本发明涉及深海采矿，具体为一种用于深海采矿尾水排放羽流处理的磁絮凝装置。
背景技术：
1、随着全球金属矿产资源需求的不断增加，深海固体矿产资源的开发逐渐成为一种重要的资源获取方式；多金属结核作为深海矿产资源的重要组成部分，蕴藏着丰富的镍、铜、钴和锰等金属，具有极高的经济价值；深海矿产开采过程中会产生大量的浑浊尾水，从海底采矿车上排放进入海水后会形成羽流，对海洋环境造成严重污染，影响海洋生态系统的平衡和海洋生物的生存。
2、与常见悬浮颗粒相比，深海沉积物羽流颗粒粒径小且带电性强，传统的过滤或沉淀方法难以处理；缺乏促进颗粒絮凝成团能够增大颗粒尺寸，加快颗粒沉降，抑制羽流扩散的功能；而且传统投加絮凝剂方法并不适用于深海采矿，因为深海环境封闭，无法及时补充絮凝剂消耗。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于深海采矿尾水排放羽流处理的磁絮凝装置，通过使用磁粉和高强度磁场促使羽流颗粒快速絮凝成大颗粒体，比传统的沉淀、过滤等方法处理效率更高，能够适应深海采矿的大流量尾水处理；磁性絮凝剂选用海底常见金属成分，对环境无害，不会引入二次污染，处理过程中不产生有害副产物；通过设置的磁粉回收用的分离组件，可以回收并循环利用磁粉，在采矿车长时间作业过程中无需另外添加材料，工程实用性强，解决了深海沉积物羽流颗粒粒径小且带电性强，传统的过滤或沉淀方法难以处理的问题。
3、(二)技术方案
4、为实现上述的目的，本发明提供如下技术方案：一种用于深海采矿尾水排放羽流处理的磁絮凝装置，包括可在水底行走的行走机构，所述行走机构的顶部固定安装有机壳，所述机壳的内部分别设置用于对开采区域进行射流的射流组件、用于对矿石和污泥水进行分离的过滤组件、用于对分离后的污泥水进行处理的处理组件以及用于对处理组件导出的污泥进行磁粉分离的分离组件；
5、所述处理组件包括固定于机壳内部的沉淀筒，所述沉淀筒的底部设置为锥形面，且沉淀筒的底部通过排泥管与分离组件的内部连接，所述沉淀筒的排水口通过排水管延伸至机壳的外部，所述沉淀筒的锥形面等距安装有若干个电磁铁板，所述沉淀筒顶部的一侧设置有磁粉添加件，所述沉淀筒的内部设置有对沉淀筒内部的污水和磁粉进行搅拌的搅拌件，所述机壳的内部设置有用于对若干个电磁铁板磁力调节的调节件，所述搅拌件包括转动连接于沉淀筒内部的搅拌架以及用于对搅拌架旋转驱动的电机，所述电机固定于沉淀筒的顶部。
6、优选的，所述过滤组件通过管线与处理组件连接，所述分离组件的排泥口通过管道延伸至机壳的外部，所述分离组件的磁粉导出口通过管线与射流组件的内部连通。
7、优选的，所述采集罩的内部固定连接有两个射流管，且两个射流管底部的外表面均固定连通有一排倾斜状的射流嘴，两个所述射流管通过管道与射流组件连接，所述射流组件的一侧固定连接有水泵，所述水泵的吸水口通过吸水管与机壳的外部连通，且水泵的出水口通过出水管与射流组件连接。
8、优选的，所述机壳的顶部固定连接有输送管，且输送管的底端与过滤组件的排矿口连接，所述机壳的一侧通过一排管道固定连通有采集罩，一排管道的另一端与过滤组件连接。
9、优选的，所述搅拌架的底端通过单向轴承固定连接有螺旋叶片，所述螺旋叶片的底端延伸至排泥管的内部；
10、所述螺旋叶片顶端的外表面通过支架固定连接有若干个刮泥板，且若干个刮泥板均与沉淀筒内壁的锥形面接触，若干个刮泥板呈倾斜状。
11、优选的，所述磁粉添加件固定于沉淀筒顶部的储料仓，所述储料仓的底部通过导料框与沉淀筒的内部连通，所述储料仓的一侧插设有t型挡板，且t型挡板的底部滑动连接于沉淀筒的顶部。
12、优选的，所述沉淀筒的顶部通过转轴转动连接有旋转板，所述旋转板顶部的一侧固定连接有凸杆，所述凸杆的外表面转动连接有连接板，且连接板的一侧铰接于t型挡板的外侧面，所述旋转板的旋转轴心与搅拌架的旋转轴心通过皮带组传动连接。
13、优选的，所述调节件包括固定于机壳内部的u型板，所述u型板内壁的顶部固定连接有滑动变阻器，所述u型板内壁的底部固定连接有电动伸缩杆，且电动伸缩杆的伸缩端通过绝缘块固定连接有接触片，且接触片与滑动变阻器的外表面接触。
14、(三)有益效果
15、与现有技术相比，本发明提供了一种用于深海采矿尾水排放羽流处理的磁絮凝装置，具备以下有益效果：
16、1、本发明通过使用磁粉和高强度磁场促使羽流颗粒快速絮凝成大颗粒体，比传统的沉淀、过滤等方法处理效率更高，能够适应深海采矿的大流量尾水处理；磁性絮凝剂选用海底常见金属成分，对环境无害，不会引入二次污染，处理过程中不产生有害副产物；通过设置的磁粉回收用的分离组件，可以回收并循环利用磁粉，在采矿车长时间作业过程中无需另外添加材料，工程实用性强。
17、2、本发明通过储料仓的设置，用于对污水絮凝处理的磁粉进行储存，通过导料框将磁粉排至到沉淀筒的内部与污水进行接触，使得污水中的颗粒物质进行汇集，加速后续沉淀效果，通过将搅拌架的旋转驱动力传动至旋转板，使得旋转板进行自转，随后可以带动凸杆圆周旋转，进而可以通过连接板带动t型挡板左右运动，形成间歇式上料工作，不仅无需单独设置电动驱动源进行驱动，提高了操作的节能环保性，而且避免磁粉添加量过多或过少的现象，进一步提高其磁粉与污水混合效果。
18、3、本发明通过对若干个电磁铁板进行通电，使得电磁铁板产生吸附力，进而可以对沉淀筒内部污水中的絮凝体进行下降，提高其沉淀效果，通过电动伸缩杆的启动，可以带动接触片左右运动，进而可以对若干个电磁铁板的电流进行调节，满足不同浓度污水的处理，进一步提高其絮凝体沉淀效果。
1.一种用于深海采矿尾水排放羽流处理的磁絮凝装置，包括可在水底行走的行走机构(1)，所述行走机构(1)的顶部固定安装有机壳(2)，其特征在于：所述机壳(2)的内部分别设置用于对开采区域进行射流的射流组件(3)、用于对矿石和污泥水进行分离的过滤组件(4)、用于对分离后的污泥水进行处理的处理组件(5)以及用于对处理组件(5)导出的污泥进行磁粉分离的分离组件(6)；
2.根据权利要求1所述的一种用于深海采矿尾水排放羽流处理的磁絮凝装置，其特征在于：所述过滤组件(4)通过管线与处理组件(5)连接，所述分离组件(6)的排泥口通过管道延伸至机壳(2)的外部，所述分离组件(6)的磁粉导出口通过管线与射流组件(3)的内部连通。
3.根据权利要求2所述的一种用于深海采矿尾水排放羽流处理的磁絮凝装置，其特征在于：所述机壳(2)的顶部固定连接有输送管(41)，且输送管(41)的底端与过滤组件(4)的排矿口连接，所述机壳(2)的一侧通过一排管道固定连通有采集罩(42)，一排管道的另一端与过滤组件(4)连接。
4.根据权利要求3所述的一种用于深海采矿尾水排放羽流处理的磁絮凝装置，其特征在于：所述采集罩(42)的内部固定连接有两个射流管(31)，且两个射流管(31)底部的外表面均固定连通有一排倾斜状的射流嘴，两个所述射流管(31)通过管道与射流组件(3)连接，所述射流组件(3)的一侧固定连接有水泵(32)，所述水泵(32)的吸水口通过吸水管与机壳(2)的外部连通，且水泵(32)的出水口通过出水管与射流组件(3)连接。
5.根据权利要求1所述的一种用于深海采矿尾水排放羽流处理的磁絮凝装置，其特征在于：所述搅拌架(551)的底端通过单向轴承固定连接有螺旋叶片(553)，所述螺旋叶片(553)的底端延伸至排泥管(52)的内部；
6.根据权利要求1所述的一种用于深海采矿尾水排放羽流处理的磁絮凝装置，其特征在于：所述磁粉添加件(54)固定于沉淀筒(51)顶部的储料仓(541)，所述储料仓(541)的底部通过导料框与沉淀筒(51)的内部连通，所述储料仓(541)的一侧插设有t型挡板(542)，且t型挡板(542)的底部滑动连接于沉淀筒(51)的顶部。
7.根据权利要求6所述的一种用于深海采矿尾水排放羽流处理的磁絮凝装置，其特征在于：所述沉淀筒(51)的顶部通过转轴转动连接有旋转板(543)，所述旋转板(543)顶部的一侧固定连接有凸杆(544)，所述凸杆(544)的外表面转动连接有连接板(545)，且连接板(545)的一侧铰接于t型挡板(542)的外侧面，所述旋转板(543)的旋转轴心与搅拌架(551)的旋转轴心通过皮带组(546)传动连接。
8.根据权利要求1所述的一种用于深海采矿尾水排放羽流处理的磁絮凝装置，其特征在于：所述调节件(56)包括固定于机壳(2)内部的u型板(561)，所述u型板(561)内壁的顶部固定连接有滑动变阻器(562)，所述u型板(561)内壁的底部固定连接有电动伸缩杆(563)，且电动伸缩杆(563)的伸缩端通过绝缘块固定连接有接触片(564)，且接触片(564)与滑动变阻器(562)的外表面接触。
