[发明专利]一种固液分离装置及其方法

说明书

本发明公开了一种固液分离装置及其方法，涉及超细粉体固液分离技术领域，该固液分离装置包括有分离器及其顶端的过滤件，分离器具有气体入口，过滤件的底面为用于过滤固体颗粒且向下凸出的凸面，凸面的最低点不高于分离器用于装填浆液的最高液位。浆液装入分离器中后，由气体入口输送的气体在浆液中产生气泡，而浆液中大部分超细固体颗粒吸附于气泡表面向上运动，直至过滤件的凸面处，气泡破裂，固体颗粒与气液相分离后吸附于过滤件表面，在气液相以及新生成的固相颗粒的推动下排出，实现固体颗粒的回收，且过滤件的底面也得到不断更新。与现有技术相比，该装置及其方法能够实现连续的固液分离，获取纯度较高的滤液以及固体颗粒。

技术领域

本发明涉及超细粉体固液分离技术领域，具体而言，涉及一种固液分离装置及其方法。

背景技术

固体粉体的分级通常按照粒径进行，可分为微米级粉体(1μm～100μm)、亚微米级粉体(0.1μm～1μm)、纳米粉体(0.001μm～0.1μm)。通常，将粒径小于3μm颗粒的称为超细粉体。在固体粉体应用领域，经常面临粉体悬浮液的固液分离过程，尤其是超细粉体的固液分离，极为困难。

现有从溶液中分离超细粉体的方法主要包括力场沉降、场流分级和过滤等。

其中，力场沉降包括重力沉降和离心分离，重力沉降利用固相与液相物料的密度差实现自然沉降分离，该方法简单易行，但技术效果受物料密度和粒径影响。当物料密度很小或颗粒的粒径较小时，重力沉降的效率下降，此类工况借助离心力强化沉降，如：

专利CN201910730500.3提供了一种碱性合成溶液中超细分子筛产物的固液快速分离方法，向超细分子筛母液中加入快速沉降剂，通过快速沉降后，过滤，回收超细分子筛产物。

专利CN201910187494.1公开了一种磁性氧化铁与元素硒纳米复合微粒及其制备方法和应用，通过液相催化合成的磁性氧化铁与元素硒纳米复合微粒采用离心分离点方法实现固液分离。

专利CN201210364152.0提供了一种从含有SiC以及Si的固体微粒子的液体将固体微粒子分离回收的方法，其固液分离同样采用离心分离。沉降分离的缺点是间歇操作，设备大，效率低，固液界面不清晰，分离不彻底。得到的固体含液量高，清液悬浮物含量高。

场流分级，通常采用旋流器，其优点是设备较小，在旋流离心力的作用下，能够快速连续地实现固液物料的初级分离。如专利CN201821821917.8公开了一种微细粒级旋流分离器，通过向混有微细粒级物料的液体加压，并使其沿相切方向进入筒状壳体内，并沿导流板向下运动，通过旋流产生离心力使密度小的液体上升并从溢液口流出，而密度大的微细粒级物料从锥状壳体下端的出料口流出，实现固液分离。专利CN201680074470.X公开了一种水力旋流分离器用于分类液体悬浮液中的固体材料。专利CN201811277601.1提供了一种用于淀粉洗涤的旋流分离器。流场分级的缺点是分离不彻底，适用于物料粗分或浓缩处理。

过滤，是应用最为广泛的固液分离过程，借助于过滤介质，能够得到干净的滤液和(或)低含液量的滤饼。根据浆液进料方式不同，过滤方式可分为终端过滤和错流过滤。终端过滤是传统的过滤过程，最为常见，如压滤和抽滤等。终端过滤的缺点是需要间歇操作，压力损耗大，过滤介质寿命短，易泄露。错流过滤则通过改变滤液出料方向，利用进料物流对过滤介质进行自冲洗，从而克服了终端过滤的部分缺点，能够在较长时间内连续操作。错流过滤可以得到清液，但不能形成滤饼，适用于浆料浓缩与清液回收。

鉴于粉体的固液分离技术现状，需要一种能够实现连续、高效进行固液分离的新方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种固液分离装置及其方法。

本发明是这样实现的：

第一方面，实施例提供了一种固液分离装置，其包括有：过滤件和分离器；