CN103357622B - 一种洗涤粉末或粉体物料的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种洗涤粉末或粉体物料的方法。该方法包括在洗涤设备中加入洗涤液和待洗涤的粉末或粉体物料，并在洗涤设备中加入惰性固体颗粒物介质，利用机械力实现待洗涤粉末或粉体物料与惰性固体颗粒物介质间的相对运动，使惰性固体颗粒物介质对待洗涤的粉末或粉体物料产生揉搓、碾压、搅动和分散作用，提高粉末或粉体物料与洗涤液间的传质效率和速率，将粉末或粉体物料夹带的可溶性盐迅速溶解于洗涤液中。其操作简单，洗涤效率高，洗涤效果好，洗涤液用量少，洗涤能耗低，可同时进行连续洗涤和间断洗涤。
Description
技术领域
本发明涉及粉末或粉体物料的洗涤，特别是一种利用介入法高效洗涤粉末或粉体物料的方法。
背景技术
粉末或粉体物料的洗涤是生产各种难溶金属盐、金属氧化物或难溶非金属盐、非金属氧化物或其它各种难溶粉末材料必需面对的问题。液相沉积反应，是生产各种难溶粉末材料的主要方法，为了获得纯净的产品，必须通过洗涤的方法将粉末或粉体物料吸附的可溶盐洗涤除去。
目前，粉末或粉体物料的洗涤通常是浆化洗涤或利用过滤设备进行洗涤。浆化洗涤即将待洗涤的粉末或粉体物料加入搅拌槽，然后加洗涤水，开启搅拌，进行搅拌洗涤，然后过滤，过滤后的粉末或粉体物料再加入搅拌槽，加入洗涤水，开启搅拌，再进行搅拌洗涤，再进行过滤，重复进行此操作，直至到待洗涤的粉末或粉体物料达到要求的纯度。对于粒度较大或容易洗涤的粉末或粉体物料，浆化洗涤尚可应用，但对于粒度较细或难洗涤的粉末或粉体物料，浆化洗涤不仅洗涤效率低，而且洗涤水消耗和洗涤过程的能耗都比较大。虽然目前仍在应用，却是没办法的办法。利用过滤设备进行洗涤也是目前粉末或粉体物料普遍采用的洗涤方法，即利用压滤机、离心过滤机、带式过滤机或其它过滤设备，边过滤边洗涤，过滤与洗涤在一过滤设备上同时进行。这种洗涤方法对于一般的粉末或粉体物料的洗涤，洗涤效果较好，操作也简单，有一定的优势。但对于粒度较细或难于过滤的粉末或粉体物料，仍然存在洗涤效率低、洗涤水用量较大、洗涤能耗较高的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术之不足，提供一种操作简单，洗涤效率高，洗涤效果好，洗涤液用量少，洗涤能耗低，可同时进行连续洗涤和间断洗涤的粉末或粉体物料的洗涤方法。主要用于粒度较细的粉末或粉体物料的洗涤，或用于难以利用过滤设备进行洗涤的粉末或粉体物料的洗涤。
本发明为解决其技术问题采用的技术方案是：
一种洗涤粉末或粉体物料的方法，包括在洗涤设备中加入洗涤液和待洗涤的粉末或粉体物料，并在洗涤设备中加入惰性固体颗粒物介质，利用机械力实现待洗涤粉末或粉体物料与惰性固体颗粒物介质间的相对运动，使惰性固体颗粒物介质对待洗涤的粉末或粉体物料产生揉搓、碾压、搅动和分散作用，提高粉末或粉体物料与洗涤液间的传质效率和速率，将粉末或粉体物料夹带的可溶性盐迅速溶解于洗涤液中。
进一步的，所述惰性固体颗粒物介质可以是球体或类球体，其平均颗粒直径或平均当量直径在0.5mm至25mm之间。
进一步的，所述惰性固体颗粒物介质不溶于洗涤液或不与洗涤液发生反应，并具有一定的耐磨性能，不会污染待洗涤的粉末或粉体物料；所述惰性固体颗粒物介质为氧化铝耐磨球或玻璃球。
进一步的，所述惰性固体颗粒物介质的比重或密度大于洗涤液，所述惰性固体颗粒物介质与待洗涤粉末或粉体物料的体积量之比在1/20～20/1之间。
进一步的，所述洗涤设备可以采用立式或卧式的搅拌洗涤装置，通过机械搅拌实现待洗涤粉末或粉体物料与惰性固体颗粒物介质间的相对运动。
进一步的，所述洗涤设备也可采用卧式滚筒，通过卧式滚筒的旋转实现待洗涤粉末或粉体物料与惰性固体颗粒物介质间的相对运动。
进一步的，所述洗涤设备包括承载有待洗涤粉末或粉体物料、洗涤液和惰性固体颗粒物介质的搅拌槽，所述搅拌槽具有一上大下小的锥形底部，所述锥形底部设置有料浆出口，所述搅拌槽内设置有搅拌装置，所述搅拌装置的底端高于锥形底部的上端面。
进一步的，所述洗涤设备还包括一沉降分离装置，所述沉降分离装置通过一倾斜式导管与搅拌槽连通，所述倾斜式导管的下端与搅拌槽的中下部连接，所述倾斜式导管的上端与沉降分离装置的底部中心连接，所述沉降分离装置上端设置有出液口。
进一步的，所述锥形底部内于料浆出口上方设置有一出料板，所述出料板上密布有若干出料孔，所述出料孔的孔径小于所述惰性固体颗粒物介质的粒径，并大于所述待洗涤粉末或粉体物料的粒径。
进一步的，所述搅拌槽和沉降分离装置可串联设置为多级，其中，自上一级搅拌槽的料浆出口流出的料浆进入下一级搅拌槽，自最末一级搅拌槽的料浆出口流出的料浆进入料浆收集装置；自下一级沉降分离装置的出液口流出的洁净洗涤液进入上一级搅拌槽，自最初一级沉降分离装置的出液口流出的洁净洗涤液进入洗涤液收集装置备用。
本发明的有益效果是：①采用介入法洗涤。即通过加入惰性固体颗粒物介质，利用其对粉末或粉体物料的揉搓、碾压、搅动和分散作用，提高洗涤的效率，节约洗涤用水和能耗。②洗涤过程可以是多个洗涤设备(例如搅拌洗涤槽)串联，进行连续洗涤，也可以不串联，进行间断洗涤，操作者可根据实际情况具体选择。③操作简单，易于控制。④洗涤过程中可以不过滤。
附图说明：
图1为本发明洗涤粉末或粉体物料的设备的结构示意图。
图2为多个图1所示洗涤设备串联，进行连续洗涤的结构流程示意图。
具体实施方式
按照本发明提供的一种洗涤粉末或粉体物料的方法，包括以下步骤：首先，将待洗涤的粉末或粉体物料、洗涤液(例如洗涤水)和惰性固体颗粒物介质加入洗涤设备中，接着通过机械力实现待洗涤粉末或粉体物料与惰性固体颗粒物介质间的相对运动，使惰性固体颗粒物介质对待洗涤的粉末或粉体物料产生揉搓、碾压、搅动和分散作用，提高粉末或粉体物料与洗涤液间的传质效率和速率，将粉末或粉体物料夹带的可溶性盐迅速溶解于洗涤液中。
惰性固体颗粒物介质可以是球体、类球体或其它形状的固体，例如，氧化铝耐磨球或玻璃球。其平均颗粒直径或平均当量直径在0.5mm至25mm之间，其不溶于洗涤液或不与洗涤液发生反应，并具有一定的耐磨性能，耐磨性能应满足在机械力作用下不会发生磨损，更不会污染待洗涤的粉末或粉体物料，其比重或密度大于洗涤液。此外，根据待洗涤粉末或粉体物料的性质，洗涤设备中惰性固体颗粒物介质与待洗涤粉末或粉体物料的体积量之比在1/20～20/1之间。
洗涤设备可以采用立式或卧式的搅拌洗涤装置，通过机械搅拌实现待洗涤粉末或粉体物料与惰性固体颗粒物介质间的相对运动。洗涤过程可以是多个搅拌洗涤槽串联，进行连续洗涤，也可以不串联，进行间断洗涤。连续洗涤时待洗涤的粉末或粉体物料和洗涤液计量并连续加入洗涤槽。间断洗涤时待洗涤的粉末或粉体物料和洗涤液可以连续加入洗涤槽，也可以一次性加入。
洗涤设备也可以采用卧式滚筒，通过卧式滚筒的旋转实现待洗涤粉末或粉体物料与惰性固体颗粒物介质间的相对运动。
如图1所示，按照本发明提供的一种洗涤粉末或粉体物料的设备，包括：承载有待洗涤粉末或粉体物料1、洗涤液2和惰性固体颗粒物介质3的搅拌槽4，与搅拌槽4连通的沉降分离装置5。搅拌槽4具有一上大下小的锥形底部41，锥形底部41设置有料浆出口411，搅拌槽4内设置有搅拌装置6，搅拌装置6的底端高于锥形底部41的上端面，从而使得搅拌装置6仅在搅拌槽4上部搅动，锥形底部41内不发生搅动。沉降分离装置5通过一倾斜式导管7与搅拌槽4连通，倾斜式导管7的下端与搅拌槽4的中下部连接，倾斜式导管7的上端与沉降分离装置5的底部中心连接，倾斜式导管7的倾斜角度优选为45°，沉降分离装置5上端设置有出液口51。
为增加出浆量，锥形底部41内于料浆出口411上方设置有一出料板42，出料板42上密布有若干出料孔421，出料孔421的孔径小于惰性固体颗粒物介质的粒径，并大于待洗涤粉末或粉体物料的粒径。
使用时，通过搅拌槽4内搅拌装置6的搅拌，使惰性固体颗粒物介质对待洗涤的粉末或粉体物料产生揉搓、碾压、搅动和分散作用，提高粉末或粉体物料与洗涤液间的传质效率和速率，将粉末或粉体物料夹带的可溶性盐迅速溶解于洗涤液中。同时，洗涤液经倾斜式导管7进入沉降分离装置5进行澄清分离，澄清后的洁净洗涤液从上端出液口51流出，洗涤液中可能含带的颗粒物及粉末或粉体经沉降后，由倾斜式导管7依重力回落到搅拌槽4内，而洗涤后的粉末或粉体料浆则通过锥形底部41内惰性固体颗粒物介质3的间隙，经由出料孔421及料浆出口411流出，从而得到含固量较高的料浆。可将该料浆和上述澄清后的洁净洗涤液重复投入搅拌槽4内进行间断洗涤，直至待洗涤的粉末或粉体物料达到要求的纯度。同时，当待洗涤粉末或粉体物料为比较容易洗涤的粉末或粉体时，也可以不使用沉降分离装置。
如图2所示，所述搅拌槽4和沉降分离装置5可串联设置为多级，具体数量可根据实际要求来选择，本实施例以三级举例。其中：自第一级搅拌槽的料浆出口流出的料浆进入第二级搅拌槽继续洗涤，自第二级搅拌槽的料浆出口流出的料浆进入第三级搅拌槽继续洗涤，自第三级搅拌槽的料浆出口流出的料浆进入料浆收集装置，从而实现连续洗涤，提高洗涤效率。自第三级沉降分离装置的出液口流出的洁净洗涤液进入第二级搅拌槽使用，自第二级沉降分离装置的出液口流出的洁净洗涤液进入第一级搅拌槽使用，自第一级沉降分离装置的出液口流出的洁净洗涤液进入洗涤液收集装置备用，从而实现循环用水，节约洗涤用水和能耗。此外，也可在每一级搅拌槽上另外设置洗涤水进口备用。
上述实施例仅供说明本发明之用，而并非对本发明限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由各权利要求限定。
Claims (10)
1.一种洗涤粉末或粉体物料的方法，包括在洗涤设备中加入洗涤液和待洗涤的粉末或粉体物料，其特征在于：采用介入法洗涤，即通过在洗涤设备中加入惰性固体颗粒物介质，并利用机械力实现待洗涤粉末或粉体物料与惰性固体颗粒物介质间的相对运动，使惰性固体颗粒物介质对待洗涤的粉末或粉体物料产生揉搓、碾压、搅动和分散作用，提高粉末或粉体物料与洗涤液间的传质效率和速率，将粉末或粉体物料夹带的可溶性盐迅速溶解于洗涤液中。
2.根据权利要求1所述一种洗涤粉末或粉体物料的方法，其特征在于：所述惰性固体颗粒物介质可以是球体或类球体，其平均颗粒直径或平均当量直径在0.5mm至25mm之间。
3.根据权利要求1所述一种洗涤粉末或粉体物料的方法，其特征在于：所述惰性固体颗粒物介质不溶于洗涤液或不与洗涤液发生反应，并具有一定的耐磨性能，不会污染待洗涤的粉末或粉体物料；所述惰性固体颗粒物介质为氧化铝耐磨球或玻璃球。
4.根据权利要求1所述一种洗涤粉末或粉体物料的方法，其特征在于：所述惰性固体颗粒物介质的比重或密度大于洗涤液，所述惰性固体颗粒物介质与待洗涤粉末或粉体物料的体积量之比在1/20～20/1之间。
5.根据权利要求1所述一种洗涤粉末或粉体物料的方法，其特征在于：所述洗涤设备采用立式或卧式的搅拌洗涤装置，通过机械搅拌实现待洗涤粉末或粉体物料与惰性固体颗粒物介质间的相对运动。
6.根据权利要求1所述一种洗涤粉末或粉体物料的方法，其特征在于：所述洗涤设备采用卧式滚筒，通过卧式滚筒的旋转实现待洗涤粉末或粉体物料与惰性固体颗粒物介质间的相对运动。
7.根据权利要求1所述一种洗涤粉末或粉体物料的方法，其特征在于：所述洗涤设备包括承载有待洗涤粉末或粉体物料、洗涤液和惰性固体颗粒物介质的搅拌槽，所述搅拌槽具有一上大下小的锥形底部，所述锥形底部设置有料浆出口，所述搅拌槽内设置有搅拌装置，所述搅拌装置的底端高于锥形底部的上端面。
8.根据权利要求7所述一种洗涤粉末或粉体物料的方法，其特征在于：所述洗涤设备还包括一沉降分离装置，所述沉降分离装置通过一倾斜式导管与搅拌槽连通，所述倾斜式导管的下端与搅拌槽的中下部连接，所述倾斜式导管的上端与沉降分离装置的底部中心连接，所述沉降分离装置上端设置有出液口。
9.根据权利要求8所述一种洗涤粉末或粉体物料的方法，其特征在于：所述锥形底部内于料浆出口上方设置有一出料板，所述出料板上密布有若干出料孔，所述出料孔的孔径小于所述惰性固体颗粒物介质的粒径，并大于所述待洗涤粉末或粉体物料的粒径。
10.根据权利要求9所述一种洗涤粉末或粉体物料的方法，其特征在于：所述搅拌槽和沉降分离装置可串联设置为多级，其中，自上一级搅拌槽的料浆出口流出的料浆进入下一级搅拌槽，自最末一级搅拌槽的料浆出口流出的料浆进入料浆收集装置；自下一级沉降分离装置的出液口流出的洁净洗涤液进入上一级搅拌槽，自最初一级沉降分离装置的出液口流出的洁净洗涤液进入洗涤液收集装置备用。
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