[其他]微粒物料固液分離裝置和工藝系統

無效

• 申請號: 86107101
• 申請日: 1986-10-08
• 公開（公告）號: CN86107101A
• 公開（公告）日: 1987-09-02
• 發明（設計）人: 王本儀;唐蘇英;丁桐森;楊朝文
• 申請（專利權）人: 核工業部第六研究所
• 主分類號: B01D21/02
• 分類號: B01D21/02
• 代理公司: 湖南省衡陽市專利事務所
• 代理人: 周尤敏

本發明屬于一種利用流體沉降原理對微粒物料進行固液分離的裝置和工藝系統，可用于微粒物料的精選工藝中，特別是適用于高嶺土、鈦白粉的漂洗工藝。

在高嶺土精制過程中，高嶺土經化學漂白后，需要將溶浸于液相而夾帶于高嶺土微粒之間的鐵、鈦、錳離子及有機物等染色雜質漂洗出去，以提高其白度。目前國內使用的簡易方法，就是在有防腐襯里的混凝土方形池中進行漂洗，其過程是加料、加洗水、加壓縮空氣攪拌混合，讓其自然澄清，再排出上清液（漂洗水），如此循環數次，直至將染色雜質洗凈為止。

利用這種漂洗方法，由于料漿的制備、混合、澄清、排水等工序，依次在一個方形池中進行，在每一個循環作業（單段漂洗）中，都不能連續作業;由于高嶺土粒度很細（小于2微米的占75%），所以沉降速度慢，澄清時間長，生產效率低;由于方形池底部面積大，沉降時，高嶺土在池底不能很好壓縮，每次漂洗水也不可能排放得很干凈，因此，高嶺土夾帶的染色水較多，增加了漂洗次數;由于高嶺土漂白一般是在酸性介質中進行，每個方形池又是并聯操作，至使每個漂洗池一開始都要進酸度較高的漂白料漿，因此每個池子都要求防腐襯里，增加了投資費用。

根據現有技術資料（1）、（2），關于高嶺土料漿的固液分離設備，國外仍采用常規的濃密機，管式沉淀池和過濾機（板框壓濾機、園筒真空過濾機和帶式過濾機）。濃密機有機械攪拌的耙子及其動力傳動部分，需要耗能;對于酸度較高的若干漂洗段的耙子及其傳動軸等部件需考慮防腐;濃密池坡度平緩，加上耙子攪動，底流沉淀壓縮不太好，至使漂洗段數增加。過濾機雖有濾餅含水少，漂洗段數可以減少的優點，但其結構復雜，造價高，而且對于這種微粒物料，過濾強度較低，需過濾的面積比較大，過濾機臺數較多，至使設備投資費高。另外，由于耗能多，使運行費用高，操作也較麻煩。

本發明的目的在于提供一種微粒物料固液分離裝置和工藝系統，解決現有技術中存在的不能連續作業、設備投資多、費時費力等問題。

這種微粒物料固液分離裝置，如圖1所示，是由豎流式沉降分離池Ⅰ和中心進料筒Ⅱ組成的。其相對位置是使中心進料筒底面與固液分界面的距離h＝0.1～0.3米。

豎流式沉降分離池（Ⅰ），如圖1所示，由溢流堰（1）、溢流口（2）、沉降分離區（3）、沉淀壓縮區（4）和底排口（5）組成。

沉降分離池（Ⅰ）的直徑根據處理量決定。沉降分離區（3）呈園筒體，其高度一般取1.5～3米。沉淀壓縮區（4）呈倒園錐體，其頂角α₁＝60～90°。頂角愈小，物料壓縮得愈好，但整個裝置的高度則要增加，設備投資費亦增加。沉淀分離池（Ⅰ）為鋼筋混凝土結構。對于多段串聯的漂洗工藝來說，可以根據漂白料漿的酸度，在前面若干段分離池的內壁設有防腐襯里，從造價和使用情況綜合考慮，以襯環氧樹脂玻璃布為好。

中心進料筒（Ⅱ）如圖2所示，由直筒（1）、錐筒（2）、料漿分布錐（3）和連接板（4）組成。直筒內徑d由筒內物料流速決定，筒內物料流速不應大于30毫米/秒。錐筒大端內徑d₁和高度h₁分別為園筒直徑d的1.3～1.4倍。布料錐外徑d₂為錐筒大端內徑d₁的1.3～1.4倍，頂角α₂＝140～150°。布料錐底面與錐筒底面的距離h₂＝0.2～0.4米。中心進料筒用硬聚氯乙烯或其它硬質塑料制成，優點是輕便、防腐、造價低。

將上述幾臺裝置串聯起來，就組成幾段連續分離工藝系統，如圖3所示。該系統連續進料，每段連續溢出染色雜質（即漂洗水），連續排底部沉淀。洗水和料漿的混合、輸送是通過管道實現的，不用機械或壓縮空氣攪拌，從而節省動力，料漿從上一漂洗段到下一漂洗段的管道輸送，則是通過相鄰兩段設置一定的高差來實現，不需用泵揚送。段間高差h＝1米，段間距離l＝7.5米，洗水壓力p≥0.7公斤/厘米²。每一段的固液分離是在豎流式沉降分離池中進行。

在n段連續分離工藝系統中，其段數n可通過試驗得出，也可由下列公式計算出來。

n=lg ((1+q_O)Xn)/(q_OX_O) /lg (q)/(Q+q) +1

式中Q-每段漂洗水的流量，或漂洗水量與漂洗進料中干固體量之比，常稱洗水比，各段漂洗水量相等，即都為Q。

q₀-漂洗進料中液體的流量或進料料漿的液固比。

q-各漂洗段底流的液體流量或液固比。