[发明专利]分离粉末的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及分离粉末的方法及系统；更具体而言，涉及高效可控地将粉末分成所需粒度的各组分的方法，还涉及分离粉末的系统。

背景技术

在生产活动中，有时需要将粉末分成粒径分布更窄的多种粉末组分，以适应不同的需要，并提升粉末的经济价值。

在生产实践中，粉末之一为粉煤灰，它主要产生于粉煤燃烧炉中，为细的粉状球形材料，其具有0.1至600μm的较宽的粒度范围。

粉煤灰用于多种应用中，例如水泥和混凝土或建筑材料。根据国标GB 1596-2005，对用于水泥和混凝土的粒度要求，粉煤灰被分成3类：粒度大于45μm的粉煤灰的含量不大于12重量%、25重量%和45重量%的粉煤灰分别为I类、II类和III类。目前用于水泥和混凝土的粉煤灰主要为第I和II类。

常规的粉煤灰分离技术中，基于旋风分离器或通过研磨而从燃煤电厂所产生的原始粉煤灰中得到所需粒度，从而得到第I类或第II类粉煤灰。可通过筛网、旋风分离器或研磨等方法简单地分离粉煤灰，所得到的产品的D₅₀值为10μm以上。

然而，通过筛网、离心分离器或旋风分离器等方法分离粉末，常遇到的问题是细粉末夹带在粗粉末中，致使细粉不能以高的比率分出。

US 6533848 B1公开了一种通过湿法提供平均粒度在2-4μm范围内的粉煤灰的方法。

发明内容

不同粒度和粒度分布的粉末产品的应用领域和应用价值截然不同。以粉煤灰为例，D₅₀值在1-10μm范围内的粉煤灰产品可用作塑料、橡胶和涂料的添加剂，以改善流动性、硬度、耐温性，还可作为阻燃材料；D₅₀值小于1μm的粉煤灰产品可用于纳米复合材料中，它们的应用价值远远高于现有技术中用于水泥和混凝土的第I类或第II类的粉煤灰产品。因此，如果能将粉煤灰作更为合理的分离，尤其以高比例分出细粉末，则可望更有利地利用粉煤灰，一方面解决废物对环境的污染，另一方面增加经济效益。

为此，本发明的一个目的是提供一种分离粉末的方法，包括

(a)用至少一个离心分离设备对粉末进行离心分离，得到第一级粗灰和第一级细灰；和

(b)用至少一个旋风分离设备对第一级细灰进行旋风分离，得到第二级粗灰和第二级细灰。

本发明的另一个目的是提供一种分离粉末的系统，包括

一个离心分离单元，由至少一个离心分离设备构成，其将对粉末进行离心分离，得到第一级粗灰和第一级细灰；

一个旋风分离单元，由至少一个旋风分离设备构成，置于离心分离单元的下游，与离心分离单元的顶部连通，其将对第一级细灰进行旋风分离，得到第二级粗灰和第二级细灰；和

任选地，一个袋式过滤单元，由至少一个袋式过滤装置构成，置于旋风分离单元的下游，与旋风分离单元的顶部连通，其将对第二级细灰进行收集。

本发明的方法和系统可以对粉末作更为合理的分离，例如可以分离得到D50值小于10μm、特别是小于1μm的粉末产品。这样，通过本发明的方法和设备，可以使粉末具有更高的使用价值。

在一个具体实施方式中，粉末为粉煤灰产品。

附图说明

图1为本发明一个实施方案的系统示意图。

图2为本发明另一个实施方案的系统示意图。

具体实施方式

如无相反说明，则本发明的操作均在常温、常压实施。

本发明的分离粉末的方法包括

(a)用至少一个离心分离设备对粉末进行离心分离，得到第一级粗灰和第一级细灰；和

(b)用至少一个旋风分离设备对第一级细灰进行旋风分离，得到第二级粗灰和第二级细灰。

在一个优选的实施方案中，所述方法还可包括：

(c)用至少一个袋式过滤装置对第二级细灰进行收集；和/或

(d)用至少一个筛网分离设备对第一级粗灰进行分离。

此外，根据需要，可对第二级粗灰再继续进行离心或旋风分离。

在本发明分离粉末的方法优选为连续的方法，因此，在一个具体的实施方式中，所述各步骤同时进行。本发明分离粉末的方法也可以按间歇方式进行，因此，只要按照物流的走向操作，则均不超出发明的范围。

原料粉末

在本发明中，粉末的粒度（即颗粒直径）范围为0.1至600μm。所述粒度通过激光粒度仪测定。