专利名称：分离装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种分离装置，尤其是用于分离悬浮液中具有不同沉降速度的固体物 质的分离装置。
背景技术：
传统的分离设备有筛网、旋流器等。筛分主要是通过不同目数的筛网对物料进行 粒度分级，只能用于分离粒度较大的固体颗粒。而旋流器利用离心沉降的原理进行固固分 离，但不能彻底从悬浮液中分离不同的固体物质，分离效果差。例如，在湿法冶金领域，通常 需要通过沉淀净化浸出液中的金属，然后分离出具有不同粒度和重度的固体颗粒，如硫酸 钙与氢氧化钴或氢氧化镍等，传统的分离设备从浸出液内将硫酸钙与氢氧化钴进行分离的 效果差，分离不彻底。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的 在于提出一种可以更彻底地分离悬浮液中具有不同沉降速度的固体物质的分离装置。根据本发明实施例的分离装置，用于分离悬浮液中具有不同沉降速度的固体物 质，包括壳体，所述壳体的上部分别设有进料口和用于排出具有较小沉降速度的第一固体 物质的溢流口，所述壳体的下部设有用于排出具有较大沉降速度的第二固体物质的第二固 体物质出口，所述壳体的中部设有位于溢流口与第二固体物质出口之间的供水口 ；溢流槽， 所述溢流槽安装在所述壳体的上部用于承接从溢流口排出的第一固体物质，且所述溢流槽 设有第一固体物质排出口 ；和分布器，所述分布器呈漏斗状且设置在所述壳体内，其中所述 分布器的顶部外周缘与所述壳体的内壁相接，所述分布器位于溢流口与供水口之间。根据本发明实施例的分离装置，通过从供水管向壳体内注入水使得壳体内形成流 化床而将具有不同沉降速度的固体物质分离，并且具有较小沉降速度的固体物质从壳体上 部自动溢流到溢流槽内，分离效果好，并且结构简单，降低了成本。另外，根据本发明实施例的分离装置还可以具有如下附加的技术特征所述壳体为筒状，且所述壳体的顶端敞开，其中所述敞开的顶端用作所述进料口 和所述溢流口。由此，进一步简化了壳体的结构，降低了成本。所述溢流槽为圆筒状且套设在壳体的外壁上，所述溢流槽的上面设有槽盖，所述 槽盖设有用于通过它和进料口向壳体内加料的通孔，且所述第一固体物质排出口设在溢流 槽的底面上。所述分布器的下端连接有向下延伸预定长度的延伸管。由此，可以进一步提高分 离效果。所述分布器为倒截圆锥形。所述分布器具有30 °的锥角。所述第二固体物质出口形成在所述壳体的靠近底端的侧壁上。
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所述壳体的下部进一步设有邻近第二固体物质出口的冲水口。由此，能够进一步 提高具有较大沉降速度的固体物质的排放效率，避免堵塞。所述冲水口的开口方向偏离壳体下部的中心。所述壳体包括圆筒状的上段、圆筒状的中段、圆筒状的下段、连接在所述上段与中 段之间的第一圆锥段和连接在中段与下段的第二圆锥段，其中上段的直径大于中段和下段 的直径，所述中段的直径大于下段的直径，其中所述分布器设置在中段内，所述供水口设置 在所述中段上。由此，通过设置第一圆锥段可利于悬浮液中沉降速度不同的第一固体物质和第二 固体物质分离，而通过设置第二圆锥段，可利于第二固体物质流出。本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本发明的实践了解到。
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变 得明显和容易理解，其中图1是根据本发明一个实施例的分离装置的结构示意图。
具体实施例方式下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置 关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须 以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。下面参考图1描述根据本发明一个实施例的分离装置100。如图1所示，根据本发明实施例的分离装置100用于分离悬浮液中具有不同沉降 速度的固体物质。例如，悬浮液可以为湿法冶金中的浸出液在沉淀后得到的浆料，固体物质 可以为具有较大沉降速度的硫酸钙与具有较小沉降速度的氢氧化钴或氢氧化镍等。固体物 质具有不同的沉降速度是指固体物质在水中下降的速度不同，也可以认为它们具有不同的 粒度或重度。需要理解的是，在本申请的描述中，较大和较小是相对而言的，表明悬浮液内 的固体物质具有不同的沉降速度。在以下描述中，以从浸出液中为了净化钴得到的含有氢氧化钴和硫酸钙的悬浮液 为例进行说明，其中氢氧化钴的沉降速度小于硫酸钙的沉降速度。需要理解的是，本发明并 不限于此，根据本发明实施例的分离装置可以用于分离任何含有不同沉降速度的固体物质 的悬浮液或矿浆。根据本发明实施例的分离装置100也可以称为流态化分离装置且包括壳体1、分 布器2和溢流槽5。壳体1的上部设有用于加入浸出液的进料口和用于排出具有较小沉降速度的氢 氧化钴的溢流口。壳体1的下部设有用于排出具有较大沉降速度的硫酸钙的第二固体物质出口 111，壳体1的中部设有位于溢流口与第二固体物质出口 111之间的供水口。壳体1的 中部设有供水口，供水口低于溢流口且高于第二固体物质出口 111。在图1所示的示例中， 供水口处设有供水管3，用于向壳体1内供水。分布器2呈漏斗状且设置在壳体1内，分布器2的顶部外周缘与壳体1的内壁相 接以便将壳体1的内腔隔成上腔和下腔，上腔和下腔通过分布器2的内腔连通，分布器2位 于溢流口和供水口之间。溢流槽5安装在壳体1的上部，用于承接从溢流口排出的氢氧化钴，其中溢流槽5 设有第一固体物质排出口 51，用于将从溢流口接纳的氢氧化钴排出溢流槽5。需要说明的是，在本申请的描述中，术语“排出口 ”、“加料口 ”、“溢流口 ”、“冲水口 ”、 “供水口，，等可以理解为在壁上设置的开口，也可以理解为在该开口处设置的一段管。如图1所示，在本发明的具体示例中，壳体1为筒状，壳体1的上端敞开，且壳体1 敞开的上端用作进料口和溢流口，换言之，进料口和溢流口为同一开口。当然，本发明并不 限于此，例如，加料口和溢流口也可以形成在壳体1上部的侧壁上。在本发明的优选实施例中，在壳体1的顶端设有加料管110，浸出液通过加料管 110加入到壳体1内，加料管110从壳体1的顶端插入到壳体1内预定长度，以免浸出液的 加入影响氢氧化钴与硫酸钙的分离。在本发明的一些实施例中，第二固体物质出口 111形成在壳体1的靠近底端的侧 壁上，其中壳体1的底端封闭。在本发明的一些实施例中，壳体1上还进一步包括冲水口 112，冲水口 112形成在 壳体1的侧壁上且邻近第二固体物质出口 111。冲水口 112用于向壳体1内注入水以利于 硫酸钙从第二固体物质出口 111排出。优选地，冲水口 112的开口方向偏离壳体1的下部 的中心，从而从冲水口 112供给的水沿切线方向进入壳体1内，由此提高冲刷效果。在本发明的一个具体实施例中，壳体1包括圆筒状的上段101、圆筒状的中段103、 圆筒状的下段105、连接在上段101与中段103之间的第一圆锥段102和连接在中段103 与下段105的第二圆锥段104，其中上段101的直径大于中段103和下段105的直径，中段 103的直径大于下段105的直径。通过设置第一圆锥段102可利于氢氧化钴与硫酸钙的分 离，而通过设置第二圆锥段104，可利于硫酸钙的排出。在本发明的一个示例中，中段103分别由两个管段通过法兰连接而成，以便于安 装分布器2。如图1所示，冲水口 112与第二固体物质出口 111形成在下段105的底端附近的 侧壁上。供水口形成在中段103且邻近第二圆锥段104。上端101的上端开口用作加料口 和溢流口。分布器2设置在中段103内，供水管3插入到中段103内并位于分布器2下方。更具体而言，分布器2为倒截圆锥形，且具有大约30°的锥角。为了提高硫酸钙与 氢氧化钴的分离效果，在分布器2的下端连接有延伸管201，延伸管201从分布器2向下延 伸预定长度，延伸管201可以与分布器2 —体形成，由此延伸管201可以看作是分布器2的 一部分，也可以分体形成后连接到分布器2上。延伸管201的管径可以与分布器2的下端 开口直径一致。由于延伸管2的直径相对于分布器2的上端直径小，因此可以有利于减少 沉降速度较小的氢氧化钴向下移动，提高了硫酸钙与氢氧化钴的分离效果。如图1所示，在本发明的一个具体示例中，分布器2的上端形成有凸缘，中段103
5在安装分布器2的位置断开并通过法兰相连，分布器2的凸缘夹在法兰之间从而固定分布 器2，由此便于分布器2的安装和拆卸。可选地，分布器2的上端周缘可以直接焊接到中段 103的内壁上。如图1所示，在本发明的具体实施例中，溢流槽5为圆筒状且套设在壳体1的上段 101的外壁上，例如焊接到壳体1的外周壁上，溢流槽5的侧壁高度高于上段101的顶端，以 便能够接纳从上段101的顶端开口溢流出的氢氧化钴。优选地，溢流槽5的上面设有槽盖 52，槽盖52设有通孔，加料管110穿过该通孔和上段101的顶端开口伸入到壳体1内，用于 向壳体1内添加浸出液，加料管101可以固定在槽盖52上。优选地，第一固体物质排出口 51设在溢流槽5的底面上。在本发明的另一个实施例中，分离装置100进一步包括设置在壳体1的下段105 且位于供水管3与第二固体物质出口 111之间的阀门4，以检修方便。下面将参考图1描述根据本发明实施例的分离装置100的工作。由于悬浮液中的 两种固体物质的粒度或密度不同，因此沉降速度也不同。需要说明的是，在本申请的描述 中，作为第一固体物质的氢氧化钴和作为第二固体物质的硫酸钙分离仍然是以含在溶液中 的形式分离，而不能理解为没有水分的固体物质。首先，从加料管101向壳体1加入含有氢氧化钴和硫酸钙的悬浮液，同时，从供水 管3向壳体1的中段103内注入水。可选地，水和悬浮液之间的比例可以为0.5-1 1，使 得水和溶液在中段103区域内形成向上的一定速度V的流化床，此时，氢氧化钴的沉降速度 V2、流化床的流速V和硫酸钙的沉降速度Vl之间的关系为V2 < V < VI，从而可将沉降速 度较小的氢氧化钴在还没通过分布器2就被向上推动，而硫酸钙可向下通过分布器2沉降， 进而将氢氧化钴和硫酸钙分离。然后，氢氧化钴向上运动到通过上段101的顶端开口溢流到溢流槽5内，并通过第 一固体物质排出口 51排出溢流槽5，而硫酸钙向下沉降到第二固体物质出口 111排出，优选 地，通过冲水口 112向壳体1内注入以利于硫酸钙的排出。根据本发明的分离装置100，通过从供水管3向壳体1内注入水使得壳体1内形成 流化床而将氢氧化钴和硫酸钙分离，分离更彻底，而且结构简单，降低了成本。另外，供水管 3内注入的水可起到对壳体1的洗涤作用，防止各种固体物质附着在壳体1的内壁。如上所述，根据本发明实施例的分离装置100并不限于分离以上提到的固体物 质，只要在满足粒度或密度不同即在悬浮液中沉降速度不同的两种固体皆可用于本发明的 分离装置100进行分离，并且，沉降速度差别越大的，分离效率及效果会越好。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示 例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特 点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不 一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何 的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解在不 脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本 发明的范围由权利要求及其等同物限定。
权利要求
一种分离装置，用于分离悬浮液中具有不同沉降速度的固体物质，其特征在于，包括壳体，所述壳体的上部分别设有进料口和用于排出具有较小沉降速度的第一固体物质的溢流口，所述壳体的下部设有用于排出具有较大沉降速度的第二固体物质的第二固体物质出口，所述壳体的中部设有位于溢流口与第二固体物质出口之间的供水口；溢流槽，所述溢流槽安装在所述壳体的上部用于承接从溢流口排出的第一固体物质，且所述溢流槽设有第一固体物质排出口；和分布器，所述分布器呈漏斗状且设置在所述壳体内，其中所述分布器的顶部外周缘与所述壳体的内壁相接，所述分布器位于溢流口与供水口之间。
2.根据权利要求1所述的分离装置，其特征在于，所述壳体为筒状，且所述壳体的顶端 敞开，其中所述敞开的顶端用作所述进料口和所述溢流口。
3.根据权利要求2所述的分离装置，其特征在于，所述溢流槽为圆筒状且套设在壳体 的外壁上，所述溢流槽的上面设有槽盖，所述槽盖设有用于通过它和进料口向壳体内加料 的通孔，且所述第一固体物质排出口设在溢流槽的底面上。
4.根据权利要求1所述的分离装置，其特征在于，所述分布器的下端连接有向下延伸 预定长度的延伸管。
5.根据权利要求4所述的分离装置，其特征在于，所述分布器为倒截圆锥形。
6.根据权利要求5所述的分离装置，其特征在于，所述分布器具有30°的锥角。
7.根据权利要求1所述的分离装置，其特征在于，所述第二固体物质出口形成在所述 壳体的靠近底端的侧壁上。
8.根据权利要求1所述的分离装置，其特征在于，所述壳体的下部进一步设有邻近第 二固体物质出口的冲水口。
9.根据权利要求8所述的分离装置，其特征在于，所述冲水口的开口方向偏离壳体下 部的中心。
10.根据权利要求1所述的分离装置，其特征在于，所述壳体包括圆筒状的上段、圆筒 状的中段、圆筒状的下段、连接在所述上段与中段之间的第一圆锥段和连接在中段与下段 的第二圆锥段，其中上段的直径大于中段和下段的直径，所述中段的直径大于下段的直径， 其中所述分布器设置在中段内，所述供水口设置在所述中段上。
全文摘要
本发明公开一种分离装置包括壳体，其上部分别设有进料口和用于排出具有较小沉降速度的第一固体物质的溢流口，下部设有用于排出具有较大沉降速度的第二固体物质的第二固体物质出口，中部设有位于溢流口与第二固体物质出口之间的供水口；安装在壳体的上部用于承接从溢流口排出的第一固体物质且设有第一固体物质排出口的溢流槽；和呈漏斗状且设置在壳体内位于溢流口与供水口之间的分布器，分布器的顶部外周缘与壳体的内壁相接。根据本发明的分离装置，通过从供水管向壳体内注入水使壳体内形成流化床而将具有不同沉降速度的固体物质分离，具有较小沉降速度的固体物质从壳体上部自动溢流到溢流槽内，分离效果好，并且结构简单，降低了成本。
文档编号B01D21/02GK101983748SQ201010532890
公开日2011年3月9日 申请日期2010年11月2日 优先权日2010年11月2日
发明者王魁珽 申请人:中国恩菲工程技术有限公司