CN105923638A - 一种凹凸棒粘土一体化超声波解离提纯装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种凹凸棒粘土一体化超声波解离提纯装置及使用方法，包括超声波处理釜，超声波处理釜的上部设有超声头，超声波处理釜内设有出料口，超声波处理釜安装有的进料管，进料管伸入超声波处理釜的端部和出料口相连，超声波处理釜的上部设有溢流口，溢流口处安装有过滤网，超声波处理釜还设有杂质排料装置。物料在超声波处理釜内通过超声波的作用产生空化效应，物料迅速得到分散解离并逐步形成浆料，浆料在进料管恒速送入的物料推动下，浆料液面恒速上升，当浆料液面高度达到过滤网时，粒径小于过滤网的网孔的浆料将顺利通过并聚集在过滤网上方的筒形体内，浆料将溢出筒形体，流淌到收集罐内，从而实现了浆料的收集。

Description

一种凹凸棒粘土一体化超声波解离提纯装置及使用方法

技术领域

本发明涉及一种粘土解离提纯装置。

背景技术

多数粘土的精细化利用大都必须通过水法工艺对原矿进行处理，以确保除杂均化的处理效果。而对于一些粘土矿物还需要通过上述工艺对其独特的棒状晶体结构进行充分的解离分散、并提纯除杂，以获得更为纯净的凹凸棒粘土浆料。由此更好的利用粘土矿物其独特的功能与作用。上述工作通常须在液相环境中完成，工程中绝大数采用的液相环境是水或及其溶液。实验反复证明，理想的水法处理工艺对粘土矿物充分发挥其独特功能有着极其重要的作用。传统的粘土精细加工的水法处理工艺如下：

加水浸泡，固液比通常仅为5—8％，耗时数小时；

搅拌制浆，需足够大的容器和动力配备，搅拌容器体积需数立方米，搅拌功率需数十千瓦；

采用多级沉淀提纯，占用多个沉淀池分级沉淀，通常需2-3级或更多，沉淀池体积为数十立方米或更多，沉淀耗时24小时或更长，浆料在各沉淀池之间来回输送，能耗高。

采用高频震动筛除杂，体积大，效率低，效果差，筛网寿命短。

上述水法工艺处理过程存在如下问题：

1、制浆固液比小，加工效率低；

2、搅拌制浆容器体积大，能耗高、分散解离效果差；

3、高频震动筛除杂得率低、效果差，设备体积大、筛网寿命短；

4、沉淀法分层提纯和除杂工艺，间歇工作耗时长、效率低、占用大量沉淀池及土地、投资大、浆料来回输送搬运能耗高；

5、分层提纯、多级除杂，工艺烦琐、辅助装置多；

6、需采取预脱水工艺提高固液比，通常将固液比提高到20％—30％左右，以便进行后续加工。故需占用大量设施如沉淀池、浆料泵送设备，并耗费大量时间和动力。

发明内容

为了弥补以上不足，本发明提供了一种能大大简化工艺流程，极大的缩短了粘土解离提纯所需的时间，大幅提高生产效率和产品标准，降低动力消耗和脱水负荷，减少设备投资；装置便于实现自动化控制，方便的实现提纯等级和产量增减的自由选择，真正实现连续、柔性、自动化生产，满足终端产品多样性的工艺和性能要求的凹凸棒粘土一体化超声波解离提纯装置。

本发明的技术方案是：一种凹凸棒粘土一体化超声波解离提纯装置，包括超声波处理釜，所述超声波处理釜的上部设有超声头，所述超声波处理釜内设有出料口，所述超声波处理釜安装有伸入所述超声波处理釜内的进料管，所述进料管伸入所述超声波处理釜的端部和所述出料口相连，所述超声波处理釜的上部设有高于所述出料口的溢流口，所述溢流口处安装有过滤网，所述超声波处理釜还设有杂质排料装置。

作为优选的技术方案，所述超声波处理釜的内腔包括受所述超声头发出的超声波作用的超声头作用区,所述超声头作用区位于所述超声头的下方,所述出料口位于所述超声头作用区的上部或位于所述超声头作用区的上方，所述出料口开口向上，向上出料。

作为优选的技术方案，还包括收集罐，所述超声波处理釜位于所述收集罐内，所述收集罐的下部安装有分散后浆料排放管。

作为优选的技术方案，所述溢流口设在所述超声波处理釜的上表面。

作为优选的技术方案，所述超声头经所述溢流口伸入所述超声波处理釜内，所述溢流口的内壁和所述超声头之间设有所述过滤网。

作为优选的技术方案，所述溢流口处设有筒形体,所述筒形体为倒锥形筒,所述筒形体位于所述过滤网的上方。

作为优选的技术方案，所述杂质排料装置包括排料管，所述排料管连接在所述超声波处理釜的底部，所述排料管从所述收集罐的底部穿出并安装有阀门。

作为优选的技术方案，所述出料口的外边沿设有环形板。

作为优选的技术方案，所述环形板的上表面为倾斜面，所述上表面从所述环形板的内边沿向所述环形板的外边沿倾斜，所述倾斜面的高位端位于所述环形板的内侧，所述倾斜面的低位端位于所述环形板的外侧。

由于采用了上述技术方案，一种凹凸棒粘土一体化超声波解离提纯装置，包括超声波处理釜，所述超声波处理釜的上部设有超声头，所述超声波处理釜内设有出料口，所述超声波处理釜安装有伸入所述超声波处理釜内的进料管，所述进料管伸入所述超声波处理釜的端部和所述出料口相连，所述超声波处理釜的上部设有高于所述出料口的溢流口，所述溢流口处安装有过滤网，所述超声波处理釜还设有杂质排料装置。物料在超声波处理釜内通过超声波的作用产生空化效应，物料迅速得到分散解离并逐步形成浆料，形成的浆料在超声波处理釜内呈上细下粗、上轻下重的分布。浆料在进料管恒速送入的物料推动下，浆料液面恒速上升，同时在超声波的作用，浆料的分散解离过程不断持续，当浆料液面高度达到过滤网时，粒径小于过滤网的网孔的浆料将顺利通过并聚集在过滤网上方的筒形体内，随着筒形体内浆料液位的不断提高，浆料将溢出筒形体，流淌到收集罐内，从而实现了浆料的收集。

本行发明还提供一种应用上述凹凸棒粘土一体化超声波解离提纯装置的使用方法，包括以下步骤：在将沉淀在超声波处理釜底部的沙石杂质和未充分解离分散的物料排出时，进料管停止向超声波处理釜送料，超声波处理釜底部之间产生空腔，在重力和超声波作用下，过滤网的上方和下方的浆料向下滑落，对过滤网形成反冲作用，对过滤网进行清理。

由于采用了上述技术方案，在将沉淀在超声波处理釜底部的沙石杂质和未充分解离分散的物料排出时，进料管停止向超声波处理釜送料，过滤网的上方和下方的浆料向下滑落，对过滤网形成反冲作用，对过滤网进行清理，在对超声波处理釜底部的沙石杂质和未充分解离分散的物料排出的同时实现了对过滤网的清理，方便了清理操作，大大提高了效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种凹凸棒粘土一体化超声波解离提纯装置，包括超声波处理釜1，所述超声波处理釜1的上部设有超声头2，所述超声波处理釜1的内腔包括受所述超声头2发出的超声波作用的超声头作用区,所述超声头作用区位于所述超声头2的下方,作为优选的技术方案,所述出料口位于所述超声头作用区的上部，所述出料口也可以位于所述超声头作用区的上方；所述出料口开口向上，向上出料，所述超声波处理釜1安装有伸入所述超声波处理釜1内的进料管4，所述进料管4伸入所述超声波处理釜1的端部和所述出料口3相连，所述超声波处理釜1的上部设有高于所述出料口3的溢流口5，所述溢流口5处安装有过滤网，所述超声波处理釜还设有杂质排料装置。

所述溢流口5设在所述超声波处理釜1的上表面，所述超声头经所述溢流口5伸入所述超声波处理釜内，所述溢流口5的内壁和所述超声头2之间设有所述过滤网6。

所述溢流口处设有筒形体7,所述筒形体7为倒锥形筒,所述筒形体7位于所述过滤网6的上方。粒径小于过滤网6的网孔的浆料将顺利通过并聚集在过滤网6上方的筒形体7内，随着筒形体7内浆料液位的不断提高，浆料将溢出筒形体7。

还包括收集罐8，所述超声波处理釜位于所述收集罐8内，所述收集罐8的下部安装有分散后浆料排放管9。收集罐8对从溢流口5溢出的分散后浆料进行收集，并通过分散后浆料排放管9排出，进行下一步处理。

所述杂质排料装置包括排料管10，所述排料管10连接在所述超声波处理釜1的底部，所述排料管10从所述收集罐8的底部穿出并安装有阀门11。通过定时开启杂质排料装置，可将沉淀在超声波处理釜底部的沙石杂质和未充分解离分散的物料排出。

所述超声波处理釜包括本体，所述本体的下部设有杂质排料斗13，所述排料管10连接在所述杂质排料斗13的底部。

所述进料管4伸入所述超声波处理釜1的端部的开口兼做所述出料口。

所述出料口3开口向上，向上出料，所述出料口3的外边沿设有环形板12。这样从出料口流出的物料覆盖在环形板12的上表面，使得超声波能够能够更好的对物料进行作用。

所述环形板12的上表面为倾斜面，所述上表面从所述环形板的内边沿向所述环形板的外边沿倾斜，所述倾斜面的高位端位于所述环形板的内侧，所述倾斜面的低位端位于所述环形板的外侧。这样可使沙石杂质和未充分解离分散的物料通过环形板12的引导向排料斗13内移动，方便排出。

物料在超声波处理釜内通过超声波的作用产生空化效应，物料迅速得到分散解离并逐步形成浆料，形成的浆料在超声波处理釜1内呈上细下粗、上轻下重的分布。此时，浆料在进料管4恒速送入的物料推动下，浆料液面恒速上升，同时在超声波的作用，浆料的分散解离过程不断持续，当浆料液面高度达到过滤网时，粒径小于过滤网6的网孔的浆料将顺利通过并聚集在过滤网6上方的筒形体内，随着筒形体内浆料液位的不断提高，浆料将溢出筒形体，流淌到收集罐内，从而实现了浆料的收集。

集分散解离、分级提纯、清网除杂、自动排沙等功能于一体，提高了设备的一体化程度，实现了快速连续化工作。装置极大的优化了传统工艺流程，实现了多道工序在同一装置中快速连续完成；装置利用高密度超声波的强大空化效应，可将粘土矿物的晶体结构充分解离；可使物料加工的固液比成倍提升至10％—30％水平，省略了预脱水工序。装置采用了模块化的结构设计，可任意串并组合，工艺设计非常灵活。与传统工艺设备相比，大大简化了工艺流程，极大的缩短了粘土解离提纯所需的时间，大幅提高了生产效率和产品标准，降低了动力消耗和脱水负荷，减少了设备投资。装置便于实现自动化控制，方便的实现提纯等级和产量增减的自由选择，真正实现连续、柔性、自动化生产，满足终端产品多样性的工艺和性能要求。有效满足了粘土加工中对分散解离程度、纯度、产量等多种要求；有效提高了被处理粘土的浆料固液比和能源利用率；装置全封闭一体化的结构实现了清洁生产，便于进行自动控制；装置大大减少设备体积和占地，大幅降低了设备工程投资。

本行发明还提供一种应用上述凹凸棒粘土一体化超声波解离提纯装置的使用方法，包括以下步骤：在将沉淀在超声波处理釜底部的沙石杂质和未充分解离分散的物料排出时，进料管4停止向超声波处理釜1送料，超声波处理釜1底部之间产生空腔，在重力和超声波作用下，过滤网6的上方和下方的浆料向下滑落，对过滤网6形成反冲作用，对过滤网6进行清理。

在将沉淀在超声波处理釜底部的沙石杂质和未充分解离分散的物料排出时，进料管4停止向超声波处理釜送料，过滤网的上方和下方的浆料向下滑落，对过滤网形成反冲作用，对过滤网6进行清理，在对超声波处理釜底部的沙石杂质和未充分解离分散的物料排出的同时实现了对过滤网的清理，方便了清理操作，大大提高了效率。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。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及多种应用，这些变化和改进及多种应用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 (10)

1.一种凹凸棒粘土一体化超声波解离提纯装置，其特征在于：包括超声波处理釜，所述超声波处理釜的上部设有超声头，所述超声波处理釜内设有出料口，所述超声波处理釜安装有伸入所述超声波处理釜内的进料管，所述进料管伸入所述超声波处理釜的端部和所述出料口相连，所述超声波处理釜的上部设有高于所述出料口的溢流口，所述溢流口处安装有过滤网，所述超声波处理釜还设有杂质排料装置。

2.如权利要求1所述的一种凹凸棒粘土一体化超声波解离提纯装置，其特征在于：所述超声波处理釜的内腔包括受所述超声头发出的超声波作用的超声头作用区,所述超声头作用区位于所述超声头的下方,所述出料口位于所述超声头作用区的上部或位于所述超声头作用区的上方，所述出料口开口向上，向上出料。

3.如权利要求1所述的一种凹凸棒粘土一体化超声波解离提纯装置，其特征在于：还包括收集罐，所述超声波处理釜位于所述收集罐内，所述收集罐的下部安装有分散后浆料排放管。

4.如权利要求1所述的一种凹凸棒粘土一体化超声波解离提纯装置，其特征在于：所述溢流口设在所述超声波处理釜的上表面。

5.如权利要求4所述的一种凹凸棒粘土一体化超声波解离提纯装置，其特征在于：所述超声头经所述溢流口伸入所述超声波处理釜内，所述溢流口的内壁和所述超声头之间设有所述过滤网。

6.如权利要求5所述的一种凹凸棒粘土一体化超声波解离提纯装置，其特征在于：所述溢流口处设有筒形体,所述筒形体为倒锥形筒,所述筒形体位于所述过滤网的上方。

7.如权利要求1所述的一种凹凸棒粘土一体化超声波解离提纯装置，其特征在于：所述杂质排料装置包括排料管，所述排料管连接在所述超声波处理釜的底部，所述排料管从所述收集罐的底部穿出并安装有阀门。

8.如权利要求2所述的一种凹凸棒粘土一体化超声波解离提纯装置，其特征在于：所述出料口的外边沿设有环形板。

9.如权利要求8所述的一种凹凸棒粘土一体化超声波解离提纯装置，其特征在于：所述环形板的上表面为倾斜面，所述上表面从所述环形板的内边沿向所述环形板的外边沿倾斜，所述倾斜面的高位端位于所述环形板的内侧，所述倾斜面的低位端位于所述环形板的外侧。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的凹凸棒粘土一体化超声波解离提纯装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：在将沉淀在超声波处理釜底部的沙石杂质和未充分解离分散的物料排出时，进料管停止向超声波处理釜送料，超声波处理釜底部之间产生空腔，在重力和超声波作用下，过滤网的上方和下方的浆料向下滑落，对过滤网形成反冲作用，对过滤网进行清理。