CN1145535C - 改进了传送带几何形状的传送带分离系统及分离方法 - Google Patents

Abstract

在分离颗粒混合物组份的传送带分离系统中，传送带有一个偏斜的导向表面，该表面相对传送带的行进方向形成一个锐角，以便在朝向传送带分离系统纵向中心线的方向上将一横向动量分量赋予该组份。

Description

改进了传送带几何形状的传送带分离系统及分离方法

本发明的背景领域

本发明一般地涉及以颗粒荷电为基础利用移动的传送带分离颗粒混合物的传送带分离装置，更具体地说，涉及一种能将横向动量分量赋予颗粒的改进的传送带几何形状以便提高分离的产率、处理量和/或纯度。

本发明的现有技术

传送带分离系统(BSS)被用于分离颗粒混合物，其基础是由颗粒间的接触使不同颗粒组份带电(即摩擦电效应)。美国专利第3,092,277号揭示了一种静电分离器20，该静电分离器20是一个细长的水平装置，该装置从主传送带24的一端接收物料，并将其中一些物料沿着传送带的宽度方向卸载下来，同时将剩余的物料沿传送带的长度方向卸货。顶板32支撑传送带同时构成一个电极，第二电极37安装在传送带上。当静电电势施加于两电极时，该传送带在两电极之间形成了一个绝缘表面，该静电引起传送带上的物料自身依照其密度、导电性、和颗粒的大小的不同而分层，沿着传送带宽度方向的一股气流将传送带上不需要的颗粒移至一个卸料传送带55，所需要的物料仍保留在传送带24上水平运动，最终将其卸载进流料槽(卸料口)62。

美国专利第4,451,357号揭示了一种通常的梯形闭合通路的环状分离传送带14。静电荷(electrostatic charge)在贴近分离带14的地方产生。流动的空气向上吹过传送带，吹动石子并建立一个贴近传送带14的静电荷或电势，用于吸引和保留含金属的组分。电荷发生器110还可以用于向传送带提供静态电荷。当悬浮的石子从传送带上被吹下来后，含金属的组分借助传送带保留下来。

图1展示一种诸如美国专利第4,839,032和4,874,507号所介绍的传送带分离系统10，在此通过引证将它们的全部内容并入。传送带分离系统10包括按纵向中心线25定义的纵向方向安排的隔开的平行电极12和14/16和在隔开的电极之间沿纵向方向行进的传送带18。传送带形成连续的闭环，该闭环由一对端辊11、13驱动。在电极14和16之间的进料区26将颗粒混合物加载到传送带18上。传送带18包括按相反方向移动的逆流行进的传送带段17和19，以便沿着电极12和14/16的长度输送颗粒混合物的组份。

将与施加给电极14/16的电位极性相反的电位施加给电极12(例如电极12是正电位，于是电极14/16则具有负电位)，借此在电极12和14/16之间建立电场。在借助传送带18沿着电极输送颗粒混合物的组份时，由于电场的作用颗粒变成带电的并在垂直于系统10的纵向中心线25的方向上受力。当电极12带正电荷而电极14/16带负电荷时，电场使带正电荷的颗粒朝电极14/16移动，而带负电荷的颗粒则朝电极12移动。最终，依据具体颗粒的电荷符号以及电极的电荷符号使每种颗粒朝产品转移段24和废品转移段22之一转移。

颗粒显露的电荷确定它将依附的电极的极性，并因此确定传送带将该颗粒携带到哪个方向。这种电荷是由该材料的相对电子亲和势(它是使电子脱离颗粒表面所需能量的函数，即颗粒的功函)决定的。在两种颗粒接触时，功函较高的颗粒获得电子，于是变成带负电荷的，而功函较低的颗粒失去电子，于是变成带正电荷的。例如，矿物氧化物颗粒具有比较高的功函，而煤具有比较低的功函；因此在用系统10分离这两种颗粒期间煤变成带正电荷的而矿物氧化物变成带负电荷的。

通常，在将矿物氧化物从煤中分离出来时，系统10是这样安排的，以致传送带18按逆时针方向移动，如图1所示。电极14/16(毗邻传送带段19)处于负电位而电极12(毗邻传送带段17)处于正电位。采用这样的安排，带正电荷的煤颗粒借助传送带段19朝产品转移段24移动，而带负电荷的矿物氧化物颗粒借助传送带段17朝废品转移段22移动。

通过改变传送带的行进方向和/或电极的极性有可能按其它三种模式操作系统10。在第二种操作模式中，传送带18按顺时针方向移动，电极12处于正电位，电极14/16处于负电位。在第三种操作模式中，电极12处于负电位，电极14/16处于正电位，传送带按逆时针方向移动。在第四种操作模式中，电极12处于负电位，电极14/16处于正电位，传送带按顺时针方向移动。一般的说，对于带正电荷的产品颗粒，第一操作模式是优选的，而对于带负电荷的产品颗粒，第三操作模式是优选的。

传送带型静电分离器的另一个重要特征是传送带清扫电极和阻止物料层附着电极的能力。在这方面，由于与颗粒、电极和反向行进的传送带段接触传送带将经受相当大的摩擦力并且在使用期间在纵向方向(在端辊之间)被绷得非常紧。这将导致传送带磨损，这种磨损可能对超时分离的质量产生不利的影响。

传送带输送物料和清扫电极所引起的两种作用是已知的两种对分离质量有重大影响的作用。当电极不带电时，系统10的几何形状通常相对中心线25是对称的，因为传送带18在电极之间建立起平行于电极的对称的流场。但是，当电极象前面讨论的那样带相反极性的电荷时，不对称性被引入这个系统10。进而，颗粒混合物组份带电又建立一种不对称性。正是这两种不对称性导致具有不同种电荷的组份静电分离。

通常假设对称的作用(即不考虑颗粒的静电电荷影响颗粒的那些作用)将不产生不对称的结果，诸如改进的分离。但是，令人惊奇的是按照本发明业已发现可以认为对称的变化已经对分离质量产生重大的积极影响。

本发明的概述

本发明提供一种分离颗粒混合物组分的传送带分离系统，该传送带分离系统包括：

第一电极(16)和第二电极(12)，这两个电极安排在该传送带分离系统的纵向中心线(25)相对的两侧，并且在第一和第二电极之间提供电场；

传送带(30)，颗粒混合物的组分可透过该传送带(30)，该传送带在沿着第一和第二电极之间的纵向方向上的两个流段上输送颗粒混合物组分；以及，

传送带具有在其多个位置上设置的偏斜的导向表面(46)，该导向表面与颗粒混合物的组分相接触，并朝着所述的纵向中心线(25)且在与传送带分离系统的纵向垂直的方向上，将一动量分量赋予诸组分。

在本发明的优选实施方案中，偏斜的导向表面是由耐磨的非导电材料制成的。

在本发明的优选实施方案中，偏斜的导向表面是由某种材料制成的，该材料包括来自至少一种烯烃单体的聚合产品。

在本发明的优选实施方案中，在每一个偏斜的导向表面相对传送带行进方向形成一个角度(99)，该角度在10°到60°范围内，优选在15°至45 °范围内。

在本发明的优选实施方案中，每一个偏斜的导向表面相对传送带行进方向形成一个角度，该角度是为减少在传送带(30)的传送带段(19，17)之间的接触而选定的。

在本发明的优选实施方案中，每一个偏斜的导向表面相对传送带行进方向形成一个角度，该角度是为达到下述一个或多个目的而选定的：

获得该传送带分离系统最大的处理量；

获得该传送带分离系统最大的超时处理能力；

获得最大的分离特殊颗粒混合物的能力。

在本发明的优选实施方案中，被分离的颗粒混合物选自：由烟尘分离的碳、由碳酸盐分离的不溶于酸的无机物、由碳酸盐和滑石分离的有色无机物、由煤中分离煤灰和含硫无机物、由玻璃生产原料分离的含铁无机物、由水泥生产原料分离的碱、由陶瓷材料母体分离的含铁无机物和由麦糠分离的小麦粉。

在本发明的优选实施方案中，传送带段朝远离纵向中心线的方向弯曲。

本发明还提供了一种分离颗粒混合物的方法，其中颗粒混合物被纳入具有狭长尺寸的分离舱，该狭长尺寸比一对对置的电极表面(50，51)之间的间隔长，电场施加在对置的电极表面之间，而颗粒混合物在对置的电极表面之间用方向相反的两股物料流输送，借助环形传送带(30)沿着狭长尺寸机械输送颗粒混合物，颗粒混合物可透过该环形传送带(30)，并在环形传送带的多个位置上具有偏斜的导向表面(46)，该环形传送带适于向颗粒混合物施加一个速度分量，该速度分量在对置的电极表面之间，朝着纵向中心线(25)且在与环形传送带(30)的纵向垂直的方向上。

在本发明的优选实施方案中，环形传送带具有开口栅格结构。

在本发明的优选实施方案中，每一个偏斜的导向表面配置在环形传送带上，该环形传送带与其中的一个电极表面毗邻，并且每一个偏斜的导向表面相对毗邻的电极表面形成一个锐角(99)。

在本发明的优选实施方案中，垂直速度分量的方向是远离该毗邻电极表面的。

在本发明的优选实施方案中，环形传送带在向颗粒混合物赋予垂直速度分量的过程中经受一个反作用力，该反作用力使环形传送带冲击毗邻的电极表面。

在本发明的优选实施方案中，所述反作用力足以阻止在电极表面之间按相反方向移动的环形传送带的不同部分之间的接触。

在本发明的优选实施方案中，所述锐角的角度(99)在10°至60°范围内，优选在15°至45°范围内。

在本发明的优选实施方案中，环形传送带包括按相反方向行进的传送带段(17，19)。

在本发明的优选实施方案中，传送带段朝着远离界于环形传送带各传送带段之间的纵向中心线(25)的方向弯曲。

按照本发明，传送带分离系统是为分离颗粒混合物的组份而提供的。在一个实施方案中，该系统包括安排在纵向中心线两侧平行的第一和第二电极，这两个电极在电极之间的间隙中建立电场。有逆流行进的传送带段的传送带可以在第一和第二电极之间纵向移动并且具有偏斜的导向表面。该偏斜表面接触颗粒混合物的组份，并且将方向朝着纵向中心线的横向动量分量赋予该组份。

在特定的实施方案中，偏斜的导向表面形成在电极之间纵向行进的基本开放的传送带的一部分并且接触分离系统内的颗粒。该导向表面相对传送带行进方向形成一个锐角，例如在10°至60°范围内，更优选在15°至45°范围内。令人惊奇的是业已发现该系统超时运行的稳定性得到大大地改进，以致在长期运行之后分离的产率和纯度都没有显著的下降。

一种方法也是为了用传送带分离系统分离颗粒混合物的组份而提供的，该方法包括使诸组份与偏斜的导向表面接触的步骤，以便将朝向该系统纵向中心线的净横向动量分量赋予诸组份。

通过下面的详细说明将更具体地理解本发明的这些和其它特征与优点。

附图的简要说明

图1是侧视剖面图，说明已知的传送带分离系统的通用构型。

图2是传送带分离系统的局部放大剖面图，该系统类似于图1所示系统但依据本发明对传送带的几何形状做了改进。

图3A是一部分依据本发明的新传送带的俯视图。

图3B是沿着图3A中3B-3B线剖开的剖视图。

图4是与图2相似但用于说明逆流行进的传送带段拱起的局部放大剖视图。

图5是将现有技术的传送带几何形状与本发明的传送带几何形状进行比较的示意图。

图6是分离产品的杂质含量随被处理的累积重量变化的曲线图，该图对采用和不采用依据本发明的偏斜表面的传送带的结果进行比较。

图7是分离产品的杂质含量随传送带速度变化的曲线图，其中电极之间的间隔为0.380英寸，并且给出了采用和不采用依据本发明的偏斜表面的传送带的结果。

图8是分离产品的杂质含量随传送带速度变化的曲线图，其中电极之间的间隔大约为0.420英寸，并且给出了采用和不采用依据本发明的偏斜表面的传送带的结果。

本发明的详细描述

本发明涉及的是一种用于静电分离处理的改进的传送带，该传送带具有符合需要的几何特征，这些特征提供下述的一种或多种优点：

超时处理的稳定性更高；

处理性能对传送带速度和电极间隙的敏感性更低；

以更高的纯度获得更高的产率。

在下面的讨论中，处理性能可以依据如下三种属性中的一种或多种属性来定义：

产率：输入物料流中以产品物料流回收的特定组份的分数；

纯度：由所需成分构成的多组份产品物料流的百分数；

处理量：每小时进入分离器的多组份进料的质量或重量。

这些参数通过物质补偿变换是相互关联的。

在前面讨论的摩擦电分离法中，电极之间的区域是多组份进料混合物的分离区。通常，进料中的一种或多种组份将在产品物料流中除去(减少)并且在废品物料流中富集(增加)。电极间隙可能影响分离的敏锐性、得率和处理量。电极之间的静电场(用每密耳间隙上的伏特数表示)是引起分离的主驱动力。但是，对于在电极之间可以建立多高的电压有若干实际的限制。因此，尽管较大的传送带间隙允许较高的处理速度，但是，在不变的电极电压下加宽间隙时电场强度下降，于是对于可以设置多宽的间隙有若干实际的限制。

传送带的作用是颗粒的牵引输送器。潜在的处理量局限性是由传送带速度、间隙宽度和传送带对流化颗粒的牵引力决定的。在大间隙下，为了靠近适当的产品物料流(进料或废品物料流)颗粒必须横越从电极表面至系统的纵向中心线的区域。颗粒横越这段距离的行进速度受颗粒的电迁移率(和质量)的限制。间隙越大，就会有越多的颗粒不能横越这个距离，随后被送入错料斗。因此，分离质量降低。

但是，依据本发明提供了一种便于朝纵向中心线输送颗粒的传送带。这种传送带允许使用较宽的间隙，从而导致较高的处理速度。

在市场上有生命力的传送带分离系统中一个重要的考虑是传送带的使用寿命。理想的是采用长寿命的传送带进行处理，该传送带在使用期中将始终允许自动处理进料物料流、始终提供一致的分离质量和速度、始终容忍进料流中的各种变化、并且能够处理质量非常高的进料，从而大幅度降低处理每吨物料的传送带成本。采用现有技术的传送带很难达到这个目标。

传送带可以采用各种各样的方法用各种各样的材料来制造。一般的说，现有技术的传送带包括通过粘接剂粘接、热焊接或其它方法结合成环形传送带的编织物。这些传送带无论是按传送带的前进方向还是按前进方向的相反方向运行通常具有等价的性能。

已知的早期传送带呈现许多限制性特征，例如：

因为磨损，传送带寿命短；

传送带超时分离能力低下(即“处理的不稳定性”)；以及

缺乏处理不同类型进料的能力。

例如，在工业上相当重要的是从烟尘(电力工业的副产品)中去除未燃烧的碳。在这方面，“难处理的”进料可能包括未燃烧的碳的百分比非常高的烟尘；这种进料需要使用非常小的电极间隙、非常低的进料速度、较高的电极工作电压或它们的组合。在许多实例中，处理这类进料的结果是产品得率低而且处理的经济价值毫无吸引力。如果在处理这种“难处理的”进料期间提高传送带速度，对传送带的磨损和使用寿命可能有不利的影响。

所有这些问题限制已知的传送带分离系统的使用。采用现有的传送带，为了保持一致的分离性能往往需要操作者从偶尔为之到频繁处理的干预(即调整电极间隙、传送带速度、进料速度、工作电压等)。然而，无需操作者动手操作的传送带分离系统将是非常符合需要的，因为它将允许减少劳动或使用低技能的劳动者，这将降低操作过程的成本。

本发明提供一种传送带，该传送带具有解决上述问题所需的几何形状。一般的说，它能更有效地分离，从而导致以较高的得率获得纯度较高的产品。它还可以提供更好的处理稳定性，即使用该传送带时超时分离的一致性。它还可以降低传送带的磨损和延长传送带的寿命。它还可以降低处理对电极间隙设置和传送带速度的依赖性。此外，它可以以较大的电极间隙处理物料，以便就给定的机械尺寸获得较高的物料处理速度和降低处理每吨物料的操作成本。

传送带需要的几何特征在这份说明书中被定义为“偏斜的导向表面”，该导向表面在传送带的零件上并且不与传送带的移动方向对齐。这样的表面相对传送带行进方向有一个总的净横向分量，并且为了方便在这份说明书中称之为“横向”单元。这样的单元相对传送带平面形成一个锐角。0°角将导向表面放在传送带平面之中。90°角使导向表面垂直于传送带平面。居中的角度使导向表面在传送带行进方向上但指向这两个极端位置之间的中间位置。

各种各样的传送带构型都能提供偏斜的导向表面。但是它们有一个共同作用，即改变颗粒的方向，使之离开电极表面朝向逆流行进的传送带段之间的区域。它们都将产生横向(即垂直于电极表面的方向)的速度分量。与之相比，现有技术的传送带都诱导颗粒平行于传送带行进方向移动。

如果使传送带按前进和后退方向行进，有偏斜的导向表面的传送带不提供相同水平的性能。具体地说，当导向表面“瞄准”传送带的行进方向时有偏斜的导向表面的传送带提供大幅度改进的性能，但是传送带按反方向行进时性能特征将得不到改进，即呈现现有技术的传送带的典型特征。模拟物可能非常接近雪犁，只有相对被犁开的表面全面考虑导向表面的行进方向和构型时才能使雪犁的性能最佳。

由于许多理由有偏斜的导向表面的传送带可以提高传送带分离性能，潜在的理由包括：

刮擦电极表面，清理它们，从而增强外加电场对电极之间的颗粒的作用；

在传送带高速行进时产生的流体动力，高速行进的传送带将力赋予通过分离器的颗粒，使颗粒从电极表面移动到反向行进的传送带段之间的区域，在该区域静电分离是最有效的；以及

在传送带高速行进时产生的流体动力，该流体动力使两个反向行进的传送带段分开(“拱起”)，远离系统的中心线，从而减少它们相互接触的频率。

图2是类似于图1的传送带分离系统的局部放大剖视图，但该系统采用本发明的新传送带30。该传送带部分的俯视图示于图3A并且用图3B展示偏斜的导向表面的横截面。

更具体地说，上方的传送带段19毗邻上电极16向右行进(箭头28表示行进方向)。该传送带有上表面31，该表面虽然被表示成与上电极表面50隔开，但是它经常与表面50接触。类似地，下方的传送带段17毗邻下电极12并按箭头29表示的方向行进。传送带段17的下表面31也经常与电极12的表面51接触。

图3A是展示传送带段的顶部表面31的俯视图，该表面将与电极表面50和51衔接。传送带被制成具有平行分隔段31和大体与其横置的平行分隔段33的矩形开口栅格或正方形网格。正方形开口是在交叉段31和33之间的空隙34，该空隙使颗粒能够通过传送带朝系统的纵向中心线25移动。段31按照本发明定义偏斜的导向边缘46，如图2所示，该边缘在传送带行进方向(用箭头28和29表示)上相对纵向中心线25形成一个锐角θ(标注99)。正是这些表面46起着清理电极表面50、51和将朝向中心线25的横向动量分量赋予颗粒的作用。

图3B更具体地展示传送带段31特殊的横截面，其中偏斜的导向表面46从最下面的点47向最上面的点48延伸，并且沿着偏斜的导向表面46的短线意味着借助导向(接触)表面46将动量分量向颗粒转移。与导向表面46相对的是后表面44。虽然导向表面46相对传送带行进方向(图3B中的28)的角度沿着表面46的长度变化，但是有一个垂直于传送带行进方向28的总的净横向分量。这将在下面结合图5更详细地讨论。

图4说明上面所述的流体动力，该流体动力可以使反向行进的传送带段分开或拱起，远离纵向中心线25，以便减少传送带段之间的接触频率并因此减少磨损。图4类似于图2，但展示的是数对端辊52和53之间的部分。上方与下方的传送带段19和17远离中心线25朝电极表面50和51拱起。

更具体地说，众所周知的和已经被报导的是，并实际上对几乎所有材料都如此的是，塑料对塑料的磨损(即塑料传送带段19对塑料传送带段17的磨损)比塑料对不同的材料的磨损(例如塑料传送带段19对电极16的不全同材料的磨损)要快得多。就传送带分离系统而言，传送带的环形构型必然导致发生塑料对塑料的磨损情况，在这种情况下其磨损速度大于传送带对电极的磨损速度。普遍认为磨损的物理特征取决于接触压力与滑移速度的乘积。具体地说，依据磨损机械，给定材料的磨损速度(失去的重量)取决于乘积：P^aV^b，其中P是压力，V是两种滑移材料的相对速度。指数a和b为1或更大的数，这将取决于磨损模式。

因此，在传送带分离系统中传送带塑料对传送带塑料过度接触的后果可能产生奇高的磨损速度和奇短的传送带寿命。因为本发明的传送带的几何形状使反向行进的传送带段在使用中能够彼此相离地移动，所以该传送带可以较少经历塑料对塑料的磨损，因此呈现比较长的寿命。

有各种各样通过实验证实本发明的高级传送带几何形状的优点的方法，包括：

一种方法是提供传送带分离系统，该系统以不变的进料速度提供不变的进料流；然后改变传送带类型并在处理该物料时期待更敏锐的分离和更高的产品得率；

第二种方法是测量给定的传送带在其“一生”中的分离质量，并且确定得率或分离能力是否有所下降，在超时情况下是否始终如一；

第三种方法是观察由于移动传送带更有效地清除电极表面的颗粒而变得比较清洁的电极，并借此推断有较好的分离；

第四种方法是定义以给定的传送带进行处理时所需的分离产品的纯度，然后安装另一种传送带以便确定物料处理速度是否有所增加；

第五种方法是规定给定的进料中最大的杂质(待剔除的组份)含量，用现有的传送带处理这种进料流以获得产品纯度指标，更换传送带，然后确定在进料中是否可以容纳更高含量的杂质；

第六种方法是确定传送带的使用寿命(假定分离敏锐性、得率和处理量都近似相同)

用图6至图8展示并且在下面的实施例中讨论的曲线图说明依据本发明改进了几何形状的传送带是如何提供这些优点的。

                        实施例1

本发明的传送带与现有技术的各相同性传送带相比能在实验室运行中为传送带型静电分离器提供更稳定的运行。用四种不同的传送带在一系列试运行期间生产的产品的杂质含量曲线均示于图6。每个符号代表一次试验生产的产品的分析结果。两条轴线是被处理物料的累积质量和纯化后产品中的杂质含量。这些试验是在实验室规模的分离器上进行并完成的，以便尽可能接近地重复全尺寸分离器的操作条件。四条线代表产品的纯度水平随时间变化的累积趋势。

在上下电极95/96之间按相反方向行进的两个有代表性的逆流传送带段97/98的横截面示意图示于图5E，其中导向(接触)表面用阴影表示。进行试验的四条传送带A、B、C和D的横截面分别示于图5B至图5D。传送带A和C是两条材料相同但运行方向不同的传送带。A、B和C的几何形状是类似的，其中导向表面本质上是园拱形的并且在传送带的移动方向上提供圆头钝角的导向表面。反之，传送带D提供偏斜的导向表面，该表面使颗粒偏离电极附近的区域朝分离器的中心部分移动。

图6中的四条线清楚地表明不同传送带之间本质上的差异。具有钝角导向表面的传送带A-C都表明分离效果随时间大幅度下降。具有锐角导向表面的传送带D表明没有这种下降，而是略有改进，虽然数据分散使任何这类改进都难以说明。在这条曲线所代表的大约50次试运行中没有降级是相当明显的而且保持十分强劲的势头。

这些试验是用精心准备的专用烟尘试样完成的，这些烟尘试样是在同一时间从同一来源收集的并且在试验完成之前一直在受控条件下保存。试样是独立地制备的并且在进行试验前称重。这些试验是在实验室规模的分离器上完成的，并且特别注意在各种试验的操作允差内保持进料速度、传送带速度、电极电压和其它相关参数的一致性。这些试验是由训练有素的操作员完成的，他们已经完成了成千上百次类似的试验。对产品进行抽样分析并且进行可靠性检验。改进的传送带D与其它传送带之间的差异十分显著并且没有实验的人为现象。

      实施例2：分离效率与电极间隙的依存关系

图7和图8展示了采用本发明的传送带(传送带D)和现有技术的传送带(传送带A)完成的一大批实验的结果，并且证明在处理的稳定性方面获得了大量的改进。图7对采用本发明的传送带和采用现有技术的传送带在电极间隙为0.380英寸的条件下进行的许多实验进行比较。图中的几条线是在不同速度下的产品纯度的拟合曲线，拟合到偏离平均值正/负一个标准偏差。图8对两种传送带在电极间隙为0.420英寸的条件下进行的总共12次实验进行比较。这些线是对每种类型的传送带的三个高点和三个低点的拟合线。从中可以得出许多结论：

1.用改进的传送带D，产品纯度较少依赖于传送带速度；

2.用改进的传送带D，产品纯度较少依赖于电极之间的间隔；

3.有许多在曲线图中未被表现的变量，这些变量确实变化而且是在所示的各种实验之间某些性能易变性的来源。显然用传送带D易变性比用传送带A要小得多。一些影响较小的其它变量包括进料速度、湿度、进料点的位置、传送带与电极之间的间隙、传送带的污染和进料中存在的杂质的量；

4.本发明的传送带由于已知的和未知的变量为减少处理性能的易变性创造了条件。

本发明的传送带对已被测量的所有变量都表现出改进的工艺稳定性。仍然有一些影响分离的未知因素，而传送带D的性能分布范围较窄似乎是较少依赖于不可控制的变量的缘故。

应当注意，在使用任何传送带时，它都将被磨损而且传送带与电极之间的间隙也会改变。当这个间隙变化时，分离器的性能不变是人们所期望的。本发明的传送带在有传送带磨损的情况下呈现比现有技术的传送带好的工艺稳定性。

在这个实施例中使用的数据来自从烟尘中分离未燃烧的碳。工艺稳定性的改进是如此显著，而且有许多不同的参数，以致希望将这种改进的稳定性实际应用于所有其它的分离类型，包括从无机物分离杂质，诸如从碳酸盐分离不溶于酸的无机物，从碳酸盐和滑石分离有色无机物、从煤粉分离灰尘和含硫的无机物，从制造玻璃的原料分离含铁的无机物、从制造水泥的原料中除去碱、从陶瓷母体除去含铁的无机物、从小麦糠分离小麦粉等。

                        实施例3

下面的表1说明两种类型的传送带在工业规模的分离器上以每小时20吨的速度分离烟尘的性能。这些数值代表用两种类型的许多条传送带长期运行结果的时间平均值。如上所述，传送带A是现有技术的传送带，传送带D是本发明的传送带。人们可以欣然地看到传送带D提供改进的分离。本发明的传送带以LOI(烧失量，即对未燃烧的碳的测量)比较高的灰(进料)为原料生产比较清洁的产物(碳更少)和更浓缩的废弃物(碳更多)，并且获得更高的得率(产物更多)。这种性能方面的改进在许多分离性能方面是显而易见的。这张表表明在长期运行中新传送带的改进性能。这一系列实验是由处理成千上万吨烟尘得到的。

                      表1：典型的烟尘处理

	传送带的条数	进料的LOI	灰的LOI	碳的LOI	得率
						传送带A	25	5.88	1.46	16.61	70％
传送带D	26	7.13	1.22	31.88	80％

在本发明中使用的传送带可以是任何具有与被分离的颗粒接触的偏斜导向表面的输送设备或运载制品。该传送带必须有允许颗粒通过的开口，并且应当用本质上不导电的材料(如塑料、织物、橡胶等)制造。该传送带可以作为纺(编)织品、模塑制品或挤塑制品成形。

该传送带还可以由独立的零件装配而成，而这些零件可能是因其独特的性质而被选中的。例如，纵向零件可能因抗张强度和耐蠕变性而被选中，而横向的偏斜导向零件可能因其耐磨性和与颗粒流磨蚀接触时的稳定性而被选中。抗张零件可以是纤维材料，诸如为了提高耐磨性涂敷芳族聚酰胺或聚酯的纤维材料。横向零件可以是对颗粒磨蚀有良好的耐磨性的超高分子量聚乙烯。

偏斜的导向表面可以是比较坚硬不变形的零件。此外，导向表面可以在传送带速度下变形，从而在使用时导致需要的几何形状。因此，传送带在安装到机器上时可以呈现需要的几何形状，也可以不呈现需要的几何形状。

此外，不是每条横向的绳股都需要呈现需要的偏斜导向表面的几何形状。

实验结果表明在传送带分离系统中即使几何形状符合要求的传送带在使用期间经受相当大的磨损(有时磨损是如此严重)，偏斜导向表面所需的锐角几何形状将在传送带使用期中始终得到保持。

可以预期本发明的传送带还将改进利用其他纵向离位作用的传送带分离方法的实施，其中所述的传送带分离方法在美国专利第4,874,507号中曾经介绍过(在此通过引证将其全部内容并入)，包括液体的电泳分离、颗粒的磁分离、颗粒的剪切梯度分离等。

在介绍完本发明的具体实施方案之后，熟悉这项技术的人可能很容易发现各种各样的修正方案和改进方案，而这些方案将倾向于成为这项发明的一部分。

Claims (19)

1.一种分离颗粒混合物组分的传送带分离系统，该传送带分离系统包括：

第一电极(16)和第二电极(12)，这两个电极安排在该传送带分离系统的纵向中心线(25)相对的两侧，并且在第一和第二电极之间提供电场；

传送带(30)，颗粒混合物的组分可透过该传送带(30)，该传送带在沿着第一和第二电极之间的纵向方向上的两个流段上输送颗粒混合物组分；以及，

传送带具有在其多个位置上设置的偏斜的导向表面(46)，该导向表面与颗粒混合物的组分相接触，并朝着所述的纵向中心线(25)且在与传送带分离系统的纵向垂直的方向上，将一动量分量赋予诸组分。

2.根据权利要求1的系统，其中偏斜的导向表面是由耐磨的非导电材料制成的。

3.根据权利要求1的系统，其中偏斜的导向表面是由某种材料制成的，该材料包括来自至少一种烯烃单体的聚合产品。

4.根据权利要求1的系统，其中每一个偏斜的导向表面相对传送带行进方向形成一个角度(99)，该角度在10°到60°范围内。

5.根据权利要求4的系统，其中所述角度在15°至45°范围内。

6.根据权利要求1的系统，其中每一个偏斜的导向表面相对传送带行进方向形成一个角度，该角度是为减少在传送带(30)的传送带段(19，17)之间的接触而选定的。

7.根据权利要求1的系统，其中每一个偏斜的导向表面相对传送带行进方向形成一个角度，该角度是为达到下述一个或多目的而选定的：

获得该传送带分离系统最大的处理量；

获得该传送带分离系统最大的超时处理能力；

获得最大的分离特殊颗粒混合物的能力。

8.根据权利要求1的系统，其中被分离的颗粒混合物选自：由烟尘分离的碳、由碳酸盐分离的不溶于酸的无机物、由碳酸盐和滑石分离的有色无机物、由煤中分离煤灰和含硫无机物、由玻璃生产原料分离的含铁无机物、由水泥生产原料分离的碱、由陶瓷材料母体分离的含铁无机物和由麦糠分离的小麦粉。

9.根据权利要求6系统，其中传送带段朝远离纵向中心线的方向弯曲。

10.一种分离颗粒混合物的方法，其中颗粒混合物被纳入具有狭长尺寸的分离舱，该狭长尺寸比一对对置的电极表面(50，51)之间的间隔长，电场施加在对置的电极表面之间，而颗粒混合物在对置的电极表面之间用方向相反的两股物料流输送，借助环形传送带(30)沿着狭长尺寸机械输送颗粒混合物，颗粒混合物可透过该环形传送带(30)，并在环形传送带的多个位置上具有偏斜的导向表面(46)，该环形传送带适于向颗粒混合物施加一个速度分量，该速度分量在对置的电极表面之间，朝着纵向中心线(25)且在与环形传送带(30)的纵向垂直的方向上。

11.根据权利要求10的方法，其中环形传送带具有开口栅格结构。

12.根据权利要求10的方法，其中每一个偏斜的导向表面配置在环形传送带上，该环形传送带与其中的一个电极表面毗邻，并且每一个偏斜的导向表面相对毗邻的电极表面形成一个锐角(99)。

13.根据权利要求12的方法，其中垂直速度分量的方向是远离该毗邻电极表面的。

14.根据权利要求10的方法，其中环形传送带在向颗粒混合物赋予垂直速度分量的过程中经受一个反作用力，该反作用力使环形传送带冲击毗邻的电极表面。

15.根据权利要求14的方法，其中所述反作用力足以阻止在电极表面之间按相反方向移动的环形传送带的不同部分之间的接触。

16.根据权利要求12的方法，其中所述锐角的角度在10°至60°范围内。

17.根据权利要求12的方法，其中所述锐角的角度在15°至45°范围内。

18.根据权利要求10的方法，其中环形传送带包括按相反方向行进的传送带段(17，19)。

19.根据权利要求18的方法，其中的传送带段朝着远离界于环形传送带各传送带段之间的纵向中心线(25)的方向弯曲。

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