用于将物料中的重颗粒与轻颗粒分离的设备和方法

本发明涉及一种用于将物料中的重颗粒与轻颗粒分离的方法，例如用 于矿物质的分离技术或从粉状或碎屑状物料，如纤维或木片中分离出杂 质。本发明还涉及采用上述方法的设备。

粉状的或木片状的物料的例子是用于制造粗纸板或纤维板中的不同 的纤维、碎石屑、木屑或类似的东西。在制造这样的板子时，增加使用了 废材料。这就需要在用于制造板的材料中除去杂质。这些杂质包括各种 矿石、岩石、沙子等等。众所周知的解决方法是单纯利用空气流将杂质 从物料中分离出来。该解决方法的缺点是能耗大且尘土飞扬。另外，基于 用气流进行的净化不能象所期望的那样除去细小的杂质，从而导致不令人 满意的净化结果。

在矿石分离技术中，一种已知的方法是干式跳汰或脉动分离法。在脉 动分离中，从物料的下面施加短的气流脉冲，而该物料在能让气流通过的 承载表面上流动。气流脉冲对较重颗粒的提升效果比对较轻颗粒的提升 效果小，这是因为前者的加速度较低。因此，较轻的颗粒在气流脉冲中升 得较高，在间歇过程中落下较慢，并集中在物料的顶层。较重的颗粒集中 在低层。为了分离各层，必须使它们从承载表面的入口端移动到其出口 端。这种移动通过利用如定向振动来达到，而通过例如在出口端采用一把 分离刀或在其之前用一个绞龙将底层移动到设备的一侧来实施分离。根 据矿石的最大数量来决定前述的分离。在这种情况下，底层的矿石含量通 常仅为10-50％，这意味着还需进行进一步的富集。

本发明的一个目的是得到一个完全新的分离方法和分离设备，它消除 了已有技术的方法的缺点。

本发明提供了一种用于将物料中的重颗粒与轻颗粒分离的方法， 例如用于从粉状或碎屑状的物料、如纤维或碎片材料中分离出杂质，所说 方法包括将待处理的物料输送到一个能让气流通过的承载表面上，并将气 流脉冲通过承载表面施加到该物料上，从而引起重颗粒移动靠近承载表 面，该承载表面主要在其运动方向的一个方向上移动重颗粒，而主要借 助于承载表面的倾斜和/或气流使轻颗粒通过：而其通过的方向基本上不 同于承载表面的运动方向。

发明还提供了用于将物料中的重颗粒与轻颗粒分离的设备，例如用 于从粉状或碎屑状的物料、如纤维或碎片材料中分离出杂质，所说设备包 括一个能让气流通过的、待处理的物料被支持在其上的承载表面，以及用 来产生通过该承载表面而对待处理的物料施加气流脉冲的装置，承载表面 被设计成主要在其一个方向上运动移动重颗粒，并且提供了使轻颗粒在基 本上不同于承载表面的运动方向上通过的装置。

本发明的解决方案有很多重要的优点。利用本发明的方法和设备；可 以达到很好的分离效果。通过在承载面上设置一个像壁这样的导向元件， 即便使用水平的承载面也能达到很好的分离效果。通过提供一个带有调 整元件的壁，气流可以在物料的进入端具有很好的改变能力。该承载面也 能被调整到非水平位置。通过能让气流通过的一个带式输送器作为承载 表面就可以得到一个非常优良的结构。通过利用该能让气流通过并在倾 斜方向向上运动的带式输送器作为承载表面，可以达到非常好的分离效 果。通过采用附加的鼓风和/或压差还可以进一步改善分离效果。通过在 承载表面上提供突起，其输送效果也能增加。通过将承载表面以下的空间 用例如分隔零件分成几个部分，分离效果可以进一步加强，这样，如果需要 可以在每个部分上施加不同的气流脉冲或气压。

下面将参考附图对本发明进行描述，其中：

图1给出本发明的一个设备的简化侧视图；

图2给出本发明的另一个实施例的设备的简化侧视图；

图3给出本发明的第三个实施例的设备的简化侧视图。

本发明的设备包括一个能让气流通过的承载表面1，在该表面上有待 处理的物料。在图中的设备有一个倾斜的承载表面1，待处理的物料最好 是从该表面的上端提供。承载表面1的运动主要是单方向的运动，并可以 是连续的或间歇的。该承载表面也可以移动过一定的距离并随后回到其 初始位置。该承载表面最好是一个环形的带，在箭头所示的方向上运动。 在承载器1之下配置的是装置3、4，它们用来产生气流脉冲并将该脉冲通 过承载表面1加到物料流上。用来产生气流脉冲的装置包括一个配置在 承载表面1之下的腔3，气流被送到该腔中并且在对着承载器1的腔壁有至 少一个开口，并且至少有一个基本上靠近承载表面1的阀门元件4，用来对 准和/或关闭通过开口/多个开口的气流，以这样的方法就产生了气流脉 冲。

根据本发明的方法，待分选的物料2被送到处于气流能通过的承载表 面1上，气流脉冲P通过该承载表面1被施加到物料上，使较重的颗粒运动到 靠近承载表面的区域。该承载表面主要在一个方向上运动，以便使较重的 颗粒R移动，同时借助于承载表面的倾斜和/或气流的流动使较轻的颗粒K 在一个基本上不同于承载表面运动方向的方向上通过。

由图1所示的实施例采用了一个如壁7那样的导向元件，该导向元件以 任意的角度在承载表面以上，以便在壁7与承载表面1之间的空间中引导气 流脉冲P的气流。该壁使气流脉冲的气流能够用来输送较轻的颗粒K，例 如像木片和纤维。在本图中，壁7将气流导向左边，如箭头所示。

在靠近壁7的地方，最好是在物料进口点设置一个控制气流的调整元 件8。该调整元件最好为板状，是特别设计用于控制气流在物料进口点的 速度。

阀门元件是这样设计的，即在其关闭位置，它不允许大量来自腔3的气 流通过与承载表面对置的开口。在其打开位置，来自腔室的气流经开口通 过承载表面。

本发明的设备是如下述这样工作的：

包括有较重比重的颗粒和较轻比重的颗粒的待处理物料2被从上端 放入承载表面1上。短的提升气流脉冲通过承载表面1被施加到物料流 上。该气流脉冲P对较重比重的颗粒R的提升效果比对较轻比重的颗粒K 的提升效果小，这是由于前者的加速度较小的缘故。较轻的颗粒K在有气 流脉冲P时升得较高，被由壁7导向的气流所携带并在间歇期间以一定的距 离在引导气流的方向上落下。这样，由于不断的气流脉冲P，在引导气流的 方向上较轻的颗粒K比较重的颗粒R通过得更快。当承载器是一个皮带输 送器1时，它能让气流通过并以这样的速度运动，即其速度小于轻颗粒K在 引导气流的方向的运动速度，但大于重颗粒R的相应速度，所以轻颗粒R由 气流所携带(图中向左)，而重颗粒R由输送带1所带动(图中向右)。用这样 的方法，将较重比重的颗与较轻比重的颗粒分开。轻颗粒K经承载器1的 一端(图中向左)被移出该承载器，而重颗粒R经承载器的对置端(图中右手 端)被移出。

通过向在承载表面1以下的腔3中提供气体，最好是空气，并利用阀门 元件4重复地打断从下面流向承载器1的气流，这样来产生气流脉冲P。一 般以1-10次/秒的速率产生气流脉冲。气流脉冲的持续时间为脉动持续时 间的10-50％。

图2显示了本发明的一个另外的优选实施例，其中气流脉冲的方向不 是垂直的，而是与承载表面1的运动方向倾斜。较轻的颗粒K和较重的颗 粒R的运动方式与图1所示的情况一致。当然在此实施例中也可以将壁7 作为气流的导向元件。

图3显示了本发明的一个第三实施例。该设备包括一个倾斜的承载 表面，该承载表面能让气流通过，待分选的物料最好是从上端被送到该承 载表面上。该承载表面最好是一个倾斜的环形带，它在由箭头所示的方向 上被驱动，且其倾斜部分向上运动。在承载器1之下配置的是装置3、4，它 们用来产生气流脉冲并将该脉冲通过承载表面1加到物料流上。

本发明的设备是如下述这样工作的：

包括有较重的比重的颗粒和较轻的比重的颗粒的物料2被从上端放入 承载表面1上。短的提升气流脉冲P通过承载表面1被施加到物料流上。 该气流脉冲对较重比重的颗粒的提升效果比对较轻比重的颗粒的提升效 果小，这是由于前者的加速度较小的缘故。在倾斜的承载表面1上，较轻的 颗粒K在气流脉冲时升得较高，在间歇期间以一定的距离在倾斜的方向上 落下。这样，由于不断的气流脉冲，在倾斜方向上较轻的颗粒K比较重的颗 粒R通过得更快。由于承载器是一个皮带输送器1，它能让气流通过并倾 斜向上运动，其速度小于轻颗粒K在倾斜方向上向下运动的速度，但大于重 颗粒R的相应速度，所以轻颗粒向下运动而重颗粒R向上运动。用这样的 方法，将较重比重的颗粒R与较轻比重的颗粒K分开。轻颗粒K经承载器1 的下端被移出该承载器，而重颗粒R经承载器的上端被移出。

另外，承载表面1也可以用例如设置在其下的分隔装置来将其分成几 个部分，以便在需要时在每个部分上施加不同的气流。同样，在各部分之 间气压也是可以变化的。在此实施例中也可以使用导向壁7和/或像图2中 所示的引导气流脉冲。采用这些方法，该设备的分离能力和效果能进一步 得到改善。

在带或带式输送器上提供伸出带表面的突起9，带的输送能力得以加 强，从而设备的分离能力也得到了加强。另外，这也防止了较重的颗粒，如 沙粒，沿倾斜的表面滑下。该突起9一般可以由凸缘或类似的结构组成，最 好在横越带的整个宽度上延伸。在一个典型的实施例中，该凸缘以大约10 毫米-100毫米，例如30毫米的间隔距离被放置在带上。该凸缘的高度约为 0.5-10毫米，最好为1-3毫米。在如图所示的情况下，带1由滚轮10驱动，在这 些滚轮中至少有一个是主动轮。

通过采用输送轻颗粒的鼓风机5，可以进一步改善分离效率。一个压 差也可以用于加强分离效率。

对于一个熟悉本领域的技术人员来说，很明显的是本发明不局限于上 述实施例的例子中，而是可以在所附的权利要求的范围内变动。这样，除 了从木片和纤维材料中分离出杂质以外，本发明也可用于其它用途的分 离。该承载器可以安装在一个水平的位置或安装在一个与水平方向倾斜 的位置。