[发明专利]一种悬浮液中微粒子沉降方法

说明书

技术领域

本发明属于粒子分离技术领域，具体涉及一种悬浮液中微粒子沉降方法。

背景技术

各行各业都会遇到悬浊液沉降、澄清分离的问题，它们和常规的胶体和乳液有所不同，后者由于粒子表面形成了双电层，在电性力的作用下，使粒子稳定分散在水中，而难以沉降，通常可以加入电解质离子，破坏其稳定的双电层，而导致粒子互相碰撞凝聚增大颗粒而产生沉降。而悬浮液由于固体粒子的比重一般比水重，正常情况下它能在重力作用下发生自然沉降，经典的斯托克斯(stokes)定律w＝2g(ρS－ρ)μgr2式中：ρS为颗粒密度；ρ为水的密度；μ为流体黏度；r为颗粒半径；g为重力加速度，在粒子不带电荷的情况下，只按固体粒子和液体之间有重度差，就会发生自由沉降。

但当构成悬浮液的微粒子太小，例如小于1um时，沉降速度w非常小，而且由于液相(例如水)分子的布朗运动，而致使微粒子很难自然沉淀或需要很久的时间才能沉降，从而固液相分离变得十分困难。

发明内容

本发明的目的之一是为了弥补现有技术的不足，提供一种提高悬浮液中微粒子沉降速度的悬浮液中微粒子沉降方法。

本发明实现其目的采用的技术方案是：

一种悬浮液中微粒子沉降方法，其特征在于，通过加入沉降载体使微粒子沉降，所述沉降载体为固体，且具有良好的表面吸附性能，所述沉降载体的比重为悬浮液中液相成分比重的2～3倍。

作为优选的技术方案，所述沉降载体为表面多孔性物质。

作为优选的技术方案，所述沉降载体为活性白土或炉渣。

作为优选的技术方案，所述沉降载体的粒径为0.075mm～0.9mm。

进一步，所述悬浮液中液相成分为水。

进一步，所述沉降载体的比重为2。

沉降载体的粒径对沉降的效果影响很大，如果颗粒太大，吸附表面小，效率低；如果颗粒太细，沉降速度慢。针对悬浮液中微粒子很小，尤其小于1um时，沉降载体的粒径在0.075mm～0.9mm是最好的。

本发明具有的有益效果：

在微粒子的悬浮液体系，投入一定比例的沉降载体，采用机械或气力搅拌，使沉降载体和微粒子之间充分接触，停止搅拌后静置，就可以产生快速的沉淀过程，达到将悬浮物快速澄清分离的目的，在某些采用絮凝剂的条件下，加入沉降载体后，也大大加快了沉降速度。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述，但本发明的保护范围不仅仅局限于实施例。

实施例1：表面多孔的活性白土，粒径为0.075mm，比重为2；

实施例2：表面多孔的活性白土，粒径0.9mm，比重为3；

实施例3：表面多孔的炉渣，粒径为0.4mm，比重为2.2；

实施例4：表面多孔的炉渣，粒径为0.2mm，比重为3；

实施例5：表面多孔的活性白土，粒径为0.1mm，比重为2.5；

实施例6：表面多孔的活性白土，粒径为0.5mm，比重为2.5

模拟某生产过程使用三氯化铝催化剂，反应后要将其水解、中和脱除，反应过程如下：

Alcl₃+3NaoH→Al(OH)₃+3Nacl

生成的Al(OH)₃是近似胶体的微粒子悬浮物，沉降极其缓慢。

以自然沉降和加入电解质的沉降情况作为对比组，以采用本发明的沉降方法和对应的沉降载体作为实验组进行试验，结果如下表1所示：

沉降过程为：除自然沉降外，其余均在悬浮液体系投入沉降载体，采用机械或气力搅拌，使沉降载体和微粒子之间充分接触，停止搅拌后静置。

其中，含Alcl₃1％(wt)的水500ml,加入NaoH 4.5g,PH＝7.5。

表1沉降情况对比

由上表1可知，通过本发明的沉降方法，大大加快了沉降速度，并且沉降效果明显，澄清液占比高。也可以发现，活性白土的沉降效果明显优于炉渣的沉降效果，但炉渣具有成本低廉的特点，并且沉降效果优于自然沉降，仍然是一种优异的沉降载体。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。