專利名稱：一種二元混合物料浮選分離裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種混合物料的分離裝置，更進一步的說，是涉及一種利用浮選法對混合物料進行分離的裝置。
混合物的分離方法多種多樣，其中浮選分離法是將混合物料浸沒于分離液中根據混合物料的密度不同，將輕重物料分離開來。利用浮選法對混合物料進行分離的裝置，尤其是用于廢塑料浮選分離的裝置還未見文獻報道。目前，廢塑料回收再利用的技術不僅能夠減少“白色污染”還能夠節約能源，所以越來越受到人們的重視。但廢塑料的分類卻是回收再利用技術的一個前提，同時也是回收再利用技術的一個難題。通常，人們是通過肉眼鑒別、手工分撿完成廢塑料的分類。還有的是將廢塑料浸沒于分離液中，靜置沉降后人工打撈進行分類。但是這些方法效率低、勞動強度大、分撿率不高，而且不利于廢塑料回收再利用的大規模連續性生產。
本實用新型的目的是提供一種結構簡單、操作容易的混合物料浮選分離裝置，其分離效率高、生產效率高而且適用于連續、大規模的生產。
本實用新型的二元混合物料浮選分離裝置是這樣實現的本分離裝置包括有一個分離箱，分離箱中裝有分離液。該分離箱一端的上方設有進料口，進料口的下方、分離液液面上設有進料攪拌部件。分離箱上相對于進料攪拌部件的另一端設有上出料口，分離箱的底端設有下出料口。進料攪拌部件的作用是將混合物料打散，并通過擾動液面使物料浸沒于分離液中。同時由于受到進料攪拌部件的擾動和分離液循環回流的推動，分離液液面的液體向進料攪拌部件另一端的上出料口緩慢流動。分離箱中分離液的液面被進料攪拌部件擾動的區域為擾動區，擾動區以外較平緩的液面為靜置區。混合物料從進料口進入分離箱，經進料攪拌部件攪拌浸沒于分離液后，從液面擾動區流向靜置區。在靜置區通過浮選分層，混合物料中的輕料漂浮于液面經上出料口排出，重料沉于分離箱底經下出料口排出。
在該分離裝置中可以采用攪拌輪作為進料攪拌部件。攪拌輪的中心軸線與分離液液面水平。攪拌輪的槳葉前端沒于分離液。其沒于液面的部分最好為齒狀結構以減少與液體問的阻力。槳葉沒于液面的深度≤2cm。攪拌輪可將從進料口投入的混合物料打散，并通過槳葉擾動液面使物料充分浸沒在分離液中。攪拌輪的轉速不宜太快，否則會擴大擾動區、加快液流速度而影響分離效果。一般攪拌輪的轉速≤500rpm。
為了提高分離效果，可在進料攪拌部件的前面加一截面為反L型的平衡擋板，將液面的擾動區和靜置區隔開，減少了相互間的干擾，使得物料在液面靜置區能充分靜置分離。進料攪拌部件所在一側的液面為擾動區，其余的液面為靜置區，檔板[11]的水平段緊貼分離液靜置區的液面并與上出料口在同一水平面上。
分離箱的上、下出料口外均連接有一帶有篩孔的篩板，篩板的上方設置有一個帶有槳葉的撥輪。分離出來的物料隨分離液分別經上下出料口流出并流經篩板。分離液由篩板上的篩孔濾出，物料由撥輪從篩板上掃出。撥輪的中心軸線與分離液液面平行且垂直于物料流動的方向。撥輪的外圓周最好與篩板相接觸，也就是說撥輪槳葉頂端應與篩板相接觸，以便于物料的掃出及分離液的過濾。但撥輪與篩板相接觸的弧長不大于2/5的撥輪外圓周周長，否則也不便于物料的掃出。撥輪槳葉的前端可鑲有長度不小于10-20mm的楔形半軟鑲條或固定有長度在15～30mm的鬃刷，以便于撥輪槳葉與篩板的緊密接觸。半軟鑲條的材質可選為橡膠。其形狀最好為楔形，即半軟鑲條與槳葉連接的一端與槳葉等寬，另一端的寬度要窄一些，這樣的形狀有助于提高鑲條的強度，便于物料的掃出。為了更好的將分離液濾出，篩板上應密布篩孔。
分離箱的下出料口可以設有一出口間隙調整板，調節下出料口的大小，控制分離液流出量，以保持分離箱的液面與上出料口水平，便于輕料從上出料口的流出。
在該分離裝置中要有足夠的靜置區，以便于混合物料的充分靜置分離。所以分離箱的長寬尺寸應該為長寬比≥3。
本實用新型的二元混合物料浮選分離裝置是根據混合物料的密度不同將其進行分離的。本裝置特別適合于密度差≥1.5g/cm3的物料的分離。從混合物料的形狀來看，本裝置較適合薄膜、片材和粒狀物等物料的分離。待分離的混合物料應先水洗堿洗即去污脫脂后，經粉碎加入該分離裝置。如果混合物料為類似廢塑料的薄膜或片材，最好將其粉碎成≤25×25mm的小片再加入分離裝置。
本分離裝置所使用的分離液是根據待分離的混合物料的密度而配置的。分離液的密度應該比混合物料中重料的密度小，比輕料的密度大。最好接近輕料的密度，以確保好的分離效果。分離液一般以水為溶劑，根據所分離物料的密度、性質不同及分離效果的好壞可加入溶液密度調節劑、表面活性劑等。加入密度調節劑是為了調節分離液的密度，使之符合浮選分離的要求。密度調節劑一般可采用易溶于水的鈉、鎂、鈣等的無機鹽，如氯化鈉、氯化鎂、硝酸鈉等。當待分離的混合物料為疏水性的物質如塑料時，需要在分離液中加入表面活性劑，以提高混合物料的表面活性，保證混合物料能夠充分的浸潤于分離液中。表面活性劑包括帶有羧基、羥基、胺基等的親水性基團的伯胺鹽、烷基萘磺酸鈉、長鏈脂肪醇、聚氧乙烯醚、多元羧酸鹽等。溶液密度調節劑、表面活性劑等物質的加入量可根據混合物料的種類、密度不同及分離效果好壞來調節。
此外，本實用新型的分離裝置可配合有分離液循環系統，將從篩板濾出的分離液收集并循環使用，如使用循環泵等。本裝置的傳動均可采用電動傳動的方式。本裝置還可以連接計算機自動控制系統，對整個的分離操作進行自動化控制。
本裝置不僅可以分離二元物料，當其串聯后，根據物料的密度，每個單元選擇適當密度的分離液，即可進行多組分物料的浮選分離。
本實用新型的二元混合物料浮選分離裝置結構簡單、操作容易，混合物料的分離過程連續，物料的分離效率高可達90％以上。該分離裝置的生產效率高，適用于連續、大規模的工業化生產。本裝置適用范圍比較廣泛。除了主要用于混合塑料的分離，還可以用于如食品加工業中的果仁大小浮選、果仁果殼分離、果仁脫皮凈化；中草藥的凈化浮選分離(如瓜蔞與瓜蔞子的分離)；垃圾分類(重金屬料與輕金屬料的分離)等。本裝置在上、下出料口的部件稍做改動，便可作為廢水處理的配套裝置。以上行業的不同物質分離只要選用適當的浮選液及適當的輔機配置即可達到物料分離的目的。
下面用實施例結合附圖進一步敘述本實用新型，本實用新型的范圍不受這些實施例的限制。本實用新型的范圍在權利要求書中提出。


圖1為本實用新型的一種裝置的側面透視示意圖。
如
圖1所示的浮選分離裝置，其中分離箱12的長寬比為4。分離箱12中裝有分離液4。分離箱12一端的上方設有進料口2，進料口2的上方連接有料斗1。進料口2的旁邊設有循環分離液的進液口10。進料口2的下方、分離液液面上設有攪拌輪3。攪拌輪3的中心軸線與分離液液面平行。攪拌輪3的轉速為300rpm。攪拌輪3的槳葉沒于液面的部分為齒狀結構，其長度為2cm。分離箱12上相對于攪拌輪的另一端設有上出料口13。攪拌輪3的前方安裝有截面為反L型的平衡檔板11。該檔板將分離液液面的擾動區和靜置區隔開，攪拌輪3的所在一側的液面為擾動區，其余的液面為靜置區。檔板11的水平段緊貼分離液靜置區的液面，并與上出料口13在同一水平面上。為了便于重料的沉降集中，分離箱12的上出料口13以下的箱體為楔型結構，楔型結構的最底端即分離箱12的最底端設有下出料口6。分離箱12的上、下出料口外分別連接篩板7。篩板7上密布呈正三角形排列的篩孔。為了便于出料口流出的物料在篩板7上流動，篩板7均為傾斜安置。篩板7的上端與出料口連接，篩板7的下端上設置有一個帶有槳葉的撥輪8。撥輪8的中心軸線與分離液液面平行且垂直于物料流動的方向。撥輪8的槳葉頂端固定有長度為20mm的鬃刷。撥輪8與篩板7相接觸的弧長尺寸為撥輪8外圓周周長的2/5。篩板7的下方設置有分離液的收集箱9。分離箱12的下出料口6設有出口間隙調整板5。其調節下出料口的大小，控制分離液流出量，以保持分離箱的液面高度便于輕料從上出料口的流出。
當混合物料從料斗1經進料口2加入分離箱12時，首先被進料口下方的攪拌輪3打散，并通過攪拌輪的擾動作用而充分浸沒于分離液4中。由于受到攪拌輪的擾動，分離液液面的液體向上出料口13緩慢流動。混合物料隨著液面流動從液面擾動區經過平衡檔板11流向靜置區。在靜置區通過浮選分層，混合物料中的輕料漂浮在液面上經上出料口13排出，重料下沉并沿著分離箱楔型箱體的斜壁滑下集中于下出料口6排出。分別經上、下出料口13、6流出的物料沿著傾斜的篩板7流動。物料所附帶的分離液由篩板7上的篩孔濾出并由分離液收集箱9所收集，通過循環泵，由循環分離液進液口10加入分離箱12進行循環使用。物料由撥輪8從篩板上掃出。由此，混合物料輕、重兩組分經過本實用新型的分離裝置得到分離。
權利要求1．一種二元混合物料浮選分離裝置，包括有分離箱[12]，該分離箱[12]一端的上方設有進料口[2]，分離箱[12]中裝有分離液[4]，其特征在于進料口[2]的下方、分離液液面上設有進料攪拌部件，分離箱上相對于進料攪拌部件的另一端設有上出料口[13]，分離箱[12]的底端設有下出料口[6]，混合物料從進料口[2]進入分離箱[12]，經進料攪拌部件攪拌浸沒于分離液中，通過浮選，混合物料中的輕料漂浮于液面上經上出料口[13]排出，重料沉于分離箱底經下出料口[6]排出。
2．根據權利要求1所述的分離裝置，其特征在于所述的進料攪拌部件為帶有槳葉的攪拌輪[3]，攪拌輪的中心軸線與分離液液面平行，攪拌輪的槳葉頂端沒于分離液，其沒于液面的深度≤2cm，該攪拌輪轉速≤500rpm。
3．根據權利要求1所述的分離裝置，其特征在于所述的進料攪拌部件的前方安裝有截面為反L型的平衡檔板[11]。該平衡檔板[11]將分離液液面分為兩個區域，進料攪拌部件所在一側的液面為擾動區，其余的液面為靜置區，平衡檔板[11]的水平段緊貼分離液靜置區的液面，并與上出料口[13]在同一水平面上。
4．根據權利要求1所述的分離裝置，其特征在于所述的上、下出料口[13]、[6]外均連接有帶有篩孔的篩板[7]，篩板[7]的上方設置有一個帶有槳葉的撥輪[8]，經上、下出料口流出的物料流經篩板[7]，所附帶的分離液由篩板[7]上的篩孔濾出，物料由撥輪[8]從篩板上掃出。
5．根據權利要求4所述的分離裝置，其特征在于所述的撥輪[8]與篩板[7]相接觸的弧長尺寸應不大于2/5撥輪外圓周周長。
6．根據權利要求4所述的分離裝置，其特征在于所述的撥輪[8]的槳葉前端固定有長度不小于10-20mm的半軟鑲條，或固定有長度在15～30mm的鬃刷。
7．根據權利要求6所述的分離裝置，其特征在于所述撥輪槳葉前端的半軟鑲條材質為橡膠。
8．根據權利要求1所述的分離裝置，其特征在于所述的下出料口[6]設有出口間隙調整板[5]。
9．根據權利要求1所述的分離裝置，其特征在于所述的分離箱[13]其長寬比≥3。
專利摘要本實用新型提供一種二元混合物料浮選分離裝置。該裝置包括裝有分離液4的分離箱12。分離箱進料口2下方設有進料攪拌部件。進入分離箱的混合物料經進料攪拌部件的攪拌浸沒于分離液中。通過浮選,混合物料中的輕料上浮經分離箱上出料口13排出,重料下沉經分離箱下出料口6排出。該分離裝置分離效率高、生產效率高,應用范圍廣泛,適用于連續、大規模的工業化生產。
文檔編號B03D1/16GK2437408SQ00243058
公開日2001年7月4日 申請日期2000年7月13日 優先權日2000年7月13日
發明者張國立, 陳志達, 劉玉春, 苑志偉 申請人:中國石油化工集團公司, 中國石油化工集團公司北京化工研究院