專利名稱：一種超細(xì)粉體漿料固液分離的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及固液分離技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超細(xì)粉體漿料固液分離的方法。
背景技術(shù)：
在制備超細(xì)粉體材料和納米粉體材料時(shí)，現(xiàn)在流行的方法是水相化學(xué)還原法、溶膠凝膠法等等，在該類方法制備的后期工藝中，都會(huì)遇到固液分離的工序，由于粉體顆粒的粒度較小，表面能大，粉體顆粒會(huì)懸浮于液體中，導(dǎo)致固液分離困難。鑒于以上缺陷，實(shí)有必要提供一種可以解決以上技術(shù)問題的制備超細(xì)粉體或納米粉體材料過程中的固液分離方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種超細(xì)粉體漿料固液分離的方法。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種超細(xì)粉體漿料固液分離的方法，其特征在于，具體步驟如下a.首先將粉體漿料置于-50°C 0°C環(huán)境下冷凍，直至完全結(jié)冰，呈固體狀態(tài)；b.將a步驟中冷凍后的漿料升溫融化，靜置沉淀，不同細(xì)度的粉體材料，沉淀時(shí)間會(huì)有所區(qū)別；c.靜置沉淀完成后，直接倒出清液或通過容器上的閥門排出清液，即實(shí)現(xiàn)了固液分離；所述超細(xì)粉體漿料形成時(shí)使用的溶劑可以為水、乙醇、甲醇、丙酮等無(wú)機(jī)或有機(jī)溶劑，也可以是兩種或兩種以上的混合溶劑。所述超細(xì)粉體漿料形成時(shí)的粉體材料是顆粒大小在1納米至30微米之間。所述形成漿料的粉體材料包括結(jié)晶石英粉、熔融石英粉、高嶺土、玻璃粉、硅酸鋯粉、氧化鋯粉、長(zhǎng)石粉、霞石粉、污泥、粉煤灰等可以在液體中形成懸浮液的任何粉體材料。所述超細(xì)粉體漿料中的固含量，即粉體顆粒含量，可以在-85%的范圍內(nèi)波動(dòng)。所述固液分離的具體步驟可以根據(jù)實(shí)際需要重復(fù)進(jìn)行，最終達(dá)到固液分離的目的。通過降低溫度，讓形成漿料的液體結(jié)晶，在此過程中，粉體顆粒不能參與液體的結(jié)晶而被排除在晶體以外，由于受到液體結(jié)晶力的擠壓，粉體顆粒會(huì)在液體的晶體之間形成物理團(tuán)聚體。當(dāng)液體融化后，上述的物理團(tuán)聚體會(huì)自然沉降，從而實(shí)現(xiàn)固液分離。本發(fā)明的有益效果是1.由于粉體顆粒在凍結(jié)的過程中形成物理團(tuán)聚體，不改變粉體自身的性質(zhì)和表面形貌，沉降后能保持粉體的粒度分布不變；2.通過固液分離，能大大降低粉體材料的干燥成本；3.用該分離方法制備出的粉體材料具有更好的分散性。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。實(shí)施例1原料為以水為介質(zhì)、固含量為50%、中位粒徑為1微米的熔融石英懸浮液，該懸浮液不沉降，壓濾時(shí)會(huì)有細(xì)粉流出，難以實(shí)現(xiàn)固液分離。將該懸浮液經(jīng)-20°C冷凍10小時(shí)，形成完全固化的冰和熔融石英的混合體，再于室溫(20°C )下溶化，溶化后熔融石英粉體顆粒的團(tuán)聚體沉降，析出清澈的水，將水倒出，實(shí)現(xiàn)了固液分離，烘干后的熔融石英粉具有很好的分散性。實(shí)施例2原料為以水為介質(zhì)、固含量為30%、中位粒徑為20納米的硅溶膠，離心、壓濾等都難以實(shí)現(xiàn)固液分離。將該硅溶膠經(jīng)-20°C冷凍10小時(shí)，形成完全固化的冰和硅溶膠的混合體，再于室溫(20°C)下融化，此時(shí)仍難以沉降，再經(jīng)_20°C冷凍10小時(shí)，再于室溫(20°C) 下溶化，溶化后硅溶膠粉體顆粒的團(tuán)聚體沉降，析出清澈的水，將水倒出，實(shí)現(xiàn)了固液分離， 烘干后的硅溶膠粉具有很好的分散性。實(shí)施例3原料為以水為介質(zhì)、固含量為50%、中位粒徑為1微米的高嶺土懸浮液，該懸浮液不沉降，壓濾時(shí)會(huì)有細(xì)粉流出，難以實(shí)現(xiàn)固液分離。將該懸浮液經(jīng)-20°C冷凍10小時(shí)，形成完全固化的冰和高嶺土的混合體，再于室溫(20°C )下溶化，溶化后高嶺土粉體顆粒的團(tuán)聚體沉降，析出清澈的水，將水倒出，實(shí)現(xiàn)了固液分離，烘干后的高嶺土具有很好的分散性。實(shí)施例4原料為以水為介質(zhì)、固含量為50%、中位粒徑為1微米的污泥懸浮液，該懸浮液不沉降，壓濾時(shí)會(huì)有細(xì)粉流出，難以實(shí)現(xiàn)固液分離。將該懸浮液經(jīng)-20°C冷凍10小時(shí)，形成完全固化的冰和污泥的混合體，再于室溫(20°C )下溶化，溶化后粉體顆粒的團(tuán)聚體沉降，析出清澈的水，將水倒出，實(shí)現(xiàn)了固液分離，烘干后的污泥可以作為水泥的原料。實(shí)施例5原料為以水為介質(zhì)、固含量為50%、中位粒徑為1微米的熔融石英懸浮液，該懸浮液不沉降，壓濾時(shí)會(huì)有細(xì)粉流出，難以實(shí)現(xiàn)固液分離。該懸浮液經(jīng)-20°C冷凍10小時(shí)，形成完全固化的冰和熔融石英的混合體，再于室溫(20°C )下溶化，溶化后粉體顆粒的團(tuán)聚體沉降，析出清澈的水，將水倒出，實(shí)現(xiàn)了固液分離，烘干后的熔融石英粉具有很好的分散性。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.一種超細(xì)粉體漿料固液分離的方法，其特征在于，具體步驟如下a.首先將粉體漿料置于-50°C 0°C環(huán)境下冷凍，直至完全結(jié)冰，呈固體狀態(tài)；b.將a步驟中冷凍后的漿料升溫融化，靜置沉淀；c.靜置沉淀完成后，直接倒出清液或通過容器上的閥門排出清液，即實(shí)現(xiàn)了固液分1 ；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超細(xì)粉體漿料固液分離的方法，其特征在于所述超細(xì)粉體漿料形成時(shí)使用的溶劑可以為水、乙醇、甲醇、丙酮等無(wú)機(jī)或有機(jī)溶劑，也可以是兩種或兩種以上的混合溶劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超細(xì)粉體漿料固液分離的方法，其特征在于所述超細(xì)粉體漿料形成時(shí)的粉體材料是顆粒大小在1納米至30微米之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種超細(xì)粉體漿料固液分離的方法，其特征在于所述形成漿料的粉體材料包括結(jié)晶石英粉、熔融石英粉、高嶺土、玻璃粉、硅酸鋯粉、氧化鋯粉、長(zhǎng)石粉、霞石粉、污泥、粉煤灰等可以在液體中形成懸浮液的任何粉體材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超細(xì)粉體漿料固液分離的方法，其特征在于所述超細(xì)粉體漿料中的固含量，即粉體顆粒含量，可以在-85%的范圍內(nèi)波動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超細(xì)粉體漿料固液分離的方法，其特征在于所述固液分離的具體步驟可以根據(jù)實(shí)際需要重復(fù)進(jìn)行。
全文摘要
一種超細(xì)粉體漿料固液分離的方法，涉及固液分離技術(shù)領(lǐng)域，具體步驟包括首先將粉體漿料置于-50℃～0℃環(huán)境下冷凍，直至完全結(jié)冰，呈固體狀態(tài)；再將冷凍后的漿料升溫融化，靜置沉淀；靜置沉淀完成后，直接倒出上清液或通過容器上的閥門排出上清液，即實(shí)現(xiàn)了固液分離。本發(fā)明的有益效果是粉體顆粒在凍結(jié)的過程中形成物理團(tuán)聚體，不改變粉體自身的性質(zhì)和表面形貌，沉降后能保持粉體的粒度分布不變；通過固液分離，能大大降低粉體材料的干燥成本；用該分離方法制備出的粉體材料具有更好的分散性。
文檔編號(hào)B01D21/00GK102198341SQ20111012624
公開日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2011年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月16日
發(fā)明者王亞娟, 蔣學(xué)鑫 申請(qǐng)人:蚌埠鑫源石英材料有限公司