专利名称：固固分离方法
技术领域：
本发明涉及分离工艺，尤其是涉及一种用于分离悬浮液中具有不同沉降速度的固体物质的固固分离方法。
背景技术：
传统的分离工艺有使用筛网、旋流器等进行分离。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，但不能彻底的分离悬浮液中的不同的固体物质。
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 在于提出一种分离更彻底的用于分离悬浮液中具有不同沉降速度的固体物质的固固分离 方法。根据本发明的一种固固分离方法，用于分离悬浮液中具有不同沉降速度的固体物 质，包括如下步骤将悬浮液从固固分离装置的上部的进料口加入到固固分离装置内，其中 所述固固分离装置包括筒状壳体和设置在壳体内中部的漏斗状分布器；和通过固固分离装 置上的供水管从分布器下方向固固分离装置中注水，以便具有较大沉降速度的第二固体物 质从位于固固分离装置下部且低于分布器的第二固体物质出口排出且具有较小沉降速度 的第一固体物质从位于固固分离装置上部、高于分布器且低于进料口的第一固体物质出口 排出。根据本发明的固固分离方法，采用上述固固分离装置，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悬浮液中具有不同沉降速度的固体物质分离，分离更彻 底，而且结构简单，降低了建造成本。另外，根据本发明的固固分离方法还具有如下附加技术特征所述固固分离方法进一步包括在第二固体物质出口附近向固固分离装置内冲水 以协助第二固体物质的排出。第二固体物质出口形成在所述壳体的靠近底端的侧壁上，且对着所述第二固体物 质出口向固固分离装置内冲水。所述冲水口正对所述第二物质出口向所述固固分离装置内冲水。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，所述供水管插入 到中段内。所述壳体的上段和中段均由两个管段通过法兰连接而成，且所述上段的下部管 段、第一圆锥段和所述下段的上部管段成一体。这样，所述固固分离装置通过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是根据本发明的固固分离方法采用的固固分离装置的剖面结构示意图；图2是根据本发明的固固分离方法的工艺原理图。
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-图2描述根据本发明实施例的固固分离方法，用于分离悬浮液(也 可以称为浆料)中具有不同沉降速度的固体物质。由于悬浮液中的两种固体物质的粒度不 同、密度不同，因此使得沉降速度也不同。如图1所示，首先介绍根据本发明的固固分离方法所采用的固固分离装置，该装 置包括壳体1、分布器2和供水管3。壳体1的上部设有用于加入悬浮液的进料口 11，壳体1的上部设有用于排出悬浮 液中具有较小沉降速度的第一固体物质的第一固体物质出口 12，第一固体物质出口 12低 于进料口 11。在本发明的一个示例中，进料口 11形成在壳体1的顶端面上，而第一固体物 质出口 12形成在壳体1的侧壁上。例如，壳体1的顶部设有可拆卸的顶部端盖15，而进料 口 11形成在顶部端盖15上。通过使用可拆卸的顶部端盖，可便于检修和清理壳体内部。壳体1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 13。在本发明的另一个示例中，壳体1的底端封闭，而第二固体物质出口 13形成在壳 体1的靠近底端的侧壁上。可选地，壳体1的底部可通过底部端盖16封闭。在本发明的另一个实施例中，壳体1上还进一步包括冲水口 14，冲水口 14形成在 壳体1的侧壁上且与第二固体物质出口 13相对。可选地，冲水口 14与第二固体物质出口 正对，用于注入水流以加快推动第二固体物质从第二固体物质出口排出。当然，本发明并不 限于此，例如冲水口 14与第二固体物质出口 13相对，但是高度可以高于或低于第二固体物 质出口 13。分布器2呈漏斗形状且设置在壳体1内，其中分布器2的顶部外周缘密合固定在 壳体1的内壁上，且分布器2低于第一固体物质出口 12。更具体而言，分布器2可以焊接到 壳体1的内壁上，也可以在设置分布器2的位置处，将壳体1断开，而分布器2的上部周沿 被夹压在壳体1之间，然后通过螺栓将壳体1连接，由此固定分布器2。如图1所示，在分布器2的下端，连接有一段预定长度的延伸管，延伸管的管径与分布器2的下端开口直径一 致。当然，延伸管也可以看做是分布器2的一部分。通过设置延伸管，能够更好地避免具有 较大沉降速度的第二固体物质向上通过分布器2。供水管3的一端插入到壳体1内部且供水管3的插入壳体1的一端低于分布器2。在本发明的另一个实施例中，固固分离装置进一步包括设置在壳体1内且位于供水管3与第二固体物质出口 13之间的阀门4，以检修方便。在本发明的再一个实施例中，壳体1包括圆筒状的上段101、圆筒状的中段102、圆 筒状的下段103、连接在上段101与中段102之间的第一圆锥段104和连接在中段102与下 段103的第二圆锥段105，其中上段101的直径大于中段102和下段103的直径，中段102 的直径大于下段103的直径，且分布器2设置在中段102内，供水管3插入到中段102内。 这样，通过设置第一圆锥段104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。在本发明的一个示例中，壳体1的上段101和中段102分别由两个管段通过法兰 5连接而成，且上段101的下部管段、第一圆锥段104和下段103的上部管段成一体。下面将根据图2描述根据本发明的固固分离方法。根据本发明的固固分离方法包括如下步骤首先，将悬浮液从固固分离装置的上部的进料口加入到固固分离装置内，其中固 固分离装置包括筒状壳体1和设置在壳体1中部的漏斗状分布器2 ；然后，通过固固分离装置上的供水管3从分布器下方向固固分离装置中注水，以 便具有较大沉降速度的第二固体物质从位于固固分离装置下部且低于分布器的第二固体 物质出口 13排出且具有较小沉降速度的第一固体物质从位于固固分离装置上部、高于分 布器2且低于进料口 11的第一固体物质出口 12排出。在以下描述中，具体以氢氧化镍和硫酸钙的悬浮液为例进行说明，其中，氢氧化镍 的沉降速度小于硫酸钙的沉降速度，氢氧化镍和硫酸钙的悬浮液例如可以是湿法冶金得到 到的溶液。此外，本发明并不限于此，例如所述悬浮液也可以是氢氧化钴或氢氧化镁与硫酸 钙的水溶液。如图1-图2所示，首先，从壳体1的进料口 11中加入氢氧化镍和硫酸钙的悬浮液， 同时，供水管3向壳体1的中段102内注入水，可选地，水和悬浮液之间的比例可为1 1， 使得在中段102区域内形成保持一定速度V的流化床，此时，氢氧化镍的沉降速度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 氢氧化镍在还没通过分布器就被反向上推动，而硫酸钙可向下沉降通过分布器沉降，进而 将氢氧化镍和硫酸钙分离。然后，氢氧化镍向上运动到第一固体物质出口 12处并排出，而 硫酸钙向下沉降到第二固体物质出口 13并排出，优选地，通过冲水口 14注入的水可加快推 动硫酸钙的排出。根据本发明的固固分离方法，通过从固固分离装置的供水管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镍和硫酸钙分离，分离更彻底，而且结构简单，降低了 建造成本。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。
当然，根据本发明的固固分离方法并不限于分离以上提到的固体物质，只要在满 足粒度不同、密度不同即导致在悬浮液中沉降速度不同的两种固体皆可用于本发明的固固 分离方法，并且，沉降速度差别越大的，分离效率及效果会越好。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
一种固固分离方法，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，包括如下步骤将悬浮液从固固分离装置的上部的进料口加入到固固分离装置内，其中所述固固分离装置包括筒状壳体和设置在壳体内中部的漏斗状分布器；和通过固固分离装置上的供水管从分布器下方向固固分离装置中注水，以便具有较大沉降速度的第二固体物质从位于固固分离装置下部且低于分布器的第二固体物质出口排出且具有较小沉降速度的第一固体物质从位于固固分离装置上部、高于分布器且低于进料口的第一固体物质出口排出。
2.根据权利要求1所述的固固分离方法，其特征在于，进一步包括在第二固体物质出 口附近向固固分离装置内冲水以协助第二固体物质的排出。
3.根据权利要求2所述的固固分离方法，其特征在于，第二固体物质出口形成在所述 壳体的靠近底端的侧壁上，且对着所述第二固体物质出口向固固分离装置内 冲水。
4.根据权利要求3所述的固固分离方法，其特征在于，所述冲水口正对所述第二物质 出口向所述固固分离装置内冲水。
5.根据权利要求1所述的固固分离方法，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，所述供水管插入到中段内。
6.根据权利要求5所述的固固分离方法，其特征在于，所述壳体的上段和中段均由两 个管段通过法兰连接而成，且所述上段的下部管段、第一圆锥段和所述下段的上部管段成 一体。
全文摘要
本发明公开了一种固固分离方法，用于分离悬浮液中具有不同沉降速度的固体物质，包括如下步骤将悬浮液从固固分离装置的上部的进料口加入到固固分离装置内，其中所述固固分离装置包括筒状壳体和设置在壳体内中部的漏斗状分布器；和通过固固分离装置上的供水管从分布器下方向固固分离装置中注水。根据本发明的固固分离方法，采用上述固固分离装置，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悬浮液中具有不同沉降速度的固体物质分离，分离更彻底，而且结构简单，降低了建造成本。
文档编号B03B5/66GK101837319SQ20101016019
公开日2010年9月22日 申请日期2010年4月23日 优先权日2010年4月23日
发明者刘金山, 孙宁磊, 王魁珽 申请人:中国恩菲工程技术有限公司