專利名稱：改進(jìn)離心過濾的方法
離心過濾器廣泛用于各種顆粒材料的固體-液體分離中。在煤炭和采礦工業(yè)中，采用多種固體-液體分離方法來使一種類型的顆粒材料與另一種分離。由于該分離通常是在含水的介質(zhì)中進(jìn)行的，因此必須在運(yùn)到顧客或下一步加工之前使產(chǎn)品脫水。在煤炭工業(yè)中，采用滾筒離心裝置使顆粒大于約1mm的顆粒脫水，而較小的顆粒則采用篩選離心設(shè)備來脫水，后者可提供比傳統(tǒng)的真空過濾器更低的濕度，部分原因是在過濾時(shí)小顆粒隨著污水而損失了。通常，由于顆粒的表面積增大，脫水產(chǎn)品的濕度隨著顆粒尺寸的增大而增加。因此，去除隨著污水的細(xì)小顆粒將有助于降低脫水產(chǎn)品，但這必然伴有貴重物的損失，這是不可取的。
當(dāng)顆粒的液態(tài)懸浮物引入間歇式離心過濾器時(shí)，該過濾器的壁是由泡沫介質(zhì)制成的。較重的固體迅速沉積在介質(zhì)上，而較輕的水在塊狀物上方形成一層。當(dāng)離心旋轉(zhuǎn)繼續(xù)時(shí)，水流過塊狀物。在初始的脫水過程中，水流過塊狀物，而塊狀物由一層水覆蓋，這個(gè)過程稱作為過濾。水層遲早會從塊狀物表面消失，塊狀物中的毛細(xì)管浸透了水。這種在塊狀物上沒有水時(shí)的脫水過程稱作為排水。由于下述原因，該排水過程比過濾過程要慢得多，在控制最終的塊狀物濕度方面，控制排水率是很關(guān)鍵的。
通過塊狀物的排水率可由達(dá)西(Darcy)法則預(yù)測出Q=KΔPAμL---(1)]]>其中Q是流速，K是塊狀物的可滲透性，ΔP是越過塊狀物的壓降，A是過濾面積，μ是水的動態(tài)粘度，L是塊狀物厚度。在過濾期間，越過塊狀物壓降由下列關(guān)系式確定
ΔP＝1/2ρω2(rs2-ro2)， (2)其中ρ是液體的密度，ω是角速度，ro和rs分別是離離心設(shè)備轉(zhuǎn)動軸的不受約束的水和塊狀物表面的徑向距離。從方程(1)和(2)可以看出，過濾速度將隨著水在過濾器塊狀物上方的ω和厚度(rs-ro)而增大。
按照方程(2)，當(dāng)塊狀物上的水消失、即ro＝rs時(shí)，ΔP為0。當(dāng)塊狀物中的水位進(jìn)一步增加、即ro＞rs時(shí)，塊狀物內(nèi)的壓力低于大氣壓，這由Zeitsch(in Solid-liquid Separation，3rd Edition，edited by L.Svarovsky，Buttreworth，London，1990，P.476)。研究的數(shù)學(xué)模式示出。該模式計(jì)算表明塊狀物內(nèi)的壓力隨著塊狀物厚度增大而負(fù)增長。
盡管在塊狀物內(nèi)沒有正壓力，在排放期間由于塊狀物內(nèi)的離心力超過毛細(xì)管內(nèi)保持水的力的總和時(shí)，仍出現(xiàn)脫水，保持水的力是負(fù)壓產(chǎn)生的力和流體阻力。僅靠離心力的排放過程必然會有高的能耗并要求有大量的維護(hù)工作以獲得低的塊狀物濕度。在采用離心過濾器來進(jìn)行固體-液體分離時(shí)，能量消耗和維護(hù)是人們主要關(guān)心的問題。在本發(fā)明中，討論了克服這些問題的方法。它們包括增加離心設(shè)備內(nèi)的氣壓和/或降低外部氣壓的方法。采用這些方法用來增大越過過濾的塊狀物的壓降，從而能利用Darcy法則(方程1)的優(yōu)點(diǎn)，在該方程中，建議了脫水率隨著壓降增大而增大。正如本發(fā)明中討論的，增加壓降的附加方法，對于在排放期間增大脫水率來說是特別有用的，這在獲得低的塊狀物濕度方面也是很關(guān)鍵的。本發(fā)明中討論的方法可在不產(chǎn)生高的能耗和維護(hù)問題的情況下獲得低的塊狀物濕度。
授予Hultch的一系列的美國專利(No.3943056和4052303)討論了一種在離心設(shè)備的外壁上產(chǎn)生負(fù)壓、從而增大過濾率的方法。這是通過在過濾介質(zhì)的外側(cè)產(chǎn)生一個(gè)空腔來做到的，在該空腔中收集過濾的水。由于在該空腔中的水受到的離心力比保持在塊狀物中的離心力要大，就會由于虹吸作用產(chǎn)生一個(gè)負(fù)壓(或真空壓力)。因此這項(xiàng)技術(shù)稱作為采用轉(zhuǎn)動虹吸的方法。然而一旦空氣通過過濾塊狀物進(jìn)入過濾空腔，該方法的效率就降低，這就不可能使排放時(shí)間足夠長，而較長排放時(shí)間常常對產(chǎn)生低的塊狀物濕度來說是必要的。
美國專利No.4997575教導(dǎo)了一種采用具有超高大氣壓的壓力罩中的轉(zhuǎn)動虹吸的方法，該壓力是由過濾液腔中的過濾液面高度和過濾器后的環(huán)形空間的差異來控制的。該液體控制可防止過濾液體進(jìn)入氣體排放管線。
美國專利No.5771601和5956854教導(dǎo)了一種將諸如空氣那樣的氣流噴入顆粒床、從而減小顆粒表面濕度的方法，由氣流產(chǎn)生的廢氣流從顆粒表面奪走水。這項(xiàng)技術(shù)對在滾筒離心設(shè)備中脫水的、顆粒尺寸在0.5-30mm的顆粒來說是有用的。在這個(gè)發(fā)明中，氣流噴入一個(gè)敞開的空間，因此它不能大大增加越過顆粒床的壓降。另外在塊狀物受到滾筒離心設(shè)備中常用于移動顆粒的亂放而產(chǎn)生的連續(xù)的干擾時(shí)，也很難增大壓降。另外，由鼓風(fēng)機(jī)而不是壓縮機(jī)來產(chǎn)生氣流，也很難產(chǎn)生越過過濾塊狀物的高壓降。

發(fā)明內(nèi)容
按照上面的理論上的考慮，在離心過濾過程的排放期間，脫水率是低的，這可歸結(jié)于缺乏越過塊狀物的正壓降。這個(gè)問題可通過增加壓降來克服，即用附加裝置來增加空心過濾器內(nèi)的氣壓和/或降低外部的氣壓。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這些方法大大增加了排放率，因而降低了塊狀物的濕度。
本發(fā)明實(shí)際上建議了將傳統(tǒng)的離心過濾與壓力和/或真空過濾相結(jié)合的方法。然而，采用該結(jié)合的方法所能獲得的濕度減小大大低于單獨(dú)采用不同的脫水方法所獲得的濕度減小的總和。因此，該結(jié)合的方法呈現(xiàn)出協(xié)同作用。盡管由增大壓降的附加裝置引起的排放率增加可為已觀察到的改進(jìn)提供解釋，但還可能有其它的機(jī)制在起到上述協(xié)同作用。
在一種典型的操作中，一種泥漿引入到一個(gè)滾筒式離心設(shè)備中，該離心設(shè)備的側(cè)壁是由發(fā)泡介質(zhì)(如濾網(wǎng)，燒結(jié)的玻璃，燒結(jié)的陶瓷，燒結(jié)的金屬或裝在濾網(wǎng)上的過濾布)。該過濾設(shè)備的頂部和底部由固體材料制成，從而使引入到離心過濾容器內(nèi)的空氣僅通過發(fā)泡的側(cè)壁排出。該離心設(shè)備可以垂直、水平、倒置或以任意角度放置，這是因?yàn)榕c離心力相比，重力是非常小的。引入的泥漿可以用稀釋的懸浮物、也可用增稠的泥漿引入。
該分離設(shè)備可象間歇式的或連續(xù)的固體-液體分離裝置那樣操作。在間歇式操作中，泥漿中的顆粒在發(fā)泡的介質(zhì)上迅速形成塊狀物，液體(水)穿過該塊狀物。當(dāng)該塊狀物由一層水覆蓋時(shí)，水穿過塊狀物的速度是快的，這是因?yàn)榘捶匠?2)，越過塊狀物的壓降是正的。當(dāng)水層從塊狀物表面消失、即rs＝ro時(shí)，壓降成為0，將使排放速度降低。在塊狀物的離心力越過將水保持在毛細(xì)管壁上和液壓動態(tài)阻力的毛細(xì)管力的總和時(shí)，水將在這些條件下連續(xù)地流過塊狀物。在本發(fā)明中，通過外部裝置增大壓降能增加排放率、降低塊狀物的濕度。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，通過引入壓縮空氣流來增加離心過濾容器內(nèi)的壓力，這將增大越過塊狀物的壓降，因此增大過濾率和排放率。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在排放期采用壓縮空氣的真實(shí)的優(yōu)點(diǎn)。正如已經(jīng)看到的，根據(jù)塊狀物的厚度和旋轉(zhuǎn)角速度的不同，在塊狀物內(nèi)的壓力變成0或負(fù)值，所加上的空氣壓力將提供純的壓降，這將大大增加排放率和降低最終塊狀物的濕度。
本發(fā)明的另一實(shí)施例是通過在上述離心過濾器壁的外側(cè)上加上真空壓力來增加越過過濾塊狀物的壓降。
本發(fā)明另一實(shí)施例是在離心過濾容器內(nèi)側(cè)加上壓縮空氣，同時(shí)在其外側(cè)抽真空。然而，該方法僅可用在脫水材料非常難以處理的情況。單獨(dú)采用壓縮空氣或真空壓力足以為許多煤和礦物細(xì)粒脫水，這在本發(fā)明公開文件中已給出許多例子。
本發(fā)明的又一實(shí)施例是增加顆粒材料的疏水性，從而增大離心脫水時(shí)的排放率。根據(jù)Laplace方程，疏水率的增加將導(dǎo)致毛細(xì)管壓力降低，這將有助于增大排放率。這對于難于脫水的材料、如沉淀的碳酸鈣(PPC)尤其重要。
在本發(fā)明中描述的利用其它方法來增大越過塊狀物的壓降的方法比利用轉(zhuǎn)動虹吸在整個(gè)排放期間增加壓降的方法更具有優(yōu)越性。利用轉(zhuǎn)動虹吸的方法一旦氣壓穿過塊狀物時(shí)就停止工作，它通常用于該塊狀物具有不同直徑的毛細(xì)管的情況。在大的毛細(xì)管中的水比小毛細(xì)管中的水更易排出，因此空氣能非常迅速地穿過大的毛細(xì)管并使由轉(zhuǎn)動虹吸產(chǎn)生的壓降無效。這將難以排出小毛細(xì)管中的水份。另一方面，如本發(fā)明那樣加上空氣壓力或真空壓力的方法在整個(gè)排放期間是有效的，這將使捕獲在小毛細(xì)管中的水有機(jī)會排出，從而產(chǎn)生低的塊狀物濕度。


采用本發(fā)明中所用的實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的離心過濾器的附圖，可以更清楚地描述新的概念和它的實(shí)施例。
圖1概略表示離心過濾容器，該容器用于在加上空氣壓力條件下進(jìn)行的間歇脫水試驗(yàn)。
圖2概略示出一個(gè)離心過濾器，該過濾器用于在加上空氣壓力和/或真空條件下進(jìn)行的間歇脫水試驗(yàn)。
具體實(shí)施例方式
通過描述實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)的詳細(xì)過程可以清楚地說明本發(fā)明的實(shí)施例。該試驗(yàn)工作是采用在采礦時(shí)得到的煤和礦泥漿來進(jìn)行的。在進(jìn)行一系列的脫水實(shí)驗(yàn)之前，已采用大的分離漏斗由重力作用過濾了泥漿，這個(gè)過程類似于在篩選離心設(shè)備的水池部分中出現(xiàn)的增稠加工。增稠后的泥漿在煤屑的情況下含有40-45％的濕度、在礦物屑和顏料的情況下具有20-72％的濕度，這些泥漿用來送到實(shí)驗(yàn)室離心過濾試驗(yàn)中。
圖1表示該離心過濾容器1，它被用來進(jìn)行在加上空氣壓力條件下的過濾試驗(yàn)。該容器由不銹鋼制成，其尺寸為內(nèi)徑3.4英寸，高3英寸。它垂直放置在一個(gè)離心機(jī)內(nèi)，該離心機(jī)能改變該容器的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)。側(cè)壁用帶孔的不銹鋼制成，圓孔2的尺寸是1/8-3/32和1/16英寸。該過濾容器由螺釘4緊固到離心設(shè)備的轉(zhuǎn)子3上。設(shè)計(jì)成與離心容器1形狀一致的過濾布5放置在內(nèi)側(cè)。然后增稠的泥漿通過過濾布和過濾容器的側(cè)壁，以形成塊狀物6，然后用一個(gè)蓋7蓋住過濾容器，蓋7由螺釘8緊固到過濾容器1上。在蓋7的中部，連接一個(gè)加壓空氣入口管9，管9的終端為拋光的平面10。一個(gè)雙軸承連接器11用于加壓空氣入口管9與外部加入空氣管線12相連，管線12裝有開/關(guān)閥13。盡管在圖1中未示出，在加壓空氣管線上還裝有一個(gè)氣流表和一個(gè)壓力表。
圖2表示該裝置用于過濾試驗(yàn)，該試驗(yàn)是在加上壓縮空氣和/或真空壓力的條件下進(jìn)行的。用在這些試驗(yàn)中的離心式過濾器容器1與圖1所示的相同。在增稠的泥漿以參照圖1描述的方式粘貼過濾介質(zhì)后，真空腔14放在離心過濾容器1上方。真空腔14由橡膠墊15和底板16與周圍密封起來，底板16用螺釘17緊固到真空腔14上。該真空腔通過管線18連到一真空泵上，并由球軸承密封件19與轉(zhuǎn)子3密封。
該離心脫水試驗(yàn)是采用變化的離心力、氣壓、真空壓力、塊狀體厚度、旋轉(zhuǎn)(或離心)時(shí)間來進(jìn)行的。離心力是通過改變過濾容器的轉(zhuǎn)動速度(或角速度ω)來變化的，該離心力可與重力加速度g有關(guān)，它們的關(guān)系是G=rω2g---(3)]]>其中r是離心脫水容器的半徑。在每次實(shí)驗(yàn)以后測量塊狀物厚度，然后塊狀物從過濾容器中取出、稱重、在普通的烤箱中、在105℃上干燥一整夜，然后再次稱重，以確定殘留在塊狀物中的濕度。
例1一種螺旋式濃縮和浮選產(chǎn)品的混合物以5加侖料斗的濕泥漿形式收到。該混合物來自一個(gè)工廠，該工廠在匹茨堡，煤層的煤已進(jìn)行了清洗。泥漿的代表性部分被取出并由重力在粗糙的過濾紙上過濾，含有35.9％濕度的增稠的樣品粘附到如圖1所示的實(shí)驗(yàn)室離心過濾器內(nèi)側(cè)的過濾布上，在離心后測出的過濾塊狀物的厚度是0.7英寸、該試<p>

光聚合后在25℃下所測的彈性模量為2.90GPa，且在降解之后為0.70GPa。
實(shí)施例4可自由基聚合組合物以下所給的組合物優(yōu)選具有臨床應(yīng)用，用于使用復(fù)合材料的恢復(fù)性牙科操作。

表2 用匹茨堡的煤樣品在2000G和0.5英寸厚的塊狀物在細(xì)度為(-0.074mm)時(shí)得出的結(jié)果

例3一種從Virginia州的Middle Fork制煤廠的MicrocelTM浮選塔獲得的浮選產(chǎn)品在400目的篩網(wǎng)上進(jìn)行篩選，以除去小于0.038mm的顆粒，-0.3+0.038的2500克的細(xì)粒、在塊狀物厚度為0.5英寸的情況經(jīng)受離心過濾試驗(yàn)。表3給出了在變化的空氣壓力和旋轉(zhuǎn)時(shí)間的情況下得出的試驗(yàn)結(jié)果。在控制試驗(yàn)中，在150秒的旋轉(zhuǎn)時(shí)間后，濕度從41.1％降到25.0％。在旋轉(zhuǎn)時(shí)間30秒后得出的塊狀物濕度是27.5％。因此，在沒有空氣壓力下的離心過濾，即使在除去礦泥后對降低殘留的塊狀物的濕度是不起作用的。然而，在采用壓縮空氣時(shí)，塊狀物的濕度降到10％以下。在150秒旋轉(zhuǎn)時(shí)間的250kPa的空氣壓力下，濕度降到3.9％那樣低。
表3 用Deslimed MicrocelTM浮選產(chǎn)品在2500G和變化的空氣壓力下得出的結(jié)果

例4用本發(fā)明公開的離心過濾技術(shù)試驗(yàn)由浮選法得出的閃鋅礦濃縮物，該濃縮物是從一個(gè)運(yùn)行的礦物加工廠得出的閃鋅礦濃縮物(0.15mm×0)。樣品在進(jìn)行2000G和0.62英寸厚的塊狀物的離心過濾試驗(yàn)之前增稠到20.3％的濕度。表4給出的結(jié)果表明，塊狀物的濕度在300kPa的空氣壓力下和120秒旋轉(zhuǎn)時(shí)間后降低到3.3％。在30秒旋轉(zhuǎn)時(shí)間和100kPa空氣壓力下，濕度降到7.2％，該濕度對實(shí)用目的來說已足夠了。
表4 用2000G和0.6英寸厚的塊狀物得出的結(jié)果

例5表5表示在從一個(gè)運(yùn)行的工廠收到的黃銅礦濃縮物(0.15mm×0)上進(jìn)行的離心過濾試驗(yàn)的結(jié)果。試驗(yàn)是在2000G和0.7英寸的塊狀物厚度的樣品上進(jìn)行的。試驗(yàn)在沒有空氣壓力下進(jìn)行，在90秒離心后塊狀物的濕度從22.9％降到14.1％。更長的旋轉(zhuǎn)時(shí)間對濕度進(jìn)一步降低影響不大。然而在加上空氣壓力的情況下，可獲得非常低的塊狀物濕度。在100kPa的空氣壓力下、僅在30秒旋轉(zhuǎn)時(shí)間后，濕度降到6.9％。
表5 用2000G和0.7英寸的塊狀物厚度的黃銅礦濃縮物得到的結(jié)果

例6一種最難脫水的材料是來自東Georgia的細(xì)高嶺土(95％低于2μm)。該樣品在具有300克/噸為Super Floc 241的情況下增稠，脫水到濕度為62％，然后再用2000G和4英寸厚的塊狀物進(jìn)行離心過濾實(shí)驗(yàn)。其結(jié)果如表6所示。在不具有空氣壓力的情況下，在210秒旋轉(zhuǎn)時(shí)間后，濕度降到47.9％。在600kPa空氣壓力和210秒旋轉(zhuǎn)時(shí)間后，塊狀物的濕度降到25.7％。盡管壓力是高的，但氣流速度僅為2標(biāo)準(zhǔn)立方英尺/分鐘。這種情況下應(yīng)避免要求低濕度，這種低濕度要求采用化費(fèi)很高的噴射干燥。
表6 用2000G和0.4英寸厚的塊狀物東Georgia高嶺土得到的結(jié)果

例7沉淀的碳酸鈣(PPC)是一種非常難以脫水的材料。在該例子中，一種PPC的2μm的樣品用作離心過濾試驗(yàn)。在加入少量(500克/噸)的草酸鈉之前由石灰添加劑將pH值調(diào)節(jié)到9.5，加入草酸鈉用于獲得有利于脫水的表面疏水性。在過濾試驗(yàn)以前，將泥漿增稠到70.3％的濕度。用2000G和0.35英寸厚的塊狀物進(jìn)行試驗(yàn)。正如表7所示，在旋轉(zhuǎn)時(shí)為3分鐘后，塊狀物的濕度降到57.8％。在600kPa的空氣壓力下，濕度進(jìn)一步降到34.2％，濕度大約降低了52％。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在過濾期間在空氣壓力下塊狀物出現(xiàn)破裂。如果發(fā)現(xiàn)一種方法能防止由塊狀物收縮引起的破裂問題，該塊狀物的濕度可進(jìn)一步降低。
表7 用2000G和0.35英寸厚的塊狀物的PCC樣品得出的結(jié)果

例8來自Florida的磷酸鹽礦(-0.42+0.038mm)用松漿油脂肪酸作為浮選促集劑和用燃料油作中性pH的補(bǔ)充劑來進(jìn)行浮選。該濃縮物用作離心過濾試驗(yàn)。一組試驗(yàn)采用圖1所示裝置利用壓縮空氣來進(jìn)行，另一組試驗(yàn)在真空壓力下用圖2的裝置來進(jìn)行。表8示出試驗(yàn)結(jié)果。在控制試驗(yàn)中，在兩分鐘的旋轉(zhuǎn)后，塊狀物的濕度從40.4％降到17.2％。在-80kPa的真空壓力和80kPa的空氣壓力，濕度分別降到9.3％和8.8％。這兩組數(shù)據(jù)的差異很小，這說明，需要改進(jìn)離心過濾性能的是越過塊狀物的壓降(ΔP)，與是否由過濾容器內(nèi)的壓縮空氣和外側(cè)的真空壓力助推無關(guān)。
表8 磷酸鹽樣品在2000G上采用真空和空氣壓力進(jìn)行離心過濾時(shí)的比較

例9一種-0.6mm×0的Pittsburgh煤樣品用1磅/噸的煤油和100克/噸MIBC進(jìn)行浮選，浮渣產(chǎn)品(2000克和0.45英寸塊狀物)進(jìn)行離心試驗(yàn)，該試驗(yàn)在具有和沒有溶解在4份柴油中的脫水助劑(2磅/噸山梨糖醇酯類80)情況下進(jìn)行的。表9給出了試驗(yàn)結(jié)果。正如表9所示，采用低HLB表面活性劑進(jìn)一步降低了塊狀物的濕度，超出了在具有空氣壓力情況下的離心過濾中能得到的濕度。
表9 用Pittsburgh煤在不同的氣壓下進(jìn)行離心過濾時(shí)的利用脫水助劑的影響

例10一種-28目×0的Pittsburgh煤樣品進(jìn)行了一系列試驗(yàn)i)在100kPa的空氣壓力下進(jìn)行壓力過濾試驗(yàn)，ii)用2000G進(jìn)行離心過濾試驗(yàn)，iii)在100kPa空氣壓力上進(jìn)行離心過濾試驗(yàn)。表10給出了比較性的在不同的脫水或離心時(shí)間上獲得的結(jié)果。采用高G和空氣壓力的聯(lián)合所獲得的結(jié)果要比僅具有空氣壓力或離心力所得的結(jié)果要好得多。采用該聯(lián)合所獲得的改進(jìn)結(jié)果大大優(yōu)于采用空氣壓力或G力的一種所獲得的結(jié)果，這說明有協(xié)同性的效果。
表10 Pittsburgh煤脫水時(shí)用離心力和壓縮空氣的協(xié)同效果

1100kPa空氣壓力；22000G；30.45英寸的塊狀物。
例11在這個(gè)例子中，用-100目的滑石樣品來說明在過濾時(shí)的空氣壓力和G力的聯(lián)合產(chǎn)生的協(xié)同效果。試驗(yàn)是在0.46英寸厚的塊狀物在變化的干燥循環(huán)時(shí)間或旋轉(zhuǎn)時(shí)間的情況下進(jìn)行的。象采用煤樣品的情況一樣，在離心過濾期間采用空氣壓力說明了在小顆粒脫水時(shí)的協(xié)同性的改進(jìn)。
表11 滑石樣品脫水時(shí)采用離心力和壓縮空氣的協(xié)同效果

1空氣壓力(kPa)；2離心力(G)；30.46英寸厚的塊狀物例12在這個(gè)例子中，離心過濾試驗(yàn)是采用過濾容器內(nèi)側(cè)的壓縮空氣和其外側(cè)真空(圖2)來進(jìn)行的。該試驗(yàn)是用由中性pH的松漿油和燃料油浮選獲得的磷酸鹽濃縮物(-0.42+0.038mm)來進(jìn)行的。該礦樣來自于Florida，表12給出試驗(yàn)結(jié)果。在該表中，正壓力表示空氣壓力，負(fù)數(shù)表示真空壓力。
表12 在2000G下采用壓縮空氣和真空壓力在磷酸鹽濃縮物上得出的結(jié)果

10.45英寸厚的塊狀物正如表中所示，空氣和真空壓力的聯(lián)合得出極佳的結(jié)果。這說明需要做到的是增加越過塊狀物的壓降，看來不一定是通過空氣壓力、真空壓力或兩者的聯(lián)合帶來的增加。
權(quán)利要求
1.一種在離心過濾期間進(jìn)行固體-液體分離的方法，包括將泥漿送入一過濾腔，該泥漿包括至少一種顆粒成分和一種液體成分；轉(zhuǎn)動該過濾腔，將一個(gè)離心力加到至少一部分泥漿上，由此顆粒成分在一個(gè)發(fā)泡構(gòu)件上形成一個(gè)塊狀物；使液體移過塊狀物的內(nèi)表面，一直到該液體基本上從塊狀物的表面上除去時(shí)為止；和對過濾腔提供壓縮氣體，由此在塊狀物的厚度上產(chǎn)生一個(gè)正壓力梯度，從而從塊狀物的內(nèi)部除去液體。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其中離心力的范圍約在50-5000倍重力加速度之間。
3.按照權(quán)利要求1的方法，其中該壓縮氣體包括壓縮空氣。
4.按照權(quán)利要求1的方法，其中將泥漿供入過濾腔是以下列一種方式進(jìn)行的分批方式、間歇方式和連續(xù)方式。
5.按照權(quán)利要求1的方法，其中壓縮氣體是以下列一種方式提供的脈沖式的、間歇的或連續(xù)的。
6.一種在離心過濾期間進(jìn)行固體-液體分離的方法，包括將至少一部分過濾腔包在一個(gè)真空腔中，其中過濾腔與外部的大氣聯(lián)通；將一種泥漿供入過濾腔，該泥漿包括至少一種顆粒成分和一種液體成分；轉(zhuǎn)動該過濾腔，將一個(gè)離心力加到泥漿的至少一部分上，由此顆粒成分在發(fā)泡的構(gòu)件上形成一塊狀物；使液體移過塊狀物的內(nèi)表面，一直到液體基本上從塊狀物的內(nèi)表面上除去時(shí)為止；和真空腔抽真空，由此在越過塊狀物的厚度上產(chǎn)生一個(gè)正壓力梯度，從而從塊狀物內(nèi)部除去液體。
7.按照權(quán)利要求6的方法，其中轉(zhuǎn)動過濾腔進(jìn)一步包括轉(zhuǎn)動真空腔。
8.按照權(quán)利要求6的方法，其中離心力的范圍約在50-5000倍重力加速度之間。
9.按照權(quán)利要求6的方法，其中抽吸外部的大氣穿過該塊狀物。
10.按照權(quán)利要求6的方法，其中將泥漿送入過濾腔是按下列一種方式進(jìn)行的分批方式、間歇方式和連續(xù)方式。
11.按照權(quán)利要求6的方法，其中將過濾腔包在真空腔中包括將真空腔放置在過濾腔的外壁周圍。
12.按照權(quán)利要求6的方法，其中真空腔是以下列一種方式抽真空的脈沖式的、間歇的和連續(xù)的。
13.一種在離心過濾期間進(jìn)行固體-液體分離的方法，包括將一個(gè)過濾腔包在一個(gè)真空腔內(nèi)，其中過濾腔與外部的大氣聯(lián)通；將泥漿送入過濾腔，該泥漿包括至少一種顆粒成分和一種液體成分；轉(zhuǎn)動過濾腔，將一個(gè)離心力加到泥漿的至少一部分上，由此顆粒成分在發(fā)泡的構(gòu)件上形成一個(gè)塊狀物；使液體移過塊狀物的內(nèi)表面，一直到液體基本上從塊狀物內(nèi)表面上除去時(shí)為止；將壓縮氣體供到過濾腔；和對真空腔抽真空，由此在越過塊狀物的厚度上產(chǎn)生一個(gè)正壓梯度，從而從塊狀物內(nèi)部除去液體。
14.按照權(quán)利要求13的方法，其中離心力的范圍約在50-5000倍重力加速度之間。
15.按照權(quán)利要求13的方法，其中壓縮氣體包括壓縮空氣。
16.按照權(quán)利要求13的方法，其中將泥漿送到過濾腔用下列一種方式進(jìn)行分批方式、間歇方式和連續(xù)方式。
17.按照權(quán)利要求13的方法，其中壓縮空氣以下列一種方式供給脈沖方式、間歇方式和連續(xù)方式。
18.按照權(quán)利要求13的方法，其中真空腔以下列一種方式抽真空脈沖方式、間歇方式和連續(xù)方式。
全文摘要
已經(jīng)研制了一種在離心過濾容器(1)中的離心過濾期間改進(jìn)固體－液體分離效率的方法。該方法包括采用附加裝置來增大越過塊狀物的壓降，如通過壓縮空氣入口管(9)引入氣體，從而增加過濾腔內(nèi)的氣壓，和/或在過濾腔的外側(cè)抽真空。增加壓降的附加裝置設(shè)計(jì)成能在離心過濾加工的排放期間增加除水率，因此大大降低塊狀物中的水的殘留量。
文檔編號F26B21/10GK1649656SQ02829107
公開日2005年8月3日 申請日期2002年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月21日
發(fā)明者羅－霍安·允, 拉馬贊·阿斯馬圖盧 申請人:弗吉尼亞技術(shù)知識資產(chǎn)公司