專利名稱：固固分離方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及分離工藝，尤其是涉及一種用于分離懸浮液中具有不同沉降速度的固體物質(zhì)的固固分離方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的分離工藝有使用篩網(wǎng)、旋流器等進行分離。篩分主要是通過不同目數(shù)的篩 網(wǎng)對物料進行粒度分級，只能用于分離較大的固體顆粒。而旋流器利用離心沉降的原理進 行固固分離，但不能徹底的分離懸浮液中的不同的固體物質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的 在于提出一種分離更徹底的用于分離懸浮液中具有不同沉降速度的固體物質(zhì)的固固分離 方法。根據(jù)本發(fā)明的一種固固分離方法，用于分離懸浮液中具有不同沉降速度的固體物 質(zhì)，包括如下步驟將懸浮液從固固分離裝置的上部的進料口加入到固固分離裝置內(nèi)，其中 所述固固分離裝置包括筒狀殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)中部的漏斗狀分布器；和通過固固分離裝 置上的供水管從分布器下方向固固分離裝置中注水，以便具有較大沉降速度的第二固體物 質(zhì)從位于固固分離裝置下部且低于分布器的第二固體物質(zhì)出口排出且具有較小沉降速度 的第一固體物質(zhì)從位于固固分離裝置上部、高于分布器且低于進料口的第一固體物質(zhì)出口 排出。根據(jù)本發(fā)明的固固分離方法，采用上述固固分離裝置，通過從供水管向殼體內(nèi)注 入水使得殼體內(nèi)形成流化床而將懸浮液中具有不同沉降速度的固體物質(zhì)分離，分離更徹 底，而且結(jié)構(gòu)簡單，降低了建造成本。另外，根據(jù)本發(fā)明的固固分離方法還具有如下附加技術(shù)特征所述固固分離方法進一步包括在第二固體物質(zhì)出口附近向固固分離裝置內(nèi)沖水 以協(xié)助第二固體物質(zhì)的排出。第二固體物質(zhì)出口形成在所述殼體的靠近底端的側(cè)壁上，且對著所述第二固體物 質(zhì)出口向固固分離裝置內(nèi)沖水。所述沖水口正對所述第二物質(zhì)出口向所述固固分離裝置內(nèi)沖水。所述殼體包括圓筒狀的上段、圓筒狀的中段、圓筒狀的下段、連接在所述上段與中 段之間的第一圓錐段和連接在中段與下段的第二圓錐段，其中上段的直徑大于中段和下段 的直徑，所述中段的直徑大于下段的直徑，其中所述分布器設(shè)置在中段內(nèi)，所述供水管插入 到中段內(nèi)。所述殼體的上段和中段均由兩個管段通過法蘭連接而成，且所述上段的下部管 段、第一圓錐段和所述下段的上部管段成一體。這樣，所述固固分離裝置通過第一圓錐段可利于懸浮液中沉降速度不同的第一固體物質(zhì)和第二固體物質(zhì)分離，而通過第二圓錐段，可利于第二固體物質(zhì)流出。本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變 得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。


本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變 得明顯和容易理解，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的固固分離方法采用的固固分離裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的固固分離方法的工藝原理圖。
具體實施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終 相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附 圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中，術(shù)語“內(nèi)”、“外”、“上”、“下”、“頂”、“底”等指示的方位或位置 關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明而不是要求本發(fā)明必須 以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。下面參考圖1-圖2描述根據(jù)本發(fā)明實施例的固固分離方法，用于分離懸浮液(也 可以稱為漿料)中具有不同沉降速度的固體物質(zhì)。由于懸浮液中的兩種固體物質(zhì)的粒度不 同、密度不同，因此使得沉降速度也不同。如圖1所示，首先介紹根據(jù)本發(fā)明的固固分離方法所采用的固固分離裝置，該裝 置包括殼體1、分布器2和供水管3。殼體1的上部設(shè)有用于加入懸浮液的進料口 11，殼體1的上部設(shè)有用于排出懸浮 液中具有較小沉降速度的第一固體物質(zhì)的第一固體物質(zhì)出口 12，第一固體物質(zhì)出口 12低 于進料口 11。在本發(fā)明的一個示例中，進料口 11形成在殼體1的頂端面上，而第一固體物 質(zhì)出口 12形成在殼體1的側(cè)壁上。例如，殼體1的頂部設(shè)有可拆卸的頂部端蓋15，而進料 口 11形成在頂部端蓋15上。通過使用可拆卸的頂部端蓋，可便于檢修和清理殼體內(nèi)部。殼體1的下部設(shè)有用于排出具有較大沉降速度的第二固體物質(zhì)的第二固體物質(zhì) 出口 13。在本發(fā)明的另一個示例中，殼體1的底端封閉，而第二固體物質(zhì)出口 13形成在殼 體1的靠近底端的側(cè)壁上。可選地，殼體1的底部可通過底部端蓋16封閉。在本發(fā)明的另一個實施例中，殼體1上還進一步包括沖水口 14，沖水口 14形成在 殼體1的側(cè)壁上且與第二固體物質(zhì)出口 13相對?？蛇x地，沖水口 14與第二固體物質(zhì)出口 正對，用于注入水流以加快推動第二固體物質(zhì)從第二固體物質(zhì)出口排出。當(dāng)然，本發(fā)明并不 限于此，例如沖水口 14與第二固體物質(zhì)出口 13相對，但是高度可以高于或低于第二固體物 質(zhì)出口 13。分布器2呈漏斗形狀且設(shè)置在殼體1內(nèi)，其中分布器2的頂部外周緣密合固定在 殼體1的內(nèi)壁上，且分布器2低于第一固體物質(zhì)出口 12。更具體而言，分布器2可以焊接到 殼體1的內(nèi)壁上，也可以在設(shè)置分布器2的位置處，將殼體1斷開，而分布器2的上部周沿 被夾壓在殼體1之間，然后通過螺栓將殼體1連接，由此固定分布器2。如圖1所示，在分布器2的下端，連接有一段預(yù)定長度的延伸管，延伸管的管徑與分布器2的下端開口直徑一 致。當(dāng)然，延伸管也可以看做是分布器2的一部分。通過設(shè)置延伸管，能夠更好地避免具有 較大沉降速度的第二固體物質(zhì)向上通過分布器2。供水管3的一端插入到殼體1內(nèi)部且供水管3的插入殼體1的一端低于分布器2。在本發(fā)明的另一個實施例中，固固分離裝置進一步包括設(shè)置在殼體1內(nèi)且位于供水管3與第二固體物質(zhì)出口 13之間的閥門4，以檢修方便。在本發(fā)明的再一個實施例中，殼體1包括圓筒狀的上段101、圓筒狀的中段102、圓 筒狀的下段103、連接在上段101與中段102之間的第一圓錐段104和連接在中段102與下 段103的第二圓錐段105，其中上段101的直徑大于中段102和下段103的直徑，中段102 的直徑大于下段103的直徑，且分布器2設(shè)置在中段102內(nèi)，供水管3插入到中段102內(nèi)。 這樣，通過設(shè)置第一圓錐段104可利于懸浮液中沉降速度不同的第一固體物質(zhì)和第二固體 物質(zhì)分離，而通過設(shè)置第二圓錐段，可利于第二固體物質(zhì)流出。在本發(fā)明的一個示例中，殼體1的上段101和中段102分別由兩個管段通過法蘭 5連接而成，且上段101的下部管段、第一圓錐段104和下段103的上部管段成一體。下面將根據(jù)圖2描述根據(jù)本發(fā)明的固固分離方法。根據(jù)本發(fā)明的固固分離方法包括如下步驟首先，將懸浮液從固固分離裝置的上部的進料口加入到固固分離裝置內(nèi)，其中固 固分離裝置包括筒狀殼體1和設(shè)置在殼體1中部的漏斗狀分布器2 ；然后，通過固固分離裝置上的供水管3從分布器下方向固固分離裝置中注水，以 便具有較大沉降速度的第二固體物質(zhì)從位于固固分離裝置下部且低于分布器的第二固體 物質(zhì)出口 13排出且具有較小沉降速度的第一固體物質(zhì)從位于固固分離裝置上部、高于分 布器2且低于進料口 11的第一固體物質(zhì)出口 12排出。在以下描述中，具體以氫氧化鎳和硫酸鈣的懸浮液為例進行說明，其中，氫氧化鎳 的沉降速度小于硫酸鈣的沉降速度，氫氧化鎳和硫酸鈣的懸浮液例如可以是濕法冶金得到 到的溶液。此外，本發(fā)明并不限于此，例如所述懸浮液也可以是氫氧化鈷或氫氧化鎂與硫酸 鈣的水溶液。如圖1-圖2所示，首先，從殼體1的進料口 11中加入氫氧化鎳和硫酸鈣的懸浮液， 同時，供水管3向殼體1的中段102內(nèi)注入水，可選地，水和懸浮液之間的比例可為1 1， 使得在中段102區(qū)域內(nèi)形成保持一定速度V的流化床，此時，氫氧化鎳的沉降速度V2、流化 床的流速V和硫酸鈣的沉降速度Vl之間的關(guān)系為V2 < V < VI，從而可將沉降速度較小的 氫氧化鎳在還沒通過分布器就被反向上推動，而硫酸鈣可向下沉降通過分布器沉降，進而 將氫氧化鎳和硫酸鈣分離。然后，氫氧化鎳向上運動到第一固體物質(zhì)出口 12處并排出，而 硫酸鈣向下沉降到第二固體物質(zhì)出口 13并排出，優(yōu)選地，通過沖水口 14注入的水可加快推 動硫酸鈣的排出。根據(jù)本發(fā)明的固固分離方法，通過從固固分離裝置的供水管3向殼體1內(nèi)注入水 使得殼體1內(nèi)形成流化床而將氫氧化鎳和硫酸鈣分離，分離更徹底，而且結(jié)構(gòu)簡單，降低了 建造成本。另外，供水管3內(nèi)注入的水可起到對殼體1的洗滌作用，防止各種固體物質(zhì)附著 在殼體1的內(nèi)壁。
當(dāng)然，根據(jù)本發(fā)明的固固分離方法并不限于分離以上提到的固體物質(zhì)，只要在滿 足粒度不同、密度不同即導(dǎo)致在懸浮液中沉降速度不同的兩種固體皆可用于本發(fā)明的固固 分離方法，并且，沉降速度差別越大的，分離效率及效果會越好。盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員可以理解在不 脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本 發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求
一種固固分離方法，用于分離懸浮液中具有不同沉降速度的固體物質(zhì)，其特征在于，包括如下步驟將懸浮液從固固分離裝置的上部的進料口加入到固固分離裝置內(nèi)，其中所述固固分離裝置包括筒狀殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)中部的漏斗狀分布器；和通過固固分離裝置上的供水管從分布器下方向固固分離裝置中注水，以便具有較大沉降速度的第二固體物質(zhì)從位于固固分離裝置下部且低于分布器的第二固體物質(zhì)出口排出且具有較小沉降速度的第一固體物質(zhì)從位于固固分離裝置上部、高于分布器且低于進料口的第一固體物質(zhì)出口排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固固分離方法，其特征在于，進一步包括在第二固體物質(zhì)出 口附近向固固分離裝置內(nèi)沖水以協(xié)助第二固體物質(zhì)的排出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固固分離方法，其特征在于，第二固體物質(zhì)出口形成在所述 殼體的靠近底端的側(cè)壁上，且對著所述第二固體物質(zhì)出口向固固分離裝置內(nèi) 沖水。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的固固分離方法，其特征在于，所述沖水口正對所述第二物質(zhì) 出口向所述固固分離裝置內(nèi)沖水。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固固分離方法，其特征在于，所述殼體包括圓筒狀的上段、圓 筒狀的中段、圓筒狀的下段、連接在所述上段與中段之間的第一圓錐段和連接在中段與下 段的第二圓錐段，其中上段的直徑大于中段和下段的直徑，所述中段的直徑大于下段的直 徑，其中所述分布器設(shè)置在中段內(nèi)，所述供水管插入到中段內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的固固分離方法，其特征在于，所述殼體的上段和中段均由兩 個管段通過法蘭連接而成，且所述上段的下部管段、第一圓錐段和所述下段的上部管段成 一體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種固固分離方法，用于分離懸浮液中具有不同沉降速度的固體物質(zhì)，包括如下步驟將懸浮液從固固分離裝置的上部的進料口加入到固固分離裝置內(nèi)，其中所述固固分離裝置包括筒狀殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)中部的漏斗狀分布器；和通過固固分離裝置上的供水管從分布器下方向固固分離裝置中注水。根據(jù)本發(fā)明的固固分離方法，采用上述固固分離裝置，通過從供水管向殼體內(nèi)注入水使得殼體內(nèi)形成流化床而將懸浮液中具有不同沉降速度的固體物質(zhì)分離，分離更徹底，而且結(jié)構(gòu)簡單，降低了建造成本。
文檔編號B03B5/66GK101837319SQ20101016019
公開日2010年9月22日 申請日期2010年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月23日
發(fā)明者劉金山, 孫寧磊, 王魁珽 申請人:中國恩菲工程技術(shù)有限公司