CN102198341A - 一种超细粉体浆料固液分离的方法 - Google Patents
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Abstract
一种超细粉体浆料固液分离的方法，涉及固液分离技术领域，具体步骤包括：首先将粉体浆料置于-50℃～0℃环境下冷冻，直至完全结冰，呈固体状态；再将冷冻后的浆料升温融化，静置沉淀；静置沉淀完成后，直接倒出上清液或通过容器上的阀门排出上清液，即实现了固液分离。本发明的有益效果是：粉体颗粒在冻结的过程中形成物理团聚体，不改变粉体自身的性质和表面形貌，沉降后能保持粉体的粒度分布不变；通过固液分离，能大大降低粉体材料的干燥成本；用该分离方法制备出的粉体材料具有更好的分散性。
Description
技术领域：
本发明涉及固液分离技术领域，具体涉及一种超细粉体浆料固液分离的方法。
背景技术：
在制备超细粉体材料和纳米粉体材料时，现在流行的方法是水相化学还原法、溶胶凝胶法等等，在该类方法制备的后期工艺中，都会遇到固液分离的工序，由于粉体颗粒的粒度较小，表面能大，粉体颗粒会悬浮于液体中，导致固液分离困难。
鉴于以上缺陷，实有必要提供一种可以解决以上技术问题的制备超细粉体或纳米粉体材料过程中的固液分离方法。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种超细粉体浆料固液分离的方法。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种超细粉体浆料固液分离的方法，其特征在于，具体步骤如下：
a.首先将粉体浆料置于-50℃～0℃环境下冷冻，直至完全结冰，呈固体状态；
b.将a步骤中冷冻后的浆料升温融化，静置沉淀，不同细度的粉体材料，沉淀时间会有所区别；
c.静置沉淀完成后，直接倒出清液或通过容器上的阀门排出清液，即实现了固液分离；
所述超细粉体浆料形成时使用的溶剂可以为水、乙醇、甲醇、丙酮等无机或有机溶剂，也可以是两种或两种以上的混合溶剂。
所述超细粉体浆料形成时的粉体材料是颗粒大小在1纳米至30微米之间。
所述形成浆料的粉体材料包括结晶石英粉、熔融石英粉、高岭土、玻璃粉、硅酸锆粉、氧化锆粉、长石粉、霞石粉、污泥、粉煤灰等可以在液体中形成悬浮液的任何粉体材料。
所述超细粉体浆料中的固含量，即粉体颗粒含量，可以在1％-85％的范围内波动。
所述固液分离的具体步骤可以根据实际需要重复进行，最终达到固液分离的目的。
通过降低温度，让形成浆料的液体结晶，在此过程中，粉体颗粒不能参与液体的结晶而被排除在晶体以外，由于受到液体结晶力的挤压，粉体颗粒会在液体的晶体之间形成物理团聚体。当液体融化后，上述的物理团聚体会自然沉降，从而实现固液分离。
本发明的有益效果是：
1.由于粉体颗粒在冻结的过程中形成物理团聚体，不改变粉体自身的性质和表面形貌，沉降后能保持粉体的粒度分布不变；
2.通过固液分离，能大大降低粉体材料的干燥成本；
3.用该分离方法制备出的粉体材料具有更好的分散性。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
原料为以水为介质、固含量为50％、中位粒径为1微米的熔融石英悬浮液，该悬浮液不沉降，压滤时会有细粉流出，难以实现固液分离。将该悬浮液经-20℃冷冻10小时，形成完全固化的冰和熔融石英的混合体，再于室温(20℃)下溶化，溶化后熔融石英粉体颗粒的团聚体沉降，析出清澈的水，将水倒出，实现了固液分离，烘干后的熔融石英粉具有很好的分散性。
实施例2
原料为以水为介质、固含量为30％、中位粒径为20纳米的硅溶胶，离心、压滤等都难以实现固液分离。将该硅溶胶经-20℃冷冻10小时，形成完全固化的冰和硅溶胶的混合体，再于室温(20℃)下融化，此时仍难以沉降，再经-20℃冷冻10小时，再于室温(20℃)下溶化，溶化后硅溶胶粉体颗粒的团聚体沉降，析出清澈的水，将水倒出，实现了固液分离，烘干后的硅溶胶粉具有很好的分散性。
实施例3
原料为以水为介质、固含量为50％、中位粒径为1微米的高岭土悬浮液，该悬浮液不沉降，压滤时会有细粉流出，难以实现固液分离。将该悬浮液经-20℃冷冻10小时，形成完全固化的冰和高岭土的混合体，再于室温(20℃)下溶化，溶化后高岭土粉体颗粒的团聚体沉降，析出清澈的水，将水倒出，实现了固液分离，烘干后的高岭土具有很好的分散性。
实施例4
原料为以水为介质、固含量为50％、中位粒径为1微米的污泥悬浮液，该悬浮液不沉降，压滤时会有细粉流出，难以实现固液分离。将该悬浮液经-20℃冷冻10小时，形成完全固化的冰和污泥的混合体，再于室温(20℃)下溶化，溶化后粉体颗粒的团聚体沉降，析出清澈的水，将水倒出，实现了固液分离，烘干后的污泥可以作为水泥的原料。
实施例5
原料为以水为介质、固含量为50％、中位粒径为1微米的熔融石英悬浮液，该悬浮液不沉降，压滤时会有细粉流出，难以实现固液分离。该悬浮液经-20℃冷冻10小时，形成完全固化的冰和熔融石英的混合体，再于室温(20℃)下溶化，溶化后粉体颗粒的团聚体沉降，析出清澈的水，将水倒出，实现了固液分离，烘干后的熔融石英粉具有很好的分散性。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种超细粉体浆料固液分离的方法，其特征在于，具体步骤如下：
a.首先将粉体浆料置于-50℃～0℃环境下冷冻，直至完全结冰，呈固体状态；
b.将a步骤中冷冻后的浆料升温融化，静置沉淀；
c.静置沉淀完成后，直接倒出清液或通过容器上的阀门排出清液，即实现了固液分离；
2.根据权利要求1所述的一种超细粉体浆料固液分离的方法，其特征在于：所述超细粉体浆料形成时使用的溶剂可以为水、乙醇、甲醇、丙酮等无机或有机溶剂，也可以是两种或两种以上的混合溶剂。
3.根据权利要求1所述的一种超细粉体浆料固液分离的方法，其特征在于：所述超细粉体浆料形成时的粉体材料是颗粒大小在1纳米至30微米之间。
4.根据权利要求3所述的一种超细粉体浆料固液分离的方法，其特征在于：所述形成浆料的粉体材料包括结晶石英粉、熔融石英粉、高岭土、玻璃粉、硅酸锆粉、氧化锆粉、长石粉、霞石粉、污泥、粉煤灰等可以在液体中形成悬浮液的任何粉体材料。
5.根据权利要求1所述的一种超细粉体浆料固液分离的方法，其特征在于：所述超细粉体浆料中的固含量，即粉体颗粒含量，可以在1％-85％的范围内波动。
6.根据权利要求1所述的一种超细粉体浆料固液分离的方法，其特征在于：所述固液分离的具体步骤可以根据实际需要重复进行。
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| CN201110126246XA CN102198341A (zh) | 2011-05-16 | 2011-05-16 | 一种超细粉体浆料固液分离的方法 |
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|---|---|
| CN102198341A true CN102198341A (zh) | 2011-09-28 |
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ID=44659486
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Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN102198341A (zh) |
Citations (4)
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| US3385074A (en) * | 1965-01-15 | 1968-05-28 | Worthington Corp | Freeze crystallization, washing and remelting on a common rotary surface |
| US3745782A (en) * | 1972-03-02 | 1973-07-17 | Carrier Corp | Sludge separation systems employing refrigeration means |
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-
2011
- 2011-05-16 CN CN201110126246XA patent/CN102198341A/zh active Pending
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