提升通道，内管与外管之间的腔体为回流通道，外管的上部为分离装置区，位于分离装置区的外管直径由下往上逐渐增大，外管的顶部盖有中间低、向四周弧形拱起的回流罩，位于分离装置区的内管顶部设有外翻，内管边缘与回流罩之间的净流面积大于或等于内管的截面面积；

在分离装置区的回流通道中设有螺旋向下、开有流水孔的螺旋筛板，螺旋筛板周向大于或等于360°；螺旋筛板的末端连接有与内管切向设置、延伸至外管外部的输送槽。

2.根据权利要求1所述的一种回流式的矿水分离装置，其特征在于：所述的输送槽中，与螺旋筛板相接的一段输送槽上开有流水孔，并在此段输送槽的下方设有向回流通道倾斜的回流阱。

3.根据权利要求1或2所述的一种回流式的矿水分离装置，其特征在于：所述的输送槽包括底板和底板两侧的拦板。

4.根据权利要求1所述的一种回流式的矿水分离装置，其特征在于：所述的螺旋筛板设有N道，自上而下的螺旋筛板上的流水孔直径逐渐变小。

5.根据权利要求1或4所述的一种回流式的矿水分离装置，其特征在于：所述的流水孔的直径小于矿石的直径。

6.根据权利要求1所述的一种回流式的矿水分离装置，其特征在于：所述的支撑结构为撑杆或沿长度方向布置的隔板。

7.根据权利要求2所述的一种回流式的矿水分离装置，其特征在于：螺旋筛板上的流水孔，以及与螺旋筛板相接的一段输送槽上开有的流水孔，直径均小于矿石的直径。

说明书

一种回流式的矿水分离装置

技术领域

[0001] 本发明涉及海洋采矿立管领域，尤其是一种回流式的矿水分离装置。

背景技术

[0002] 海洋蕴藏着丰富的矿产资源，随着陆上矿产资源的枯竭，深海采矿成为未来发展的热点。海洋采矿利用液体射流原理，通过从采矿船上吊下伸到海底的立管提升矿石。提升矿石的水中除含有矿石外，还含有从海底吸起的泥砂和杂质等，如直接排放到海面，对海洋上层水域会造成严重污染；或通过船上沉淀或过滤装置过率，效率低，成本高。

发明内容

[0003] 本发明要解决的技术问题是：提供一种回流式的矿水分离装置，能够提高采矿效率，且在将海水送回海底时不对上层水域造成污染，保护环境。

[0004] 本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种回流式的矿水分离装置，其特征在于：它包括内外嵌套的内管和外管，内管与外管之间通过支撑结构连接；内管为提升通道，内管与外管之间的腔体为回流通道，外管的上部为分离装置区，位于分离装置区的外管直径由下往上逐渐增大，外管的顶部盖有中间低、向四周弧形拱起的回流罩，位于分离装置区的内管顶部设有外翻，内管边缘与回流罩之间的净流面积大于或等于内管的截面面积；

[0005] 在分离装置区的回流通道中设有螺旋向下、开有流水孔的螺旋筛板，螺旋筛板周向大于或等于360度；螺旋筛板的末端连接有与内管切向设置、延伸至外管外部的输送槽。

[0006] 按上述方案，所述的输送槽中，与螺旋筛板相接的一段输送槽上开有流水孔，并在此段输送槽的下方设有向回流通道倾斜的回流阱。

[0007] 按上述方案，所述的输送槽包括底板和底板两侧的拦板。

[0008] 按上述方案，所述的螺旋筛板设有N道，自上而下的螺旋筛板上的流水孔直径逐渐变小。

[0009] 按上述方案，所述的流水孔的直径小于矿石的直径。

[0010] 按上述方案，所述的支撑结构为撑杆或沿长度方向布置的隔板。

[0011] 本发明的有益效果为：利用本发明装置，能够使矿石和海水在立管的顶端分离，分离后的海水通过回流管道送回海底；同时，将分离的矿石经输送槽输送到采矿船上；本发明装置可以快速将矿石和海水分离，大大提高采矿效率，并且海水直接沿着回流通道送回海底，不对上层水域造成污染，保护环境。

附图说明

[0012] 图1为本发明一实施例的结构示意图。

[0013] 图2为图1的B向视图。

[0014] 图3为图1的A-A剖视图。

[0015] 图4为图2的B-B剖视图。

[0016] 图5为图2的C-C剖视图。

[0017] 图中：1. 外管，2. 内管，3. 回流罩，4. 螺旋筛板，5. 外翻，6. 输送槽，7.回流阱，8. 回流阱底板。

具体实施方式

[0018] 下面结合具体实例和附图对本发明做进一步说明。

[0019] 本发明提供一种回流式的矿水分离装置，如图1至图5所示，它包括内外嵌套的内管2和外管1，内管2与外管1之间通过支撑结构连接；内管2为提升通道，内管2与外管1之间的腔体为回流通道，外管1的上部为分离装置区，位于分离装置区的外管1直径由下往上逐渐增大，外管1的顶部盖有中间低、向四周弧形拱起的回流罩3，位于分离装置区的内管2顶部设有外翻，内管2边缘与回流罩3之间的净流面积大于或等于内管2的截面面积；在分离装置区的回流通道中设有螺旋向下、开有流水孔的螺旋筛板4，螺旋筛板4周向大于或等于360度；螺旋筛板4的末端连接有与内管2切向设置、延伸至外管1外部的输送槽6。

[0020] 回流罩拱形空间应使水流顺畅回转，而不发生过激的紊流。沿提升通道上升的海水与矿石的混合物在分离装置区进行分离，矿石经螺旋筛板4和输送槽被送入采矿船，海水从流水孔中流入回流通道，一直流入海底，不会污染上层水域。

[0021] 为防止海水随矿石从输送槽6输送到采矿船上，所述的输送槽6中，与螺旋筛板4相接的一段输送槽6上开有流水孔，并在此段输送槽6的下方设有向回流通道倾斜的回流阱7，使海水通过回流阱7流回到内管2与外管1构成的回流通道。回流阱设有回流阱底板8和两侧的拦板。

[0022] 为防止矿石洒落，所述的输送槽6包括底板和底板两侧的拦板。

[0023] 当矿石含量大时，防止流水不通畅，所述的螺旋筛板设有N道，自上而下的螺旋筛板上的流水孔直径逐渐变小。所述的流水孔的直径小于矿石的直径，这样矿石才不会落入回流通道。

[0024] 所述的支撑结构为撑杆或沿长度方向布置的隔板，使内管与外管之间保持结构稳定。

[0025] 本实施例中，内管与外管可为钢质或复合材料。输送槽6的底板角度与螺旋筛板4角度相同或相近，这样能够让矿石输送的更为流畅。内管2顶部的外翻形状与回流罩3的拱形相同或类似。

[0026] 以上实施例仅用于说明本发明的设计思想和特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，本发明的保护范围不限于上述实施例。所以，凡依据本发明所揭示的原理、设计思路所作的等同变化或修饰，均在本发明的保护范围之内。