專利名稱：一種粉煤灰纖維除渣方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及粉煤灰纖維的提取，更具體地講，涉及一種粉煤灰纖維除渣方法。
背景技術(shù)：
粉煤灰纖維常作為保溫隔音材料，被制作成各種保溫板、管、氈以及吸音裝飾板。粉煤灰纖維還具有防火特性，作為一種建筑材料日益廣泛的得到應(yīng)用。近年來(lái)，研制開(kāi)發(fā)出的FA板就是用粉煤灰纖維制作的一種用于建筑和家居裝飾的板材。目前，人們正試圖用粉煤灰纖維造紙，來(lái)替代植物纖維，這樣一方面可減少木材等植物纖維的大量消耗，一方面可降低在用植物纖維制作紙漿時(shí)對(duì)環(huán)境造成的污染。
粉煤灰纖維的品質(zhì)高低很大程度上體現(xiàn)在含渣率和纖維直徑，通常粉煤灰纖維中含有相當(dāng)數(shù)量的非纖維化雜質(zhì)，稱之為渣球。這種渣球嚴(yán)重降低了纖維材料的性能，它使材料的導(dǎo)熱系數(shù)增大，降噪系數(shù)降低。粉煤灰纖維中含渣球越少其纖維細(xì)度越高，纖維特性越好。因此，粉煤灰纖維的除渣和分選具有十分重大而現(xiàn)實(shí)的意義。
目前，礦物纖維(包括粉煤灰纖維)的除渣方法是風(fēng)選法，將纖維材料粉碎、疏散后，通過(guò)懸浮氣流分離纖維與渣球。這種方法除渣的效果較差，通常最好的情況也只能除去80％左右的渣球。而一些行業(yè)對(duì)粉煤灰纖維的品質(zhì)要求很高，例如造紙業(yè)，要求纖維細(xì)度不超過(guò)5μm，對(duì)于通過(guò)風(fēng)選得到其含渣率超過(guò)20％的粉煤灰纖顯然是不能適應(yīng)生產(chǎn)需求的。因此，盡管已有不少利用粉煤灰纖維造紙的生產(chǎn)工藝見(jiàn)諸報(bào)端或通過(guò)一些媒介傳播，但還未見(jiàn)利用粉煤灰纖維進(jìn)行真正意義上的大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，并由此得到大批量高純度其細(xì)度不超過(guò)5μm的粉煤灰纖維。此外風(fēng)選法生產(chǎn)粉煤灰纖維時(shí)，會(huì)有大量的粉塵、碎纖維飛揚(yáng)和不絕于耳的風(fēng)機(jī)噪聲，這些都會(huì)對(duì)對(duì)環(huán)境形成污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，設(shè)計(jì)一種高純度能適應(yīng)造紙及高品質(zhì)裝飾復(fù)合材料要求且能大批量生產(chǎn)并不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染的一種粉煤灰纖維除渣方法，它由以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)其中包括下列步驟1)原料破碎松散；2)制作纖維漿料；3)漿料流動(dòng)使渣球與纖維分離；4)纖維采集。
所述原料破碎松散步驟是，將粉煤灰纖維原料放入破碎設(shè)備中使其破碎，松散；所述制作纖維漿料步驟是，將上述經(jīng)初步松散的所述原料送入漿料池，再注入一定量的水，原料與水的重量百分比為0.2～5％，用攪拌設(shè)備使?jié){料池中的水?dāng)噭?dòng)，促使所述原料分散，粉煤灰纖維均勻懸浮于水中，形成纖維漿料；所述漿料流動(dòng)使渣球與纖維分離步驟是，使所述纖維漿料流入與漿料池連接的分離槽，平均流速為0.05～2米/秒，纖維漿料中所含有的渣球根據(jù)其自身的質(zhì)量在分離槽不同位置處的各級(jí)沉渣坑中沉淀，所含有的纖維根據(jù)其自身的質(zhì)量及纖維細(xì)度在分離槽不同位置處的集結(jié)；所述纖維采集步驟是，在分離槽前端不同位置處分別對(duì)不同細(xì)度的纖維進(jìn)行采集。
所述分離槽中設(shè)置有若干沉渣坑，每一沉渣坑的一側(cè)設(shè)有擋渣板。
所述分離槽是一螺旋形槽。
所述分離槽前端和接近前端所對(duì)應(yīng)的數(shù)個(gè)擋渣板位置處分別設(shè)置纖維采集口，每一纖維采集口置有一泵，用該泵來(lái)抽取該處的纖維。
所述制作纖維漿料的步驟中，所注入的水是高壓水，用高壓水沖擊所述原料，使其更為分散，便于渣纖分離。
所述破碎設(shè)備是多齒回轉(zhuǎn)機(jī)。
所述攪拌設(shè)備是注水泵。
本發(fā)明的有益效果是1)采用本發(fā)明方法所獲得的粉煤灰纖維其渣球的含量極低，渣球率低于0.2％，纖維純度高，能分離出細(xì)度在5μm以下的各級(jí)細(xì)度的粉煤灰纖維；2)本發(fā)明方法不會(huì)產(chǎn)生任何環(huán)境污染，且生產(chǎn)中所用水可反復(fù)使用，節(jié)約水源；3)利用本發(fā)明方法所獲得的粉煤灰纖維可代替植物纖維用于造紙或生產(chǎn)各種復(fù)合材料，從而可節(jié)約大量的木材及植物纖維，同時(shí)可避免或減少制造植物纖維時(shí)所造成的環(huán)境污染。


圖1是螺旋形分離槽結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的A-A向剖視3是迂回形分離槽結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是并列形分離槽結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1是漿料池，2是閘門，3是螺旋形分離槽，4是沉渣坑，5是擋渣板，6是泵，7是渣球，8是纖維，9是纖維采集口，10是渣球收集口，11是纖維漿料，20是迂回形分離槽，21是并列形分離槽
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
對(duì)照?qǐng)D1，漿料池1是一圓形槽，直徑2-8米，槽深0.6～2米。螺旋形分離槽3沿該池的切線方向與之連接，在連接處設(shè)有閘門2。螺旋形分離槽3的最大回轉(zhuǎn)直徑為80米，槽寬0.1～2米，槽深0.2～0.8米。漿料池1正好位于螺旋形分離槽3的螺旋中心。在漿料池1的周側(cè)均布有六個(gè)注水泵6和高壓注水口，螺旋形分離槽3的螺旋槽內(nèi)設(shè)有十三級(jí)沉渣坑4，在沉渣坑4的前側(cè)(按流水方向)置有擋渣板5。在螺旋形分離槽3的最前端及其后連續(xù)的五級(jí)沉渣坑4的對(duì)應(yīng)位置處分別設(shè)有纖維采集口9，纖維采集口9設(shè)置在分離槽3一側(cè)的側(cè)壁上，請(qǐng)參見(jiàn)圖2。每一纖維采集口9配備一泵來(lái)抽取該處集結(jié)的纖維。在每一渣坑4所對(duì)應(yīng)的分離槽3的一側(cè)的側(cè)壁上設(shè)有渣球收集口10，該收集口處也設(shè)置有泵，收集該處堆積的渣球7。
漿料池1的周側(cè)的六個(gè)注水泵6工作時(shí)，池內(nèi)的水被攪動(dòng)，促使粉煤灰原料分散，粉煤灰纖維均勻懸浮于水中，形成纖維漿料。并使池中的漿料具有一定的速度且會(huì)沿圓形池做圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)閘門2打開(kāi)后，纖維漿料就會(huì)沿切線方向流向螺旋分離槽3。纖維漿料中的渣球7相對(duì)質(zhì)量較大，受重力影響在水中往往處于相對(duì)較低位置，在前進(jìn)中會(huì)受到擋渣板5的阻擋而落入沉渣坑4中。根據(jù)渣球的不同的質(zhì)量會(huì)落入不同位置的各級(jí)沉渣坑中，質(zhì)量越大落入的沉渣坑距漿料池越近。纖維漿料中的纖維8相對(duì)質(zhì)量較小，往往漂浮在水上或在水的上層位置，在前進(jìn)中不會(huì)受到擋渣板5的阻擋。越細(xì)的纖維漂浮在水的上層，其速度越快，往往在分離池的最前端集結(jié)，所以根據(jù)纖維集結(jié)的位置可以分離出不同細(xì)度的纖維。
實(shí)施例1
將粉煤灰纖維原料按0.25噸/小時(shí)速度連續(xù)地放入多齒回轉(zhuǎn)機(jī)中使其破碎、松散；將上述經(jīng)初步松散的原料通過(guò)輸送帶送入漿料池，再注入高壓水，用高壓水沖擊上述原料，使其更為分散，便于渣纖分離，根據(jù)原料的重量，按5.5m3/h的速度連續(xù)注水。開(kāi)動(dòng)注水泵6使?jié){料池1中的水?dāng)噭?dòng)，促使原料分散，煤灰纖維均勻懸浮分布于水中，形成纖維漿料。打開(kāi)閘門2，纖維漿料進(jìn)入與漿料池連接的分離槽寬0.15m，深0.2m，測(cè)得平均流速為0.05米/秒(通過(guò)控制閘門2或注水泵6出水口的大小來(lái)控制流速)，原料中含有的渣球根據(jù)其自身的質(zhì)量分別在十三個(gè)沉渣坑中沉淀，原料中的纖維根據(jù)其自身的質(zhì)量及纖維細(xì)度在分離槽前端及緊隨其后五擋板對(duì)應(yīng)位置11處集結(jié)；上述六位置處的纖維采集口9中的泵開(kāi)始工作，分別抽取分纖維7，從分離槽3前端的纖維采集口往水流方向的各纖維采集口所采集的纖維細(xì)度逐漸減少，這五個(gè)纖維采集口所采集纖維的平均細(xì)度分別為5μm、4μm、3μm、2μm、1μm以下。與此同時(shí)，十三個(gè)沉渣坑所對(duì)應(yīng)的渣球收集口10中的泵開(kāi)始收集該處堆積的渣球7。
實(shí)施例2將粉煤灰纖維原料按5噸/小時(shí)的速度連續(xù)地放入多齒回轉(zhuǎn)機(jī)中使其破碎，松散；將上述經(jīng)初步松散的原料通過(guò)輸送帶送入漿料池，再注入高壓水，用高壓水沖擊述原料，使其更為分散，便于渣纖分離，根據(jù)原料的重量，按200m3/h的速度連續(xù)注水。開(kāi)動(dòng)注水泵6使?jié){料池1中的水?dāng)噭?dòng)，促使原料分散，煤灰纖維均勻懸浮分布于水中，形成纖維漿料。打開(kāi)閘門2，纖維漿料進(jìn)入與漿料池連接的分離槽寬0.5m，深0.2m，測(cè)得平均流速為0.5米/秒(通過(guò)控制閘門2或注水泵6出水口的大小來(lái)控制流速)，原料中含有的渣球根據(jù)其自身的質(zhì)量分別在十三個(gè)沉渣坑中沉淀，原料中的纖維根據(jù)其自身的質(zhì)量及纖維細(xì)度在分離槽前端及緊隨其后五擋板對(duì)應(yīng)位置11處集結(jié)；上述六位置處的纖維采集口9中的泵開(kāi)始工作，分別抽取分纖維7，從分離槽3前端的纖維采集口往水流方向的各纖維采集口所采集的纖維細(xì)度逐漸減小，這五個(gè)纖維采集口所采集纖維的平均細(xì)度分別為5μm、4μm、3μm、2μm、1μm以下。與此同時(shí)，十三個(gè)沉渣坑所對(duì)應(yīng)的渣球收集口10中的泵開(kāi)始收集該處堆積的渣球7。
實(shí)施例3將粉煤灰纖維原料按50噸/小時(shí)的速度連續(xù)地放入多齒回轉(zhuǎn)機(jī)中使其破碎，松散；將上述經(jīng)初步松散的原料通過(guò)輸送帶送入漿料池，再注入高壓水，用高壓水沖擊述原料，使其更為分散，便于渣纖分離，根據(jù)原料的重量，按1440m3/h的速度連續(xù)注水。開(kāi)動(dòng)注水泵6使?jié){料池1中的水?dāng)噭?dòng)，促使原料分散，煤灰纖維均勻懸浮分布于水中，形成纖維漿料。打開(kāi)閘門2，纖維漿料進(jìn)入與漿料池連接的分離槽寬0.8m，0.5m深，測(cè)得平均流速為1米/秒(通過(guò)控制閘門2或注水泵6出水口的大小來(lái)控制流速)，原料中含有的渣球根據(jù)其自身的質(zhì)量分別在十三個(gè)沉渣坑中沉淀，原料中的纖維根據(jù)其自身的質(zhì)量及纖維細(xì)度在分離槽前端及緊隨其后五擋板對(duì)應(yīng)位置11處集結(jié)；上述六位置處的纖維采集口9中的泵開(kāi)始工作，分別抽取分纖維7，從分離槽3前端的纖維采集口往水流方向的各纖維采集口所采集的纖維細(xì)度逐漸減小，這五個(gè)纖維采集口所采集纖維的平均細(xì)度分別為5μm、4μm、3μm、2μm、1μm以下。與此同時(shí)，十三個(gè)沉渣坑所對(duì)應(yīng)的渣球收集口10中的泵開(kāi)始收集該處堆積的渣球7。
本發(fā)明方法中所分離槽還可做成如圖3所示的迂回形，或做成如圖4所示的其一端匯集于一處的并列形。
權(quán)利要求
1.一種粉煤灰纖維除渣方法，其特征在于包括下列步驟1)原料破碎松散；2)制作纖維漿料；3)漿料流動(dòng)使渣球與纖維分離；4)纖維采集。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粉煤灰纖維除渣方法，其特征在于所述原料破碎松散步驟是，將粉煤灰纖維原料放入破碎設(shè)備中使其破碎，松散；所述制作纖維漿料步驟是，將上述經(jīng)初步松散的所述原料送入漿料池，再注入一定量的水，原料與水的重量百分比為0.2～5％，用攪拌設(shè)備使?jié){料池中的水?dāng)噭?dòng)，促使所述原料分散，粉煤灰纖維均勻懸浮于水中，形成纖維漿料；所述漿料流動(dòng)使渣球與纖維分離步驟是，使所述纖維漿料流入與漿料池連接的分離槽，平均流速為0.05～2米/秒，纖維漿料中所含有的渣球根據(jù)其自身的質(zhì)量在分離槽不同位置處的各級(jí)沉渣坑中沉淀，所含有的纖維根據(jù)其自身的質(zhì)量及纖維細(xì)度在分離槽不同位置處的集結(jié)；所述纖維采集步驟是，在分離槽前端不同位置處分別對(duì)不同細(xì)度的纖維進(jìn)行采集。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種粉煤灰纖維除渣方法，其特征在于所述分離槽中設(shè)置有若干沉渣坑，每一沉渣坑的一側(cè)設(shè)有擋渣板。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種粉煤灰纖維除渣方法，其特征在于所述分離槽是一螺旋形槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種粉煤灰纖維除渣方法，其特征在于所述分離槽前端和接近前端所對(duì)應(yīng)的數(shù)個(gè)擋渣板位置處分別設(shè)置纖維采集口，每一纖維采集口置有一泵，用該泵來(lái)抽取該處的纖維。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種粉煤灰纖維除渣方法，其特征在于在所述制作纖維漿料的步驟中，所注入的水是高壓水，用高壓水沖擊所述原料，使其更為分散，便于渣纖分離。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種粉煤灰纖維除渣方法，其特征在于所述破碎設(shè)備是多齒回轉(zhuǎn)機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種粉煤灰纖維除渣方法，其特征在于所述攪拌設(shè)備是注水泵。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種粉煤灰纖維除渣方法。其技術(shù)方案包括下列步驟1)原料破碎松散；2)制作纖維漿料；3)漿料流動(dòng)使渣球與纖維分離；4)纖維采集。其優(yōu)點(diǎn)是1)采用本發(fā)明方法所獲得的粉煤灰纖維其渣球的含量極低，渣球率低于0.2％，纖維純度高，能分離出細(xì)度在5μm以下的各級(jí)細(xì)度的粉煤灰纖維；2)本發(fā)明方法不會(huì)產(chǎn)生任何環(huán)境污染，且生產(chǎn)中所用水可反復(fù)使用，節(jié)約水源；3)利用本發(fā)明方法所獲得的粉煤灰纖維可代替植物纖維用于造紙或生產(chǎn)各種復(fù)合材料，從而可節(jié)約大量的木材及植物纖維，同時(shí)可避免或減少制造植物纖維時(shí)所造成的環(huán)境污染。
文檔編號(hào)C03B37/00GK1834047SQ20061003924
公開(kāi)日2006年9月20日 申請(qǐng)日期2006年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月31日
發(fā)明者彭蘇寧 申請(qǐng)人:彭蘇寧