CN1454718A - 一种干选法和一种分离设备 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种干选法和一种分离设备，本发明干选法，其包括：将待分离物填充到一种气－固流化床流态化粉末中，通过利用上述的气－固流化床的容积密度来将待分离物连续分离成各种成分。本发明分离设备，是一种干选设备，其包括：一个分离槽，分离槽内部具有气－固流化床流态化粉末，底面上设有一个孔渗水散气金属板，分离槽具有多个传送装置，分离槽至少一部分进入到气－固流化床中。本发明设备成本低，效率高，在处理废液或分离之后可以省去干燥步骤，不会对环境产生不良影响。其通过旋转位于分离槽中的马达将下沉原料排出，可通过简单机构即可自动进行连续地分离，故本发明能以低成本，且连续地将待分离物分离成各种成分，并对环境有益，符合环保要求。

Description

一种干选法和一种分离设备

技术领域

本发明涉及一种分离领域物理方法或装置中的干选法和分离设备，特别是涉及一种能以低成本，且连续地将待分离物分离成各种成分，并且对环境有益，而符合环保要求的一种干选法和一种分离设备。本发明的干选法，其主要是对待分离物进行重力分离，而将其分离成没有液体的各种成分。

背景技术

在工业产品中，矿物资源、工业废物等等，都是由不同的原料制成，包括不同的成分。因此，需要将这些成分与其它的每一种成分相分离，以对这些矿物资源进行纯化和回收。

直到目前，现有公知的分离方法有湿选法和干选法。但是，在上述的干选法中仍存在许多问题，例如干选设备造价高、效率低等。而在湿选法中，因为存在有处理废液带来的环境污染问题，故这种方法不能用在水资源缺少的地方，并且在处理废液或分离后还需要一个干选的步骤。

同样的，通常待分离物除了含有目标成分外，还含有杂质。但是直到今天，还没有一种在去除杂质的同时可以连续地回收目标成分的方法。

由此可见，上述现有的分离方法及其设备仍存在有诸多的缺陷，而亟待加以进一步改进。

为了解决上述现有公知的分离方法及其设备存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但是长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般分离方法又没有适切的方案解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。

有鉴于上述现有公知的分离方法及其设备存在的缺陷，本发明人基于丰富的实务经验及其专业知识，积极加以研究创新，经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服上述现有公知的分离方法及其设备存在的缺陷，而提供一新的一种干选法和一种分离设备，所要解决的主要技术问题是使其能以低成本，且连续地将待分离物分离成各种成分，并且对环境有益而符合环保要求。

本发明的目的及解决其主要技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本发明提出的一种干选法，其包括：将待分离物填充到一种气-固流化床流态化粉末中，通过利用上述的气-固流化床的容积密度来将待分离物连续分离成各种成分。

本发明的目的及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。

前述的干选法，其中所述的连续分离是通过改变容积密度来进行。

前述的干选法，其中对粉末的流态化是通过对气-固流化床的下部送风来进行的。

前述的干选法，其中所述的送风是在透气性不高于5.0(cm³/s)/cm²的情况下进行的。

前述的干选法，其中所述的送风是在u₀/u_mf为1-4的情况下进行的，此处，u₀是粉末的表观速度，u_mf是粉末的最小流态化速度。

前述的干选法，其中当流态化多种粉末时，送风是在u₀/u_mf为1-4的情况下进行，以使多种粉末混合均匀。

前述的干选法，其中所述的气-固流化床的容积密度介于待分离物中的各种成分的最大密度和最小密度之间。

前述的干选法，其中所述的粉末是从由单珠、玻璃珠、锆石沙、聚苯乙烯微粒、钢砂和密度大致与这些物质相同的粉末组成的组中选出的至少一种。

前述的干选法，其中所述的待分离物是矿石，并且含有杂质。

前述的干选法，其中所述的矿石是硅酸盐矿石和叶蜡石。

前述的干选法，其中所述的粉末的平均微粒直径为100-500μm。

本发明的目的及其解决其主要技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种分离设备，特别是一种干选设备，其包括：一个分离槽，该分离槽内部具有气-固流化床流态化粉末，底面上设有一个孔渗水散气金属板，该分离槽具有多个传送装置，分离槽的至少一部分进入到气-固流化床中。

本发明的目的及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。

前述的分离设备，其中所述的多个传送装置中的至少一个为传送气-固流化床中下沉的沉淀物，并将下沉的沉淀物排出到分离室外。

前述的分离设备，其中所述的多个传送装置中的至少一个为传送气-固流化床中的漂浮物，并将漂浮物排出到分离室外。

前述的分离设备，其中所述的传送装置为一个设在倾斜位置处的可旋转收集装置。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发明的主要内容如下：

本发明的发明人注意到气-固流化床流态化粉末在密度、粘度等方面具有与液体相似的性质。特别是，本发明的发明人已经测定过在流态化情况下，不同密度的材料体的行为，本发明就是上述检测实施的结果。

根据本发明的第一个方面，其提供一种干选法，该方法包括将待分离物填充到一种气-固流化床流态化粉末，并通过利用气-固流化床的容积密度来将待分离物连续分离成各种成分。

在本发明第一个方面的一个优选实施例中，连续分离是通过改变容积密度来进行的。

在本发明第一个方面的另一个优选实施例中，粉末的流态化是通过向气-固流化床的下部送风来进行的。

在本发明第一个方面的又一个优选实施例中，送风是在透气性不高于5.0(cm³/s)/cm²的情况下进行的。

在本发明第一个方面的另一个优选实施例中，送风是在速度比u₀/u_mf为1-4的情况下进行的，此处，u₀是表观速度，u_mf是粉末的最小流态化速度。

在本发明第一个方面的又一个优选实施例中，当流态化多种粉末时，送风是在一个速度比u₀/u_mf的情况下进行的，以使多种粉末混合均匀。

在本发明第一个方面的又一个优选实施例中，粉末是从由单珠(unibeads)、玻璃珠、锆石沙、聚苯乙烯微粒、钢砂和与这些物质密度大致相同的粉末中组成的组中选出的至少一种。

在本发明第一个方面的另一个优选实施例中，待分离物是矿石，并且含有杂质。

在本发明第一个方面的又一个优选实施中，矿石是硅酸盐矿石和叶蜡石。

在本发明第一个方面的再一个优选实施例中，粉末平均微粒直径为100-500μm。

本发明的第二个方面，是提供一种干选设备，该干选设备包括一个分离槽，该分离槽内部具有气-固流化床流态化粉末，底面上设有一个多孔渗水散气金属板，分离槽具有多个传送装置，分离槽的至少一部分进入到气-固流态化床中。

在本发明第二个方面的一个优选实施例中，多个传送装置中的至少一个传送装置传送气-固流化床中的下沉的沉淀物，并将其从分离槽中排出去。

在本发明第二个方面的又一个优选实施例中，多个传送装置中的至少一个传送装置传送漂浮在气-固流化床中漂浮物，并将其从分离槽中排出去。

在本发明第二个方面的另一个优选实施例中，传送装置是一个设置在一个倾斜位置的可旋转的收集装置。

借由上述技术方案，本发明的有益的效果是设备成本低，效率高，在处理废液或分离之后可以省去干燥步骤，几乎不会对环境产生不良影响，而有利于环保。

同样，由于使用干选设备，所以本发明在水资源短缺的地区更是很有利用价值。

根据本发明的设备，由于是通过旋转位于分离槽中的马达来将下沉的原料排出，所以可以通过一个简单的机构，即可自动地进行连续地分离选择。

综上所述，本发明特殊的干选法和分离设备，其能以低成本，且连续地将待分离物分离成各种成分，并且对环境有益，而符合环保要求。其具有上述诸多的优点及实用价值，且未见有类似的方法及其设备公开发表或使用，其不论在方法上、结构上或功能上皆有较大的改进，且在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，而确实具有增进的功效，从而更加适于实用，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是根据本发明用来分离待分离物的设备的一个实施例的结构示意图。

图2是根据本发明从待分离物中回收各种成分的装置一个实施例的示意图。

图3是根据本发明从待分离物中回收各种成分的装置另一实施例的示意图。

图4是根据本发明的分离***的一个实施例的示意图。

图5是的不同的Vs.s.值下的原料体的密度分布曲线图。

图6是不同的透气性的情况下的硅酸盐矿石和叶蜡石的上浮-下沉状态曲线图。

图7是在一个流化床中的每一种待分离物的高度曲线图。

图8是在一个流化床中的每一种待分离物的高度曲线图。

图9是在一个流化床中的硅酸盐矿石和叶蜡石的高度曲线图。

具体实施方式

以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种干选法和一种分离设备其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

以下首先对本发明的原理进行解释说明。也就是说，待分离物主要是根据密度来分离，通过流态粉末利用一种与流态化***中的重量选择相似的一种粉末状流态化介质进行分离，即，一种气-固流化床。该“气-固流化床”这个词用在这意思是，通过流态化粉末使其具有与液体相类似的性质。

首先，先对通过气-固流化床分离的概念进行描述说明。当气体供给粉末以进行漂浮物流态化，粉末的流化床显示与液体类似的性质。下面的方程显示了流化床的容积密度ρfb。

流化床的容积密度：ρfb＝Wp/Vf＝(1-εf)ρp

此处，Wp是流态化介质的粉末重量，Vf是流态化的体积，εf是流态化的空隙组分，ρP是流态化介质的粉末密度。

当密度为ρs的待分离物包括在具有上述容积密度ρfb的流化床中时，待分离的密度为ρs＜ρfb的成分将漂浮到流化床的上部，待分离的密度为ρs＞ρfb的成分将下沉到流化床的下部。同样，待分离的密度为ρs＝ρfb的成分将漂浮在流化床的中部。利用这个事实，可以对待分离物进行重力分离。

用上述这种方法，可以将待分离物分离成每一种成分。因此，可以容易地对每一种分离的成分进行回收。

在本发明中，待分离物不限于基于上述原则分离的物质。就待分离物而言，可以由不同的矿物原料、工业产品、切割碎末等制成。就如硅酸盐矿石和叶蜡石和类似的矿石，与原煤而言，是从煤矿石或类似的矿石中提炼出来的。而对切割碎末而言，可以是由家庭碎末、汽车、家用电器和类似东西的切割灰尘制成的。正如上面所提到的，可以使用任何待分离物，但是如果待分离物被污染了，优选的是，在清洗后再进行分离。这是因为根据本发明的分离方法，待分离物主要是通过它们的比重来进行分离的，如果待分离物被污染了，恐怕会带来比重的变化。

同样，在清洗后对待分离物进行干燥是必要的。在为了回收待分离物的情况下，在干燥后，为了分离，出于对设备的尺寸或类似的因素的考虑，优选的是使用通过一个切割机或类似的装置对待分离物进行粉碎后得到的粉末。

在本发明中，可以连续分离每一种成分，例如通过改变气-固流化床的容积密度，或顺序排列两个或多个气-固流化床而实现连续分离。

改变气-固流化床的容积密度，可以通过改变下面所述的速度比u₀/u_mf的值，或通过改变用于气-固流化床中的粉末，或改变粉末的微粒尺寸，或改变混合粉末的混合比来实现。

因为改变容积密度同样依赖于待分离物的种类，如果速度比u₀/u_mf增加，容积密度不会一直降低。另一方面，当用于气-固流化床的粉末的密度大时，气-固流化床的容积密度一般趋于增大。同样，当粉末的微粒尺寸大时，气-固流化床的容积密度趋于增大。因此，出于这些事实的考虑，通过改变容积密度可以进行对各种成分的连续分离。

根据本发明干选法的一个优选实施例中，粉末的流态化是通过对气-固流化床的下部送风来实现的，由此，分离的成分的种类可以增加。但是，本发明不是有意对向气-固流化床的下部送风进行限制。例如，可以通过从侧向送风而来分离比重相对低的成分。如果比重相对低的成分明显存在，可以通过从侧向送风来高效地对这种成分进行分离，因为在侧向，成分的飞行距离大。因此，比重相对低的成分首先通过向侧向送风而被去除，在此之后待分离物中的每一种剩余成分可以被去除。

如果比重相对低的成分是待分离物中的杂质而不是目标成分，这样的成分可以用上面提到的同样程序去除。

在本发明中，送风是在透气性不高于5.0(cm³/s)/cm²的情况下进行的。因为可以通过控制透气性来得到上浮-下沉的稳定性。透气性依赖于待分离物，但不是对其特定的限制。透气性不高于5.0(cm³/s)/cm²，优选的是不高于3.0(cm³/s)/cm²，更优选的是不高于1.0(cm³/s)/cm²。

在本发明中，u₀/u_mf是控制分离的一个参数，在此，u₀是粉末的表观速度，u_mf是粉末的最大流态化速度。密度差很小的两种成分可以通过调整表观速度来去除，而密度差大的各种成分可以通过在短时间内增大表观速度来进行分离。

一般，当表观速度设定在不低于最小流态化速度而接近于最小流态化速度时，漂浮在气-固流化床中的待分离物中的各种成分的分布范围就变窄，而当表观速度再增加时，漂浮在气-固流化床中的待分离物中的各种成分的分布范围就变宽。

因此，本发明有一个优点，就是，在传统工艺中几乎不可能分离的密度差很小的两种成分(两种原材料)，本发明也可以对其进行分离。为了精确地控制表观速度，在气-固流化床的下部使用透气性低的粉末对其中的空气，或类似的物质进行散气。

在对各种成分进行粗分离中，可能将各种成分基本上分成为漂浮成分、中间漂浮成分、下沉成分三种类型。但是，最后，经常会出现难分离的密度差小的各种成分，所以，可以通过使中间漂浮成分的密度分布范围尽可能地窄，使这样的成分的u₀/u_mf值或者成为漂浮或者下沉的值，而对小密度的各种成分进行高精度和高回收率的分离。

例如，u₀/u_mf的值可以在1-4的范围内，因为稳定的气-固流化床可以在这个范围内形成。但是，u₀/u_mf的值并不限制在这个范围内，当密度差大的成分被快速分离时，可以高于4。

在流态化单一的一种粉末时，为了分离密度差小的各种成分，u₀/u_mf的值虽然依赖于所用的粉末，优选的是尽可能的位于1附近。u₀/u_mf的值可以是1-1.5，优选的是1-1.2，更优选的是1-1.1。

在流态化多种粉末时，送风优选的是在一个u₀/u_mf值下进行的，以均匀地混合多种粉末。如果多种粉末没有均匀混合，气-固流化床的上部的容积密度会变小，而气-固流化床的下部的容积密度会变大，所以位于气-固流化床的中部的成分的密度分布范围趋于变大。

对于根据本发明的待分离物的粉末的种类不特别限定，但可以是从由单珠(unibeads)、玻璃珠、锆石沙、聚苯乙烯微粒、钢砂这些物质组成的组中选出至少一种。

使用的粉末的平均微粒尺寸不作特别的限定，但是出于对流态化是在相对低的表观速度和粉末的聚集是压缩的考虑，优选的平均微粒尺寸是100-500μm。

上面所提到的从待分离物中的每一种成分是漂浮或下沉的，并且最终可以通过一个恰当的方法来去除。

下面结合附图对根据本发明的干选设备的一个实施例进行具体的描述说明。请参阅图1所示，是根据本发明用来分离待分离物的设备的一个实施例的结构示意图，其是在气-固流化床中的原料的上浮-下沉状态的示意图。在图中，1是比流化床的容积密度轻的成分，2是气-固流化床，3是比流化床的容积密度重的成分，4是分离槽，5是气体分散金属板。从图中可以看出，在粉末的流态化状态，利用气-固流化床的容积密度可以对原料进行分离。

在此对一个分离程序的实例进行解释说明。首先，流态化介质如玻璃珠、单珠(unibeads)、锆石沙、聚苯乙烯微粒和类似的物质被填充到分离槽4中，气体穿过气体分散金属板5从分离槽4的底面进入到槽4的内部来流态化介质或粉末，从而形成流化床2。当待分离物从分离槽4的上部的开口填入到分离槽4中，密度比所用的粉末的密度大的待分离成分就会下沉。

请参阅图2所示，是根据本发明从待分离物中回收各种成分的装置一个实施例的示意图，其是回收从待分离物中分离出的各种成分的装置的示意图。图2(A)是上述装置的示意图，图2(B)是装置的侧面图，图2(C)是装置的主视图。

在图2(A)中，6是收集装置，7是传送装置，8是保护金属板，9是引导金属板，10是气体室。上述的收集装置6沿图2(C)中箭头C所示的方向以低速旋转移动，在此期间，从待分离物中下沉的重成分3被回收并被排出到分离槽4的外部。也就是说，待分离物中的重成分3通过引导金属板9被引导到收集装置6中，并被收集到位于收集装置6中的篮子11中。篮子11中的重成分3通过收集装置的旋转运动，移向分离槽4的上部，并在此通过其自身的重量移向排出口12。

另一方面，当传送装置7以低速旋转时，其沿着图2(C)中箭头d所示的方向移动，在这期间，漂浮在待分离物中的轻成分将被回收并排出到分离槽4外。在这种情况下，保护金属板8容易地将轻成分1从待分离物引导到传送装置7内。虽然在没有保护金属板8的情况下仍然可以回收轻成分1，但可以为了以一个高的回收率有效地回收轻成分1。这样，通过一个传送装置7或类似的输送装置来引导轻成分1并将其排出到分离槽4之外。

在图2中，附图标记5是一个散气金属板，其是由如金属网或类似的多孔渗水原材料制成的。在这种情况下，金属网需要是具有细孔不让待分离物通过。而且，用于流化床的气体不只限于空气，也可以包括其它气体。

保护金属板8和引导金属板并不限于图2所示的实施例，其还可以适当地进行改动，只要具有能容易地将轻成分引导到传送装置和收集装置即可。例如，可以安装多块穿透板来阻止在回收过程中漂浮成分和下沉成分的混合。而且，对于漂浮成分，可以安装设置一个推进装置来代替保护金属板8，该推进装置可以安装在气-固流化床的底部来代替传送装置7以有效地将下沉成分引导到收集装置6。

请参阅图3所示，是根据本发明从待分离物中回收各种成分的装置另一实施例的示意图。在如图中所示的回收方法的另一个实例中，显示了从切割灰尘中分离回收各种成分的设备。在图3中，传送装置7b以低速旋转时，沿箭头所示的方向移动，在此期间，从切割灰尘中下沉的重成分被回收并被排出到分离槽4外。

另一方面，传送装置7a以低速旋转时，沿箭头所示的方向移动，在此期间，从切割灰尘中上浮的轻成分被回收并被排出到分离槽4外。

而且，图3中的附图标记13是一个多孔渗水金属板，其由如金属网或类似的多孔渗水材料制成。在这种情况下，金属网需要是细孔的而不让待分离物通过。散气金属板也一样。而且，用于流化床的气体不只是限于空气，还可以包括其它气体。

如果多孔渗水金属板13可以将漂浮成分和下沉成分引导到分离装置如输送装置和类似的传送装置上，其结构并不限于图3所示的结构，还可以做适当的改动。例如，可以安装设有多个穿透金属板来防止在回收过程中漂浮成分和下沉成分的混合。而且，如图3所示，对漂浮成分安装设有一个推进装置14。同样，在气-固流化床的底部可以安装设有一个推进装置来更有效地将下沉成分引导到输送装置。

下面给出本发明的几个具体例子，但这些例子并不对本发明进行任何限制。

例1.

首先，请参阅图4所示，是根据本发明的分离***的一个实施例的示意图。图中所示的分离***是用于检测混合粉末的混合比率和容积密度之间的关系。在分离槽4的底部安装设有一个散气金属板，其结构是两个多孔渗水不锈钢金属板之间夹着一床布，每个多孔渗水不锈钢金属板有一个直径为0.2cm的孔，间距(pitch)为0.3cm，开口率(opening ratio)为40.3％。粉末被填充到分离槽中，高度为40cm，通过一个送风机20送风来进行流态化，其中，通过打开和关闭一个流量自动调节阀21来调节表观速度。因为使用一个大槽(长60cm×宽45cm×高40cm)作为分离槽4，位于散气金属板的下方的空气腔的横截面积增大，空气腔被分成6部分，因此，可以精确地控制每一部分的表观速度。

在上述图4中，附图标记4是分离槽，15是气体，16是孔表(orificemeter)，17是压力传感器，18是数据记录器，19是个人电脑，20是送风机，21是流量自动控制阀，22是电信号。

上述的孔表16的压力和流化床底部与大气压之间的压差通过一个压力传感器17读出，从而利用先前得到的压力-表观速度和压力-压力损失之间的关系表达式来测量表观速度u₀和压力损失ΔP。此处使用的词“压力损失ΔP”，指的是在通过流态化粉末中从粉末加到气体上的压力。例如，当气体从底部供给时，与施加给气体的与粉末的重量相应的压力称作为压力损失ΔP。当表观速度超过一个特定的值，粉末的流态化就开始了，压力损失就变得稳定。换句话说，在这种情况下，压力损失是稳定表明粉末的流态化状态。

在逐渐增大u₀的过程中，测量ΔP，在这期间，当ΔP开始从稳定的值下降，u₀可以做为最小表观速度u_mf的一个决定因素。

实际上，通过将钢砂(S.S.)和玻璃珠(G.B.)两种粉末以不同体积分数Vs.s.在槽中混合，高度大约为40cm，并将其流态化，得到表观速度u₀和最小流态化速度u_mf之间的比u₀/u_mf为1.7。同样，透气性设定在0.3(cm³/s)/cm²。而且，通过在从两种粉末完全混合而不会导致分离的值u₀开始降低u₀值的过程中得到的表观-压力损失关系式来计算出最小流态化速度。下面的表1中列出了使用的粉末的性质。

                                表1

粉末	尺寸(μm)	真实密度(true density)(kg/m3)	容积密度(kg/m3)
				钢砂	45-106	7600	4300
玻璃珠	180-250	2500	1500

请参阅图5所示，示出了实验结果。图5示出了在槽内的低透气性(3.0(cm³/s)/cm²)的散气金属板上的给定密度的每一个球的上浮-下沉状态。图5示出了当钢砂的值小于0.35的较轻的小球有下沉的趋势，而当钢砂的值大于0.45的较重的小球有上浮的趋势。因为处于上浮-下沉临界状态的小球的密度代表着流化床的容积密度，当密度比玻璃珠的密度大的钢砂的比率增大时，容积密度增加。至于粉末的混合比率，Vs.s.＝0.35是S.S∶G.B.＝35∶65，和Vs.s.＝0.40是S.S.∶G.B.＝40∶60，和Vs.s.＝0.45是S.S.∶G.B.＝45∶55。

从图5的计算结果可看出，当混合粉末中的重的粉末的比率增加时，体积密度增加。

例2.

下面，通过使用例1所描述的相同的***来进行对特别是硅酸盐矿石和叶蜡石的矿石作为待分离物的分离实验。硅酸盐矿石的密度的最大值是2300-2550kg/m³，而叶蜡石的密度的分布在一个较窄的范围2650-2750kg/m³内，它的最大值是2700kg/m³。它们平均体积直径范围是10-50mm，其中，硅酸盐矿石是30.5±8.6mm，而叶蜡石是30.3±8.1mm。

请参阅图6所示，显示了在床中的不同情况下硅酸盐矿石和叶蜡石上浮-下沉情况。图6A的状态是：透气性＝8.13(cm³/s)/cm²，Vs.s.＝0.40；图6B的状态是：透气性＝0.30(cm³/s)/cm²，Vs.s.＝0.35；图6C的状态是：透气性＝0.30(cm³/s)/cm²，Vs.s.＝0.40；图6D的状态是：透气性＝0.30(cm³/s)/cm²，Vs.s.＝0.45。

在实验中所用的矿石，是各自从硅酸盐矿石和叶蜡石中选出的且具有平均密度的石头。在槽的6个气体腔中填入一块这样的石头，在填入后一分钟对槽内的高度进行测量，这种程序重复进行10次。这样得到的结果绘制出来，就得到在每一个高度存在的石头的比率。对于透气性高的散气金属板，在每一个高度上两种矿石的比率大致相同，得不到稳定的上浮-下沉比。另一方面，当Vs.s.＝0.35时，因为流化床的密度太小，两种矿石都下沉，当Vs.s.＝0.45时，因为流化床的密度太大，两种矿石都上浮，当Vs.s.＝0.4时，因为硅酸盐矿石上浮，而叶蜡石下沉，所以两种矿石完全分离。

从上面的结果可看出，当空气的渗透性相对于8.13(cm³/s)/cm²低时，上浮-下沉保持稳定，分离可以更精确地进行。

例3.

接下来，当持续地去除杂质时，对目标成分进行分离。分离槽是一个丙烯酸的内径为25.4m，高为52cm，厚为0.5cm的圆柱体。散气金属体的结构，是由两个多孔渗水不锈钢金属板之间夹着一床布，每个多孔渗水不锈钢金属板有一个直径为0.2cm的孔，间距(pitch)为0.3cm，开口率(opening ratio)为40.3％。这个实验是在与如例1中的相同的方式来进行的，只是透气性调整到0.3(cm³/s)/cm²，粉末填充到槽中的高度是10cm。

当待分离的目标成分是使用的硅酸盐矿石和叶蜡石。杂质是使用的木屑，煤，工程塑料和铁屑。

当粉末是使用的玻璃珠(微粒尺寸：180-250μm)，钢砂(微粒尺寸：45-106μm)。

首先，只将玻璃珠放入槽中，高度为10cm，在u₀/u_mf＝1.1，1.5和2.0三种情况下进行流态化。实验程序和结果如下：在只有玻璃珠的情况下，待分离的六种物质一个接一个地填充到槽中，在每一种情况下，在填充后1分钟对槽内的每一种物质的高度进行测量。

请参阅图7所示，示出了结果。如图7所示，在u₀/u_mf比＝1.1和1.5时木屑，煤和工程塑料上浮，其它的下沉。在u₀/u_mf＝2.0时，因为流化床的容积密度对应着送风速度的增加而减少，工程塑料也下沉。从这些结果，可以理解木屑，煤，和工程塑料在u₀/u_mf＝1.1和1.5时可以从六种目标原料中分离出来。

实际上，木屑，煤和工程塑料作为杂质在通过改变u₀/u_mf的值，使用图2所示的分离设备可以进行连续分离。而且，硅酸盐矿石、叶蜡石和铁屑作为沉淀物可以再一次利用图2所示的分离设备从分离槽中分离出去。

接下来，只将钢砂填充到槽中，高度是10cm，在u₀/u_mf＝1.1，1.5和2.0的三种情况下将去除作为另一种杂质的铁屑。

下沉的硅酸盐矿石、叶蜡石和铁屑被填充到流化床中，在每一种情况下在填充后1分钟对床内的各种矿石的高度进行测量。

请参阅图8所示，示出了结果。从图8中可以看出，在u₀/u_mf为任何值时，只有铁屑下沉。通过分离设备对下沉的钢屑分离并去除。上浮的硅酸盐矿石和叶蜡石也以同样的方式被去除，并被引导下一个分离槽中。

最后，遮着对硅酸盐矿石和叶蜡石进行分离。上浮硅酸盐矿石和叶蜡石被填充到使用玻璃珠和钢砂的混合粉末的流化床中，在下面提到的每一种情况下在填充后的1分钟后对它们的高度进行测量。具体地说，玻璃珠和钢砂以体积比为60∶40进行混合，并且填充的高度为10cm，在u₀/u_mf＝1.1，2.2，3.0三种情况下进行流态化。

请参阅图9所示，示出了结果，如图9所示，在u₀/u_mf＝3.0的情况下，到硅酸盐上浮，叶蜡石下沉。另一方面，在其它的u₀/u_mf值的情况下，为什么得不出同样的结果的原因是：当u₀/u_mf值变小时，玻璃珠与钢砂没有充分混合，或者流态化是中度的。

使用如图2所示的设备，以上面所描述的相同的方式对上浮的硅酸盐矿石和叶蜡石分别进行回收。

通过连续使用如以上所述的三种流化床，如木屑、煤、工程塑料和铁屑等杂质，可以从六种目标原料中去除，然后硅酸盐矿石和叶蜡石都可以被分离。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以至少一较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (15)

1、一种干选法，其特征在于其包括：将待分离物填充到一种气-固流化床流态化粉末中，通过利用上述的气-固流化床的容积密度来将待分离物连续分离成各种成分。

2、根据权利要求1所述的干选法，其特征在于其中所述的连续分离是通过改变容积密度来进行。

3、根据权利要求1或2所述的干选法，其特征在于其中对粉末的流态化是通过对气-固流化床的下部送风来进行的。

4、根据权利要求3所述的干选法，其特征在于其中所述的送风是在透气性不高于5.0(cm³/s)/cm²的情况下进行的。

5、根据权利要求1或4所述的干选法，其特征在于其中所述的送风是在u₀/u_mf为1-4的情况下进行的，此处，u₀是粉末的表观速度，u_mf是粉末的最小流态化速度。

6、根据权利要求5所述的干选法，其特征在于其中当流态化多种粉末时，送风是在u₀/u_mf为1-4的情况下进行，以使多种粉末混合均匀。

7、根据权利要求1至6中任一权利要求所述的干选法，其特征在于其中所述的气-固流化床的容积密度介于待分离物中的各种成分的最大密度和最小密度之间。

8、根据权利要求1至6中任一权利要求所述的干选法，其特征在于其中所述的粉末是从由单珠、玻璃珠、锆石沙、聚苯乙烯微粒、钢砂和密度大致与这些物质相同的粉末组成的组中选出的至少一种。

9、根据权利要求1至8中任一权利要求所述的干选法，其特征在于其中所述的待分离物是矿石，并且含有杂质。

10、根据权利要求9所述的干选法，其特征在于其中所述的矿石是硅酸盐矿石和叶蜡石。

11、根据权利要求1至10中任一权利要求所述的干选法，其特征在于其中所述的粉末的平均微粒直径为100-500μm。

12、一种分离设备，特别是一种干选设备，其特征在于其包括：一个分离槽，该分离槽内部具有气-固流化床流态化粉末，底面上设有一个孔渗水散气金属板，该分离槽具有多个传送装置，分离槽的至少一部分进入到气-固流化床中。

13、根据权利要求12所述的分离设备，其特征在于其中所述的多个传送装置中的至少一个为传送气-固流化床中下沉的沉淀物，并将下沉的沉淀物排出到分离室外。

14、根据权利要求12所述的分离设备，其特征在于其中所述的多个传送装置中的至少一个为传送气-固流化床中的漂浮物，并将漂浮物排出到分离室外。

15、根据权利要求13所述的分离设备，其特征在于其中所述的传送装置为一个设在倾斜位置处的可旋转收集装置。

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