[发明专利]一种固液分离装置

权利要求书

1.一种固液分离装置，由筒体和包括磁场、过滤元件和导流通道在内的构件组成，所说的筒体分为自由沉降区、磁分离区、过滤分离区和浓浆液出口区，各区之间用导流通道连接使固液混合物定向流动；所说的筒体包括主筒和上、下封头，其中筒体上设有待分离的固液混合物的进料口、分离后富含固体颗粒的浓浆液出口和分出固体的清液出口，其中所说的下封头，其锥度应使浓浆液靠自身重力可沿下封头内壁面向下滑动；所说的自由沉降区位于筒体中央的中下部，待分离的固液混合物的进料口有管线连接入自由沉降区；所说的磁分离区由设置于筒体外壁中上部的由电磁铁和/或永磁铁构成的磁场在筒壁内所及区域形成，当使用电磁铁时，通电使磁场区的磁场产生，断电使磁场区的磁场消失，当使用永磁铁时，永磁铁靠近和离开筒壁使磁场区保持强、弱交替的磁场；所说的过滤分离区位于筒体的中上部，过滤分离区中设置有过滤器；所说的浓浆液出口区位于筒体下部；所说的导流通道包括使浆液从自由沉降区流向磁场区的导流通道I，使浆液从磁场区域向过滤分离区流动的导流通道II，使过滤分离下来的固体颗粒从过滤分离区向浓浆液出口区流动的导流通道III，和使磁场分离区分离下来的固体颗粒从磁场分离区向浓浆液出口区流动的导流通道IV。

2.按照权利要求1的装置，其中所说主筒是圆筒、椭圆筒、正方形筒、矩形筒或锥形筒。

3.按照权利要求2的装置，其中所说的筒体，其材质选用对磁场无阻碍的透磁性材料。

4.按照权利要求3的装置，其中所说的材质选自不锈钢、铝、玻璃或树脂。

5.按照权利要求1的装置，其中，所说的磁场区中，磁场的磁铁表面磁感应强度为50~10000高斯。

6.按照权利要求5的装置，其中，所说的磁感应强度为1500~5000高斯。

7.按照权利要求1的装置，所说的磁场为至少两层。

8.按照权利要求1的装置，其中所说的过滤器，其过滤元件是粉末金属烧结过滤管、金属丝网烧结过滤管、陶瓷膜、金属丝网、滤布中的一种或几种的组合。

9.按照权利要求1的装置，其中所说的过滤器，联接有清液出口和反冲洗液入口。

10.按照权利要求1的装置，其中，包括所说的封闭筒体（1），上封头（6），下封头（5），在封闭筒体（1）的外部设置有电磁铁（2），电磁铁（2）位于封闭筒体（1）的中上部，沿封闭筒体（1）圆周方向设置的电磁铁（2）为两层，一层为一组，邻接层的电磁铁交替通电和停电，以产生磁场和取消磁场；在封闭筒体（1）的下部设有浆液进料管（3）使固液混合物进入封闭筒体内的自由沉降区A，自由沉降区A通过导流通道（11）下部的缝隙与磁力分离区B和C相联，磁力分离区B和C通过导流通道（11）与过滤分离区D相联，在磁力分离区B和C的下部F通过导流通道（13）与由筒体下封头（5）的内壁斜面构成的浓浆液出口区G相联；在封闭筒体（1）的上部为过滤分离区D，内设过滤组件（9），过滤分离区D设有清液出口（8）和反冲洗管道（7），在过滤分离区D的下部E通过导流通道（12）与浓浆液出口区G相联，浓浆液出口区G设有浓浆液出口（4）。

11.一种利用权利要求10的装置对含有铁磁性固体颗粒的固液混合物进行固液分离操作的方法，其特征为含有铁磁性固体颗粒的固液混合物从浆液进料管（3）进入固液分离装置，在A区浆液向上缓慢流动，浆液中的固体颗粒靠重力进行沉降，浆液中颗粒较大的固体颗粒被分离下来，从A区上升的固液混合物从导流通道（11）下部的缝隙中进入B、C区，沿导流通道（11）向上流动。此时，上层电磁铁不通电，下层电磁铁通电产生磁场，沿导流通道（11）向上流动的固液混合物中的磁性固体颗粒被吸附在B区，分离出部分固体颗粒后的稀浆液继续沿导流通道（11）向上流动，经过C区后，进入D区。当B区吸附一定量的固体颗粒后，上层电磁铁通电产生磁场，向上移动的物料中的磁性固体颗粒被吸附在C区，而同时，下层电磁铁停电，B区磁场消失，则B区吸附的固体颗粒靠重力向下沉降，进入F区，并继续沿导流通道（13）向下移动，然后沿筒体下封头（5）的内壁斜面向G区滑动；当B区吸附的磁性颗粒向下沉降进入F区后，下层电磁铁通电，上层电磁铁停电，C区吸附的磁性颗粒沉降后被吸附在B区；进入D区的稀浆液进入过滤组件（9），从外向内经过过滤管，固体颗粒被过滤介质拦截，附着在过滤管的外侧，过滤后的清液从清液出口（8）流出固液分离装置。当过滤组件（9）的压降达到一定程度时，从反冲洗管道（7）引入一定量的反冲洗液，对过滤组件（9）进行反冲洗，使过滤组件（9）外侧附着的固体滤饼脱落；脱落的滤饼在E区形成浓浆液，沿导流通道（10）的斜面向下滑动，进入导流通道（12），然后沿导流通道（12）进入G区，与电磁铁分离下来的浓浆液一起从浓浆液出口（4）排出固液分离装置。