粉料制浆方法与流程

本发明涉及制浆技术领域，具体而言，涉及一种粉料制浆方法。

背景技术：

将固体粉料与水等液体混合，并在容器中搅拌成浆料后使用，是化工生产中的一种常用工艺。但是，有些固体粉料成浆性较差，通常这类粉料具有以下特点：亲水性差、含水量低(≤5％)、粒径小(平均粒径≤100微米)、空隙丰富、堆积密度很低(≤400kg/m3)。当这类粉料与水直接混合制浆时，容易大量漂浮于水面，导致成浆速度缓慢。

技术实现要素：

鉴于此，本发明提出了一种粉料制浆方法，旨在解决现有技术中制浆速度缓慢的问题。

本发明提出了一种粉料制浆方法，该方法包括如下步骤：润湿步骤，对粉料进行润湿；混合步骤，将润湿后的粉料与补充水进行混合；成浆步骤，对混合后的粉料和补充水进行搅拌，制成浆料。

进一步地，上述粉料制浆方法中，润湿步骤中，在筒体的润湿区内润湿粉料；混合步骤中，向筒体的混合区输送补充水，以与润湿后的粉料进行混合；成浆步骤中，在筒体的制浆区搅拌混合后的粉料和补充水并制成浆料；润湿区、混合区和制浆区沿筒体轴向依次设置且相互连通，以及，润湿区与混合区相隔离。

进一步地，上述粉料制浆方法中，润湿步骤中，向润湿区输送粉料和雾化水，并对粉料和雾化水进行搅拌。

进一步地，上述粉料制浆方法中，通过在润湿区内沿筒体的径向并列设置的第一搅拌器和第二搅拌器搅拌粉料和雾化水，其中，第一搅拌器包括：第一搅拌轴，第二搅拌器包括：第二搅拌轴，第一搅拌轴和第二搅拌轴均与筒体的侧壁相垂直。

进一步地，上述粉料制浆方法中，第一搅拌器包括：至少一组第一桨叶，第二搅拌器包括：至少一组第二桨叶，每组第一桨叶和每组第二桨叶均交错布置且具有重合区域。

进一步地，上述粉料制浆方法中，每组第一桨叶与每组第二桨叶之间的重合系数为0.2～0.4。

进一步地，上述粉料制浆方法中，第一搅拌器与第二搅拌器的搅拌方向相反。

进一步地，上述粉料制浆方法中，成浆步骤中，搅拌混合后的粉料和补充水，使得粉料和补充水在制浆区循环流动混合，制成浆料。

进一步地，上述粉料制浆方法中，成浆步骤中，在制浆区内设置第三搅拌器，第三搅拌器包括：沿筒体的轴向可转动地设置于筒体内的第三搅拌轴和沿第三搅拌轴的轴向依次设置的至少两组第三桨叶，混合后的粉料和补充水在搅拌轴与筒体的内壁之间且在最边侧的两组第三桨叶之间循环流动。

进一步地，上述粉料制浆方法中，最靠近筒体底部的第三桨叶均呈上扬状态，以使混合后的粉料和补充水向筒体的顶部运动；其余各组第三桨叶均呈下压状态，以使混合后的粉料和补充水向筒体的底部运动。

进一步地，上述粉料制浆方法还包括：返料步骤，将浆料中的一部分与混合步骤中的润湿后的粉料与补充水进行混合；成浆步骤中，对混合后的浆料、粉料和补充水进行搅拌，制成浆料。

本发明中，通过预先对输入筒体内的粉料进行润湿，使得粉料能充分润湿，避免如现有技术中粉料漂浮于水面，然后再将润湿后的粉料与补充水进行混合后，再进行搅拌，便于浆料的制成，有效地提高了成浆的速度，解决了现有技术中制浆速度缓慢的问题，并且，粉料在筒体内连续运动，可大幅提高制浆速度，便于连续操作。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例提供的粉料制浆方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的粉料制浆方法的又一流程图；

图3为本发明实施例提供的粉料制浆方法中，粉料制浆装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的粉料制浆装置的俯视结构示意图；

图5为图3中a-a处的截面俯视图；

图6为本发明实施例提供的粉料制浆方法中，粉料分布和流场示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参见图1，图1为本发明实施例提供的粉料制浆方法的流程图。如图所示，粉料制浆方法包括如下步骤：

润湿步骤s1，对粉料进行润湿。

具体地，在筒体的润湿区内润湿粉料。更为具体地，向筒体的润湿区内输送粉料，并润湿粉料。

参见图3至图5，筒体1的顶部(图3所示的上部)开设有加料口11，该加料口11用于向筒体1内输送粉料。粉料可以为亲水性差、含水量低(≤5％)、粒径小(平均粒径≤100微米)、空隙丰富、堆积密度很低(≤400kg/m3)的固体粉料。当然，粉料也可以为其他性质的固体粉料，本实施例对此不作任何限制。

具体实施时，加料口11可以为至少一个，各加料口11在筒体1的顶部均匀分布。在本实施例中，加料口11为两个，两个加料口11相对于筒体1的竖向轴线对称设置。

混合步骤s2，将润湿后的粉料与补充水进行混合。

具体地，向筒体的混合区输送补充水，以使补充水与润湿后的粉料进行混合。

参见图3至图5，筒体1开设有至少一个补水口13，补水口13用于提供补充水。各补水口13可以开设于筒体1对应于混合区5处，也可以开设于筒体1的顶部处，本实施例对于补水口13的开设位置不做任何限制。每个补水口13处均可以设置有补水喷头，以保证对喷出的补充水具有一定的分散性，但是不对雾化性做强制要求。

具体实施时，补水口13的数量可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限制。具体实施时，补水口13设置为两排，每排补水口13均为至少一个，两排补水口13相对于筒体1的竖向轴线对称设置。

成浆步骤s3，对混合后的粉料和补充水进行搅拌，制成浆料。

具体地，在筒体的制浆区，对混合后的粉料和补充水进行搅拌，制成浆料，并将浆料输出筒体。其中，润湿区、混合区和制浆区在筒体内沿轴向依次设置且相互连通，以及，润湿区与混合区相隔离。

具体地，筒体1的底部(图3所示的下部)开设有出浆口12，浆料由筒体1底部的出浆口12输出。筒体1的轴向即为筒体1的高度方向，润湿区、混合区和制浆区沿筒体1的高度方向由上至下依次设置。润湿区4在筒体1内呈隔离状态，即润湿区4与混合区5相对隔离，但是润湿区4与混合区5之间的相连通仅仅是为了向混合区5输送润湿后的粉料，这样一来，便于对粉料进行润湿，并且将润湿区4与筒体1进行隔离，能够有效地提高润湿效果。

参见图3至图5，在筒体1内设置有壳体21，壳体21的第一端(图3所示的上端)开设有开口，并且，壳体21的第一端与筒体1的顶壁相连接，则壳体21与筒体1的顶壁围设成润湿区4。壳体21的第二端(图3所示的下端)开设有出料口211，以将润湿后的粉料输出壳体21进而进入混合区5。

具体实施时，润湿区4的高度，即壳体21的高度，占筒体1高度的1/3到1/2。当然，润湿区4的高度也可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限制。

具体实施时，壳体21可以包括：第一隔板212和第二隔板213。其中，第一隔板212呈环形，第二隔板213呈弧形。第一隔板212的一端与筒体1的顶部相连接，第一隔板212的另一端与第二隔板213相连接，第一隔板212构成了壳体21的侧壁，第二隔板213构成了壳体21的底部，出料口211开设于第二隔板213。

可以看出，本实施例中，通过预先对输入筒体内的粉料进行润湿，使得粉料能充分润湿，避免如现有技术中粉料漂浮于水面，然后再将润湿后的粉料与补充水进行混合后，再进行搅拌，便于浆料的制成，有效地提高了成浆的速度，解决了现有技术中制浆速度缓慢的问题，并且，粉料在筒体内连续运动，可大幅提高制浆速度，便于连续操作。

在上述润湿步骤s1中，向润湿区输送粉料和雾化水，并对粉料和雾化水进行搅拌。

具体地，筒体1顶部的加料口11与润湿区4相对应，即加料口11开设于筒体1对应于润湿区4处的顶壁，便于润湿区4接收粉料。在筒体1的顶部且与润湿区4相对应处设置有雾化喷头22，即雾化喷头22开设于筒体1对应于润湿区4处的顶壁，雾化喷头22用于喷射雾化水，以使雾化水均匀喷洒到粉料上。

具体实施时，雾化喷头22提供的水量占制浆总水量的1/3到2/3，水量可根据不同粉料的润湿难易和吸水性进行调整。如果粉料制浆时需要添加剂辅助，可预先将添加剂与水混合，再通过雾化喷头22以雾状喷出。

可以看出，本实施例中，在润湿区内，雾化水能够均匀喷洒到粉料上，便于对粉料进行润湿，有效地提高了润湿效果，并且，对粉料和雾化水的搅拌能够加快粉料的润湿，并使得粉料充分润湿。

润湿步骤s1中，通过在润湿区内沿筒体的径向并列设置设置的第一搅拌器和第二搅拌器来搅拌粉料和雾化水，其中，第一搅拌器包括：第一搅拌轴，第二搅拌器包括：第二搅拌轴，第一搅拌轴和第二搅拌轴均与筒体的侧壁相垂直。

具体地，参见图3至图5，第一搅拌器23和第二搅拌器24并列设置于壳体21内，第一搅拌器23与第二搅拌器24均沿壳体21的径向设置。其中，壳体21的轴向与筒体1的轴向相平行，壳体21的径向与筒体1的径向相平行且与筒体1的轴向相垂直，筒体1的轴向为筒体1的高度方向。第一搅拌轴沿壳体21的径向可转动地设置于壳体21内，第二搅拌轴沿壳体21的径向可转动地设置于壳体21内。

可以看出，本实施例中，第一搅拌器和第二搅拌器共同对粉料与雾化水进行搅拌，使得粉料在径向剪切的作用下与雾化水进行混合，保证了粉料的充分润湿。

润湿步骤s1中，第一搅拌器包括：至少一组第一桨叶，第二搅拌器包括：至少一组第二桨叶，每组第一桨叶和每组第二桨叶均交错布置且具有重合区域。

具体地，第一桨叶231设置的组数与第二桨叶241设置的组数相等，并且，各组第一桨叶231与各组第二桨叶241均为一一对应。每组第一桨叶231和每组第二桨叶241均交错布置且具有重合区域，也就是说，任意一组第一桨叶231均插设于相邻两组第二桨叶241之间，使得各组第一桨叶231和各组第二桨叶241为交叉插设，则各组第一桨叶231和各组第二桨叶241之间具有交叉重叠区域。这样一来，搅拌过程中能够使得粉料与雾化水更为充分的挤压和搓揉，便于对粉料进行充分润湿，达到了很好地混合、润湿的效果。

优选的，每组第一桨叶231与每组第二桨叶241之间的重合系数为0.2～0.4。更为优选的，每组第一桨叶231与每组第二桨叶241之间的重合系数为0.3。

优选的，每组第一桨叶231与每组第二桨叶241均为平直桨叶，能够对粉料具有较强的径向剪切和混合作用，从而使得粉料与雾化水更好地混合，提高了润湿效果。

更为优选的，第一搅拌器与第二搅拌器的搅拌方向相反。例如，参见图3，第一搅拌器23为顺时针转动，第二搅拌器24为逆时针转动。这样，能够对粉料进行更好地径向剪切，并对粉料与雾化水进行充分的搅拌混合，有效地保证粉料的润湿。

混合步骤s2中，壳体21与筒体1之间具有预设间隙，该间隙呈环形。各补水口13均开设于筒体1对应于壳体21与筒体1之间环形间隙处的侧壁。在本实施例中，各补水口13均开设于筒体1对应于环形间隙处的顶壁，并且，均匀分布。这样，各补水口13的设置能够使得补充水由筒体1的顶部向下流动，便于补充水在混合区5与润湿后的粉料进行充分混合。

成浆步骤s3中，搅拌混合后的粉料和补充水，使得粉料和补充水在制浆区循环流动混合，制成浆料。

具体地，在筒体的制浆区内设置第三搅拌器，第三搅拌器包括：沿筒体的轴向可转动地设置于筒体内的第三搅拌轴和沿第三搅拌轴的轴向依次设置的至少两组第三桨叶，混合后的粉料和补充水在搅拌轴与筒体的内壁之间且在最边侧的两组第三桨叶之间循环流动。

具体地，参见图3至图6，第三搅拌器3与润湿区4之间具有预设距离，则第三搅拌器3与润湿区4之间的间隙形成混合区5，混合区5用于将润湿后的粉料与补充水进行混合。具体实施时，预设距离可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限制。第三搅拌器3所对应的筒体1内的区域为制浆区6，制浆区6用于将混合后的粉料和补充水制成浆料。

第三搅拌器3沿筒体1的轴向设置，具体地，第三搅拌器3的第三搅拌轴31与筒体1的竖向轴线处于同一直线上。每组第三桨叶32在第三搅拌轴31的带动下进行旋转，从而对粉料进行搅拌。参见图3，第三搅拌轴31依次穿设筒体1的顶壁、润湿区4、出料口211、混合区5且置于制浆区6，第三搅拌轴31与筒体1的底部之间具有一定距离，以便于第三搅拌轴31在筒体1内的转动。优选的，各组第三桨叶32均选用具有较强轴向流的旋桨式桨叶。

参见图3和图6，更为优选的，当第三搅拌器旋转时，最靠近筒体底部的那组第三桨叶均呈上扬状态，以使混合后的粉料和补充水向筒体的顶部运动，防止粉料的沉积；其余各组第三桨叶均呈下压状态，以使混合后的粉料和补充水向筒体的底部运动。

具体地，每组中的每个第三桨叶32的第一端均与第三搅拌轴31相连接，第一端在第三搅拌轴31上的位置旋转呈倾斜状态。每个第三桨叶32的第二端为自由端且与第三搅拌轴31呈垂直状态，则从侧面来看，第三桨叶32与第三搅拌轴31相垂直。当第三搅拌器3旋转时，最靠近筒体1底部的那组第三桨叶32推动混合后的粉料和补充水向筒体1顶部运动，即形成了上扬，其余各组第三桨叶推动混合后的粉料和补充水向筒体1底部运动，即形成了下压。

参见图3和图6，在混合区5，润湿后的粉料与补充水进行混合，混合后的粉料和补充水在重力作用下向下掉落至制浆区6，第三搅拌器3对混合后的粉料和补充水进行搅拌。其中，最靠近混合区5的第三桨叶32，即置于最上方的第三桨叶，对粉料和补充水进行剪切，使得粉料与补充水进行充分混合，开始逐步成浆。靠近第三搅拌轴31附近的粉料被下层的第三桨叶32吸入至下一层，进而被下一组第三桨叶32进行剪切混合，直至粉料到达最靠近筒体1底部的一组第三桨叶32(置于最下方的第三桨叶)时，与呈上扬状态的置于最下方的第三桨叶发生碰撞，向四周扩散，并沿筒体1的内壁向上运动，再由第三搅拌器3的置于最上方的第三桨叶32继续对粉料进行搅拌，重复上述循环，从而使得粉料和补充水在第三搅拌轴31和筒体1的内壁之间且在最边侧的两组第三桨叶之间呈环形循环运动，制成浆料。

粉料在整个制浆过程中以移动床的方式移动，随着浆料不断由筒体1底部的出浆口12输出，制浆区6的液位下降，润湿区4内润湿后的粉料由壳体21的出料口211输出，粉料逐渐向下移动，进入混合区5和制浆区6，进而制成浆料。

可以看出，本实施例中，在粉料与补充水进行充分混合后再通过第三搅拌器对其进行搅拌，能够在较低转速下，快速搅拌制成浆料，大大加快了粉料的成浆速度，并且，粉料在筒体内连续运动，可大幅度降低各搅拌器的转速，提高制浆速度，便于连续操作。同时，浆料在第三搅拌器的作用下进行径向剪切混合和轴向循环混合，形成了强烈的循环和扰动，能够使得粉料与补充水进行充分混合搅拌制成浆料。

参见图2，图2为本发明实施例提供的粉料制浆方法的又一流程图。如图所示，粉料制浆方法包括如下步骤：

润湿步骤s1，对粉料进行润湿。

混合步骤s2，将润湿后的粉料与补充水进行混合。

成浆步骤s3，对混合后的粉料和补充水进行搅拌，制成浆料。

其中，润湿步骤s1、混合步骤s2和成浆步骤s3的具体实施过程参见上述说明即可，本实施例在此不再赘述。

返料步骤s4，将浆料中的一部分与混合步骤s2中的润湿后的粉料与补充水进行混合；其中，成浆步骤s3中，对混合后的浆料、粉料和补充水进行搅拌，制成浆料。

具体地，参见图3，筒体1对应于混合区5处的侧壁开设有返料口14，返料口14通过连通管与出浆口12相连通，出浆口12输出的浆料中的一部分经连通管输送至返料口14处，再由返料口14输送至筒体1的混合区5。在混合区5内，浆料与润湿后的粉料和补充水进行混合，混合后的浆料、润湿后的粉料和补充水再输送至制浆区6并在第三搅拌器3的搅拌下制浆。

具体实施时，通过调节出料量和返料比，即可调节粉料在筒体内的移动速度和成浆效果。

可以看出，本实施例中，通过将部分浆料重新输送至筒体内，并与润湿后的粉料和补充水进行混合，有效地提高浆料质量。

综上所述，本实施例中，通过预先对输入筒体内的粉料进行润湿，使得粉料能充分润湿，避免如现有技术中粉料漂浮于水面，然后再将润湿后的粉料与补充水进行混合后，再进行搅拌，便于浆料的制成，有效地提高了成浆的速度，并且，粉料在筒体内连续运动，可大幅提高制浆速度，便于连续操作。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。