一种自吸式混合器及其应用和一种硅铝质物料预脱硅方法技术

本发明专利技术提供了一种自吸式混合器及其应用，包括腔体、混合器盖和物料输送管，物料输送管具有物料导入段、中间段和至少一个物料导出段，物料导出段位于混合器的混合区内并通过中间段与物料导入段连通，其中，每个物料导出段内各自设置有旋转轴以及至少一个导流元件，导流元件设置在旋转轴上并由旋转轴驱动旋转，导流元件用于引导填充在物料导出段内的物料进入混合区中。本发明专利技术还提供了一种硅铝质物料预脱硅方法。该自吸式混合器能够将物料贮存装置内的物料抽吸进入物料输送管并及时送入混合器的混合区中，实现清洁和定量进料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种自吸式混合器及其应用，本专利技术还涉及一种硅铝质物料预脱硅方 法。
技术介绍
在粉煤灰提铝生产工艺中，粉煤灰首先需要与氢氧化钠溶液进行预脱硅反应。目 前常规的预脱硅反应器为连续操作的搅拌釜式反应器，粉煤灰进料采用直接投料法、预混 合法和压缩空气进料法。 直接投料法是利用人工或定量给料机，直接将粉煤灰原料由反应釜上方敞口区域 投入到反应釜内进行反应。直接投料法存在粉尘飞扬、工作环境恶劣、对人体健康危害大等 缺点；且投入灰料在坠入液相后，易结块、分散不均；此外，在天气干燥地区，投送粉料易与 反应釜上方机械部件摩擦产生静电，导致爆炸隐患。 为避免上述问题，可在预脱硅反应器前设置一预混合器，将粉煤灰与氢氧化钠溶 液迅速混合后，再通过排料管送入预脱硅反应器内进行反应。但采用预混合搅拌釜仍存在 如何将粉煤灰送入预混合搅拌釜的问题；此外，物料在预混合搅拌釜内已开始反应，导致预 脱硅反应时间控制不准确等问题；最后从投资角度来看，由于需增设预混合搅拌釜，将带来 设备投资增加和运行费用增多的问题。 压缩空气进料法采用压缩空气，通过进料管将粉煤灰输送到反应器内，由于进料 系统密闭，能很好避免粉尘飞扬等问题，但由于操作中进料管内易存在粉体节涌流，导致管 路内压降不均，系统压力波动频繁，使得粉体进料不均，最终导致反应器操作不稳定，反应 转化率降低。 在矿山浮选行业中，常采用气体自吸式浮选机进行选矿。这些浮选机一般采用主 搅拌桨作为自吸桨，并在主搅拌桨外安装一空心套管作为吸气管。例如，董干国等（BF-T型 浮选机在铁精矿提铁降杂工艺中的应用，矿冶，14 (4) :20-22)公开了一种BF-T型浮选机， 该浮选机(如图1所示)的工作原理为：当电机1驱动主轴2带动叶轮3旋转时，叶轮腔内的 矿浆受离心力的作用向四周甩出，叶轮腔内产生负压，空气通过吸气管4吸入上叶轮腔；与 此同时，叶轮下部的矿浆通过叶轮下锥盘中心孔吸入下叶轮腔内与空气混合，然后通过盖 板5与叶轮之间的通道向四周甩出，其中一部分气液固混合物在离开盖板通道后，向浮选 槽上部运动参与浮选过程。 但是，在矿山浮选行业中广泛使用的浮选机由于主搅拌桨直径大，浸没深度高、搅 拌轴长、主搅拌桨与空心套管末端的混合齿间距小，导致主搅拌桨只能低速运转，以避免长 轴晃动、搅拌桨与混合齿碰击和扭矩过大等情况发生。但是，搅拌转速低又必然导致产生的 负压小，吸力有限，操作液位不能过高。因此，在矿山浮选行业中使用的浮选机不适用于粉 煤灰的预脱硅反应。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有的粉煤灰预脱硅方法存在的粉煤灰难以清洁并定量 进料的技术问题，提供一种自吸式混合器，该自吸式混合器无需额外的混合装置即可清洁 地将粉煤灰与碱液定量混合并进行反应。 根据本专利技术的第一个方面，本专利技术提供了一种自吸式混合器，该自吸式混合器包 括腔体、混合器盖和至少一个物料输送管，所述物料输送管用于将物料由物料贮存装置送 入所述腔体的混合区中，所述物料输送管具有物料导入段、中间段和至少一个物料导出段， 所述物料导入段用于连接物料贮存装置，所述中间段固定于所述混合器盖或腔体的内壁， 所述物料导出段位于所述混合区内并通过所述中间段与所述物料导入段连通，其中，每个 物料导出段内各自设置有旋转轴以及至少一个导流元件，所述导流元件设置在所述旋转轴 上并由所述旋转轴驱动旋转，所述导流元件用于引导填充在所述物料导出段内的物料进入 所述混合区中。 根据本专利技术的第二个方面，本专利技术提供了所述自吸式混合器在将粉状固体物料与 液体物料混合并任选进行反应中的应用。 根据本专利技术的第三个方面，本专利技术提供了一种硅铝质物料预脱硅方法，该方法包 括将为粉状的硅铝质物料与碱的水溶液混合并使硅铝质物料中的硅与碱反应，其中，所述 混合和所述反应在本专利技术提供的自吸式混合器中进行。 本专利技术提供的自吸式混合器，使物料导入段的入口与物料贮存装置中的物料接 触，在将液体物料置于该混合器的混合区内时，液体物料浸没物料导出段并进入物料输送 管中与混合区内的液位高度平齐，此时开启导流元件，在导流元件的作用下，物料导出段中 的液体物料向外流动，从而在物料导出段中形成负压，在该负压的作用下，物料贮存装置中 的物料被抽吸进入导入段，进而通过中间段进入物料导出段，进入物料导出段的物料在导 流元件的作用下进入混合区中。 本专利技术的自吸式混合器具有如下优点。 (1)物料贮存装置、混合器的进料管以及混合器可以形成一个封闭结构，能够有效 地避免物料外泄，实现清洁进料。 (2)与在矿山浮选行业中使用的浮选机相比，本专利技术的自吸式混合器通过设置在 物料导出段中的导流元件在物料导出段中形成驱动物流流动的负压，该导流元件旋转半径 小，即使在高速下也能平稳运转，一方面能够稳定地产生更高的负压，获得足以将粉状固体 物料送入混合器中的抽吸力，实现平稳进料；另一方面通过调节导流元件的运行状态能够 获得预期的进料速率，实现定量进料。 (3)本专利技术的自吸式混合器的结构灵活，可以根据具体进料量以及进料的种类，设 置多个物料输送管或在一个物料输送管上设置多个物料导出段。【附图说明】 附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具 体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。 图1是在矿山浮选行业中使用的BF-T型浮选机的结构示意图。 图2是本专利技术的自吸式混合器的一种实施方式的结构示意图。 图3是图2所示的本专利技术的自吸式混合器的俯视图。 图4a用于说明本专利技术的自吸式混合器中，设置在物料输送管的物料导出段的侧 壁上的开口。 图4b用于说明本专利技术的自吸式混合器中，设置在所述中间段位于混合区内的侧 壁上的开口。 图5用于说明的本专利技术的自吸式混合器中的物料导出段的一种设置方式，在该图 中，物料导出段为多个，且多个物料导出段分成至少两组，以物料在中间段内的运动方向为 基准，各组沿中间段由下至上间隔设置。 图6用于说明本专利技术的自吸式混合器中的物料导出段的另一种设置方式，在该图 中，物料导出段为多个，多个物料导出段分成一组，设置在中间段的底部，且各物料导出段 以中间段为对称中心为对称设置。 图7是本专利技术的自吸式混合器的一种优选实施方式的结构示意图，在该优选实施 方式中，物料导出段的轴线与中间段的轴线之间的夹角为大于90°且小于180°。 图8用于说明本专利技术的自吸式混合器中的物料导出段以中间段为对称中心为对 称设置时的一种实施方式。 图9用于说明本专利技术的自吸式混合器中的物料导出段以中间段为对称中心为对 称设置时的另一种实施方式。 图10用于说明本专利技术的自吸式混合器中的物料导出段以中间段为对称中心为对 称设置时的又一种实施方式。 图11用于说明本专利技术的自吸式混合器中的物料输送管在腔体中的一种布置方 式，在该图中，自吸式混合器设置有一根物料输送管。 图12用于说明本专利技术的自吸式混合器中的物料输送管在腔体中的另一种布置方 式，在该图中，自吸式混合器设置有两根物料输送管。 附图标记说明 1:电机 2 :主轴 3:叶轮 4:吸气管 5 :盖板 6 :腔体 7 :混合器盖 81 :物料导入段 82:中间段 83 :物料导出段 9 :导流元件 10 :旋转轴 11:电机 12:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自吸式混合器，该自吸式混合器包括腔体、混合器盖和至少一个物料输送管，所述物料输送管用于将物料由物料贮存装置送入所述腔体的混合区中，所述物料输送管具有物料导入段、中间段和至少一个物料导出段，所述物料导入段用于连接物料贮存装置，所述中间段固定于所述混合器盖或腔体的内壁，所述物料导出段位于所述混合区内并通过所述中间段与所述物料导入段连通，其特征在于，每个物料导出段内各自设置有旋转轴以及至少一个导流元件，所述导流元件设置在所述旋转轴上并由所述旋转轴驱动旋转，所述导流元件用于引导填充在所述物料导出段内的物料进入所述混合区中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：禹耕之，孙琦，王宝冬，刘晓婷，王晓欢，肖永丰，赵利军，
申请(专利权)人：神华集团有限责任公司，北京低碳清洁能源研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11