CN101199953B - 超细粉体静电分级装置 - Google Patents
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Abstract
一种超细粉体静电分级装置，它包括：粉体的给料部分、静电分散部分、静电分级部分、产品收集器以及高压静电电源和静电电源，所述的给料部分包括加料筒，加料筒上装有振动电机，加料筒上装有开关；所述的静电分散部分为桶状结构，为绝缘材料，用于给粉体带电的电极均匀地分布在桶壁上，分散桶内插入加料筒，分散桶的四周接有电极，分散桶的底部收缩；所述的静电分级部分由方型的分级室和相对的两个静电电极组成，分散桶的底部插入方型的分级室内，静电电极是在整个分级室两个相对面上的金属丝网或金属片；所述的产品收集器位于分级部分的底部。本发明的优点是：适合于超细粉体的分级，分级效率高，设备结构简单，操作容易，可以封闭操作，对环境不会产生污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种超细粉体分级装置，特别是一种超细粉体静电分级装置。
背景技术
粉体特别是超细粉体在国民经济的各个行业中得到了越来越广泛的应用，随着粉体应用范围的扩大，对粉体的要求越来越高。粉体颗粒越细，粉体的粒度分布越窄，其应用范围越广，应用到产品中后其性能越优异。比如在制作用于锂电池的钴酸锂粉体时，要求粉体的粒度范围都在7-9微米之间，这样的产品制作出的锂电池性能优异，电池容量大，电池使用时间长。这就要求在钴酸锂粉体的制备过程严格控制粉体的粒度，而控制粉体粒度最后的方法是采用分级设备对粉体进行分级，使之达到特定的粒度级别。传统的粉体分级方法分为重力分级法、惯性分级法、旋流法和强制涡流分级法等。但是由于当粉体的粒度变细后，单个颗粒的比表面积增大，颗粒和颗粒之间极易产生团聚，这时，粒度非常细的粉体会团聚成粒度较大的团聚体，从而以粗颗粒的形式进入到粗产品中。这样使得分级的精度和效率下降，影响了分级的效果。其主要原因是在分级前没有采用合适的粉体分散手段对粉体进行分散，只有使团聚的粉体重新变成互相分离颗粒，这样才能使粉体得到良好的分级。
发明内容
本发明的目的是提供一种超细粉体静电分级装置，该装置特别适用于容易团聚的粉体，分级效果好，设备结构简单，操作容易，可以封闭操作，对环境不会产生污染。
为达到上述目的本发明采用以下技术方案：
这种超细粉体静电分级装置包括：粉体的给料部分、静电分散部分、静电分级部分、产品收集器以及高压静电电源和静电电源，
所述的给料部分包括加料筒，加料筒上装有振动电机，加料筒上装有开关；所述的静电分散部分为桶状结构，为绝缘材料，用于给粉体带电的电极均匀地分布在桶壁上，分散桶内插入加料筒，分散桶的四周接有电极，分散桶的底部收缩；所述的静电分级部分由方型的分级室和相对的两个静电电极组成，分散桶的底部插入方型的分级室内，静电电极是在整个分级室两个相对面上的金属丝网或金属片；所述的产品收集器位于分级部分的底部。
分散筒的四周每隔90度有一组四个电极，所有电极并联接到高压电源上，电极间的纵向间距为20-50mm。
分级室内静电电极间的间距在160-240mm之间。
振动电机的振动频率在15-100赫兹之间。
本发明是利用粉体在高压静电场中，各个颗粒都带上相同的电荷，而带上相同电荷的颗粒之间就会产生静电斥力，当静电斥力大于颗粒间的粘合力时团聚的粉体就会分散成单个分散的粉体颗粒。带有电荷并经过分散的超细颗粒进入两端加有电压的静电分级场中，带电颗粒在静电场中在静电力和重力的联合作用下，运行轨迹依据颗粒的大小不同而不同，从而使不同粒级的颗粒进入相应的颗粒收集器中达到分级的目的。
本发明采用粉体颗粒分散后立即对其进行分级作业。
本发明所处理的粉体粒度为0<Φ≤100微米，因为，颗粒粒度粗时颗粒之间的团聚现象减少，并且其它分级方法也能很好解决其分级问题。
本发明所使用的高压静电电源应在10-60千伏之间。静电分级电源电压应在10-500伏之间。
本发明优点：(1)本发明适合于超细粉体的分级(2)本发明的设备将分散分级系统结合在一起，使团聚的粉体颗粒分散后立即分级，避免了粉体的再次团聚而影响分级效果；(3)本发明的设备采用了静电斥力作为粉体的分散作用力，使得粉体的分散有效；(4)本发明的设备采用带电颗粒在静电场中受力不同进行分级，是一种新型的分级思想；(5)本发明的设备采用分散分级紧密结合的设计方法，减少颗粒重新团聚的可能性，使的分级效率更高。(6)本发明的设备不需要运动部件，投资成本低，运行维护简单；(7)本发明的设备结构简单，操作容易，可以封闭操作，对环境不会产生污染。
附图说明
图1a：超细粉体的静电分级装置结构示意图
图1b：图1a中产品收集器的横断面图
图2：200目以下铜粉分级结果
图1a、b中，1为振动电机。2为给料斗。3为给料开关。4为分散室。5为荷电电极。6为高压电源。7为分级室。8为分级电极。9为分级电源。10为分隔板。11为接料斗。12为连接轴。
具体实施方式
它们的连接关系是：位于最上端的给料部分包括给料斗、振动电机及开关，给料斗单独固定，给料口伸入分散室中约20mm。分散室和分级室即可单独固定也可以固定在一起，但分散完的粉体需经锥形收集器收集后(粉体集中给入分级室)再给入分级室中。分散室的排料口应进入分级室内部约20mm。分级室底部为产品收集器，收集器包括位于产品收集器中心位置的轴，轴与装有隔板的转盘相配合，收集部带有出口(见图1b)。转动转盘，隔板随之转动，调整角度达到调整分级产品的目的。
图2中，a、b，c—分别为荷电电压为30千伏时的粗、中、细产品；d、e、f—分别为荷电电压为55千伏时的粗、中、细产品。其它的操作条件是：分级电压55伏，分级区极板间距15cm。给料振动频率为25赫兹。
本发明采用将振动给料系统置于顶部，粉体经振动后直接落入高压静电分散区，粉体在该区域被带上负电荷。带上电荷的粉体继续向下运动进入静电分级区，在该区内颗粒按照颗粒的粒度不同。运行的轨迹不同，最后落入最底端的产品收集器中，不同收集器中的颗粒的粒度不同，达到分级的目的。
其进行粉体分级的步骤如下：
(1)将粒度小于100微米的粉体物料经干燥后给入振动给料机的料仓中。
(2)将静电分散的电压调整到10-60千伏之间。
(3)将静电分级的电压调整到10-500伏之间。
(4)通过调整隔板的角度将粉体收集器的隔板调整到合适位置。
(5)打开振动给料器的振动开关。将粉体物料给入分散分级装置。
(6)给料结束后关闭振动给料器的振动开关，停止给料。
(7)关闭静电分散电源。
(8)关闭静电分级电源。
(9)将产品收集器中的粉体分别收集。
实施例
1、对于—200目(小于200目的粉末)的铜粉采用该静电分级机分级的产品显微镜照片如图2，图2a、图2b、图2c为电压为30千伏时的粗、中、细产品；图2d、图2e、图2f—分别为电压为55KV时粗、中、细产品显微镜照片。
由图可以看出经过分级后各不同产品之间粒度分级效果明显。
2、试验条件——荷电电压32KV。其它的操作条件是：分级电压55V，分级区极板间距15cm，给料振动频率为25赫兹。原料II和原料III的分级后的粗、中、细粉的500目筛筛上累积质量百分比如表1所示。
表1 样品II和样品III分级试验结果表
注：原料II—W40和W20μm的SiC粉体按质量比1：1混合；原料III—W40的SiC粉体。
由表1的结果可以看出，细粉的筛上物料量比中粉少，说明细粉的粒度细。而粗粉的筛上物料量最大，所以粗粉的粒度最大。可以看出该设备具有明显的分级效果。
Claims (5)
1.一种超细粉体静电分级装置，其特征在于：它包括：粉体的给料部分、静电分散部分、静电分级部分、产品收集器以及高压静电电源和静电电源，
所述的给料部分包括加料筒，加料筒上装有振动电机，加料筒上装有开关；所述的静电分散部分为桶状结构，为绝缘材料，用于给粉体带电的电极均匀地分布在所述静电分散部分的桶壁上，为桶状结构的所述静电分散部分内插入加料筒，为桶状结构的所述静电分散部分的四周接有所述电极，为桶状结构的所述静电分散部分的底部收缩；所述的静电分级部分由方型的分级室和相对的两个静电电极组成，为桶状结构的所述静电分散部分的底部插入方型的分级室内，所述静电电极是整个分级室两个相对面上的金属丝网或金属片；所述的产品收集器位于所述静电分级部分的底部。
2.根据权利要求1所述的超细粉体静电分级装置，其特征在于：为桶状结构的所述静电分散部分的四周每隔90度有一组四个电极，为桶状结构的所述静电分散部分的四周的所有电极并联接到高压电源上，每组电极中电级之间的纵向间距为20-50mm。
3.根据权利要求1所述的超细粉体静电分级装置，其特征在于所述静电分级部分的所述两个静电电极在所述分级室内，所述分级室内的所述静电电极间的间距在160-240mm之间。
4.根据权利要求1所述的超细粉体静电分级装置，其特征在于：所述的产品收集器包括位于产品收集器中心位置的轴，轴与装有隔板的转盘相配合，所述产品收集器带有出口。
5.根据权利要求1所述的超细粉体静电分级装置，其特征在于：振动电机的振动频率在15-100赫兹之间。
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