权利要求

1.一种湿法选矿废水处理装置，其特征在于：

包括蒸发筒、锥筒和循环机构，蒸发筒竖直设置;

锥筒和蒸发筒同轴设置，且自上而下半径逐渐增大;锥筒上下滑动地设置于蒸发筒内;锥筒的内部和蒸发筒的下部空间连通，共同围成第一蒸发室;锥筒外侧壁上方的蒸发筒空间为第二蒸发室;锥筒的上端面开设有溢流口，第一蒸发室和第二蒸发室通过溢流口连通;锥筒的侧壁上开设有蒸发液进口，蒸发液进口和第二蒸发室连通，蒸发液进口的位置低于溢流口;

循环机构包括第一入料管和加热组件;第一入料管设置于蒸发筒内，且端部处于锥筒内部;第一入料管和加热组件连通，用于将第一蒸发室内的待处理废液通入加热组件内;加热组件用于将待处理废液加热，加热组件和蒸发液进口连通，加热组件加热后的受热废液通过蒸发液进口流入第二蒸发室内蒸发;第二蒸发室内的受热废液通过溢流口流入第一蒸发室内，和第一蒸发室内的待处理废液混合后再次参与循环蒸发。

2.根据权利要求1所述的一种湿法选矿废水处理装置，其特征在于：

蒸发筒内还设置有边界环，边界环和蒸发筒同轴设置;边界环呈锥形，边界环小端朝上、大端朝下;边界环用于和锥筒的外侧壁相抵;第二蒸发室内蒸发后产生的结晶物会堆积于边界环和锥筒之间。

3.根据权利要求2所述的一种湿法选矿废水处理装置，其特征在于：

蒸发筒内还设置有固定环，固定环和蒸发筒同轴设置，且固定环处于锥筒的下方;锥筒的下端面上固定设置有和锥筒同轴设置的连接环;连接环上固定设置有至少一个导向柱，导向柱竖直设置，导向柱和固定环滑动连接。

4.根据权利要求3所述的一种湿法选矿废水处理装置，其特征在于：

导向柱上套设有弹性件，弹性件连接固定环和连接环，弹性件用于使锥筒和边界环相抵。

5.根据权利要求1所述的一种湿法选矿废水处理装置，其特征在于：

蒸发筒上设置有原液进料管，原液进料管的端部处于锥筒内部，原液进料管用于将待处理废液通入第一蒸发室内。

6.根据权利要求1所述的一种湿法选矿废水处理装置，其特征在于：

蒸发筒内设置有除雾器，除雾器处于第二蒸发室内，并处于锥筒的上侧，除雾器用于分离蒸汽中夹带的液滴。

7.根据权利要求1所述的一种湿法选矿废水处理装置，其特征在于：

蒸发筒的下部呈锥形，沿从上到下的方向，蒸发筒的半径逐渐减小;蒸发筒的下端开设有浓缩液出口，用于排出经多次循环蒸发浓缩后的高浓度废液。

8.根据权利要求1所述的一种湿法选矿废水处理装置，其特征在于：

还包括支架，蒸发筒设置于支架上。

9.根据权利要求8所述的一种湿法选矿废水处理装置，其特征在于：

加热组件包括循环泵、泵电机、第二入料管、加热箱和循环出料管;第一入料管、循环泵、第二入料管和加热箱依次连通;循环泵和加热箱均设置于支架上，泵电机和循环泵连接，用于驱动循环泵，循环泵用于将蒸发筒内的待处理废液通过第一入料管、第二入料管流入加热箱内;加热箱用于对待处理废液加热;循环出料管连通加热箱和蒸发液进口，加热箱内加热后的受热废液通过循环出料管和蒸发液进口进入第二蒸发室内。

10.根据权利要求8所述的一种湿法选矿废水处理装置，其特征在于：

蒸发筒开设有蒸汽出口;加热组件还包括回气管、压缩机和加热循环管;压缩机设置于支架上;回气管连接蒸汽出口和压缩机，蒸发筒内的蒸汽通过蒸汽出口和回气管进入压缩机中，压缩机用于对蒸汽压缩;加热循环管连接压缩机和加热箱;压缩后的蒸汽通过加热循环管进入加热箱内后对待处理废液加热。

说明书

技术领域

[0001]本发明涉及废水处理装置技术领域，具体涉及一种湿法选矿废水处理装置。

背景技术

[0002]湿法选矿作业过程中会产生大量废水，这类废水含盐量高、成分复杂，直接排放易造成环境污染，同时造成水资源浪费，因此需配套专用设备对其进行净化处理。现阶段行业内常采用蒸发工艺处理该类废水，利用气化方式分离水中盐分与杂质，实现废水减量化、无害化处置，蒸发处理也成为湿法选矿废水主流处理手段。

[0003]蒸发结晶工艺是高盐湿法选矿废水处理的核心物理处理工艺，主要指通过外部加热方式对高盐废水进行升温，使废水中的水分受热气化形成水蒸气析出，而水中含有的盐分、矿物质及固体杂质无法随水汽蒸发，进而留存分离的处理技术。该工艺区别于传统生化、絮凝处理工艺，无需添加化学药剂，依靠物理相变原理实现固液分离，是处理选矿高盐、高硬度、成分复杂废水的专用工艺。

[0004]如公告号为CN116040717B的一种MVR蒸发结晶器，该MVR蒸发结晶器通过在分离器内设置喷淋管和喷淋头，使得循环进入分离器内的废水呈喷淋雾状形成，大幅度增加表面积，方便蒸发，形成二次蒸汽，减小了浓缩时间，降低了处理成本。但该结构应用于高盐、高杂质的湿法选矿废水工况时适用性较差，雾化蒸发过程中盐晶极易附着于喷淋头、腔壁及除沫结构表面，长期运行易造成喷淋孔堵塞、雾化失效，导致蒸发效率持续下降。

发明内容

[0005]本发明提供一种湿法选矿废水处理装置，以解决现有的蒸发器易堵塞，影响蒸发效率的问题。

[0006]本发明的一种湿法选矿废水处理装置采用如下技术方案：一种湿法选矿废水处理装置包括蒸发筒、锥筒和循环机构，蒸发筒竖直设置。锥筒和蒸发筒同轴设置，且自上而下半径逐渐增大。锥筒上下滑动地设置于蒸发筒内。锥筒的内部和蒸发筒的下部空间连通，共同围成第一蒸发室。锥筒外侧壁上方的蒸发筒空间为第二蒸发室。锥筒的上端面开设有溢流口，第一蒸发室和第二蒸发室通过溢流口连通。锥筒的侧壁上开设有蒸发液进口，蒸发液进口和第二蒸发室连通，蒸发液进口的位置低于溢流口。

[0007]循环机构包括第一入料管和加热组件。第一入料管设置于蒸发筒内，且端部处于锥筒内部。第一入料管和加热组件连通，用于将第一蒸发室内的待处理废液通入加热组件内。加热组件用于将待处理废液加热，加热组件和蒸发液进口连通，加热组件加热后的受热废液通过蒸发液进口流入第二蒸发室内蒸发。第二蒸发室内的受热废液通过溢流口流入第一蒸发室内，和第一蒸发室内的待处理废液混合后再次参与循环蒸发。

[0008]进一步地，蒸发筒内还设置有边界环，边界环和蒸发筒同轴设置。边界环呈锥形，边界环小端朝上、大端朝下。边界环用于和锥筒的外侧壁相抵。第二蒸发室内蒸发后产生的结晶物会堆积于边界环和锥筒之间。

[0009]进一步地，蒸发筒内还设置有固定环，固定环和蒸发筒同轴设置，且固定环处于锥筒的下方。锥筒的下端面上固定设置有和锥筒同轴设置的连接环。连接环上固定设置有至少一个导向柱，导向柱竖直设置，导向柱和固定环滑动连接。

[0010]进一步地，导向柱上套设有弹性件，弹性件连接固定环和连接环，弹性件用于使锥筒和边界环相抵。

[0011]进一步地，蒸发筒上设置有原液进料管，原液进料管的端部处于锥筒内部，原液进料管用于将待处理废液通入第一蒸发室内。

[0012]进一步地，蒸发筒内设置有除雾器，除雾器处于第二蒸发室内，并处于锥筒的上侧，除雾器用于分离蒸汽中夹带的液滴。

[0013]进一步地，蒸发筒的下部呈锥形，沿从上到下的方向，蒸发筒的半径逐渐减小。蒸发筒的下端开设有浓缩液出口，用于排出经多次循环蒸发浓缩后的高浓度废液。

[0014]进一步地，一种湿法选矿废水处理装置还包括支架，蒸发筒设置于支架上。

[0015]进一步地，加热组件包括循环泵、泵电机、第二入料管、加热箱和循环出料管。第一入料管、循环泵、第二入料管和加热箱依次连通。循环泵和加热箱均设置于支架上，泵电机和循环泵连接，用于驱动循环泵，循环泵用于将蒸发筒内的待处理废液通过第一入料管、第二入料管流入加热箱内。加热箱用于对待处理废液加热。循环出料管连通加热箱和蒸发液进口，加热箱内加热后的受热废液通过循环出料管和蒸发液进口进入第二蒸发室内。

[0016]进一步地，蒸发筒开设有蒸汽出口。加热组件还包括回气管、压缩机和加热循环管。压缩机设置于支架上。回气管连接蒸汽出口和压缩机，蒸发筒内的蒸汽通过蒸汽出口和回气管进入压缩机中，压缩机用于对蒸汽压缩。加热循环管连接压缩机和加热箱。压缩后的蒸汽通过加热循环管进入加热箱内后对待处理废液加热。

[0017]本发明的有益效果是：本发明的一种湿法选矿废水处理装置，由于蒸发液进口的位置低于溢流口，因此进入第二蒸发室的受热废液需要积累至液面超过溢流口后，才能从溢流口流入第一蒸发室内。此设计既可防止液面过度高于溢流口而导致新进入的受热废液尚未上升至液面处便直接从溢流口流出、减少蒸发量。又能避免液面过度低于溢流口使受热废液迅速蒸干，在蒸发筒壁面结块形成大颗粒盐，盐晶脱落后堵塞循环出料管，影响正常蒸发。同时，新进入第二蒸发室的受热废液能够上升至液面后再从溢流口溢出，保证液面处受热废液持续更新，有利于充分蒸发并维持液面较高温度，从而提高蒸发效率。

[0018]此外，锥筒的设置使第二蒸发室内的受热废液产生的结晶物堆积在锥筒外侧壁下部与蒸发筒之间的区域，该区域内的结晶物不易流入溢流口。并且由于经过一次结晶，二次结晶的总量降低，可减少结晶物进入第一入料管，从而降低第一入料管堵塞及循环机构损坏的风险。

附图说明

[0019]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0020]图1为本发明实施例提供的一种湿法选矿废水处理装置的结构示意图;

图2为本发明实施例提供的一种湿法选矿废水处理装置的部分结构示意图;

图3为本发明实施例提供的一种湿法选矿废水处理装置的部分结构的俯视图;

图4为图3中A-A向的剖视图;

图5为图4中B处的放大图;

图6为本发明实施例提供的一种湿法选矿废水处理装置的锥筒向下移动的结构示意图。

[0021]图中：100、蒸发筒;1001、固定环;1002、第二蒸发室;1003、第一蒸发室;1004、原液进料管;101、第一入料管;102、浓缩液出口;103、蒸发液进口;104、蒸汽出口;105、除雾器;106、锥筒;1061、溢流口;1062、连接环;107、导向柱;108、弹性件;109、边界环;200、循环泵;201、泵电机;300、第二入料管;301、加热箱;400、循环出料管;500、加热循环管;600、回气管;700、压缩机;800、支架。

具体实施方式

[0022]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0023]参照图1至图6所示，本发明实施例提供的一种湿法选矿废水处理装置，包括蒸发筒100、锥筒106和循环机构，蒸发筒100竖直设置。

[0024]锥筒106和蒸发筒100同轴设置，且自上而下半径逐渐增大。锥筒106上下滑动地设置于蒸发筒100内。锥筒106的内部和蒸发筒100的下部空间连通，共同围成第一蒸发室1003。锥筒106外侧壁上方的蒸发筒100空间为第二蒸发室1002。锥筒106的上端面开设有溢流口1061，第一蒸发室1003和第二蒸发室1002通过溢流口1061连通。锥筒106的侧壁上开设有蒸发液进口103，蒸发液进口103和第二蒸发室1002连通，蒸发液进口103的位置低于溢流口1061。

[0025]循环机构包括第一入料管101和加热组件。第一入料管101设置于蒸发筒100内，且端部处于锥筒106内部。第一入料管101和加热组件连通，用于将第一蒸发室1003内的待处理废液通入加热组件内。加热组件用于将待处理废液加热，加热组件和蒸发液进口103连通，加热组件加热后的受热废液通过蒸发液进口103流入第二蒸发室1002内蒸发。第二蒸发室1002内的受热废液通过溢流口1061流入第一蒸发室1003内，和第一蒸发室1003内的待处理废液混合后再次参与循环蒸发。

[0026]由于蒸发液进口103的位置低于溢流口1061，因此进入第二蒸发室1002的受热废液需要积累至液面超过溢流口1061后，才能从溢流口1061流入第一蒸发室1003内。由此，第二蒸发室1002内的有效液面高度能够保持稳定，并且使得新进入第二蒸发室1002的受热废液能够上升至液面处后再从溢流口1061溢出，从而保证液面处的受热废液持续更新，有利于受热废液充分蒸发，并使液面始终保持较高温度，进而提高蒸发效率。

[0027]上述设计能够防止液面过度高于溢流口1061，避免新进入的受热废液尚未上升至液面便直接从溢流口1061流出，从而减少蒸发量。同时也能防止液面过度低于溢流口1061，导致受热废液被迅速蒸干，容易在蒸发筒100壁面结块形成大颗粒盐，盐晶脱落后容易堵塞循环出料管400，影响正常蒸发。

[0028]此外，通过设置锥筒106，使得第二蒸发室1002内的受热废液产生的结晶物堆积在锥筒106外侧壁的下部与蒸发筒100之间的区域。该区域内的结晶物不易流入溢流口1061，并且由于经过一次结晶，二次结晶的总量降低，可减少第二蒸发室1002内的结晶物进入第一入料管101，从而降低第一入料管101堵塞以及循环机构损坏的风险。

[0029]在本实施例中，蒸发筒100内还固定设置有边界环109，边界环109和蒸发筒100同轴设置。边界环109包括相互固定连接的第一环和锥形环，第一环处于锥形环的上方并与蒸发筒100固定连接。锥形环小端朝上、大端朝下。锥形环的内侧壁用于和锥筒106的外侧壁相抵，第二蒸发室1002内蒸发后产生的结晶物会堆积于锥形环和锥筒106之间。

[0030]通过锥筒106与锥形环的贴合配合，可对第二蒸发室1002底部形成密封阻隔，有效阻挡第二蒸发室1002内的废液从锥形环与蒸发筒100内壁的间隙处渗入第一蒸发室1003，同时使第二蒸发室1002经蒸发浓缩后析出的盐类结晶物稳定堆积于锥形环与锥筒106之间的环形堆积区域。需要说明的是，锥筒106与锥形环之间的间隙极小，并且结晶物会堆积在间隙内，对于液体而言，基本从溢流口1061进入第一蒸发室1003。

[0031]当锥筒106向下滑动时，锥筒106外侧壁与锥形环内侧壁的贴合状态解除，锥筒106与锥形环之间的间隙逐渐增大，可自动将堆积的结晶物从间隙处排出，实现结晶物的自动卸料清理。

[0032]在本实施例中，蒸发筒100内还固定设置有固定环1001，固定环1001和蒸发筒100同轴设置，且固定环1001处于锥筒106的下方。锥筒106的下端面上固定设置有和锥筒106同轴设置的连接环1062。连接环1062上固定设置有至少一个导向柱107，导向柱107竖直设置，导向柱107和固定环1001滑动连接。导向柱107对锥筒106的上下滑动运动进行精准导向，保证锥筒106始终沿蒸发筒100轴线竖向滑动，避免出现偏移、卡滞现象。

[0033]在本实施例中，导向柱107上套设有弹性件108，弹性件108连接固定环1001和连接环1062，弹性件108用于使锥筒106和锥形环相抵，保证设备正常工作时第二蒸发室1002的密封效果。

[0034]当第二蒸发室1002内的蒸发量超出预设值时，锥筒106所受压力超过弹性件108弹力，锥筒106随即向下移动。第二蒸发室1002内的蒸发量超出预设值，主要由多种情况引发，比如：循环机构送入的蒸发液流量增大，第二蒸发室1002内液量增多，气化总量上升。或者加热组件供热强度提高，蒸发液温度升高，气化速率加快。或者第二蒸发室1002内结晶物持续堆积，占用内部空间并抬升液位。

[0035]在本实施例中，蒸发筒100上设置有原液进料管1004，原液进料管1004的端部处于锥筒106内部，原液进料管1004用于将待处理废液通入第一蒸发室1003内。处于锥筒106内部的原液进料管1004端部和第一入料管101的端部平齐，保证第一入料管101取液稳定，避免出现局部液位差影响循环蒸发效果。

[0036]在本实施例中，蒸发筒100内固定设置有除雾器105，除雾器105处于第二蒸发室1002内，并处于锥筒106的上侧，除雾器105用于分离蒸汽中夹带的液滴，避免待处理废液随蒸汽流失，提升废水处理回收率，增强净化效果。

[0037]在本实施例中，蒸发筒100的下部呈锥形，沿着从上到下的方向，蒸发筒100的半径逐渐减小，形成聚流结构。蒸发筒100的下端开设有浓缩液出口102，用于排出经多次循环蒸发浓缩后的高浓度废液，便于后续集中处理。

[0038]在本实施例中，一种湿法选矿废水处理装置还包括支架800，蒸发筒100设置于支架800上。

[0039]在本实施例中，加热组件包括循环泵200、泵电机201、第二入料管300、加热箱301和循环出料管400。第一入料管101、循环泵200、第二入料管300和加热箱301依次连通。循环泵200和加热箱301均设置于支架800上，泵电机201和循环泵200连接，用于驱动循环泵200，循环泵200用于将蒸发筒100内的待处理废液通过第一入料管101、第二入料管300流入加热箱301内。加热箱301用于对待处理废液加热。循环出料管400连通加热箱301和蒸发液进口103，加热箱301内加热后的受热废液通过循环出料管400和蒸发液进口103进入第二蒸发室1002内。

[0040]在本实施例中，蒸发筒100开设有蒸汽出口104。加热组件还包括回气管600、压缩机700和加热循环管500。压缩机700设置于支架800上。回气管600连接蒸汽出口104和压缩机700，蒸发筒100内的蒸汽通过蒸汽出口104和回气管600进入压缩机700中，压缩机700用于对蒸汽压缩，以提高蒸汽的压力和温度。加热循环管500连接压缩机700和加热箱301。压缩后的蒸汽通过加热循环管500进入加热箱301内后对待处理废液加热。

[0041]工作过程：开始时，首先通过原液进料管1004向第一蒸发室1003内通入待处理废液，待处理废液液面达到预设高度。预设高度高于第一入料管101位于锥筒106内的端口。

[0042]随后启动泵电机201，驱动循环泵200将第一蒸发室1003内的待处理废液依次经第一入料管101和第二入料管300送入加热箱301内。待处理废液在加热箱301内被加热后形成受热废液，该受热废液通过循环出料管400及蒸发液进口103进入第二蒸发室1002内进行蒸发。

[0043]由于蒸发液进口103的位置低于溢流口1061，因此进入第二蒸发室1002的受热废液需要积累至液面超过溢流口1061后，才能从溢流口1061流入第一蒸发室1003内。由此，第二蒸发室1002内的有效液面高度能够保持稳定。

[0044]受热废液进入第一蒸发室1003后，与原有待处理废液混合并共同蒸发。当第一蒸发室1003内经多次循环蒸发浓缩后的高浓度废液的浓度达到要求时，高浓度废液由浓缩液出口102排出，逐步实现出液量和进液量的平衡。工况稳定后，原液进料管1004持续输送待处理废液，循环机构不间断运行，浓缩液出口102持续排出达标高浓度废液，设备维持动态平衡。

[0045]第一蒸发室1003和第二蒸发室1002产生的蒸汽流经除雾器105，除雾器105分离出蒸汽中夹带的微小液滴。分离后的蒸汽依次经过蒸汽出口104、回气管600进入压缩机700，压缩机700压缩蒸汽以提升其压力与温度，压缩后的高温蒸汽通入加热箱301内，对待处理废液进行加热。

[0046]当第二蒸发室1002内的蒸发量超出预设值时，锥筒106所受压力超过弹性件108弹力，锥筒106随即向下移动。由于锥筒106与锥形环均呈锥形，锥筒106下移时两者之间的间隙增大，使得堆积在间隙处的结晶物滑落至蒸发筒100下端，最终通过浓缩液出口102向外排出，从而避免第二蒸发室1002内部过度沉积结晶物。

[0047]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

说明书附图(6)