[发明专利]一种粉体颗粒分选装置及分选方法

权利要求书

1.一种粉体颗粒分选装置，其特征在于，所述粉体颗粒分选装置包括1个储料仓和N组分选单元(N≥1)；每组所述分选单元包括1个斜板和2个并列连接的接料仓；

所述储料仓用于存储待分选的粉体颗粒；

每组所述分选单元中：

所述斜板用于使先从所述储料仓流出的粉体颗粒在所述斜板的表面形成堆积层，当堆积角度达到休止角α时，使继续流出的粉体颗粒在所述堆积层的上方形成流动层；

两个所述接料仓分别用于接收所述斜板的流动层流下的不同流速范围的粉体颗粒；

所述储料仓的出料口与所述斜板的垂直间距不低于所述堆积层的最大厚度和所述流动层的厚度之和。

2.如权利要求1所述的粉体颗粒分选装置，其特征在于，所述储料仓的结构为锥形或楔形；当所述储料仓为锥形结构时，设置1个出料口；当储料仓为楔形结构时，设置多个尺寸相同的出料口。

3.如权利要求2所述的粉体颗粒分选装置，其特征在于，所述储料仓的半顶角θ的最大值满足：

其中，φ_w是所述粉体颗粒与所述储料仓的壁面摩擦角，φ_e是所述粉体颗粒的有效内摩擦角；

和/或，所述储料仓的出料口的最小口径D₀满足：

其中，f_c是所述粉体颗粒的无限屈服强度，ρb是所述粉体颗粒的堆积密度，g是重力加速度，H(θ)是与所述储料仓半顶角相关的函数，且满足其中，θ是储料仓的半顶角，锥形储料仓i＝1，楔形储料仓i＝0。

4.如权利要求1所述的粉体颗粒分选装置，其特征在于，所述斜板与水平面形成斜板倾角所述粉体颗粒的内摩擦角为γ，所述斜板倾角小于所述粉体颗粒的内摩擦角γ；较佳地，所述斜板倾角与所述内摩擦角γ的关系为更佳地为

5.如权利要求1所述的粉体颗粒分选装置，其特征在于，所述斜板的宽度记为B，所述斜板的宽度B≥30d_L，较佳地为50～80d_L，其中，d_L为粉体颗粒粒径的最大值；

和/或，所述斜板的长度记为L，所述斜板的宽度记为B，所述斜板的长度L≥10B，较佳地为20～40B。

6.如权利要求1所述的粉体颗粒分选装置，其特征在于，所述储料仓的出料口与所述斜板的垂直间距为(1～5)Δ，较佳地，所述储料仓的出料口与所述斜板的垂直间距为(1.5～3)Δ，其中，Δ表示所述堆积层的最大厚度h_m与所述流动层的厚度δ之和。

7.如权利要求1所述的粉体颗粒分选装置，其特征在于，当所述接料仓与所述斜板之间设置挡板时，所述挡板的顶端位于所述粉体颗粒的流动层的厚度的1/4～3/4处，所述挡板的顶端在所述流动层中的位置自所述流动层的底部向所述流动层的顶部计；

和/或，当所述接料仓与所述斜板之间不设置挡板时，任一所述斜板的末端与其对应的接料仓的最顶端的垂直间距不低于所述堆积层的最大厚度h_m和所述流动层的厚度δ之和，较佳地，所述接料仓的最顶端与所述斜板的末端的垂直间距为(1～5)Δ，更佳地为(1.5～3)Δ，其中，Δ表示所述堆积层的最大厚度h_m与所述流动层的厚度δ之和。

8.一种粉体颗粒的分选方法，采用如权利要求1～7任一项所述的粉体颗粒分选装置进行，包括如下步骤：

将粉体颗粒放入储料仓中，打开储料仓的出料口，粉体颗粒经斜板落入到不同的接料仓内，即可。

9.如权利要求8所述的粉体颗粒的分选方法，其特征在于，所述粉体颗粒为煤炭、矿物、食品谷物、化工制品和固体废物中的一种或多种，较佳地为煤粉、玻璃球、胶囊、大米、黄沙、石子和活性炭中的一种或多种。

10.如权利要求8所述的粉体颗粒的分选方法，其特征在于，所述粉体颗粒的粒径为≥100μm，较佳地为150～500μm。