[发明专利]一种超细粉体湿法静电分级装置

说明书

本发明公开了一种超细粉体湿法静电分级装置，属于粉体分级装置技术领域。本发明的一种超细粉体湿法静电分级装置包括进料喷射装置和分级室装置；进料喷射装置上设有进料口和均匀分布的喷射口；分级室装置设有底流出口、溢流出口、下电极板和上电极板。本发明基于传统的重力沉降分级原理，利用超细颗粒表面荷电特性，颗粒表面Zeta电位相同时，粗颗粒荷电量多而细颗粒荷电量少，通过在竖直方向施加均匀电场，增加颗粒的沉降速度和粗、细颗粒的沉降速度差，提高超细颗粒的分级效率和分级精度。

技术领域

本发明涉及一种超细粉体湿法静电分级装置，属于粉体分级装置技术领域。

背景技术

粉体分级是指根据不同粒径颗粒在流体介质中受到离心力、重力、惯性力等的作用，产生不同的运动轨迹，从而把粉体颗粒分为不同粒径范围的几个部分。较以气体为分散介质的干式分级而言，湿式分级以液体为分散介质，流量、流速和压力等参数更易控制，因此粉体的均匀分散效果更好，分级精度较高。

湿式分级可分为重力沉降分级、旋流分级和离心分级。重力沉降分级的分级过程平稳，可以实现全程自动控制，溢流中粗颗粒混入量少，可应用于微米级甚至亚微米级颗粒的的分级。但是，由于在重力场内分级，当粉体粒度在微米级时，颗粒所需沉降时间可能长达数十小时，分级速度较慢，作业效率太低。旋流分级所用旋流器结构简单、性能高效，一般旋流器的分级粒径为3～25μm，但由于离心力场的不足，分级粒径的下限难以继续减小，为了达到某一细度，不得不进行多次分级，中间产品无法处理。离心分级可以提供更大的分级力场，可用于亚微米级粉体颗粒的分级，但其旋转轴由于高速旋转而易损坏，且需要更多的能耗。

基于以上所述，国内外相关学者开始研究新型的超细粉体分级技术。国内，在公告号为CN 101199953B的专利中，徐政等人提供了一种超细粉体静电分级装置，主要包括进料部分、静电分散部分、静电分级部分、产品收集器以及高压静电电源和分级电源，通过高压电源对粉体进行荷电处理后由静电分级部分对粉体进行分级处理，但是由于采用干法分级，为实现粉体颗粒荷电并提高粉体的分散性，粉体荷电电压需高达数十千伏，能耗高且存在较大安全隐患。在国外，日本广岛大学学者Naoki Shirasawa等人基于电泳技术设计了一种湿法静电分级装置，通过设置的多个喷射孔为原料液提供竖直向上喷射速度，在上、下穿孔金属板施加电压产生竖直方向的静电场，以增加粗、细颗粒的沉降速度差，提高粉体的分级效率。然而，由于该装置的喷射孔竖直向上，导致颗粒沉降的方向与物料喷射的方向完全在同一路径上，造成流场紊乱，严重影响颗粒的沉降速度。

因此，亟需开发一种新型的稳定、高效、节能的超细粉体湿法静电分级装置。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，基于重力沉降分级原理上，通过施加竖直方向的电场，并设计一种进料喷射结构，用于实现将原物料溶液形成互不干扰的倾斜向上流动效果，大大提高分级效率和分级精度，可用于亚微米级粉体颗粒的分级。

本发明提供的一种超细粉体湿法静电分级装置，包括进料喷射装置和分级室装置；所述进料喷射装置设有进料口和喷射口；所述分级室装置设有底流出口、溢流出口、下电极板和上电极板；

所述进料喷射装置用于将原物料溶液形成互不干扰的倾斜向上流动效果，所述分级室装置用于对超细粉体颗粒进行分级，进料喷射装置用于将物料溶液喷射；下电极板、上电极板用于产生电场，使粉体受流体曳力、重力、电场力的耦合作用实现分级。

在一种实施方式中，所述进料喷射装置具有多个喷射口，喷射口沿进料喷射装置均匀分布，实现提高喷射量、扩大喷射区域、离散粉体的作用。