细粉浆状物的固液分离和干燥设备及其方法
【专利摘要】本发明的课题在于防止干燥品的污染、粒子形状的变形以及粒度分布的变化。具备固液分离装置，该固液分离装置将被处理物供给至卷绕在分离辊的外周的呈环状的一对分离滤布之间而被压榨，同时利用从形成于所述分离辊的外周面上的通风孔通风的通风气体进行脱水，在所述固液分离装置的后级具备卧式旋转式干燥机，载气在所述干燥机的旋转筒内以与被处理物的输送方向相同的方向的并流的方式进行流通。
【专利说明】
细粉楽状物的固液分禹和干燥设备及其方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及细粉浆状物的固液分离和干燥设备。特别是涉及在对含有金属细粉的浆状物进行过滤和干燥时能够抑制金属细粉对设备的磨损的浆状物的固液分离和干燥设备及其方法。
【背景技术】
[0002]在用作电池材料等的金属氧化物和金属氢氧化物的制造工序中，为了最终作为金属细粉实现产品化，一般在对含有金属细粉的浆状物进行过滤后，利用气流干燥机或喷雾式干燥机使其干燥，从而获得目标的金属氧化物或金属氢氧化物的干燥品。
[0003]更具体来说，在使用气流干燥机进行干燥的情况下，借助热风将来自过滤工序的凝集在一起的湿润粉体在干燥机的管内输送，在输送过程中，通过基于热风实现的对流传热使所述湿润粉体干燥，得到金属细粉干燥品。
[0004]另外，在使用喷雾式干燥机进行干燥的情况下，使浆状物通过旋转喷雾器或喷嘴等分散器而向干燥室内喷雾分散。对干燥室内吹入热风，使喷雾而成的液滴在热风中在因重力而下沉的期间内干燥，从而获得金属细粉干燥品。
[0005]作为使用这样的气流干燥机或喷雾式干燥机等来获得金属氧化物或金属氢氧化物等的发明，可以列举出下述文献。
[0006]在先技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献I:日本特许5136904号公报
[0009]专利文献2:日本特开2011-078933号公报
【发明内容】
[0010]发明要解决的课题
[0011 ]可是，所述喷雾式干燥机存在如下问题:与流动干燥或间接加热干燥等其他干燥方式相比，其热效率较差。
[0012]另外，如果为了提高其热效率而降低浆状物的含水率，则浆状物中含有的金属细粉会与旋转喷雾器或喷嘴等分散器高速接触。其结果是产生如下问题:在分散器上发生磨损，被磨掉的构成分散器的金属细粉末混入浆状物(造成污染)。
[0013]另外，一般来说，对于粒径在ΙΟΟμπι以下的微粒来说，通常与材质无关，只要是湿润状态，则存在于粒子界面的液体会发生交联，因此附着力较强，显示出粘性。因此，容易附着于处理装置的内壁而难以处理。特别是，可能会出现摇溶(thixotropy)或膨胀(di Iatancy)现象。现实是，即使在未发生这些现象的情况下，仅仅由于粘度较高就难以进行处理。
[0014]作为对所述微粒的处理产生影响的因素，存在多种因素，有是否是金属粉、是无机粉体还是有机粉体、相对于极性液体的溶解度、组成等。但是，一般来说，粒子的附着力取决于粒径即粒子的表面积(界面的影响面积)，因此，如果是粒径为ΙΟΟμπι以下的微粒的湿润粉体，则通常难以进行处理。
[0015]如果对含有这样的微粒的浆状物进行脱水，则会产生所述摇溶等问题，附着性升高。虽然也取决于微粒的种类等，但一般来说，如果通过固液分离使含液率(含水率)为90wt% (湿基(以下记作W.B.。))以上的浆状物下降至20?30wt%(W.B.)，则多数情况下附着力由于该摇溶性而增强。
[0016]因此，在脱水工序中使含液率(含水率)下降至大约20?30wt%(Wi)并将固液分离后的附着性较高的浆状物输送到干燥机中的情况下，需要螺旋输送机等机械性地进行强制输送的装置。
[0017]可是，在使用了螺旋输送机等强制输送手段的情况下，被输送的过滤后的浆状物(被处理物)会在螺旋输送机的内壁和螺杆之间承受较大的剪切力。因此，存在如下问题:由于在输送中发生的摩擦，例如构成螺杆的金属被磨削，最终，该金属混入制品中(造成污染)，难以获得高质量的制品。
[0018]另外，存在如下问题:由于螺杆的剪切力，浆状物中的金属粒子的形状变形，或者粒度分布发生变化。结果，这些情况最终导致了制品质量的降低或者成品率的下降。
[0019]因此，本发明的课题在于防止干燥品的污染、粒子形状的变形以及粒度分布的变化。另外，最终防止制品的质量和成品率降低。
[0020]用于解决问题的手段
[0021]解决了该课题的本发明涉及一种细粉浆状物的固液分离和干燥设备，其特征在于，所述细粉浆状物的固液分离和干燥设备具备:固液分离装置，所述固液分离装置具有这样的结构，即，呈环状的一对分离滤布重合地卷绕在沿周向旋转的分离辊的外周，并且能够沿着所述分离辊的旋转方向行进，被供给至所述一对分离滤布之间的被处理物在所述分离辊的外周面上被夹入所述一对分离滤布之间而被压榨，同时，利用以从所述分离辊的内侧朝向外侧的方式从形成于所述分离辊的外周面上的通风孔通风的通风气体进行脱液;和卧式旋转式干燥机，该卧式旋转式干燥机设置在所述固液分离装置的后级，并且具备旋转筒和加热构件，所述旋转筒绕轴心方向旋转自如，在一端侧具有被处理物的供给口，并在另一端侧具有被处理物的排出口，所述加热构件具有设在旋转筒内部的使加热介质流通的加热管，在将从所述旋转筒的供给口供给的被处理物从排出口排出的过程中，利用所述加热构件进行加热干燥，载气在所述旋转筒内以与被处理物的输送方向相同的方向的并流的方式进行流通。
[0022]在利用以往的固液分离装置对含有细粉(特别是粒径为ΙΟΟμπι以下的微粒)的含液率为大约90wt% (湿基W.B.)的浆状物进行脱液(脱水)的情况下，关于固液分离后的浆状物的含液率，35?30wt %(ff.B.)的程度是极限。
[0023]其结果，现状是，由于比较高的含液率而导致前述的各种问题。
[0024]可是，根据本发明的所述结构的固液分离装置，特别是根据具有代表性的在日本特许第4677484号公报、日本特许第4739401号公报、日本特许第4381461号公报、日本特许第4381462号公报等中记载的固液分离装置，能够使脱水后的浆状物的含液率下降至19?12wt%(W.B.)的程度。
[0025]如果是这样的含液率(19?12wt%(W.B.))，则能够防止摇溶现象或膨胀现象。
[0026]而且，根据本发明的卧式旋转式干燥机(间接加热型旋转干燥机)，只是通过所谓的冲击动作(年》T夕使微粒滚动，不是将机械的强制混合力作为外力起作用，因此不存在微粒的损伤等，能够获得高质量的干燥品，非常合适。
[0027]另一方面，在本发明中，使载气在旋转筒内以与被处理物的输送方向相同的方向的并流的方式流通。载气主要是为了在干燥过程将从被处理物蒸发出来的水蒸气排出到旋转筒外而使用的。
[0028]以往，采用了使载气朝向与被处理物移动的方向相反的方向流动的对流。如果采用该对流形态，则被处理物的出口侧即旋转筒出口侧端部附近成为载气的流入部位，因此，从被处理物蒸发出来的水蒸气变少且湿度较低。因此，存在如下优点:能够防止被处理物吸湿，从而能够降低被处理物的水分。
[0029]可是，在旋转筒入口侧端部附近，在载气中包含大量的水蒸气，因此成为湿度高的氛围气。在该湿度高的氛围气的旋转筒入口侧端部处，如果被处理物与对流的载气接触，则由于被处理物的温度低于载气的温度，因此，因冷凝传热而发生水蒸气的结露。结露的水蒸气变成附着在被处理物的表面上的附着水，从而导致被处理物的含水量上升。其结果是，存在如下问题:发生被处理物相对于旋转筒内部的附着、旋转筒内的通路的堵塞或者造粒。
[0030]在旋转式干燥机内中，被处理物被加热而使水分逐渐蒸发，因此，在旋转筒出口侧端部附近，被处理物的温度升高，成为活性高的状态。并且，如果在此处流入低湿度的载气，则被处理物随着与载气接触而与载气中的氧或二氧化碳反应，从而可能还会出现被处理物变质这样的问题。
[0031]为了避免这样的问题，在本发明中，采用了使载气朝向与被处理物的输送方向相同的方向流动的并流。由于从旋转筒入口侧端部流入载气，因此，旋转筒入口侧端部附近的湿度变低。其结果是存在如下优点:即使在所供给的被处理物的温度较低的情况下，也不容易发生结露。由于不会发生结露，因此，不会出现如下情况:被处理物附着于旋转筒内部而堵塞被处理物的通路;或者被处理物发生造粒。
[0032]另一方面，在干燥过程中从被处理物蒸发出来的水分随着载气被向旋转筒出口侧端部输送，因此，在旋转筒出口侧端部附近的气体的组成中，水蒸气所占的比例升高。因此，能够将氧或二氧化碳浓度抑制得较低，从而能够抑制被处理物与气体中的氧或二氧化碳的反应。其结果是，最终能够避免制品质量的恶化和成品率的降低。
[0033](机械输送手段:带式输送机)
[0034]可以在与所述固液分离装置的排出口连接的落下滑道、和与所述卧式旋转式干燥机的所述供给口连接的供给滑道之间设置带式输送机。该带式输送机承接从落下滑道落下的脱液物，并输送脱液物，将该脱液物从终端引导至所述供给滑道。并且，所述固液分离装置和带式输送机也可以不经由落下滑道直接连接。
[0035]为了将脱液物从固液分离装置输送至干燥机，设置了带式输送机而不是螺旋输送机，由此，不会对脱液物施加剪切应力。因此，消除了下述情况:螺杆等的金属磨损并最终作为杂质混入制品中。另外，最终还消除了下述情况:制品的粒子形状变形或者粒度分布发生变化。
[0036]构成带式输送机的带的材料优选是橡胶。也可以是树脂带。
[0037]可以构成为:在所述供给滑道的中途，设置有使其流路开闭的阻尼器，使所述载气从比所述阻尼器靠下游侧(接近卧式旋转式干燥机的一侧)的位置流入。
[0038]通过设置阻尼器，能够使脱液物经由供给滑道顺畅地流入。另外，能够切断来自旋转筒内的热风对带式输送机侧的影响。而且，作为一个大的优点，能够将载气兼用作供给滑道的清洗用气体。
[0039]并且，可以使设置所述阻尼器的位置处于供给滑道的上端或下端。另外，也可以是:不设置所述供给滑道，将带式输送机的排出口和卧式旋转式干燥机的供给口直接连接。而且，在这种情况下，可以将所述阻尼器设置在带式输送机与干燥机的接合部处。
[0040](流下流路)
[0041]根据本发明的另一形态，可以是:具备流下流路，所述流下流路没有没有使用机械输送手段而是借助下落重力将从细粉浆状物的所述固液分离装置排出的被处理物引导至所述卧式旋转式干燥机的供给口。
[0042]并且，通过在没有使用机械输送手段的情况下借助下落重力将从固液分离装置排出的被处理物经由流下流路引导至卧式旋转式干燥机的供给口，所述杂质最终不会混入制品。另外，最终还消除了下述情况:制品的粒子形状变形或者粒度分布发生变化。
[0043]而且，由于不使用机械输送手段，因此，如果将脱液物直接导入卧式旋转式干燥机内，则与机械输送手段相比较，能够以相对短的时间进行移送。因此，能够抑制脱液物的温度降低，从而能够实现干燥机中的干燥负荷的降低，排除由温度降低所引起的质量恶化的因素。
[0044]优选的是，所述流下流路仅借助下落重力将所述被处理物引导至所述卧式旋转式干燥机的供给口。
[0045]优选的是，在所述流下流路上设有空气闭锁设备，该空气闭锁设备用于使包围固液分离装置的罩内和卧式旋转式干燥机内连通和断开。
[0046]当伴随有包围固液分离装置的罩内的大量的蒸气的气体被送入卧式旋转式干燥机内时，被处理物可能会附着于卧式旋转式干燥机的入口部分，从而无法进行干燥。进而，载气的相对湿度上升，成为导致干燥机中的热效率降低的重要原因。
[0047]可是，如果有至少2级阻尼器或I台旋转阀，则能够进行空气锁闭，从而防止上述问题。另外，阻尼器或旋转阀只是承接被处理物并释放该承接而允许重力落下的构件，不是螺旋输送机或带式输送机这样的水平方向的机械输送手段，因此不会产生与这些输送机的使用相伴随的磨损或剪切力。因此，最终不会有杂质混入制品，最终也不会存在下述情况:制品的粒子形状变形或者粒度分布发生变化。
[0048](清洗装置)
[0049]固液分离装置通常被罩覆盖，在该罩上形成有被处理物的排出口。并且，可以构成为:利用清洗液，对呈环状的一个分离滤布上的压榨前的被处理物进行清洗。在这种情况下，如果清洗液温度是例如60?75 °C的高温，则罩内的气体会伴随有大量的蒸气，如果清洗液温度是10?50°C，则能够避免被处理物在卧式旋转式干燥机的入口部分处的附着和载气的相对湿度的过度上升，从而显著地抑制上述问题的发生。
[0050](袋式过滤器)
[0051]从卧式旋转式干燥机排出的载气(以下，称为“废气”。)有时含有金属等的微粒(干燥制品)。因此，在所述干燥机的后级还设有袋式过滤器，由此，能够捕获从干燥机排出的废气中的微粒进行回收。另外，由于在过滤室中去除了微粒，因此能够将清洁的气体排出到大气中。
[0052](排气罩，蒸气管)
[0053]在卧式旋转式干燥机上设有排气罩，该排气罩覆盖旋转筒的整个出口侧端部，用于将旋转筒的废气排出，并且该排气罩与所述袋式过滤器连接，使蒸气管在该排气罩中绕tx，能够保温。
[0054]在本发明中，由于使载气在旋转筒内以与被处理物的输送方向相同的方向的并流的方式流通，因此干燥品在出口侧处的温度较低。。
[0055]因此，通过使蒸气管在排气罩中绕行来进行保温，能够顺畅地进行水蒸气的排出。
[0056]在被处理物含有粒径为ΙΟΟμπι以下的金属微粒的情况下，本发明能够特别显著地改善以往的课题。可是，在本发明中，也可以是金属粉体以外的无机粉体、有机粉体或高分子粉体等。
[0057]在本发明中，如前所述，对于脱水后的浆状物，含液率为19?12wt%(W.B.)是最合适的。
[0058]发明的效果
[0059]根据本发明，能够防止干燥品的污染、粒子形状的变形以及粒度分布的变化。其结果是，最终能够防止制品的质量和成品率降低。
【附图说明】
[0060]图1是本发明的固液分离和干燥设备的整体图。
[0061]图2是本发明的固液分离装置的概要侧视图。
[0062]图3是本发明的干燥装置的概要立体图。
[0063 ]图4是本发明的干燥装置的侧视图。
[0064]图5是实施例和比较例的说明图。
[0065]图6是示出设在旋转筒上的排出口的侧视图。
[0066]图7是示出外壳的另一实施例的剖视图。
[0067]图8是不出外壳的另一实施例的侧视图。
[0068]图9是固液分离装置的分离辊的局部剖视图。
[0069]图10是固液分离装置的侧视图。
[0070]图11是本发明的另一实施例的固液分离和干燥设备(有阻尼器)的整体图。
[0071]图12是本发明的另一实施例的固液分离和干燥设备(无阻尼器)的整体图。
【具体实施方式】
[0072]图1是本发明的固液分离和干燥设备的整体图。对该固液分离和干燥设备供给细粉浆状物，进行固液分离和干燥，由此，最终获得制品。以下，对这些内容进行详述。
[0073](被处理物P)
[0074]对于被处理物P，可以列举出与金属细粉浆状物的例子相关的实施方式。对于该金属细粉浆状物，特别是粒径为ΙΟΟμπι以下的金属微粒的浆状物的情况下，本发明的效果显著地显现。作为该微粒的例子，可以列举出过渡金属化合物、锂盐粉末、金属精炼灰尘、银粉末等金属细粉。更详细来说，作为过渡金属化合物，可以列举出钛酸锂、氧化铁、磷酸铁、氢氧化镍、镍锰钴化合物等。另外，作为金属精炼灰尘，可以列举出铁、锌、铜等。关于浆状物，除了将水作为分散介质外，也可以将其他液体作为分散介质。并且，在本发明中，除了金属细粉外，也可以是无机粉体或有机粉体、高分子粉体等。
[0075](粒径)
[0076]本发明的“粒径”是指中位粒径(也称作中值粒径)。例如利用以下的方法来确定中位粒径。详细来说，通过JIS 8825 2013所述的方法，利用激光衍射式粒度分布测量装置(例如，商品名为SALD-3100，岛津制作所社制)测量粒度分布，将累积体积相当于50 %时的粒径确定为中位粒径(D50 )。
[0077 ]并且，所述被处理物P中含有的微粒的粒径的范围优选是I ΟΟμπι至0.0 Ιμπι。
[0078](固液分离装置51)
[0079]本发明的固液分离装置51具有:分离滤布1(以下，称作“滤布I”。)，其卷绕在多个辊2上行进;水平式真空过滤装置4，其对被从供给口 3供给到所述滤布I上的被处理物P进行过滤；以及固液分离装置9，其被设置在所述水平式真空过滤装置4的后级，被用作2次脱水机构。作为其例子，可以列举出日本特许第4677484号的装置。关于结构例，在必要的范围内进行以下说明。
[0080]当载着被处理物P的滤布I在真空托盘上行进时，所述水平式真空过滤装置4隔着该滤布I进行真空吸引，由此过滤被处理物P。
[0081 ]另外，例如如日本特许第4677484号公报、日本特许第4739401号公报、日本特许第4381461号公报、日本特许第4381462号公报所示，水平式真空过滤装置4为这样的结构:使清洗液从滤布I上的被处理物P(脱水沉积物)的上方流下，使被处理物P中含有的杂质溶解于该清洗液中，并清洗脱水沉积物，从而提高制品纯度，由于上述结构是通用的，因此在图2中对其详细情况并不进行图示。
[0082]作为清洗液，根据被处理物的种类来区分使用水以外的酸性液等。
[0083 ] 清洗液的温度希望是1?50 °C。另外，也可以是60?7 5 °C的高温清洗液。
[0084]在清洗液的温度较高的情况下，为了提高热效率，希望利用罩51包围水平式真空过滤装置4来防止蒸气的流出。
[0085]但是，仅通过该水平式真空过滤装置4无法使大于大气压的差压作用于被处理物。因此，过滤后的脱水沉积物的含液率有时无法达到目标值。
[0086]从而，固液分离装置51在水平式真空过滤装置4的后级具备固液分离装置9。利用该固液分离装置9进行2次脱液(脱水)，从而使过滤后的脱水沉积物的含液率降低。
[0087]所述固液分离装置9具备分离辊7和分离滤布8。分离辊7在位于被供给有被处理物P的滤布I的内侧的多个辊2中，被设置在比所述水平式真空过滤装置4靠行进方向下游侧的位置。在分离辊7的外周面，如图9所示那样形成有通风孔7A，通风气体g从分离辊7的内侧经由该通风孔7Α、7Α.._朝向外侧通风。该通风气体g穿过滤布I使滤布I上的被处理物P固液分离。
[0088]在所述分离辊7的内周部，互相隔离地在周向上以大致等间隔形成有多个通风气体腔室7B，所示通风气体腔室7B用于使通风气体g从分离辊7的通风孔7A进行通风。并且，在形成有各通风气体腔室7B的范围内的分离辊7的外周面上，分别形成有凹部。另外，所述通风孔7A在凹部的底面开口。
[0089]并且，所希望的是，利用分散构件7C使通风气体g在分离辊7的外周面与所述滤布I之间分散来对被处理物P进行通风，从而使被处理物P固液分离，其中，所述分散构件7C针对多个通风气体腔室7B分别互相隔离地收纳在分离辊7的外周面的凹部中，从而夹设在分离辊7的外周面与所述滤布I之间。对分散构件7C进行例示，可以列举出金属网、树脂网、网眼比所述滤布I粗的滤布、烧结金属网等。另外，优选将该分散构件7C在分离辊7的中心轴线方向上配置于和被处理物P在分离辊7的外周面上的宽度相等的范围、或者比该宽度窄的范围内。
[0090]如所述那样，在分离辊7的外周卷绕有滤布I，随着该滤布I移动，被处理物P被供给至分离辊7与分离滤布8之间。这样，在所述分离辊7的外周面上，将被处理物P夹入滤布I与分离滤布8之间进行压榨，由此能够进一步脱液。为了提高此时的压榨力，在分离滤布8的背面设有压榨带10，该压榨带10从分离滤布8的背面侧将该分离滤布8向被处理物P按压。作为压榨带10，可以使用金属、树脂、橡胶、布等合适的材质的压榨带，但优选具有透气性，以便能够从通风气体腔室7B通风。
[0091]这样，被处理物P在被按压至旋转的分离辊7的外周时，除了承受分离辊7的径向的按压力外，还由于在隔着被处理物P的滤布I与分离滤布8之间产生的行进距离之差、即圆周速度之差而在周向上承受剪切力，因此被处理物P被高效地压榨。
[0092]另外，像这样被压榨的被处理物P还在分离辊7的径向上被通风，由此使液体成分经由分离滤布8分离。其结果是，即使对于仅通过朝向与滤布I垂直的方向的面压或线压和加压而难以实现含液率的充分降低的被处理物P，也能够促进液体成分的有效去除。
[0093]另外，在形成有通风孔7A的分离辊7的外周面上，如果将被处理物P夹入其中的滤布I和分离滤布8仅保持该状态紧密贴合地进行压榨、通风，则在相对于位于分离辊7的外周面的通风孔7A处且卷绕在分离辊7上的部分来说位于通风孔7A彼此之间的部分处，通风气体g针对被处理物P的通风量减少，因此存在如下可能性:含液率的降低不够充分，并且，对于被处理物P的沉积物的整体来说，可能在含液率上产生局部的偏差。
[0094]因此，本发明的固液分离装置9在分离辊7的外周面与滤布I之间夹设有通风气体g的分散构件7C，使从分离辊7的外周面的通风孔7A喷出的通风气体g在分离辊7的外周面与滤布I之间分散，由此使通风气体g针对被滤布I和分离滤布8夹入的被处理物P均匀地通风。其结果是，实现了沉积物整体的含液率的均匀化，并且促进了含液率自身的降低。并且，作为其他形态，也可以在分离辊7的外周面上细细地形成多个通风孔。
[0095]在固液分离装置9中脱液(脱水)后的被处理物被输送至使滤布I与分离滤布8的紧密贴合状态分开的位置，滤布I和分离滤布8向不同的方向移动，在滤布I与分离滤布8分开时，被处理物从固液分离装置51排出。
[0096]另外，为了将附着(残留)在滤布1、分离滤布8和压榨带10的表面上的被处理物除去，在分开的滤布1、分离滤布8和压榨带10的行进路径上具备未图示的滤布I的清洗装置、图10所示的分离滤布清洗装置20或者压榨带清洗装置21，这些清洗装置朝向滤布1、分离滤布8和压榨带10喷射清洗液。并且，也可以仅对滤布1、分离滤布8和压榨带10中的任意进行所述清洗。
[0097]此处所供给的清洗液的温度只要是10°C?75°C即可，特别优选是10°C?50°C。如果清洗液的温度是例如60?75°C，则覆盖固液分离装置51的罩51A内会充满大量的蒸气。其结果是，经由落下滑道40、输送装置52、供给滑道43和被处理物供给通道41与罩51A连通的卧式旋转式干燥机53的入口部分53A的湿度升高，被处理物可能附着在入口部分53A上。在经由流下流路140连通的情况下也同样存在导致被处理物附着的可能性。另外，还存在载气G的湿度上升的可能性。通过将清洗液的温度设定为10?50°C，能够避免被处理物在卧式旋转式干燥机的入口部分处的附着和载气的相对湿度的过度上升。
[0098]此外，还可以在分开后的滤布I和分离滤布8的行进路径上设置刮板22，将附着于滤布I和分离滤布8上的被处理物刮掉。
[0099]这样的固液分离装置51被罩51A覆盖，在该罩51A上形成有被处理物的排出口63。另外，在罩51A上设置有排气口 60，该排气口 60用于将由清洗液产生的蒸气排出。排气口 60经由管路61与排气用送风机62等连接，对罩51A内进行排气。
[0100]如果利用本发明的固液分离装置51对例如含液率为大约90wt%(ff.B.)的细粉浆状物进行固液分离处理，则能够脱液至大约15wt % (W.B.)的程度。
[0101]并且，即使在水平式真空过滤装置4、滚筒式真空过滤装置或带式压力脱水机中组装离心分离机或压滤机等，如前所述，对于脱液(脱水)后的浆状物的含液(含水)率来说，35?30wt %(ff.B.)的程度也是极限。
[0102](输送装置52)
[0103]通过所述固液分离装置51脱液(脱水)后的被处理物(脱液物)被送往后述的卧式旋转式干燥机53。在从固液分离装置51向卧式旋转式干燥机53的输送中使用了输送装置52。作为该输送装置52，可以采用使用了例如橡胶带的带式输送机。
[0104]带式输送机52在带式输送机52的起始端侧承接从固液分离装置51排出并经由落下滑道40落下的脱液物，并将该脱液物从终端侧排出。排出的脱液物被向与供给滑道43和供给口 53A连接的被处理物供给通道41 (以下，称作“供给通道41”。)引导。
[0105]在图1的形态中，在供给滑道43的中途设有(双)阻尼器42，该(双)阻尼器42是以上下两重的方式配置有使该流路开闭的滑动闸门而成的。也可以使用旋转阀来代替阻尼器42 ο
[0106]并且，阻尼器42也可以不经由供给滑道43而与带式输送机52和卧式旋转式干燥机53之间连接。
[0107]在所述供给滑道43上设有载气G的吹入口43Α。在图1的设有阻尼器的形态中，将吹入口 43Α设在阻尼器42的下游侧，使载气G从阻尼器42的下游侧流入。
[0108]另外，在阻尼器42不经由供给滑道43与带式输送机52和卧式旋转式干燥机53之间连接的情况下，只要构成为使净化用载气G流入阻尼器42和卧式旋转式干燥机53中的任意一方即可。
[0109]并且，也可以将吹入口43Α设置于卧式旋转式干燥机53，使净化用载气G直接流入卧式旋转式干燥机53。
[0110]所述供给通道41由与供给滑道43连接的垂直部41Α、和与垂直部41Α连接且具有供给口 53Α的倾斜部4IB构成。供给通道41固定于固定部件E，该固定部件E是为了对旋转筒30的一端侧进行密封而设置的。
[0111]可以根据需要在所述供给通道41上设置振动发生装置44，利用振动发生装置44所产生的振动来防止脱液物附着于所述供给通道41。该振动发生装置44设置于供给通道41的倾斜部41B，其位置处于长度方向上的垂直部41A侧，优选处于与垂直部41A的连接部附近。通过将振动发生装置44设置在这样的位置，被处理物从供给滑道43落下的落下位置和振动发生装置44的设置位置大概一致。因此，落下到振动发生源的附近的脱液物被迅速地供给至干燥机53。并且，作为该振动发生装置44，可以采用质量不平衡型、电动型、油压型等公知的振动发生装置44。另外，在供给通道41上设置振动发生装置44时，优选将其经由弹簧等弹性部件与固定部件E固定在一起。
[0112](卧式旋转式干燥机53)
[0113]对于本发明的卧式旋转式干燥机53，可以使用例如间接加热型卧式旋转式干燥机。
[0114]该卧式旋转式干燥机53具备:绕轴心旋转自如的旋转筒30，其在一端侧具有脱液物的供给口 53A，并在另一端侧具有干燥物的排出口 53B;和加热构件31，其对该旋转筒30的内部进行加热。
[0115]从供给口53A供给到干燥机53内的脱液物向另一端侧移动，并在从排出口 53B排出的过程中被所述加热构件31加热而干燥。
[0116]所述加热构件31可以设置成沿着旋转筒30的轴心方向延伸的加热管。该加热管31由多个金属制的管构成，以相对于旋转筒30的轴心成同心圆的方式、或者以放射状沿周向和径向安装。
[0117]作为加热介质的蒸气等在该加热管31的内部流动，对在旋转筒30内部移动的被处理物(脱液物)间接加热。并且，该加热介质的供给和排出的方向不受限定。
[0118]从所述吹入口43A吹入的载气G随着从被处理物蒸发出来的水分从外壳33的排气口 34排出。并且，载气G由于在被处理物供给通道41内流动，因此也能够作为被处理物供给通道41的清洗用气体发挥功能。
[0119]该载气G流动的方向采用和被处理物P的流动方向相同的“并流”。
[0120]在所述旋转筒30的另一端侧具备外壳33，该外壳33与形成于旋转筒30的排出口53B连通，用于将旋转筒30内的载气G排出到流路54中。在该外壳33的上部形成有载气G的排气口 34，排气口 34和流路54连接。另外，在外壳33的底面设有被处理物P的排出口 35。
[0121]并且，希望在该外壳33的外表面设置加热配管33A，使蒸气等加热介质S在该加热配管33A中流动，对外壳33内的载气G加热，以免其结露。
[0122]S卩，在本发明中，由于使载气G朝向与被处理物的输送方向相同的方向流通(采用并流)，因此出口侧处的载气G的温度较低。因此，通过使蒸气管33A在排气罩33中绕行来进行保温，能够抑制水蒸气的冷凝，顺畅地将水蒸气排出。
[0123]并且，所述蒸气管33A例如可以呈螺旋状配置在外壳33的外表面。
[0124]在本实施方式中，外壳33构成为覆盖旋转筒30，但不限于该形状，如图7所示，也可以是这样的结构:将外壳33安装于旋转筒30的端面，将被外壳33所具备的未图示的上拨叶片输送的被处理物P从排出口35排出，使载气从排气口34排出。另外，如图8所示，也可以是，在形成于旋转筒30的载气排出口 53D和被处理物排出口 53C在旋转筒30的轴向上处于不同的位置的情况下，在各排出口 53C、53D处分别具备外壳33。在这种情况下，只要至少在覆盖载气排出口 53D的外壳33中配置加热管33A即可。
[0125]并且，外壳33通过未图示的构件固定于地面，不随旋转筒30的旋转一起旋转。
[0126]来自排气口34的废气(载气G)经由流路54被供给至袋式过滤器55。通过袋式过滤器55捕捉与载气G—起飞散的金属微粒，将其作为干燥制品回收。并且，优选的是，希望在从排气口34至流路54和袋式过滤器55的范围内，也与外壳33相同地设置加热配管(未图示)，以防止废气的结露。
[0127](流下流路140)
[0128]在图11中示出了本发明的另一实施例的固液分离和干燥设备(有阻尼器)的整体图。通过所述固液分离装置51脱液(脱水)后的被处理物(脱液物)被送入所述卧式旋转式干燥机53。在从固液分离装置51朝向卧式旋转式干燥机53的输送中使用了流下流路140，该流下流路140含有供给滑道43和供给通道41。
[0129]从固液分离装置51排出且经由罩51A的排出口63落下的脱液物被导入供给滑道43，该供给滑道43与卧式旋转式干燥机53的被处理物供给通道41和供给口 53A连通。
[0130]在图11的形态中，在流下流路140的中途设有(双)阻尼器42，该(双)阻尼器42是以至少上下两重的方式配置有使该流路开闭的滑动闸门而成的。
[0131]在所述流下流路140上设有载气G的吹入口43A。在图11的设有阻尼器的形态中，将吹入口 43A设在阻尼器42的下游侧，使载气G从阻尼器42的下游侧流入。
[0132]并且，也可以将吹入口43A设置于卧式旋转式干燥机53，使净化用载气G直接流入卧式旋转式干燥机53。
[0133]在图11的形态中，作为使包围固液分离装置51的罩51A内和卧式旋转式干燥机53内连通和断开的空气闭锁设备，使用了阻尼器42，但是，也可以使用I级或I级以上的未图示的旋转阀。
[0134]另外，也可以适当地如图12所示那样不使用空气闭锁设备，仅借助被处理物的下落重力将被处理物移送至卧式旋转式干燥机53。该形态在清洗液温度为10 °C?50 °C时特别有效。这是因为，如果是上述的温度，则即使不使用空气闭锁设备，被处理物附着于干燥机53的入口部分53A或者载气G的相对湿度过度上升的可能性也较低。
[0135]并且，可以在供给通道41的倾斜部41B上设置振动发生装置44。详细来说，设置在长度方向上的垂直部41A侧，优选设置在与垂直部41A连接的连接部附近。通过将振动发生装置44设置在这样的位置，被处理物从供给滑道43落下的落下位置和振动发生装置44的设置位置大概一致。因此，落下到振动发生源的附近的脱液物被迅速地供给至干燥机53。
[0136]实施例
[0137]<实施例1>
[0138]本
【发明人】为了确认本发明的效果而使用图1的设备进行了镍钴锰化合物的固液分离和干燥。
[0139]处理了含液率为90wt%(W.B.)的镍钴锰化合物。如果以干燥物状态的量进行换算，则处理量是100kg/h。
[0140]在利用本发明的固液分离装置51处理镍钴锰化合物后，在其排出口处，能够使含液率下降至15wt%(W.B.)。
[0141]使用带式输送机将该固液分离后的被处理物(脱液物)送入干燥装置53，在通过该干燥装置53进行干燥后，能够干燥至Iwt % (W.B.)。
[0142]通过所述干燥，在供给口53A处为10°C的被处理物的温度在排出口 53B处上升至1200C。载气G的供给量是35kg/hr。
[0143]然后，利用ICP发光分光分析法或荧光X线分析法分析被处理物的干燥品，没有发现异物的混入，也没有发现污染。另外，没有发现干燥品的粒子形状的变形。
[0144]<实施例2和比较例I >
[0145]如图5的(A)(B)所示，通过利用作为间接加热型卧式旋转式干燥机的蒸汽管干燥器(以下，称作“STD”。)进行的干燥、和利用喷雾式等的气流干燥机进行的干燥，调查了出口侧的氧浓度。在气流干燥机的情况下为20vol%，在STD的情况下为llvol%。
[0146]这意味着:在STD的情况下，干燥品的氧化反应得到抑制，因此，适用于针对为了避免氧化所导致的质量恶化的材料的干燥。
[0147]<比较例2>
[0148]另外，由于掌握到如下现象:在使载气对流的情况下，废气中的水分会冷凝从而在处理物上结露，因此，在对干燥处理后的被处理物的水分上升了多少进行调查后可知:在并流的情况下，水分上升为15wt % (W.B.)，在对流的情况下，水分上升为18wt % (W.B.)。由此可知，在载气为并流的情况下，能够防止被处理物的附着故障或造粒。
[0149]标号说明
[0150]1:滤布(分离滤布)；
[0151]IA:水平部；
[0152]2:辊；
[0153]3:供给口；
[0154]4:水平式真空过滤装置；
[0155]7:分离辊；
[0156]7A:通风孔；
[0157]7B:通风气体腔室；
[0158]7C:分散构件；
[0159]8:分离滤布；
[0160]9:固液分离装置；
[0161]10:压榨带；
[0162]20:分离滤布清洗装置；
[0163]21:压榨带清洗装置；
[0164]22:刮板；
[0165]30:旋转筒；
[0166]31:加热构件(加热管)；
[0167]33:外壳;
[0168]33A:加热配管；
[0169]34:排气口；
[0170]35:排出口；
[0171]40:落下滑道；
[0172]41:被处理物供给通道(供给通道)；
[0173]41A:垂直部；
[0174]41B:倾斜部；
[0175]42:阻尼器；
[0176]43:供给滑道；
[0177]43A:吹入口；
[0178]44:振动器；
[0179]51:固液分离装置；
[0180]51A:罩；
[0181]52:输送装置(带式输送机);
[0182]52A:带；
[0183]52B:(带式输送机的)排出口；
[0184]52C:(带式输送机的)供给口；
[0185]53:卧式旋转式干燥机；
[0186]53A:供给口；
[0187]53B:排出口；
[0188]53C:被处理物排出口；
[0189]53D:载气排出口；
[0190]54:流路；
[0191]55:袋式过滤器；
[0192]56:双阻尼器；
[0193]60:排气口；
[0194]61:管路；
[0195]62:排气用送风机；
[0196]63:(固液分离装置的)排出口；
[0197]140:流下流路；
[0198]E:固定部件；
[0199]G:载气；
[0200]P:被处理物；
[0201]S:加热介质；
[0202]g:通风气体。
【主权项】
1.一种细粉浆状物的固液分离和干燥设备，其特征在于， 所述细粉浆状物的固液分离和干燥设备具备: 固液分离装置，所述固液分离装置具有这样的结构，即，呈环状的一对分离滤布重合地卷绕在沿周向旋转的分离辊的外周，并且能够沿着所述分离辊的旋转方向行进， 被供给至所述一对分离滤布之间的被处理物在所述分离辊的外周面上被夹入所述一对分离滤布之间而被压榨，同时，利用以从所述分离辊的内侧朝向外侧的方式从形成于所述分离辊的外周面上的通风孔通风的通风气体进行脱液;和 卧式旋转式干燥机，该卧式旋转式干燥机设置在所述固液分离装置的后级，并且具备旋转筒和加热构件，所述旋转筒绕轴心方向旋转自如，在一端侧具有被处理物的供给口，并在另一端侧具有被处理物的排出口，所述加热构件具有设在旋转筒内部的使加热介质流通的加热管，在将从所述旋转筒的供给口供给的被处理物从排出口排出的过程中，利用所述加热构件进行加热干燥， 载气在所述旋转筒内以与被处理物的输送方向相同的方向的并流的方式进行流通。2.根据权利要求1所述的细粉浆状物的固液分离和干燥设备，其中， 在所述固液分离装置和所述卧式旋转式干燥机的供给口之间设有带式输送机。3.根据权利要求1或2所述的细粉浆状物的固液分离和干燥设备，其中， 在所述带式输送机的排出口和卧式旋转式干燥机的供给口之间设有阻尼器，所述载气从比所述阻尼器接近卧式旋转式干燥机的一侧流入。4.根据权利要求1所述的细粉浆状物的固液分离和干燥设备，其中， 所述细粉浆状物的固液分离和干燥设备具备流下流路，所述流下流路没有使用机械输送手段而是借助下落重力将从细粉浆状物的所述固液分离装置排出的被处理物引导至所述卧式旋转式干燥机的供给口。5.根据权利要求4所述的细粉浆状物的固液分离和干燥设备，其中， 所述流下流路仅借助下落重力将所述被处理物引导至所述卧式旋转式干燥机的供给□ O6.根据权利要求4所述的细粉浆状物的固液分离和干燥设备，其中， 在所述流下流路上设有空气闭锁设备，该空气闭锁设备用于使包围固液分离装置的罩内和卧式旋转式干燥机内连通和断开。7.根据权利要求6所述的细粉浆状物的固液分离和干燥设备，其中， 所述空气闭锁设备是在被处理物的落下方向上具备的多个阻尼器。8.根据权利要求6所述的细粉浆状物的固液分离和干燥设备，其中， 所述空气闭锁设备是在被处理物的落下方向上具备的旋转阀。9.根据权利要求6所述的细粉浆状物的固液分离和干燥设备，其中， 在所述流下流路上设有振动发生装置。10.根据权利要求1或2所述的细粉浆状物的固液分离和干燥设备，其中， 在所述卧式旋转式干燥机的载气的排出流路上设有袋式过滤器。11.根据权利要求10所述的细粉浆状物的固液分离和干燥设备，其中， 在所述卧式旋转式干燥机上设有排气罩，在所述排气罩中具备加热管，其中，所述排气罩与旋转筒的另一端侧端部连接，将旋转筒的废气排出，并且所述排气罩与所述袋式过滤器连接。12.一种细粉浆状物的固液分离和干燥方法，其特征在于， 利用如下结构的固液分离装置对被处理物进行固液分离:呈环状的一对分离滤布重合地卷绕在沿周向旋转的分离辊的外周，并且能够沿着所述分离辊的旋转方向行进，被供给至所述一对分离滤布之间的被处理物在所述分离辊的外周面上被夹入所述一对分离滤布之间而被压榨，同时，利用从形成于所述分离辊的外周面上的通风孔通风的通风气体进行脱液； 并且，利用如下结构的卧式旋转式干燥机对固液分离后的被处理物进行干燥:所述卧式旋转式干燥机具备旋转筒和加热构件，所述旋转筒绕轴心方向旋转自如，在一端侧具有被处理物的供给口，并在另一端侧具有被处理物的排出口，所述加热构件具有设在旋转筒内部的使加热介质流通的加热管，在将从所述旋转筒的供给口供给的被处理物从排出口排出的过程中，利用所述加热构件进行加热干燥， 在该细粉浆状物的固液分离和干燥方法中， 载气在所述旋转筒内以与被处理物的输送方向相同的方向的并流的方式进行流通。13.根据权利要求12所述的细粉浆状物的固液分离和干燥方法，其中， 在没有使用机械输送手段的情况下，借助下落重力将从细粉浆状物的所述固液分离装置排出的被处理物经由流下流路引导至所述卧式旋转式干燥机的供给口。14.根据权利要求12或13所述的细粉浆状物的固液分离和干燥方法，其中， 所述被处理物包含粒径为ΙΟΟμπι以下的微粒。15.根据权利要求12或13所述的细粉浆状物的固液分离和干燥方法，其中， 所述固液分离装置具备清洗装置，在将固液分离后的被处理物排出后，对附着在分离滤布上的被处理物喷射10°C?50°C的温度的清洗液。
【文档编号】F26B5/14GK105917184SQ201480072717
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2014年12月22日
【发明人】中田洋, 中田洋一, 渡会知则, 佐藤澄人, 诹访聪, 本间友基
【申请人】月岛机械株式会社