一种导体颗粒与非导体颗粒静电分离装置及方法与流程

技术领域：

本发明涉及一种导体颗粒与非导体颗粒静电分离装置及方法，属于固体废弃物综合利用技术领域。

背景技术：
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粉煤灰是燃煤电厂的主要副产品，而粉煤灰中的残炭颗粒是良导体颗粒，而无机矿物质灰颗粒则是非导体导体颗粒。如果能够对粉煤灰进行有效的处理，则可得到大量优质粉煤灰和残炭。

目前市场上虽然有数种粉煤灰的处理设备，但是物料的荷电方式大多是首先通过摩擦带电，之后进入静电场中进行分离，该种分离方式步骤繁琐且分离效率低，此外现有的分离设备结构设计方面存有一些缺陷，导致粉煤灰中的灰粒与炭粒的分离效果不理想、分离效率低、难以工业化推广，对粉煤灰的综合利用造成负面影响。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种导体颗粒与非导体颗粒静电分离装置及方法，可以有效地将混合物料按电学性质及比重的差异进行精细分选。

上述的目的通过以下技术方案实现：

一种导体颗粒与非导体颗粒静电分离装置，包括机体、设置在机体上部的供料装置和设置在机体里面的一组分选段及流程控制段，每一组所述的分选段分别包括两个位于两侧的弧形正极板和两个分别位于两侧弧形正极板下方的弧形负极板，所述的弧形正极板通过带绝缘的调节臂安装在所述的机体上，所述的弧形负极板直接与所述的机体连接，所述的弧形正极板和所述的弧形负极板之间形成静电场，每一组所述的分选段下方设置有流程控制段。

所述的导体颗粒与非导体颗粒静电分离装置，所述的流程控制段包括导体侧分料板、非导体侧分料板、导体集料斗、非导体集料斗、次级进料口、回料板，所述的导体侧分料板、非导体侧分料板、回料板末端均通过铰链与机体连接。

所述的导体颗粒与非导体颗粒静电分离装置，所述的供料装置包括料仓，所述的料仓里面设置有电加热装置，所述的料仓下部设置有电磁振动装置，所述的电磁振动装置通过给料阀连接所述的机体上的进料口。

所述的导体颗粒与非导体颗粒静电分离装置，所述的机体底部分别设置有非导体出料口、半导体出料口和导体出料口。

所述的导体颗粒与非导体颗粒静电分离装置，所述的分选段和所述的流程控制段分别设置有1-5级。

用上述导体颗粒与非导体颗粒静电分离装置进行导体颗粒与非导体颗粒静电分离的方法，该方法包括以下步骤：

步骤1，利用料仓内的电加热装置，对物料进行干燥处理；

步骤2，通过物料颗粒与电极板接触之后，利用静电场吸走导体颗粒，从而分离物料中的不同颗粒；

步骤3，利用导体侧分料板、非导体侧分料板控制分选后物料流动及进入下一级分选段的物料。

所述的方法，所述步骤2具体包括：在所述物料与正极板接触之后，通过物料中不同颗粒的荷电差异与正、负电极板间的静电场分离无物料中部分导体颗粒与非导体颗粒；在重力作用下使剩余物料进入下一级分选段。

所述的方法，所述步骤3具体包括：所述物料经分选段分离后在重力作用下进入流程控制段，通过调整流程控制段的导体侧分料板和非导体侧分料板的位置，调整分离后的剩余物料将通过集料斗进入下一级分选段继续分离；或者是分离后的导体颗粒将进入下一级分选段进行精选。

本发明所产生的有益效果：1、该装置结构合理，处理量大，分选效率高、无传动件，能耗低、操作方便、易于维修。2、本发明中物料由出料口进入静电场，首先接触负极板，可直接通过传导荷电，简化了分离步骤，提高了物料荷电效率，进而提高了分离效率。3、本发明采用双排四级分离结构，且可通过分料板控制物料的流程，实现对导体颗粒与非导体颗粒的精细分离。

附图说明

图1为本发明流程可控的导体颗粒与非导体颗粒静电分离装置结构示意图。

图2为本发明流程可控的导体颗粒与非导体颗粒静电分离装置结构的保温料仓的示意图。

图3为本发明流程可控的导体颗粒与非导体颗粒静电分离装置的分选段示意图。

图4为本发明流程可控的导体颗粒与非导体颗粒静电分离装置的控制流程装置示意图。

图中：1为料仓、2为电加热装置、3为电磁振动装置、4为给料阀、5为进料口、6为调节臂、7为弧形正极板、8为弧形负极板、9为导体侧分料板、10为非导体侧分料板、11为导体集料斗、12为非导体集料斗、13为次级进料口、14为回料板、15为非导体出料口、16为半导体出料口、17为导体出料口。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

图1为本发明流程可控的导体颗粒与非导体颗粒静电分离装置结构示意图，如图1所示，本发明的导体颗粒与非导体颗粒静电分离装置，包括机体、设置在机体上部的供料装置和设置在机体里面的一组分选段及流程控制段，每一组所述的分选段分别包括两个位于两侧的弧形正极板7和两个分别位于两侧弧形正极板下方的弧形负极板8，所述的弧形正极板通过带绝缘的调节臂6安装在所述的机体上，所述的弧形负极板直接与所述的机体连接，所述的弧形正极板和所述的弧形负极板之间形成静电场，每一组所述的分选段下方设置有流程控制段。

图2为本发明流程可控的导体颗粒与非导体颗粒静电分离装置结构的保温料仓的示意图。如图2所示，保温料仓包括：料仓1、电加热装置2、电磁振动装置3、给料阀4、进料口5。其中料仓1、电加热装置2为加热保温部分，料仓1外围可由保温隔热材料包裹，电加热装置2为9根贯穿料仓的电加热棒，其上加载380v三相电源，并可通过外电路控制9根加热棒的连接方法以实现对加热速率的控制；电磁振动装置3、给料阀4、进料口5组成供料部分，电磁振动装置3与给料阀4可以使物料颗粒均匀定量的流出料仓，进料口5可以使物料颗粒落入弧形负极板8上时单层分布。

所述的导体颗粒与非导体颗粒静电分离装置，所述的分选段和所述的流程控制段分别设置有1-5级。本实施例中以4级为例。

图3为本发明流程可控的导体颗粒与非导体颗粒静电分离装置的分选段示意图。如图3所示，分选段主要包括调节臂6、弧形正极板7、弧形负极板8。在此分选段中，弧形正极板7上可加载0-60kv直流电压，弧形负极板8与机体相连作为接地极，因此在正极板7与负极板8间可形成稳定静电场。当混合物料进入静电场区域后，导体颗粒将通过传导、感应两种方式荷上电荷，并在电场力的作用下实现与非导体颗粒的分离。调节臂6其上下两端分别于机体与弧形正极板相连接，且连接处需做绝缘处理。调节臂6可实现调节两极板间间距的作用。

图4为本发明流程可控的导体颗粒与非导体颗粒静电分离装置的控制流程装置示意图。如图4所示，流程控制装置主要包括导体侧分料板9、非导体侧分料板10、导体集料斗11、非导体集料斗12、次级进料口13、回料板14。导体侧分料板9、非导体侧分料板10、回料板14末端均与机体连接，连接方式为铰链连接，使它们可以自由转动以实现对物料流程的控制。当导体侧分料板9、非导体侧分料板10置于1号位置，则所述分选段分离得到的所述导体颗粒将落入导体料斗，而剩余物料将落入集料斗并沿料斗落入下一级分选段进一步分选；当导体侧分料板9、非导体侧分料板10置于2号位置，则所述导体颗粒将落入集料斗并沿料斗进入下一级分选段进行精选，而所述剩余物料将落入非导体料斗；在上述两种情况的后者时，当导体回料板14亦置于2号位置，则落入上级导体料斗内的导体颗粒将与该级所得导体颗粒混合进入下一级分选段。

用上述导体颗粒与非导体颗粒静电分离装置进行导体颗粒与非导体颗粒静电分离的方法，该方法包括以下步骤：

步骤1，利用料仓内的电加热装置，对物料进行干燥处理；

步骤2，通过物料颗粒与电极板接触之后，利用静电场吸走导体颗粒，从而分离物料中的不同颗粒；

步骤3，利用导体侧分料板、非导体侧分料板控制分选后物料流动及进入下一级分选段的物料。

所述的方法，所述步骤2具体包括：在所述物料与正极板接触之后，通过物料中不同颗粒的荷电差异与正、负电极板间的静电场分离无物料中部分导体颗粒与非导体颗粒；在重力作用下使剩余物料进入下一级分选段。

所述的方法，所述步骤3具体包括：所述物料经分选段分离后在重力作用下进入流程控制段，通过调整流程控制段的导体侧分料板和非导体侧分料板的位置，调整分离后的剩余物料将通过集料斗进入下一级分选段继续分离；或者是分离后的导体颗粒将进入下一级分选段进行精选。

应当指出，上述实施实例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。