本发明涉及矿石固废资源综合利用领域，具体涉及一种双介质渣石除泥脱水直线筛分装置。
背景技术：
随着国家对资源综合利用的重视程度逐年提升，加上国家对环境保护的力度逐年增强，利用矿山固废资源加工建筑骨料成为一种新的资源利用方式，可用于加工建筑骨料的矿山固废的综合利用率从原来的不足5％提升到现阶段的70％左右。但是，由于传统的矿山破碎、筛分设备主要以矿山开采的矿山为主要原料，仅适用于处理含泥量≯10％矿山固废原料，当固废原料的含泥量超过10％后，加工过程中扬尘现象将明显增强，且各生产设备的处理量及筛分效果受到显著影响，有的生产线还会因含土量较高的物料集中进入导致全线故障，无法正常生产。因此，各资源综合利用企业对矿山固废的利用多集中在低含泥量的废石上，而利用废石后剩余的渣土固废，多为中等粒径(≤300mm)渣石和泥土的混合物，其含泥量多在10％以上，有的甚至高达50％，这类固废约占整个矿山固废资源的30％左右，放弃对这部分资源的综合利用，不但是资源的严重浪费，同时还会对生态环境造成一定的影响。
目前国内外市场的尚无对≤300mm中等粒径矿石(矿山固废渣土)一次性除泥脱水的专用设备，现有的洗石设备不论是辊筒筛还是螺旋洗石机，因其构造难以承受大块矿石物料的冲击和摩擦，也仅能对≤100mm的矿石进行清洗，且因排泥防堵工艺要求，其筛分粒径多≥3mm，在洗石过程中，大量的大于等于0.02mm～3mm的矿砂被筛到泥浆中，不但水耗较大，且大大降低了资源综合利用率，巨量的含水二次尾矿不利于生态环境的保护和资源节约。传统的直线筛分设备，目前尚未有水下作业的功能，仅能对混合矿浆料进行脱水，利用脱水过程中将溶于水的泥土去除，因其工作原理为物料做直线抛物运动，物料在运动过程中难以得到有效翻转，故而无法未经加水拌和浸润的干物料进行高效脱水除泥作业，故而，直线脱水筛分设备多用于细矿料(≤10mm)的脱水分级作业。
技术实现要素：
为了彻底解决高含土量中等粒径矿石(矿石固废渣土)高效清洗除泥及小颗粒矿物的回收利用，减少含水二次尾矿排放量，简化矿石除泥工艺。本发明技术主要利用直线筛分设备在不同介质中产生不同作业状态的原理，将矿石的冲洗除泥及脱水干排两种工艺状态应用于一套设备上，对高含泥量物料一次性完成冲洗除泥和脱水干排作业，且能最高效实现小颗粒矿物的回收利用，达到资源节约和环境保护的生态目标。
本发明提供的技术方案具体为：一种双介质渣石除泥脱水直线筛分装置，包括水介质稳液箱、筛架、防水直线激振器、防水减震装置以及沉泥清理装置，所述筛架为倾斜设置，其一端设置于水介质稳液箱的液面下，另一端设置于水介质稳液箱液面上，所述筛架包括筛底骨架设置于筛底骨架两侧的筛帮以及设置于筛帮上的筛网，所述防水直线激振器设置于筛帮中部伸出水介质稳液箱的端部上，所述防水减震装置设置于筛架两端并与筛架连接，所述沉泥清理装置为倾斜设置，其较低端伸入水介质稳液箱内底部，较高端伸出水介质稳液箱并设有泥沙出口，所述沉泥清理装置较低端与筛架较低端设置于水介质稳液箱的同一端。
作为改进，所述防水减震装置包括减震支架、支点减震短轴、顶压式减震支架，所述减震支架包括相对设置的竖支架、以及设置于竖支架顶部的横梁，所述顶压式减震支架设置于横梁上部并穿过横梁与支点减震短轴连接，所述支点减震短轴底部通过横轴穿过筛架与筛架端部连接，所述减震短轴与顶压式减震支架的连接处设有与横梁连接的减震弹簧。
作为改进，所述防水减震装置的数量为四个，其分别设置于筛架两侧。
作为改进，所述防水直线激振器为双激振器，包括上激振器、下激振器，所述上激振器、下激振器通过动力输出轴与筛架固定，所述下激振器设置于上激振器下部并位于上激振器靠近筛架较高端的一侧，使得上激振器、下激振器错开设置。
作为改进，所述防水直线激振器一侧还设有防溅水弧形板。
作为改进，所述水介质稳液箱为方形箱，其内部设有呈正“u”型的腔体，所述水介质稳液箱顶部一侧设有污水排放口，所述污水排放口设有电动升降闸板。
作为改进，所述水介质稳液箱内壁上还设有耐磨层。
作为改进，所述沉泥清理装置包括倾斜设置的正螺旋轴以及安装正螺旋轴的固定装置，所述正螺旋轴位于水介质稳液箱外的一端设有驱动其转动的慢速电机。
作为改进，所述筛架两端还连接有干排口，位于筛架较低端的干排口上部通过补水阀、补水管与外部水源连接。
作为改进，所述筛网为不锈钢丝筛网或聚氨酯耐磨模块筛网，所述筛网位于液面下的部分为0.3～1mm筛网，位于液面下的筛帮上安装1～3mm筛网，所述筛网位于液面上的部分为0.15～0.3mm筛网。
采用以上结构后，本发明具有如下优点：
(1)本发明通过设置双介质环境，除泥脱水一次完成。该装置一部分位于水中，一部分位于空气中，通过在两种介质中做同一直线激振运动，实现物料的清洗脱泥和干排脱水，达到物料除泥工艺要求；
(2)本发明通过设置反向悬吊减震装置，避免泥沙淤积支座导致减震失效。将减震弹簧置于筛架两侧顶部，保持液面与减震装置的有效高度，避免工作状态下泥沙进入减震装置导致装置失效引发故障；
(3)本发明通过借助水介质浮力和筛架减重设计，使得整个装置较在单一空气中自重减少20％左右，达到节能降耗的目的；
(4)本发明通过水介质，将本装置的直线激振力转化为水力激振力，并作用于装置内的在水中被抛起后降落变慢的呈松散状矿料表面，克服传统直线筛分设备上物料难以快速翻转和全方位清洗的弊端，达到矿料无死角快速清洗和除泥的作用。
(5)本发明装置水下部位采用筛底筛帮全筛网设计，增加物料与水介质的接触量，使得泥沙在清洗后快速排放至水介质稳液箱中，实现物料快速脱泥的工艺要求；
通过该装置，可对高含泥量的物料进行一次性除泥脱水，并保持装置的稳定性，提升物料处置能力，减少后续环节因矿料含泥量过高导致的能耗和水耗的增加，减少扬尘污染，实现绿色加工和节能降耗的工艺目标。
附图说明
图1是本发明一种双介质渣石除泥脱水直线筛分装置的结构示意图。
图2是本发明一种双介质渣石除泥脱水直线筛分装置中防水减震装置的结构示意图。
如图所示：1、水介质稳液箱，1.1、腔体，1.2、污水排放口，2、筛架，2.1、筛底骨架，2.2、筛帮，2.3、筛网，3、防水直线激振器，3.1、上激振器，3.2、下激振器，4、防水减震装置4.1、减震支架，4.1a、竖支架，4.1b、横梁，4.2、支点减震短轴，4.3、顶压式减震支架，4.4、横轴，4.5、减震弹簧，5、沉泥清理装置，5.1、正螺旋轴，5.2、慢速电机，6、泥沙出口，7、防溅水弧形板，8、干排口，9、补水阀，10、补水管。
具体实施方式
结合附图，一种双介质渣石除泥脱水直线筛分装置，包括水介质稳液箱1、筛架2、防水直线激振器3、防水减震装置4以及沉泥清理装置5，所述筛架2为倾斜设置，其一端设置于水介质稳液箱1的液面下，另一端设置于水介质稳液箱1液面上，所述筛架2包括筛底骨架2.1设置于筛底骨架2.1两侧的筛帮2.2以及设置于筛帮2.2上的筛网2.3，所述防水直线激振器3设置于筛帮2.2中部伸出水介质稳液箱1的端部上，所述防水减震装置4设置于筛架2两端并与筛架2连接，所述沉泥清理装置5为倾斜设置，其较低端伸入水介质稳液箱1内底部，较高端伸出水介质稳液箱1并设有泥沙出口6，所述沉泥清理装置5较低端与筛架2较低端设置于水介质稳液箱1的同一端；其中筛架采用多种金属型材铆接加工，筛帮可以设置成在水下为筛网状，出水面为蒙板状态，主要用于物料的侧向运动的拦挡，使物料始终在筛网上沿直线运动轨迹运行。
作为本实施例较佳实施方案的是，所述防水减震装置4包括减震支架4.1、支点减震短轴4.2、顶压式减震支架4.3，所述减震支架4.1包括相对设置的竖支架4.1a、以及设置于竖支架4.1a顶部的横梁4.1b，所述顶压式减震支架4.3设置于横梁4.1b上部并穿过横梁4.1b与支点减震短轴4.2连接，所述支点减震短轴4.2底部通过横轴4.4穿过筛架2与筛架2端部连接，所述支点减震短轴4.2与顶压式减震支架4.3的连接处设有与横梁4.1b连接的减震弹簧4.5。
作为本实施例较佳实施方案的是，所述防水减震装置4的数量为四个，其分别设置于筛架2两侧。
因本装置主要为水下作业，故传统的减震支架系统在应用中会遇到泥砂淤积和污水侵蚀等问题，为保障该装置高效运行，故本装置的防水减震装置采用悬吊式，即将减震弹簧(橡胶减震弹簧)置于筛架四个支点短轴上部，采用顶压方式将整个筛架系统悬吊于上部减震弹簧安装横梁上，确保防水减震装置于筛架系统形成有效距离，防止泥浆进入削弱减震效果。
作为本实施例较佳实施方案的是，所述防水直线激振器3为双激振器，包括上激振器3.1、下激振器3.2，所述上激振器3.1、下激振器3.2通过动力输出轴与筛架2固定，所述下激振器3.2设置于上激振器3.1下部并位于上激振器3.1靠近筛架2较高端的一侧，使得上激振器3.1、下激振器3.2错开设置。
作为本实施例较佳实施方案的是，所述防水直线激振器3一侧还设有防溅水弧形板7。
本装置利用双激振器做同步、反向旋转时，激振器的偏心块所产生的激振力在平行于电机轴线的方向相互抵消，在垂直于电机轴的方向叠为一合力的工作原理，将平行于双激振器电机轴线的动力输出轴与筛架固定牢固，并双激振器之间呈一定倾角安装，使因此筛架的运动轨迹为一直线且呈负角度运行。
作为本实施例较佳实施方案的是，所述水介质稳液箱1为方形箱，其内部设有呈正“u”型的腔体1.1，所述水介质稳液箱1顶部一侧设有污水排放口1.2，所述污水排放口1.2设有电动升降闸板。
作为本实施例较佳实施方案的是，所述水介质稳液箱1内壁上还设有耐磨层。
本装置水介质稳液箱由金属板材焊接而成，呈正方形，内部结构呈正“u”型，便于泥砂沉积和后续外排，稳液箱内设耐磨层，其污水排放口高度设置自动升降闸板，可根据不同的工艺要求将液面稳定在不同的高度，排放口可连接污水排水管，生产过程中根据污水浓度调整清水给水量来控制污水排放量，通过统一排污管道进入后续污水处理系统。
作为本实施例较佳实施方案的是，所述沉泥清理装置5包括倾斜设置的正螺旋轴5.1以及安装正螺旋轴的固定装置，所述正螺旋轴5.1位于水介质稳液箱1外的一端设有驱动其转动的慢速电机5.2。
沉泥清泥装置在矿料清洗除泥过程中，溶于水中的泥土在水机制力的作用下，在水介质稳液箱中快速沉淀至“u”型槽内，通过一个靠慢速电机驱动的正螺旋轴，将槽底的沉淀泥沙缓慢旋送至水介质稳液箱外，实现清洗泥沙的快速清理，保证水介质稳液箱中泥浆浓度，使设备正常稳定运行。
作为本实施例较佳实施方案的是，所述筛网2.3为不锈钢丝筛网或聚氨酯耐磨模块筛网，所述筛网2.3位于液面下的部分为0.3～1mm筛网，位于液面下的筛帮上安装1～3mm筛网，所述筛网位于液面上的部分为0.15～0.3mm筛网。
作为本实施例较佳实施方案的是，所述筛架1两端还连接有干排口8，位于筛架1较低端的干排口8上部通过补水阀9、补水管10与外部水源连接。
本发明在具体实施时，筛架一部分位于水介质中，一部分位于空气介质中，通筛架在水介质中将激振力转化为水力激振力，对矿石物料进行高频冲刷，利用筛架工作中产生的直线抛起力，通过水的浮力，使物料在水介质中达到间段性松散状态，利用水激振力和物料云动力实现物料表面的彻底清洗和泥土溶解成泥浆后的快速排出，物料两种介质中做同一直线激振运动，除泥后直接升出水面，进入脱水状态，在呈负角度筛网上随着物料移动实现脱水干排，完成干排程序，实现物料的除泥工艺要求。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
1.一种双介质渣石除泥脱水直线筛分装置，其特征在于，包括水介质稳液箱、筛架、防水直线激振器、防水减震装置以及沉泥清理装置，所述筛架为倾斜设置，其一端设置于水介质稳液箱的液面下，另一端设置于水介质稳液箱液面上，所述筛架包括筛底骨架设置于筛底骨架两侧的筛帮以及设置于筛帮上的筛网，所述防水直线激振器设置于筛帮中部伸出水介质稳液箱的端部上，所述防水减震装置设置于筛架两端并与筛架连接，所述沉泥清理装置为倾斜设置，其较低端伸入水介质稳液箱内底部，较高端伸出水介质稳液箱并设有泥沙出口，所述沉泥清理装置较低端与筛架较低端设置于水介质稳液箱的同一端。
2.根据权利要求1所述的一种双介质渣石除泥脱水直线筛分装置，其特征在于，所述防水减震装置包括减震支架、支点减震短轴、顶压式减震支架，所述减震支架包括相对设置的竖支架、以及设置于竖支架顶部的横梁，所述顶压式减震支架设置于横梁上部并穿过横梁与支点减震短轴连接，所述支点减震短轴底部通过横轴穿过筛架与筛架端部连接，所述减震短轴与顶压式减震支架的连接处设有与横梁连接的减震弹簧。
3.根据权利要求2所述的一种双介质渣石除泥脱水直线筛分装置，其特征在于，所述防水减震装置的数量为四个，其分别设置于筛架两侧。
4.根据权利要求1所述的一种双介质渣石除泥脱水直线筛分装置，其特征在于，所述防水直线激振器为双激振器，包括上激振器、下激振器，所述上激振器、下激振器通过动力输出轴与筛架固定，所述下激振器设置于上激振器下部并位于上激振器靠近筛架较高端的一侧，使得上激振器、下激振器错开设置。
5.根据权利要求4所述的一种双介质渣石除泥脱水直线筛分装置，其特征在于，所述防水直线激振器一侧还设有防溅水弧形板。
6.根据权利要求1所述的一种双介质渣石除泥脱水直线筛分装置，其特征在于，所述水介质稳液箱为方形箱，其内部设有呈正“u”型的腔体，所述水介质稳液箱顶部一侧设有污水排放口，所述污水排放口设有电动升降闸板。
7.根据权利要求6所述的一种双介质渣石除泥脱水直线筛分装置，其特征在于，所述水介质稳液箱内壁上还设有耐磨层。
8.根据权利要求1所述的一种双介质渣石除泥脱水直线筛分装置，其特征在于，所述沉泥清理装置包括倾斜设置的正螺旋轴以及安装正螺旋轴的固定装置，所述正螺旋轴位于水介质稳液箱外的一端设有驱动其转动的慢速电机。
9.根据权利要求1所述的一种双介质渣石除泥脱水直线筛分装置，其特征在于，所述筛架两端还连接有干排口，位于筛架较低端的干排口上部通过补水阀、补水管与外部水源连接。
10.根据权利要求1所述的一种双介质渣石除泥脱水直线筛分装置，其特征在于，所述筛网为不锈钢丝筛网或聚氨酯耐磨模块筛网，所述筛网位于液面下的部分为0.3～1mm筛网，位于液面下的筛帮上安装1～3mm筛网，所述筛网位于液面上的部分为0.15～0.3mm筛网。
技术总结