粉体粒度分级装置及粉体粒度分级方法与流程

本发明涉及到粉体分离机械领域，特别是涉及到一种粉体粒度分级装置及粉体粒度分级方法。

背景技术：

粉体材料是重要的产品形式，对国民经济和国防产生重要作用。为了满足不同层次的市场需求，需要对粉体进行分级。传统的分级方法是采用不同目数的筛网进行分级。优点是对于200目以下的粉体颗粒可以进行有效分级，对于200目以上的粉体进行分级效率很低。随着科技的发展，粉体分离采用振筛机，由于采用自动机械设计，过筛效率较高。但是仍然存在对于350目以上的粉体无法有效分级的缺点。另外，超细粉体在烘干时，有易结块的缺点。

而且现有的粉体分离设备，对于废弃铝空气电池、镁空气电池产生的固体粉体废弃物，目前没有效回收和利用的方法。

技术实现要素：

本发明的主要目的为提供一种可以将350目以下以及350目以上的粉体粒度分级分离的粉体粒度分级装置及粉体粒度分级方法。

本发明提出一种粉体粒度分级装置，包括搅拌机构、第一抽取泵、第一级加速机构、第一级分离机构、混合机构、第二级加速机构、第二级分离机构、固液分离机构、搅拌分散机构、过滤机构和烘干机构；搅拌机构将液体和粉体搅拌，得到液体和粉体的第一混合物；第一抽取泵将第一混合物吸取并注入第一级加速机构；第一级加速机构将第一混合物加速喷射到第一级分离机构；第一级分离机构将第一混合物中粉体颗粒由大到小多级分离；混合机构将经过第一级分离机构分离后的液体和粉体再次混合，得到第二混合物，并将第二混合物加速喷射到第二级加速机构；第二级加速机构将第二混合物加速喷射到第二级分离机构；第二级分离机构将第二混合物中的粉体颗粒由大到小再次多级分离；固液分离机构将经过第二级分离机构分离后的液体和粉体混合物中的粉体沉淀并排出部分液体，得到沉淀的粉体混合物；搅拌分散机构获取粉体混合物，将粉体振散并将粉体颗粒打磨；过滤机构将经过搅拌分散机构加工的粉体由液体中过滤出来并将液体排出；烘干机构将过滤出的粉体烘干。

进一步地，搅拌机构包括搅拌罐和搅拌装置；搅拌装置的搅拌部分设于搅拌罐内；搅拌罐设有加料口；搅拌罐连通所述第一级加速机构。

进一步地，第一级加速机构和第二级加速机构均为拉瓦尔喷管；第一抽取泵的输出端连接第一级加速机构的输入端；第一级加速机构的输出端连通第一级分离机构；第二级加速机构的进入端连通混合机构；第二级加速机构的输出端连通第二级分离机构。

进一步地，第一级分离机构包括第一通道、第一分离罐和第一挡体；第一通道连通第一级加速机构和混合机构；第一分离罐沿所述液体和粉体混合物喷射方向连通第一通道的下方侧壁；第一挡体设于第一通道内，且其设于第一分离罐与第一通道的连接口一侧，第一挡体设于第一分离罐与第一通道的连接口与混合机构之间；第一挡体为下大上小的结构，其下边连接所述第一分离罐与所述第一通道的连接口，设有迎向液体和粉体混合物的倾斜面；第一分离罐和第一挡体均为一个或多个；第一分离罐和第一挡体对应设置；当第一分离罐和第一挡体均为多个时，第一挡体均沿液体和粉体混合物喷射方向依次减小。

进一步地，混合机构包括第二抽取泵；第二抽取泵的入口端连通第一级分离机构；第二抽取泵的出口端连通第二级加速机构。

进一步地，混合机构包括储罐、中继泵、第二拉瓦尔喷管和混合仓；中继泵的进入端连通储罐的出口；中继泵的出口端连通第二拉瓦尔喷管的进入端；混合仓包括混合室、第一进入接口、第二进入接口和输出接口；混合室连通第一进入接口、第二进入接口和输出接口；第一进入接口和输出接口相对；第一进入接口连通第二拉瓦尔喷管的输出端；第二进入接口连通第一级分离机构；输出接口连通所述第二级加速机构。

进一步地，第二级分离机构包括第二通道、第二分离罐和第二挡体；第二通道连通第二级加速机构和固液分离机构；第二分离罐沿液体和粉体混合物喷射方向连通第二通道的下方侧壁；第二挡体设于第二通道内，且其设于第二分离罐与第二通道的连接口一侧，第二挡体设于第二分离罐与第二通道的连接口与固液分离机构之间；第二挡体为下大上小的结构，其下边连接第二分离罐与第二通道的连接口，设有迎向液体和粉体混合物的倾斜面；第二分离罐和第二挡体均为一个或多个；第二分离罐和第二挡体对应设置；当第二分离罐和第二挡体均为多个时，第二挡体均沿所述液体和粉体混合物喷射方向依次减小。

进一步地，固液分离机构包括固液分离罐、静电发生器、静电中和器；固液分离罐包括设于上方的分离罐进入口、设于下方的分离罐输出口和设于中上方侧壁的分离罐流体流出口；分离罐进入口连接第二级分离机构的输出口；分离罐输出口连通搅拌分散机构的进入口；静电发生器设于固液分离罐的上部，位于分离罐进入口和分离罐流体流出口之间；静电中和器设于固液分离罐的下部，位于分离罐输出口的上方。

进一步地，搅拌分散机构包括打磨罐、搅拌球磨分散釜和电磁波发射器；打磨罐包括打磨腔、打磨罐进入口和打磨罐输出口；打磨罐进入口连通固液分离机构；打磨罐输出口连通过滤机构；搅拌球磨分散釜的搅拌球磨部分设于打磨腔；电磁波发射器设于所述打磨罐的下方。

一种粉体粒度分级方法，通过上述粉体粒度分级装置实现，包括如下步骤：

将粉体和液体进行搅拌；

将搅拌后的粉体和液体的混合物进行加速；

对高速运动的粉体和液体的混合物进行第一次粒度分离；

将经过第一粒度分离的粉体和液体的混合物再次加速；

对高速运动的粉体和液体的混合物进行再次粒度分离；将经过再次分离后的粉体和液体的混合物沉淀处理，分离出部分液体；

将剩余的粉体振散并将粉体颗粒打磨；

将剩余的粉体进行固液分离并烘干。

本发明粉体粒度分级装置及粉体粒度分级方法在可以对350目以下的粉体颗粒可以进行有效分级的基础上还可以实现对350目以上的粉体颗粒有效分级，而且对于废弃铝空气电池、镁空气电池产生的固体粉体颗粒废弃物也可以实现对该粉体颗粒有效分级。

附图说明

图1是本发明粉体粒度分级装置的结构示意图；

图2是本发明粉体粒度分级装置一实施例的结构示意图；

图3是本发明粉体粒度分级装置另一实施例的结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进二步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1，本发明粉体粒度分级装置一实施例，包括搅拌机构1、第一抽取泵21、第一级加速机构2、第一级分离机构3、混合机构4、第二级加速机构5、第二级分离机构6、固液分离机构7、搅拌分散机构8、过滤机构9和烘干机构10；搅拌机构1将液体和粉体搅拌得到液体和粉体的第一混合物；第一抽取泵21将第一混合物吸取并注入第一级加速机构2；第一级加速机构2将第一混合物加速喷射到第一级分离机构3；第一级分离机构3将第一混合物中粉体颗粒由大到小多级分离；混合机构4将经过第一级分离机构3分离后的液体和粉体再次混合，得到第二混合物，并将第二混合物喷射到第二级加速机构5；第二级加速机构5将第二混合物加速喷射到第二级分离机构6；第二级分离机构6将第二混合物中的粉体颗粒由大到小再次多级分离；固液分离机构7将经过第二级分离机构6分离后的液体和粉体混合物中的粉体沉淀并排出部分液体，得到沉淀的粉体混合物，该混合物由固液分离机构7进入搅拌分散机构8；固液分离机构7与搅拌分散机构8之间或搅拌分散机构8上设有表面分散剂入口84；表面分散剂由表面分散剂入口84注入由固液分离机构7得到的混合物内，表面分散剂使粉体颗粒悬浮在液体中；搅拌分散机构8将粉体振散并将粉体颗粒打磨，打磨后的粉体颗粒的粒度相近；过滤机构9将经过搅拌分散机构8加工的粉体由液体中过滤出来；烘干机构10将过滤出的粉体烘干。粉体粒度分级装置在可以对350目以下的粉体颗粒可以进行有效分级的基础上还可以实现对350目以上的粉体颗粒有效分级，而且对于废弃铝空气电池、镁空气电池产生的固体粉体颗粒废弃物也可以实现对该粉体颗粒有效分级。

粉体可以是现有的市面上可过滤分离的粉体产品的同类产品，也可以是废弃铝空气电池、镁空气电池产生的固体粉体。

表面分散剂是一种在分子内同时具有亲油性和亲水性两种相反性质的界面活性剂。可均一分散那些难于溶解于液体的无机，有机颜料的固体及液体颗粒，同时也能防止颗粒的沉降和凝聚，形成安定悬浮液所需的两亲性试剂。

参照图2-3，在本实施例中，搅拌机构1包括搅拌罐11和搅拌装置12；搅拌装置12的搅拌部分设于搅拌罐11内；搅拌罐11设有加料口13；搅拌罐11连通第一级加速机构2。

在本实施例中，第一级加速机构2和第二级加速机构5均为拉瓦尔喷管；第一抽取泵21的输出端连接第一级加速机构2的输入端；第一级加速机构2的输出端连通第一级分离机构3；第二级加速机构5的进入端连通混合机构4；第二级加速机构5的输出端连通第二级分离机构6在搅拌装置12搅拌后的粉体和液体搅拌物由第一抽取泵21抽出，之后经过第一第一级加速机构2(拉瓦尔喷管)加速喷出，使粉体和液体得到足够的速度。

在本实施例中，第一级分离机构3包括第一通道33、第一分离罐31和第一挡体32；第一通道33连通第一级加速机构2和混合机构4；第一分离罐31沿液体和粉体混合物喷射方向连通第一通道33的下方侧壁；第一挡体32设于第一通道33内，且其设于第一分离罐31与第一通道33的连接口一侧，第一挡体32设于第一分离罐31与第一通道33的连接口与混合机构4之间；第一挡体32为下大上小的结构，其下边连接所述第一分离罐31与所述第一通道33的连接口，设有迎向液体和粉体混合物的倾斜面；第一分离罐31和第一挡体32均为一个或多个；第一分离罐31和第一挡体32对应设置；当第一分离罐31和第一挡体32均为多个时，第一挡体32均沿液体和粉体混合物喷射方向依次减小。

第一挡体32可以是三角形、弧形、梯形、半圆形、五边形、六边形及相关的多边形的一种或多种；第一挡体32在液体和粉体混合物喷射方向形成迎向液体和粉体混合物和倾斜面，由于粉体为一种材料的粉体颗粒，越重的颗粒体积越大，在最大的第一挡体32的倾斜面处较大颗粒被分离出来，其次的第一挡体32分离稍小的粉体颗粒，依此类推分离出多个粒度的粉体颗粒。

参照图2，在本实施例中，混合机构4包括第二抽取泵41；第二抽取泵41的入口端连通第一级分离机构3；第二抽取泵41的出口端连通第二级加速机构5。在经过第一级分离机构3后的液体和粉体混合物速度降低且层次较清晰，不利于分离，需要混合机构4混合及加速。第二抽取泵41将经过第一级分离机构3后的液体和粉体混合物搅拌混合后喷出。

参照图3，在另一实施例中，混合机构4包括储罐42、中继泵43、第二拉瓦尔喷管44和混合仓45；中继泵43的进入端连通储罐42的出口；中继泵43的出口端连通第二拉瓦尔喷管44的进入端；混合仓45包括混合室454、第一进入接口451、第二进入接口452和输出接口453；混合室454连通第一进入接口451、第二进入接口452和输出接口453；第一进入接口451和输出接口453相对；第一进入接口451连通第二拉瓦尔喷管44的输出端；第二进入接口452连通第一级分离机构3；输出接口453连通所述第二级加速机构5。

中继泵43将储罐42的液体经第二拉瓦尔喷管44高速喷出到输出接口453，第二拉瓦尔喷管44的输出口处(即混合室454内)形成低压，低压可以吸引经过第一级分离机构3后的液体和粉体混合物并在混合室454内混合，混合后的液体和粉体混合物被带动喷射到输出接口453。

在本实施例中，第二级加速机构5为拉瓦尔喷管；其进入端连通混合机构4；其输出端连通第二级分离机构6；进入端连通第二抽取泵41的出口端或混合仓45的输出接口453。经过混合机构4的液体和粉体混合物由第二级加速机构5(拉瓦尔喷管)加速后喷出。

在本实施例中，第二级分离机构6包括第二通道63、第二分离罐61和第二挡体62；第二通道63连通第二级加速机构5和固液分离机构7；第二分离罐61沿液体和粉体混合物喷射方向连通第二通道63的下方侧壁；第二挡体62设于第二通道63内，且其设于第二分离罐61与所述第二通道63的连接口一侧侧，第二挡体62设于第二分离罐61与第二通道63的连接口与固液分离机构7之间；第二挡体62为下大上小的结构，其下边连接第二分离罐61与第二通道63的连接口，设有迎向所述液体和粉体混合物的倾斜面；第二分离罐61和第二挡体62均为一个或多个；第二分离罐61和第二挡体62对应设置；当第二分离罐61和第二挡体62均为多个时，第二挡体62均沿所述液体和粉体混合物喷射方向依次减小。

第二挡体62也可以是三角形、弧形、梯形、半圆形、五边形、六边形及相关的多边形的一种或多种；第二挡体62在液体和粉体混合物喷射方向形成迎向液体和粉体混合物和倾斜面，由于粉体为一种材料的粉体颗粒，越重的颗粒体积越大，在最大的第二挡体62的倾斜面处较大颗粒被分离出来，其次的第二挡体62分离稍小的粉体颗粒，依此类推分离出多个粒度的粉体颗粒，经过第二级分离机构6分离后的液体和粉体混合物中粉体颗粒大小达到需求。

在本实施例中，固液分离机构7包括固液分离罐71、静电发生器72、静电中和器73；固液分离罐71包括设于上方的分离罐进入口711、设于下方的分离罐输出口713和设于中上方侧壁的分离罐流体流出口712；分离罐进入口711连接第二级分离机构6的输出口；分离罐输出口713连通搅拌分散机构8的进入口；静电发生器72设于固液分离罐71的上部，位于分离罐进入口711和分离罐流体流出口712之间；静电中和器73设于固液分离罐71的下部，位于分离罐输出口713的上方。由于粉体颗粒较小，自然沉降较慢，粉体颗粒经过静电发生器72赋予电荷快速沉淀，带点的粉体颗粒在静电中和器73中和掉电荷，粉体在下液体在上，部分液体在分离罐流体流出口712流出。

在本实施例中，搅拌分散机构8包括打磨罐81、搅拌球磨分散釜82和电磁波发射器83；打磨罐81包括打磨腔811、打磨罐进入口812和打磨罐输出口813；打磨罐进入口812设于打磨腔811的上部，打磨罐输出口813设于打磨腔811的下部；打磨罐进入口812连通固液分离机构7；打磨罐输出口813连通过滤机构9；搅拌球磨分散釜82的搅拌球磨部分821设于打磨腔811；电磁波发射器83设于所述打磨罐81的下方。

在另一些实施方式中，经过固液分离机构7分离后的粉体可以通过机器或人工等其他方式运送到打磨罐81中。

电磁波发射器83可以发射微波、中波、长波、短波、激光、红外线、紫外线、可见光、α射线、β射线、伽马射线、声波、超声波、次声波中的一种或者多种。

在本实施例中电磁波发射器83发射超声波，超声波震动粉体颗粒使粉体颗粒均匀分散，不会结成块，搅拌球磨分散釜82将粉体颗粒搅拌打磨成粒度相近的粉体颗粒。

在本实施例中，过滤机构9包括漏斗91和过滤网92，经过过滤网92过滤，粉体颗粒留在过滤网92上方，液体由漏斗91下端流出。

在本实施例中，烘干机构10将过滤机构9过滤出的粉体颗粒烘干，得到最细的粉体颗粒成品。

在一实施例中，粉体颗粒为铝空电池的废弃物氧化铝，第一分离罐31设有两个，第一个第一分离罐31内得出的是100目以上的氧化铝颗粒，第二个第一分离罐31内得出的是100—500目的氧化铝颗粒；第二分离罐61也设有两个，第一个第二分离罐61内得出的是500—1000目的氧化铝颗粒，第二个第二分离罐61内得出的是1000—2000目的氧化铝颗粒；过滤得出的是小于2000目的氧化铝颗粒。

本发明实施例还提供一种粉体粒度分级方法，通过上述任意实施例中的粉体粒度分级装置实现，包括如下步骤：

s1、将粉体和液体进行搅拌；

s2、将搅拌后的粉体和液体的混合物进行加速；

s3、对高速运动的粉体和液体的混合物进行第一次粒度分离；

s4、将经过第一粒度分离的粉体和液体的混合物再次加速；

s5、对高速运动的粉体和液体的混合物进行再次粒度分离；将经过再次分离后的粉体和液体的混合物沉淀处理，分离出部分液体；

s6、将剩余的粉体振散并将粉体颗粒打磨；

s7、将剩余的粉体进行固液分离并烘干。

本发明粉体粒度分级装置及粉体粒度分级方法在可以对350目以下的粉体颗粒可以进行有效分级的基础上还可以实现对350目以上的粉体颗粒有效分级，而且对于废弃铝空气电池、镁空气电池产生的固体粉体颗粒废弃物也可以实现对该粉体颗粒有效分级。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。