空心玻璃微珠分級篩選裝置及方法與流程

本發明涉及利用浮沉分離的，尤其涉及空心玻璃微珠分級篩選裝置及方法。

背景技術：

1、空心玻璃微珠也叫空心玻璃微球，是一種微米級表面光滑的中空玻璃微球，也是一種無機非金屬粉體材料，真密度一般為0.1-0.8?g/cm3。空心玻璃微珠顆粒度從1μm到200μm呈正向分布特點，粒徑分布區間寬，粒徑d10和d90之間跨度大。一些應用行業要求粉體材料的粒徑分布區間相對較小、粒徑分布相對集中，過大的粒徑分布制約空心玻璃微珠在高新技術行業中的應用。粒徑分級是縮小粒徑分布范圍，減小d10和d90之間跨度的有效方法，有必要對空心玻璃微珠進行粒徑分級。

2、目前，主流的微粉粒徑分級方法分為干法和濕法工藝。由于空心玻璃微珠具有中空、薄壁、密度低等特點，其干法分級主要有篩網分級和氣流分級。但是，干法分級存在以下缺點：一是容易產生大氣污染，二是分級的精度不高。此外，由于空心玻璃微珠中空、薄壁的特點，氣流分級機分級過程中分級盤的高速旋轉切割，會造成空心玻璃微珠的大量破碎。

3、濕法分級工藝，主要采用以旋流器為代表的分級設備，其工作原理是離心沉降，比如對于礦粉分級：將含有兩相（或三相）物質的混合液以一定壓力從給礦口切線方向進入旋流器后，產生強烈的三維橢圓型強旋流流動，由于粗顆粒（或重相）與細顆粒（或輕相）之間存在粒度差和質量差，在重力、離心力、流體阻力等作用下大部分粗顆粒按螺旋軌跡下旋到底部，作為沉砂從沉砂口排出。細顆粒在中心形成內螺旋礦流，隨著水流向上運動，作為溢流從溢流管排出。此方法只適合礦粉等重質粉體顆粒分級，分級精度也不高。空心玻璃微珠的密度低，此方法并不適合。

4、現有的分級方法都是利用離心力實現粒徑分級，且只能進行粗略寬泛的分級，粒徑分布范圍通常都在30μm以上。對于30μm以下、甚至20μm以下或10μm以下粒徑分布范圍要求的分級，難以實現有效分級；并且，生產效率低，對于篩網分級，還存在篩網清理困難，造成生產難度大，不具備工業化生產條件。

5、隨著高新技術和新材料產業的發展，對空心玻璃微珠提出了越來越高的要求，不僅要求密度和粒徑等綜合性能指標，而且進一步要求粒徑分布范圍。空心玻璃微珠的分級問題已成為空心玻璃微珠應用的重要課題，對空心玻璃微珠分級技術與設備的研究十分必要。

技術實現思路

1、本發明的目的在于提供一種空心玻璃微珠分級篩選裝置，用以解決現有的分級方式對于空心玻璃微珠，尤其是超細粒徑的空心玻璃微珠分級精度較低的問題。同時，本發明的目的還在于提供一種空心玻璃微珠分級篩選方法，以解決同樣的問題。

2、本發明的空心玻璃微珠分級篩選裝置包括分選池和脫水裝置，分選池的配置有注水口的一側為上游側，分選池的下游側在上下方向上分別設有不同的流出口，各流出口連接有將從分選池中流出的漿液輸送到脫水裝置的輸水管路，從上游側底部投放到分選池中的空心玻璃微珠隨水流流動的過程中因浮力不同而逐漸在水流中分層，并分別通過不同的流出口流出，經脫水后實現不同粒徑的分級篩選。

3、進一步的，分級篩選裝置還包括制漿裝置，用于將粉狀的空心玻璃微珠和水制成漿液狀，制漿裝置的出料口連接有投放管路，投放管路的出口處于分選池的上游側底部并構成投放口。

4、進一步的，流出口為水平延伸的長條形，流出口在上下方向上層層布置。

5、進一步的，流出口為沿流出方向高度逐漸減小的收口結構。

6、進一步的，相鄰流出口之間鉸接有繞水平軸線轉動設置的調節板，調節板調節不同的俯仰角度以調節相鄰兩個流出口對應的水層高度。

7、進一步的，所述脫水裝置為刮刀式離心脫水機。

8、進一步的，脫水裝置的出水口與分選池的注水口之間設有循環水路，以供脫水裝置分離出的水用以再次制漿。

9、進一步的，脫水裝置的出水口與制漿裝置之間設有循環水路，以供脫水裝置分離出的水用以再次制漿。

10、進一步的，所述循環水路包括蓄水池、循環管道和循環泵。

11、本發明提供了一種全新的空心玻璃微珠分級篩選裝置。通過空心玻璃微珠投放到分選池的上游側，在空心玻璃微珠隨水流流動的過程中因浮力不同而逐漸在水流中分層，混在水中的空心玻璃微珠分別通過不同高度對應不同水層的流出口流出，經脫水后實現不同粒徑的分級篩選。這種分級篩選裝置不僅可以實現粒徑分級，有效的控制粒徑分布，收窄粒徑分布區間，還可以分選出超細空心玻璃微珠，提高了分級精度。

12、本發明的空心玻璃微珠分級篩選方法包括空心玻璃微珠投放到水中，不同粒徑的微珠密度不同而上浮速度不同，收集不同水層深度的懸浮有微珠的水，然后脫水處理即得不同粒徑的微珠。

13、進一步的，先將粉料狀的空心玻璃微珠和水制成漿液狀，然后將微珠漿液投放到水中進行后續分級篩選。

14、進一步的，將空心玻璃微珠投放到流速穩定的水流中，在水流的下游側將不同水層深度的水收集輸送到不同的脫水裝置處進行脫水。

15、本發明的空心玻璃微珠分級篩選方法通過將其投放到水中，利用其上浮速度不同而在一定時間內處于不同水層深度，通過收集不同水層深度的懸浮有微珠的水，然后脫水處理即得不同粒徑的微珠。這種分級篩選裝置不僅可以實現粒徑分級，有效的控制粒徑分布，收窄粒徑分布區間，還可以分選出超細空心玻璃微珠，提高了分級精度。該浮力分級法的分級介質（水）可以循環使用，減少環境污染，實現綠色生產的目的。此外，分級過程不使用篩網，也不存在篩網清理的問題，能夠降低生產難度，提高生產效率，操作簡單，容易實現工業化生產。

技術特征：

1.空心玻璃微珠分級篩選裝置，其特征是，包括分選池和脫水裝置，分選池的配置有注水口的一側為上游側，分選池的下游側在上下方向上分別設有不同的流出口，各流出口連接有將從分選池中流出的漿液輸送到脫水裝置的輸水管路，從上游側底部投放到分選池中的空心玻璃微珠隨水流流動的過程中因浮力不同而逐漸在水流中分層，并分別通過不同的流出口流出，經脫水后實現不同粒徑的分級篩選。

2.根據權利要求1所述的空心玻璃微珠分級篩選裝置，其特征是，分級篩選裝置還包括制漿裝置，用于將粉狀的空心玻璃微珠和水制成漿液狀，制漿裝置的出料口連接有投放管路，投放管路的出口處于分選池的上游側底部并構成投放口。

3.根據權利要求1或2所述的空心玻璃微珠分級篩選裝置，其特征是，流出口為水平延伸的長條形，流出口在上下方向上層層布置。

4.根據權利要求3所述的空心玻璃微珠分級篩選裝置，其特征是，流出口為沿流出方向高度逐漸減小的收口結構。

5.根據權利要求3所述的空心玻璃微珠分級篩選裝置，其特征是，相鄰流出口之間鉸接有繞水平軸線轉動設置的調節板，調節板調節不同的俯仰角度以調節相鄰兩個流出口對應的水層高度。

6.根據權利要求1或2所述的空心玻璃微珠分級篩選裝置，其特征是，所述脫水裝置為刮刀式離心脫水機。

7.根據權利要求1所述的空心玻璃微珠分級篩選裝置，其特征是，脫水裝置的出水口與分選池的注水口之間設有循環水路，以供脫水裝置分離出的水用以再次制漿。

8.根據權利要求2所述的空心玻璃微珠分級篩選裝置，其特征是，脫水裝置的出水口與制漿裝置之間設有循環水路，以供脫水裝置分離出的水用以再次制漿。

9.根據權利要求7或8所述的空心玻璃微珠分級篩選裝置，其特征是，所述循環水路包括蓄水池、循環管道和循環泵。

10.空心玻璃微珠分級篩選方法，其特征是，包括空心玻璃微珠投放到水中，不同粒徑的微珠密度不同而上浮速度不同，收集不同水層深度的懸浮有微珠的水，然后脫水處理即得不同粒徑的微珠。

11.根據權利要求10所述的空心玻璃微珠分級篩選方法，其特征是，先將粉料狀的空心玻璃微珠和水制成漿液狀，然后將微珠漿液投放到水中進行后續分級篩選。

12.根據權利要求10所述的空心玻璃微珠分級篩選方法，其特征是，將空心玻璃微珠投放到流速穩定的水流中，在水流的下游側將不同水層深度的水收集輸送到不同的脫水裝置處進行脫水。

技術總結
本發明涉及利用浮沉分離的技術領域，尤其涉及空心玻璃微珠分級篩選裝置及方法。本發明提供了一種全新的空心玻璃微珠分級篩選裝置。通過空心玻璃微珠投放到分選池的上游側，在空心玻璃微珠隨水流流動的過程中因浮力不同而逐漸在水流中分層，混在水中的空心玻璃微珠分別通過不同高度對應不同水層的流出口流出，經脫水后實現不同粒徑的分級篩選。這種分級篩選裝置不僅可以實現粒徑分級，有效的控制粒徑分布，收窄粒徑分布區間，還可以分選出超細空心玻璃微珠，提高了分級精度。

技術研發人員：蔡建武,范若彬,洪聰哲,張英才,曾榮平,陶新良,高劉剛,張艷峰,臧東東,駱風民
受保護的技術使用者：鄭州圣萊特空心微珠新材料有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/3/13