一种亚微米粉体分级装置及分级方法 |
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| 申请号 | CN201710369465.8 | 申请日 | 2017-05-23 | 公开(公告)号 | CN107020196A | 公开(公告)日 | 2017-08-08 |
| 申请人 | 青海万加环保新材料有限公司; | 发明人 | 任红波; 李源; 刘冠华; 刘江华; 张满兰措; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及超细粉体分级领域，具体地，本发明涉及一种亚微米粉体分级装置及分级方法。本发明的亚微米粉体分级装置，包括分级槽(4)，其中，所述分级装置还包括在分级槽(4)外部由上而下依次设置的小颗粒管道(7)、中颗粒管道(6)和大颗粒管道(2)，对应地还包括小颗粒收集箱(13)、中颗粒收集箱(14)和大颗粒收集箱(15)。本发明实现了对浆料进行分级，保证了大小颗粒分离均匀，并且可以根据不同的粒度分布进行调节。同时，本发明还可以实现自动化控制，减少人工的投入。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种亚微米粉体分级装置，包括分级槽(4)，其特征在于，所述分级装置还包括在分级槽(4)外部由上而下依次设置的小颗粒管道(7)、中颗粒管道(6)和大颗粒管道(2)，对应地还包括小颗粒收集箱(13)、中颗粒收集箱(14)和大颗粒收集箱(15)； |
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| 说明书全文 | 一种亚微米粉体分级装置及分级方法技术领域[0001] 本发明涉及超细粉体分级领域，具体地，本发明涉及一种亚微米粉体分级装置及分级方法。 背景技术[0002] 超微细材料，特别是纳米材料，在性能上与同成分的大晶粒材料有着非常显著的差异。自20世纪80年代超微细材料概念形成后，世界各国先后对这种新型材料给予了极大的关注。超微细材料具有一系列优异的电、磁、光、力学和化学等宏观特性，从而使其作为一种新型材料在电子、宇航、化工、生物和医学等领域展现出广阔的应用前景。随着粉体的应用范围扩大，对粉体的要求也越来越严格，尤其是对颗粒粒度分布集中度也越发严格。目前行业内采用湿法研磨或者干法研磨的粉体，粒度分布较宽，局限了使用范围和用途。 发明内容[0004] 本发明的具体技术方案如下： [0005] 本发明的亚微米粉体分级装置，包括分级槽4，所述分级装置还包括在分级槽4外部由上而下依次设置的小颗粒管道7、中颗粒管道6和大颗粒管道2，对应地还包括小颗粒收集箱13、中颗粒收集箱14和大颗粒收集箱15； [0007] 所述中颗粒管道6两端封闭水平设置，所述中颗粒管道6侧壁设置若干入料口，所述入料口通过管道穿设侧壁与分级槽4相连通；所述中颗粒管道6与颗粒收集箱14相连； [0008] 所述大颗粒管道2两端封闭水平设置，所述大颗粒管道2侧壁设置若干入料口，所述入料口通过管道穿设侧壁与分级槽4相连通；所述大颗粒管道2与大颗粒收集箱15相连； [0009] 其中，所述大颗粒管道2位于分级槽4的侧壁底部(可以与沉淀槽底部平行)，所述中颗粒管道6与大颗粒管道2相距5.6～8.4(7±20％)cm，所述小颗粒管道7与大颗粒管道6相距32～48(40±20％)cm。 [0010] 根据本发明所述的分级装置，其中，所述大颗粒管道2、中颗粒管道6与小颗粒管道7上可以在任意位置设置一出料口并通过管路与相对应的颗粒收集箱相连。例如，可以在管道的任意一端开设一出料口，或者，在管道入料口的对侧管壁上或下侧管壁上开设一出料口。 [0011] 根据本发明所述的分级装置，其中，所述小颗粒管道7与小颗粒收集箱13之间设置小颗粒管道阀门9，所述中颗粒管道6与中颗粒收集箱14之间设置中颗粒管道阀门17，所述大颗粒管道2与大颗粒收集箱15之间设置大颗粒管道阀门3。 [0012] 进一步地，所述各管道阀门处均设置一固液检测器，用于对液面的浆料固液比进行检测。 [0013] 根据本发明所述的分级装置，作为优选地，所述小颗粒收集箱、中颗粒收集箱和大颗粒收集箱均置于分级槽下方。其中，所述小颗粒收集箱13、中颗粒收集箱14和大颗粒收集箱15内均设置搅拌叶轮12，且每个搅拌叶轮12均与之对应的搅拌电机10驱动，且所述搅拌电机10均固定在分级槽4底部。 [0014] 进一步地，本发明还包括二级平台8，所述分级槽4置于二级平台8上，所述二级平台8可以方便操作工对分级槽的冲洗或者观察使用，并且可以支撑分级槽4。所述二级平台8固定于平台支架上，在二级平台周围一圈还设有一级平台。 [0015] 根据本发明所述的分级装置，进一步优选地，所述分级装置还包括一超纯水箱，通过管路连接于分级槽4侧壁顶部并与设置在分级槽4内部侧壁顶部的高压冲水喷头5相连，用于清洗分级槽。 [0016] 本发明还提供了一种基于上述分级装置的亚微米粉体分级方法，包括以下步骤： [0017] 1)将亚微米粉体浆料引流到分级槽4内，沉淀18～24h； [0018] 2)当小颗粒管道7处对应的浆料液面的固液比达到10％～30％时形成小颗粒溶液，小颗粒溶液由小颗粒管道7排出进入小颗粒收集箱13； [0019] 3)当中颗粒管道6处对应的浆料液面的固液比达到＞30％～50％时形成中颗粒溶液，中颗粒溶液由中颗粒管道6排出进入中颗粒收集箱14； [0020] 4)当大颗粒管道2处对应的浆料液面的固液比达到＞50％～70％时形成大颗粒溶液，大颗粒溶液由大颗粒管道3排出进入大颗粒收集箱15，完成粉体分级。 [0021] 根据本发明所述的分级方法，其中，所述亚微米粉体优选为粒度D50为1.2～1.8μm的氧化铝粉体，进一步地，所述小颗粒的粒径为D50：小于1μm，优选0.7μm左右；所述中颗粒的粒径为D50：1～＜2μm，优选1.4μm左右；所述大颗粒的粒径为D50：2～5μm，优选2～3μm。 [0022] 根据本发明所述的分级方法，其中，通过在各管道与相对应的收集箱之间的设置阀门控制溶液排出；在所述阀门处设置固液检测器，通过固液检测器检测浆料的液固比。 [0024] 本发明实现了对浆料进行分级，保证了大小颗粒分离均匀，并且可以根据不同的粒度分布进行调节。同时，本发明还可以实现自动化控制，减少人工的投入。 [0025] 本发明的具有优点如下： [0026] 1、浆料分级装置，可以使大小颗粒分离，达到很好的集中度。 [0027] 2、采用在线固液比例检测，可以实时对浆料的状态进行控制，选取最优粒度分布段。 [0028] 3、分级后颗粒可以广泛的应用的各个行业，提高产品的附加值。 [0030] 图1为本发明的亚微米粉体分级装置的示意图。 [0031] 附图标记 [0032] 1、平台支架 2、大颗粒管道 3、大颗粒管道阀门 4、分级槽[0033] 5、高压冲洗喷头 6、中颗粒管道 7、小颗粒管道 8、二级平台[0034] 9、小颗粒管道阀门 10、搅拌电机 11、超纯水管道 12、搅拌叶轮[0035] 13、小颗粒收集箱 14、中颗粒收集箱 15、大颗粒收集箱 16、增压泵[0036] 17、中颗粒管道阀门 具体实施方式[0037] 下面结合附图和具体实施方式，对本发明做进一步详细的说明。 [0038] 如图1所示，本发明的亚微米粉体分级装置，包括分级槽4，所述分级装置还包括在分级槽4外部由上而下依次设置的小颗粒管道7、中颗粒管道6和大颗粒管道2，对应地还包括小颗粒收集箱13、中颗粒收集箱14和大颗粒收集箱15；其中，所述小颗粒管道7两端封闭水平设置，所述小颗粒管道7侧壁设置若干入料口，所述入料口通过管道穿设侧壁与分级槽4相连通；所述小颗粒管道7通过管路与小颗粒收集箱13相连；所述中颗粒管道6两端封闭水平设置，所述中颗粒管道6侧壁设置若干入料口，所述入料口通过管道穿设侧壁与分级槽4相连通；所述中颗粒管道6与颗粒收集箱14相连；所述大颗粒管道2两端封闭水平设置，所述大颗粒管道2侧壁设置若干入料口，所述入料口通过管道穿设侧壁与分级槽4相连通；所述大颗粒管道2与大颗粒收集箱15相连；其中，所述大颗粒管道2位于分级槽4的侧壁底部，所述中颗粒管道6与大颗粒管道2相距7cm，所述小颗粒管道7与大颗粒管道6相距40cm。所述大颗粒管道2、中颗粒管道6与小颗粒管道7上可以在任意位置设置一出料口并通过管路与相对应的颗粒收集箱相连。 [0039] 所述小颗粒管道7与小颗粒收集箱13之间设置小颗粒管道阀门9，所述中颗粒管道6与中颗粒收集箱14之间设置中颗粒管道阀门17，所述大颗粒管道2与大颗粒收集箱15之间设置大颗粒管道阀门3。所述各管道阀门处均设置一固液检测器，用于对液面的浆料固液比进行检测。 [0040] 使用本发明的亚微米粉体分级装置进行粉体分级时，包括以下步骤： [0041] 1)将亚微米粉体浆料引流到分级槽4内，沉淀18～24h； [0042] 2)当小颗粒管道7处对应的浆料液面的固液比达到10％～30％时形成小颗粒溶液，小颗粒溶液由小颗粒管道7排出进入小颗粒收集箱13； [0043] 3)当中颗粒管道6处对应的浆料液面的固液比达到＞30％～50％时形成中颗粒溶液，中颗粒溶液由中颗粒管道6排出进入中颗粒收集箱14； [0044] 4)当大颗粒管道2处对应的浆料液面的固液比达到＞50％～70％时形成大颗粒溶液，大颗粒溶液由大颗粒管道3排出进入大颗粒收集箱15，完成粉体分级。 [0045] 实施例1 [0046] 将氧化铝粉体进行湿法研磨，浆料粒度D50：1.2μm，把浆料引流到分级装置中，沉淀18h，由于颗粒大小不同浮力、重力也不相同，溶液进行不同程度的分层，分级装置底部为大颗粒，上液面为小颗粒，中部为中颗粒，每个阀门旁边安装有固液检测器，对当前液面的浆料固液比列进行检测。当上液面达到10％固液比时自动开启小颗粒管道阀门9，小颗粒溶液(小颗粒D50：0.5μm)随着小颗粒管道7流到小颗粒收集箱13中，随之中层液面固液达到39％时自动开启中颗粒管道阀门6，中颗粒溶液(中颗粒D50：1.2μm)随着中颗粒管道6流到中颗粒收集箱14中，之后底部颗粒固液比达到60％时自动开启大颗粒管道阀门3，大颗粒溶液(大颗粒D50：2.0μm)随着2号管道流到大颗粒收集器中，溶液分级完成后，使用超纯水对分级装置进行冲洗，清洗装置上残留在底部大颗粒，收集到大颗粒收集箱中，打开搅拌电机 10带动搅拌叶轮12进行搅拌，防止各级浆料沉淀，完成亚微米超细粉体的分级。 [0047] 实施例2 [0048] 将氧化铝粉体进行湿法研磨，浆料粒度D50：1.3μm，把浆料引流到分级装置中，沉淀19h，由于颗粒大小不同浮力、重力也不相同，溶液进行不同程度的分层，分级装置底部为大颗粒，上液面为小颗粒，中部为中颗粒，每个阀门旁边安装有固液检测器，对当前液面的浆料固液比列进行检测。当上液面达到30％固液比时自动开启小颗粒管道阀门9，小颗粒溶液(小颗粒D50：0.8μm)随着小颗粒管道7流到小颗粒收集箱13中，随之中层液面固液达到50％时自动开启中颗粒管道阀门6，中颗粒溶液(中颗粒D50：1.5μm)随着中颗粒管道6流到中颗粒收集箱14中，之后底部颗粒固液比达到70％时自动开启大颗粒管道阀门3，大颗粒溶液(大颗粒D50：3.0μm)随着大颗粒管道2流到大颗粒收集箱15中，溶液分级完成后，使用超纯水对分级装置进行冲洗，清洗装置上残留在底部大颗粒，收集到大颗粒收集箱中，打开搅拌电机10带动搅拌叶轮12进行搅拌，防止各级浆料沉淀，完成亚微米超细粉体的分级。 [0049] 实施例3 [0050] 将氧化铝粉体进行湿法研磨，浆料粒度D50：1.7μm，把浆料引流到分级装置中，沉淀20h，由于颗粒大小不同浮力、重力也不相同，溶液进行不同程度的分层，分级装置底部为大颗粒，上液面为小颗粒，中部为中颗粒，每个阀门旁边安装有固液检测器，对当前液面的浆料固液比列进行检测。当上液面达到20％固液比时自动开启小颗粒管道阀门9，小颗粒溶液(小颗粒D50：0.7μm)随着小颗粒管道7流到小颗粒收集箱13中，随之中层液面固液达到40％时自动开启中颗粒管道阀门6，中颗粒溶液(中颗粒D50：1.4μm)随着中颗粒管道6流到中颗粒收集箱14中，之后底部颗粒固液达到63％时自动开启大颗粒管道阀门3，大颗粒溶液(大颗粒D50：2.5μm)随着大颗粒管道2流到大颗粒收集箱15中，溶液分级完成后，使用纯水水分级装置进行冲洗，清洗装置上残留在底部大颗粒，收集到大颗粒收集箱中，打开搅拌电机10带动搅拌叶轮12进行搅拌，防止各级浆料沉淀，完成亚微米超细粉体的分级。 |
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