[发明专利]一种亚微米粉体分级装置及分级方法

说明书

技术领域

本发明涉及超细粉体分级领域，具体地，本发明涉及一种亚微米粉体分级装置及分级方法。

背景技术

超微细材料，特别是纳米材料，在性能上与同成分的大晶粒材料有着非常显著的差异。自20世纪80年代超微细材料概念形成后，世界各国先后对这种新型材料给予了极大的关注。超微细材料具有一系列优异的电、磁、光、力学和化学等宏观特性，从而使其作为一种新型材料在电子、宇航、化工、生物和医学等领域展现出广阔的应用前景。随着粉体的应用范围扩大，对粉体的要求也越来越严格，尤其是对颗粒粒度分布集中度也越发严格。目前行业内采用湿法研磨或者干法研磨的粉体，粒度分布较宽，局限了使用范围和用途。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种亚微米粉体分级装置，从而实现制备出粒度分布集中、适用于抛光行业的粉体，并提高其抛光效率及抛光亮度。

本发明的具体技术方案如下：

本发明的亚微米粉体分级装置，包括分级槽4，所述分级装置还包括在分级槽4外部由上而下依次设置的小颗粒管道7、中颗粒管道6和大颗粒管道2，对应地还包括小颗粒收集箱13、中颗粒收集箱14和大颗粒收集箱15；

其中，所述小颗粒管道7两端封闭水平设置，所述小颗粒管道7侧壁设置若干入料口，所述入料口通过管道穿设侧壁与分级槽4相连通；所述小颗粒管道7通过管路与小颗粒收集箱13相连；

所述中颗粒管道6两端封闭水平设置，所述中颗粒管道6侧壁设置若干入料口，所述入料口通过管道穿设侧壁与分级槽4相连通；所述中颗粒管道6与颗粒收集箱14相连；

所述大颗粒管道2两端封闭水平设置，所述大颗粒管道2侧壁设置若干入料口，所述入料口通过管道穿设侧壁与分级槽4相连通；所述大颗粒管道2与大颗粒收集箱15相连；

其中，所述大颗粒管道2位于分级槽4的侧壁底部(可以与沉淀槽底部平行)，所述中颗粒管道6与大颗粒管道2相距5.6～8.4(7±20％)cm，所述小颗粒管道7与大颗粒管道6相距32～48(40±20％)cm。

根据本发明所述的分级装置，其中，所述大颗粒管道2、中颗粒管道6与小颗粒管道7上可以在任意位置设置一出料口并通过管路与相对应的颗粒收集箱相连。例如，可以在管道的任意一端开设一出料口，或者，在管道入料口的对侧管壁上或下侧管壁上开设一出料口。

根据本发明所述的分级装置，其中，所述小颗粒管道7与小颗粒收集箱13之间设置小颗粒管道阀门9，所述中颗粒管道6与中颗粒收集箱14之间设置中颗粒管道阀门17，所述大颗粒管道2与大颗粒收集箱15之间设置大颗粒管道阀门3。

进一步地，所述各管道阀门处均设置一固液检测器，用于对液面的浆料固液比进行检测。

根据本发明所述的分级装置，作为优选地，所述小颗粒收集箱、中颗粒收集箱和大颗粒收集箱均置于分级槽下方。其中，所述小颗粒收集箱13、中颗粒收集箱14和大颗粒收集箱15内均设置搅拌叶轮12，且每个搅拌叶轮12均与之对应的搅拌电机10驱动，且所述搅拌电机10均固定在分级槽4底部。

进一步地，本发明还包括二级平台8，所述分级槽4置于二级平台8上，所述二级平台8可以方便操作工对分级槽的冲洗或者观察使用，并且可以支撑分级槽4。所述二级平台8固定于平台支架上，在二级平台周围一圈还设有一级平台。

根据本发明所述的分级装置，进一步优选地，所述分级装置还包括一超纯水箱，通过管路连接于分级槽4侧壁顶部并与设置在分级槽4内部侧壁顶部的高压冲水喷头5相连，用于清洗分级槽。

本发明还提供了一种基于上述分级装置的亚微米粉体分级方法，包括以下步骤：

1)将亚微米粉体浆料引流到分级槽4内，沉淀18～24h；

2)当小颗粒管道7处对应的浆料液面的固液比达到10％～30％时形成小颗粒溶液，小颗粒溶液由小颗粒管道7排出进入小颗粒收集箱13；

3)当中颗粒管道6处对应的浆料液面的固液比达到＞30％～50％时形成中颗粒溶液，中颗粒溶液由中颗粒管道6排出进入中颗粒收集箱14；

4)当大颗粒管道2处对应的浆料液面的固液比达到＞50％～70％时形成大颗粒溶液，大颗粒溶液由大颗粒管道3排出进入大颗粒收集箱15，完成粉体分级。

根据本发明所述的分级方法，其中，所述亚微米粉体优选为粒度D50为1.2～1.8μm的氧化铝粉体，进一步地，所述小颗粒的粒径为D50：小于1μm，优选0.7μm左右；所述中颗粒的粒径为D50：1～＜2μm，优选1.4μm左右；所述大颗粒的粒径为D50：2～5μm，优选2～3μm。