CN111229041A - 一种平板陶瓷膜无机粉体浆料浓缩装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种平板陶瓷膜无机粉体浆料浓缩装置和方法，包括反冲泵、抽吸泵、曝气泵、料液槽和设于料液槽内的平板陶瓷膜，反冲泵、抽吸泵和曝气泵分别通过第一管道、第二管道和第三管道与料液槽连接，第一管道和第二管道均设有一阀门。采用本发明的技术方案进行无机粉体浆料浓缩时，无机粉体会被平板陶瓷膜阻隔不会经过泵体，浆料中的颗粒性物质会在膜外表面被截留不会造成膜内部污染；且平板陶瓷膜的机械强度较高，使用寿命较长，在进行曝气和反冲过程中，膜承受能力较高，能对膜进行多次的有效清洗，提高设备的浓缩效率；平板陶瓷膜的制造成本较低，膜设备投资与运行成本低，可在投入低成本的情况下对可溶性无机粉体进行高倍浓缩。

Description

一种平板陶瓷膜无机粉体浆料浓缩装置和方法
技术领域
本发明涉及无机粉体浆料浓缩领域，具体涉及一种平板陶瓷膜无机粉体浆料浓缩装置和方法。
背景技术
在现有的生产工艺中，无机粉体的提纯和浓缩大部分采用传统的湿法进行浓缩提纯。在传统的板框压滤机和离心分离等进行固液分离时会形成堵塞，过滤介质会形成致密的滤饼无法自行脱离，造成过滤效率迅速降低，固液分离效率低下。而管式陶瓷膜的应用虽然可以通过曝气与反冲等方式使滤饼分离，但是，管式陶瓷膜设备在运行过程中，浆料会接触泵体，容易造成泵体损坏，另外，无机粉体进入管式陶瓷膜内部进行截留，会造成内部污染，在固形物含量高的情况下会造成管式陶瓷膜内部通道的堵塞，导致管式陶瓷膜的使用寿命降低，而且管式陶瓷膜的造价高，导致设备的投资和运行成本过高。
发明内容
本次发明针对现有无机粉体溶液浓缩工艺的缺点，提供一种平板陶瓷膜无机粉体浆料浓缩装置和方法。本次发明应用抽负压的方式运行，在平板陶瓷膜中形成真空，浆料被平板陶瓷膜阻隔不会经过泵体，浆料中的颗粒性物质会在膜外表面被截留不会造成膜内部污染；且平板陶瓷膜的机械强度较高，运行过程中膜表面流速低，使用寿命较长，在进行曝气和反冲过程中，膜承受能力较高，能对膜进行多次的有效清洗，提高设备的浓缩效率；平板陶瓷膜的制造成本较低，膜设备投资与运行成本低，可在投入低成本的情况下对可溶性无机粉体进行高倍浓缩。
为实现上述技术目的，本发明的技术方案如下：
一种平板陶瓷膜无机粉体浆料浓缩装置，包括反冲泵、抽吸泵、曝气泵、料液槽和设于料液槽内的平板陶瓷膜，所述反冲泵、抽吸泵和曝气泵分别通过第一管道、第二管道和第三管道与所述料液槽连接，所述第一管道和第二管道均设有一阀门。
进一步的，所述第一管道和第二管道均设有一压力表。
进一步的，所述第一管道、第二管道和第三管道均设有一流量计。
进一步的，还包括一水箱，所述抽吸泵通过第四管道与水箱连接。
本发明还公开了一种利用平板陶瓷膜无机粉体浆料浓缩装置进行无机粉体浆料浓缩的方法，包括以下步骤：一、将无机粉体溶于溶液后倒入料液槽；二、开启抽吸泵和第二管道上的阀门并关闭反冲泵和第一管道上的阀门，调节合适压力和流量，抽吸泵使料液槽形成负压，抽取料液槽内的溶液，开始对浆料进行浓缩，并开启曝气泵使浆料不会快速吸附在平板陶瓷膜表面形成滤饼；三、在浓缩一定的时间后膜通量减小，关闭抽吸泵与第二管道上的阀门，开启反冲泵和第一管道上的阀门，反冲泵对平板陶瓷膜表面进行冲洗，使滤饼从膜表面分离；四、当滤饼平板陶瓷膜膜表面分离后，在曝气泵的作用下会再次分解，此时关闭反冲泵和第一管道上的阀门，再次开启抽吸泵和第二管道上的阀门继续进行浓缩，直至完成。
由上述对本发明的描述可知，和现有技术相比，本发明的优点在于：
与传统工艺无机粉体浆料的浓缩方法相比，采用本发明的技术方案进行无机粉体浆料浓缩时，无机粉体会被平板陶瓷膜阻隔不会经过泵体，浆料中的颗粒性物质会在膜外表面被截留不会造成膜内部污染；且平板陶瓷膜的机械强度较高，使用寿命较长，在进行曝气和反冲过程中，膜承受能力较高，能对膜进行多次的有效清洗，提高设备的浓缩效率；平板陶瓷膜的制造成本较低，膜设备投资与运行成本低，可在投入低成本的情况下对可溶性无机粉体进行高倍浓缩。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
参照图1，一种平板陶瓷膜无机粉体浆料浓缩装置，包括反冲泵1、抽吸泵2、曝气泵3、料液槽4和设于料液槽4内的平板陶瓷膜5。反冲泵1、抽吸泵2和曝气泵3分别通过第一管道11、第二管道21和第三管道31与料液槽4连接。第一管道11和第二管道21均设有一阀门6。反冲泵1可以采用气体式反冲泵或液体式反冲泵，根据实际的浓缩工艺决定。
参照图1，上述第一管道11和第二管道均21设有一压力表7。压力表7的设置可根据无机粉体浆料在浓缩时平板陶瓷膜5的堵塞情况或在浓缩不同粉体时采用不同的压力值。
参照图1，上述第一管道11、第二管道21和第三管道31均设有一流量计8。流量计8的设置可根据无机粉体浆料在浓缩时平板陶瓷膜5的堵塞情况或在浓缩不同粉体时采用不同的风速流量或液体流量。
参照图1，本技术还包括一水箱9，抽吸泵2通过第四管道32与水箱9连接。水箱9的设置，便于将抽吸泵2从料液槽4中抽取的液体集中回收。
参照图1，本发明还公开了一种利用平板陶瓷膜无机粉体浆料浓缩装置进行无机粉体浆料浓缩的方法，包括以下步骤：一、将无机粉体溶于溶液后倒入料液槽4；二、开启抽吸泵2和第二管道21上的阀门6并关闭反冲泵1和第一管道11上的阀门6，调节合适压力和流量，抽吸泵2使料液槽4形成负压，抽取料液槽4内的溶液，开始对浆料进行浓缩，并开启曝气泵3使浆料不会快速吸附在平板陶瓷膜5表面形成滤饼；三、在浓缩一定的时间后膜通量减小，关闭抽吸泵2与第二管道21上的阀门6，开启反冲泵1和第一管道11上的阀门6，反冲泵1对平板陶瓷膜5表面进行冲洗，使滤饼从膜表面分离；四、当滤饼平板陶瓷膜膜5表面分离后，在曝气泵3的作用下会再次分解，此时关闭反冲泵1和第一管道11上的阀门6，再次开启抽吸泵2和第二管道21上的阀门6继续进行浓缩，直至完成。
实施例1
参照图1所示，将蒙脱石散粉体溶液(固含量为15％-18％)倒入料液槽4中，内部安装平板陶瓷膜5孔径为100nm。打开抽吸泵2和第二管道21阀门6，调节压力至0.2～0.4bar，开启曝气泵3调节流量10-15L/H，开始运行，当膜通量小于10LMH时，关闭抽吸泵2和第二管道21上的阀门6。开启反冲泵13-5min，膜通量恢复至25-30min后关闭反冲泵1和第一管道11阀门6，再次开启抽吸泵2进行重复操作。4小时候后，溶液粘度和浊度提升，停止浓缩。此时蒙脱石散粉体溶液固含量为35％-45％。
实施例2
参照图1所示，将氧化铝粉体溶液(固含量为14％-19％)倒入料液槽4中，内部安装平板陶瓷膜5孔径为100nm。打开抽吸泵2和第二管道21阀门6，调节压力至0.3～0.5bar，开启曝气泵3调节流量12-15L/H。当膜通量小于10LMH时，关闭抽吸泵2和第二管道21上的阀门6。开启反冲泵3-5min，膜通量恢复至25-32后关闭反冲泵1和第一管道11阀门6，再次开启抽吸泵2进行重复操作。3小时候后，溶液粘度，浊度提升停止浓缩，此时氧化铝粉体溶液固含量为38％-48％。
实施例3
参照图1所示，将钛白粉粉体溶液(固含量为13％-18％)倒入料液槽4中，内部安装平板陶瓷膜5孔径为100nm。打开抽吸泵2和第二管道21阀门6，调节压力至0.3～0.5bar，开启曝气泵3调节流量14-18L/H。当膜通量小于10LMH时，关闭抽吸泵2和第二管道21阀门6。开启反冲泵3-5min，膜通量恢复至28-32LNH后关闭反冲泵1和第一管道11上的阀门6，再次开启抽吸泵2进行重复操作。3.5小时候后，溶液粘度，浊度提升停止浓缩，此时钛白粉粉体溶液固含量为34％-44。
实施例4：
参照图1所示，将氧化锆粉体溶液(固含量为14％-20％)倒入料液槽4中，内部安装平板陶瓷膜5孔径为100nm。打开抽吸泵2和第二管道21上阀门6，调节压力至0.4～0.6bar，开启曝气泵3调节流量16-18L/H。膜通量小于10LMH时，关闭抽吸泵2和第二管道21上阀门6。开启反冲泵3-6min，膜通量恢复至25-30LNH后关闭反冲泵1和第一管道11上阀门6，再次开启抽吸泵2进行重复操作。3.5小时候后，溶液粘度，浊度提升停止浓缩，此时钛白粉粉体溶液固含量为36％-46％。
上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (5)

1.一种平板陶瓷膜无机粉体浆料浓缩装置，其特征在于：包括反冲泵、抽吸泵、曝气泵、料液槽和设于料液槽内的平板陶瓷膜，所述反冲泵、抽吸泵和曝气泵分别通过第一管道、第二管道和第三管道与所述料液槽连接，所述第一管道和第二管道均设有一阀门。
2.根据权利要求1所述的一种平板陶瓷膜无机粉体浆料浓缩装置，其特征在于：所述第一管道和第二管道均设有一压力表。
3.根据权利要求2所述的一种平板陶瓷膜无机粉体浆料浓缩装置，其特征在于：所述第一管道、第二管道和第三管道均设有一流量计。
4.根据权利要求3所述的一种平板陶瓷膜无机粉体浆料浓缩装置，其特征在于：还包括一水箱，所述抽吸泵通过第四管道与水箱连接。
5.一种利用根据权利要求4中所述的平板陶瓷膜无机粉体浆料浓缩装置进行无机粉体浆料浓缩的方法，其特征在于：包括以下步骤：一、将无机粉体溶于溶液后倒入料液槽；二、开启抽吸泵和第二管道上的阀门并关闭反冲泵和第一管道上的阀门，调节合适压力和流量，抽吸泵使料液槽形成负压，抽取料液槽内的溶液，开始对浆料进行浓缩，并开启曝气泵使浆料不会快速吸附在平板陶瓷膜表面形成滤饼；三、在浓缩一定的时间后，膜通量减小，此时关闭抽吸泵与第二管道上的阀门，开启反冲泵和第一管道上的阀门，反冲泵对平板陶瓷膜表面进行冲洗，使滤饼从膜表面分离；四、当滤饼平板陶瓷膜膜表面分离后，在曝气泵的作用下会再次分解，此时关闭反冲泵和第一管道上的阀门，再次开启抽吸泵和第二管道上的阀门继续进行浓缩，直至完成。
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