一种颗粒反向进料摩擦电选分离装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种颗粒反向进料摩擦电选分离装置，微细颗粒物料在气流携带作用下经过摩擦带电器时，不同组分的颗粒间产生摩擦、碰撞作用，从而携带了极性不同、电量不等的电荷；颗粒在罗茨鼓风机产生的稳定压力和流量的气流下方向进入装置内，挡板改变气流的流动方向降低流速，荷电颗粒进入电场更容易分离；圆筒形电极板在外加电压的作用下产生圆筒形电场，能够分离大流量的荷电颗粒，且分离效果好；异性带电物料进入高压静电场内受到不同电场力的作用，带电物料向极性相反的电场方向偏移，被分离后的荷电颗粒分别落入与之对应的回收装置内，通过管道进行输运。
【专利说明】
一种颗粒反向进料摩擦电选分离装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种颗粒反向进料摩擦电选分离装置，属于分离工程技术领域。
【背景技术】
[0002]影响分选效果的主要因素有:颗粒进入电场的荷质比、荷电颗粒在电场中停留的时间、外加电压的大小、环境的相对湿度。颗粒的荷质比越大，进入电场后越容易进行分离；荷电颗粒在电场中停留的时间越长，电场力作用的时间越长，不同荷电性质的颗粒越容易分离;相同的颗粒在不同的外加电压作用下，电压越大荷电颗粒越容易分离;环境会影响颗粒表面的电阻率，相对湿度越高，颗粒漏电越容易越不利于分选。
[0003]静电分离利用物质的摩擦特性、导电特性、介电常数差异，使静电力、重力、离心力等有效地作用在所有粒子上面而实现分选。摩擦带电是个极为复杂的过程。颗粒在其中的荷电机制可分为三类:同种颗粒间的摩擦，不同颗粒间的摩擦以及颗粒与器壁间的摩擦。颗粒在辅助风力的作用下进入电场，在外加电场的作用下带不同性质电荷的颗粒分离。摩擦电选现阶段在矿物加工与分选具有较成熟的理论支撑和比较完善的系统，而且这种技术正逐渐延伸到我们的生活当中，如药品有用成分的分离，固体废弃颗粒物的分选等。
[0004]对于分离的微细颗粒，最好的荷电结果使一种全部带上正电而另一种全部带上负电。颗粒的荷电过程是在进入静电场之前完成的，可通过振动筛给颗粒完成荷电过程，也可通过颗粒之间的相互碰撞和颗粒与摩擦棒以及装置器壁的相互摩擦完成。现阶段荷电主要通过外加设备完成，而没有利用装置的本身特性来完成，不仅增加了投入的成本，更浪费了能量资源。
【发明内容】
[0005]为了解决上述问题，本发明提供了一种颗粒反向进料摩擦电选分离装置，利用装置本身特性，能够使颗粒在进入圆筒形电场前充分的荷电，实现静电场高效分选带电颗粒。
[0006]—种颗粒反向进料摩擦电选分离装置，包括罗茨鼓风机、输送通道和给料装置，所述输送通道水平设置，其一端连接罗茨鼓风机，另一端连接摩擦带电器，罗茨鼓风机和摩擦带电器之间设置给料装置;其特征是:还包括反向进料管道、荷正电颗粒回收装置、荷负电颗粒回收装置、外加电压圆筒形电极板和内接地圆筒形电极板;所述荷正电颗粒回收装置设于荷负电颗粒回收装置内部，两者的竖向中心线对齐，荷正电颗粒回收装置的顶部设置椭圆形封头，荷负电颗粒回收装置的顶部为开放式结构，两回收装置的底端均设置出料口；所述反向进料管道为L形，其竖向管体设于荷正电颗粒装置的中心且顶端向荷负电颗粒收集装置的封头方向延伸，其横向管体依次穿过荷正电颗粒回收装置和荷负电颗粒回收装置的侧壁与摩擦带电器连接，所述椭圆形封头对应反向进料管道的出口设置使颗粒撞击荷电的金属挡板，反向进料管道的出口距离金属挡板留有出料间隙；所述反向进料管道的竖向管体外部套装有内接地圆筒形电极板，荷负电颗粒回收装置的外部套装有外加电压圆筒形电极板，内接地圆筒形电极板接地，而外加电压圆筒形电极板上接正电压或负电压，形成高压静电场，使异性荷电颗粒实现分离。
[0007]所述罗茨鼓风机的通风口伸入输送通道内。
[0008]所述回收装置的出料口均设为漏斗形并连接出料管道，荷正电颗粒回收装置的出料管道与荷负电颗粒回收装置的出料管道错开设置。
[0009]所述金属挡板15采用铜材料，且与椭圆形封头14焊接。
[0010]所述给料装置包括振动给料机和入料斗，入料斗的底端通过管路与输送通道连接，振动给料机的出料口位于入料斗上方，通过入料斗持续向输送通道送料。
[0011]所述电极板的最下端均高于回收装置出料口的位置。
[0012]所述摩擦带电器内安装截面为圆形的摩擦棒，摩擦棒在摩擦带电器内沿其周向呈正三角分布。
[0013]所述荷正电颗粒回收装置和荷负电颗粒回收装置的主体为圆筒形结构。
[0014]—种颗粒反向进料摩擦电选分离方法，由罗茨鼓风机向输送管道内送入稳定的风量，振动给料机把颗粒通过入料斗送入输送管道中，颗粒在稳定风量的辅助作用下分布均匀且向管道的另一端流动，颗粒在流动过程中相互碰撞荷电；在夹带颗粒气流前进方向上设置摩擦带电器，稳定气流在摩擦棒的分流下颗粒流动紊乱，荷电颗粒通过摩擦带电器时再次摩擦荷电并进入反向进料管道;荷电颗粒在反向进料管道中颗粒间再次碰撞荷电；夹杂荷电颗粒的气流由反向进料管道的出口喷出碰撞封头上焊接的金属挡板，在金属挡板的作用下颗粒向下运动进入电场，辅助气流流通面积发生变化流速降低，颗粒在重力作用下进入静电场室;荷电颗粒进入电场后，异性带电物料进入高压静电场内受到不同电场力的作用，带电物料向极性相反的电场方向偏移，分别落入对应的回收装置内而被分离，并通过出料管道收集。
[0015]本发明的有益效果是:微细颗粒物料在摩擦带电进入反向进料管道，在反向进料管道内颗粒间相互碰撞使其带电量均匀；荷电颗粒在高速辅助气流的作用下有较高的流速，碰撞铜挡板辅助气体的流动面积增大流速降低，颗粒的流动方向改变速度降低，荷电颗粒受到电场作用，不同荷电性质的颗粒分别向相反的方向偏转，落入相对应的回收装置内完成分离，摩擦静电分选具有高效、低成本、无二次污染，且有较大的适用粒径范围等特点，非常适用于颗粒的分选。尤其是在圆筒形电场中分选因摩擦和碰撞而带电性质不同的颗粒，效果更好，用于复杂矿物的分离、药品有用成分的提取和固体废弃颗粒物的分选。
【附图说明】
[0016]图1是一种颗粒反向进料摩擦电选分离装置结构示意图。
[0017]附图中各部件的标记如下:1、振动给料机，2、入料斗，3、罗茨鼓风机，4、输送通道，
5、法兰，6、摩擦带电器，7、荷负电颗粒回收装置，8、荷正电颗粒回收装置，9、接地线，10、反向进料管道，11、内接地圆筒形电极板，12、外加电压圆筒形电极板，13、法兰，14、椭圆形封头，15、挡板。
【具体实施方式】
[0018]—种颗粒反向进料摩擦电选分离装置，包括罗茨鼓风机3、输送通道4和给料装置，所述输送通道4水平设置，其一端连接罗茨鼓风机3，另一端通过法兰5连接摩擦带电器6，法兰5中用非金属垫片密封，摩擦带电器6内安装截面为圆形的摩擦棒，摩擦棒在摩擦带电器6内沿其周向呈正三角分布，罗茨鼓风机3的通风口伸入输送通道4内，罗茨鼓风机3和摩擦带电器6之间设置给料装置，给料装置包括振动给料机I和入料斗2，入料斗2的底端通过管路与输送通道4连接，振动给料机的出料口位于入料斗上方，通过入料斗2持续向输送通道4送料;还包括反向进料管道10、荷正电颗粒回收装置8、荷负电颗粒回收装置7、外加电压圆筒形电极板12和内接地圆筒形电极板11;所述荷正电颗粒回收装置8和荷负电颗粒回收装置7的主体为圆筒形结构，荷正电颗粒回收装置8设于荷负电颗粒回收装置7内部，两者的竖向中心线对齐，荷正电颗粒回收装置8的顶部设置椭圆形封头14，其采用标准椭圆形封头，通过法兰13与荷负电颗粒回收装置7连接，荷负电颗粒回收装置7的顶部为开放式结构，两回收装置的底端均设置出料口，且出料口设为漏斗形并连接出料管道，两者的出料管道错开设置，以方便荷正电颗粒和荷负电颗粒的回收;所述反向进料管道10为L形，其竖向管体设于荷正电颗粒装置8的中心且顶端向荷负电颗粒收集装置8的封头方向延伸，其横向管体依次穿过荷正电颗粒回收装置8和荷负电颗粒回收装置7的侧壁与摩擦带电器6通过法兰5连接，反向进料管道10与荷负电颗粒回收装置7和荷正电颗粒回收装置8通过非金属材料密封，所述椭圆形封头14对应反向进料管道10的出口设置使颗粒撞击荷电的金属挡板15，该挡板采用铜材料，且与椭圆形封头14焊接，反向进料管道10的出口距离金属挡板15留有出料间隙；所述反向进料管道10的竖向管体外部套装有内接地圆筒形电极板11，荷负电颗粒回收装置7的外部套装有外加电压圆筒形电极板12，内接地圆筒形电极板11连接有接地线9，接地线9穿过荷负电颗粒回收装置7和荷正电颗粒回收装置8接地，而外加电压圆筒形电极板12上接正电压或负电压，形成高压静电场，电极板的最下端均高于回收装置出料口的位置，使异性荷电颗粒实现分离。
[0019]—种颗粒反向进料摩擦电选分离方法，由罗茨鼓风机3向输送管道4内送入稳定的风量，振动给料机I把颗粒通过入料斗2送入输送管道4中，颗粒在稳定风量的辅助作用下分布均匀且向管道的另一端流动，颗粒在流动过程中相互碰撞荷电；在夹带颗粒气流前进方向上设置摩擦带电器6，稳定气流在摩擦棒的分流下颗粒流动紊乱，荷电颗粒通过摩擦带电器6时再次摩擦荷电并进入反向进料管道10;荷电颗粒在反向进料管道10中颗粒间再次碰撞荷电；夹杂荷电颗粒的气流由反向进料管道10的出口喷出碰撞封头上焊接的金属挡板15，在金属挡板15的作用下颗粒向下运动进入电场，辅助气流流通面积发生变化流速降低，颗粒在重力作用下进入静电场室，颗粒进入电场的速度降低，有益于电场力作用下颗粒的分选;荷电颗粒进入电场后，异性带电物料进入高压静电场内受到不同电场力的作用，带电物料向极性相反的电场方向偏移，荷正电颗粒落入荷正电颗粒回收装置8，荷负电颗粒落入荷负电颗粒回收装置7而被分离，并通过出料管道收集。
【主权项】
1.一种颗粒反向进料摩擦电选分离装置，包括罗茨鼓风机、输送通道和给料装置，所述输送通道水平设置，其一端连接罗茨鼓风机，另一端连接摩擦带电器，罗茨鼓风机和摩擦带电器之间设置给料装置;其特征是:还包括反向进料管道、荷正电颗粒回收装置、荷负电颗粒回收装置、外加电压圆筒形电极板和内接地圆筒形电极板;所述荷正电颗粒回收装置设于荷负电颗粒回收装置内部，两者的竖向中心线对齐，荷正电颗粒回收装置的顶部设置椭圆形封头，荷负电颗粒回收装置的顶部为开放式结构，两回收装置的底端均设置出料口；所述反向进料管道为L形，其竖向管体设于荷正电颗粒装置的中心且顶端向荷负电颗粒收集装置的封头方向延伸，其横向管体依次穿过荷正电颗粒回收装置和荷负电颗粒回收装置的侧壁与摩擦带电器连接，所述椭圆形封头对应反向进料管道的出口设置使颗粒撞击荷电的金属挡板，反向进料管道的出口距离金属挡板留有出料间隙；所述反向进料管道的竖向管体外部套装有内接地圆筒形电极板，荷负电颗粒回收装置的外部套装有外加电压圆筒形电极板，内接地圆筒形电极板接地，而外加电压圆筒形电极板上接正电压或负电压，形成高压静电场，使异性荷电颗粒实现分离。2.根据权利要求书I所述的一种颗粒反向进料摩擦电选分离装置，其特征是:所述罗茨鼓风机的通风口伸入输送通道内。3.根据权利要求书I所述的一种颗粒反向进料摩擦电选分离装置，其特征是:所述回收装置的出料口均设为漏斗形并连接出料管道，荷正电颗粒回收装置的出料管道与荷负电颗粒回收装置的出料管道错开设置。4.根据权利要求书I所述的一种颗粒反向进料摩擦电选分离装置，其特征是:所述挡板采用铜材料，且与椭圆形封头焊接。5.根据权利要求书I所述的一种颗粒反向进料摩擦电选分离装置，其特征是:所述给料装置包括振动给料机和入料斗，入料斗的底端通过管路与输送通道连接，振动给料机的出料口位于入料斗上方，通过入料斗持续向输送通道送料。6.根据权利要求书I所述的一种颗粒反向进料摩擦电选分离装置，其特征是:所述电极板的最下端均高于回收装置出料口的位置。7.根据权利要求书I所述的一种颗粒反向进料摩擦电选分离装置，其特征是:所述摩擦带电器内安装截面为圆形的摩擦棒，摩擦棒在摩擦带电器内沿其周向呈正三角分布。8.根据权利要求书I所述的一种颗粒反向进料摩擦电选分离装置，其特征是:所述荷正电颗粒回收装置和荷负电颗粒回收装置的主体为圆筒形结构。9.根据权利要求书I?8任意一项权利要求所述的一种颗粒反向进料摩擦电选分离方法，其特征是:由罗茨鼓风机向输送管道内送入稳定的风量，振动给料机把颗粒通过入料斗送入输送管道中，颗粒在稳定风量的辅助作用下分布均匀且向管道的另一端流动，颗粒在流动过程中相互碰撞荷电；在夹带颗粒气流前进方向上设置摩擦带电器，稳定气流在摩擦棒的分流下颗粒流动紊乱，荷电颗粒通过摩擦带电器时再次摩擦荷电并进入反向进料管道;荷电颗粒在反向进料管道中颗粒间再次碰撞荷电；夹杂荷电颗粒的气流由反向进料管道的出口喷出碰撞封头上焊接的金属挡板，在金属挡板的作用下颗粒向下运动进入电场，辅助气流流通面积发生变化流速降低，颗粒在重力作用下进入静电场室;荷电颗粒进入电场后，异性带电物料进入高压静电场内受到不同电场力的作用，带电物料向极性相反的电场方向偏移，分别落入对应的回收装置内而被分离，并通过出料管道收集。
【文档编号】B03C7/02GK106000654SQ201610341511
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月23日
【发明人】李海生, 陈玉坤, 董会晶, 蒋子奕, 武涛, 姜金乌, 陈杰, 刘树彬, 陈英华
【申请人】中国矿业大学