[发明专利]微纳复合粉体的分离回收装置和方法及其应用

说明书

本发明提供的微纳复合粉体的分离回收装置和方法及其应用，涉及等离子体球化制粉技术领域。一种微纳复合粉体的分离回收装置，包括流化床、纳米过滤器和超声振动组件，流化床的底部设有进液口，流化床的顶部设有出液口，流化床内设有过滤网，过滤网设置于出液口的下方，纳米过滤器与出液口连通，用于过滤从流化床流出的液体，超声振动组件被配置为对流化床内的液体进行超声振动。该装置结构简单，可对微纳复合粉体进行流化，实现微米粉体和纳米粉体的高效分离。一种微纳复合粉体的分离回收方法，采用上述微纳复合粉体的分离回收装置进行分离回收。该方法操作简单，可控性强，可实现批量化分离回收。

技术领域

本发明涉及等离子体球化制粉技术领域，且特别涉及微纳复合粉体的分离回收装置和方法及其应用。

背景技术

等离子体球化制粉技术，是将形状不规则微米级粉体(20～300μm)由携带气体通过高温等离子体炬中，颗粒被迅速加热而熔化。熔融的颗粒在表面张力的作用下形成球形度很高的液滴，并在极短的时间内迅速凝固，从而获得高品质球形微米粉体。目前，采用此技术可制备金属及复合金属、氧化物、氮化物等上百种球形粉体，其产品在粉末注射成型技术、凝胶注模成形技术、3D打印快速成形、热喷涂等领域得到了广泛应用。

然而，由于等离子体温度较高，粉体球化过程中会发生部分气化，蒸汽在后续粉体收集过程中会冷凝形成纳米粉体(1～500nm)粘附在微米球形粉体上，此部分纳米粉体约占最终产品质量分率的2-5wt％，其存在会严重影响球形粉体的流动性、松装密度等性质。目前的方法存在能耗高的问题，并且不适用于表面粘附有不溶性纳米粉体的粉体。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微纳复合粉体的分离回收装置，该装置结构简单，可对微纳复合粉体进行流化，实现微米粉体和纳米粉体的高效分离。

本发明的另一目的在于提供一种微纳复合粉体的分离回收方法，该方法操作简单，可控性强，可实现批量化分离回收。

本发明的又一目的在于提供一种微纳复合粉体的分离回收装置在等离子体球化方面的应用。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的：

一种微纳复合粉体的分离回收装置，包括

流化床，流化床的底部设有进液口，流化床的顶部设有出液口，流化床内设有过滤网，过滤网设置于出液口的下方；

纳米过滤器，纳米过滤器与出液口连通，用于过滤从流化床流出的液体；

超声振动组件，超声振动组件被配置为对流化床内的液体进行超声振动。

进一步地，流化床内设有分布板，分布板设置于进液口的上方，且设置于过滤网的下方，分布板的开孔率为0.1～5％，优选地，分布板的开孔率为0.5～2％。

进一步地，流化床的侧壁相对于竖直方向具有向外的倾斜角，倾斜角的角度为5～45度，优选地，倾斜角的角度为10～20度。

进一步地，微纳复合粉体的分离回收装还包括浊度检测器，浊度检测器被配置为检测流化床内的液体的浊度。

进一步地，过滤网的孔径小于0.1～30μm。

进一步地，微纳复合粉体的分离回收装置还包括储液装置，储液装置分别与纳米过滤器的出口、进液口连通，储液装置与进液口之间设有水泵。

一种微纳复合粉体的分离回收方法，采用上述微纳复合粉体的分离回收装置进行分离回收。

进一步地，包括：

微纳复合粉体的分离回收装置还包括储液装置和水泵，储液装置通过水泵与进液口连通，储液装置通过纳米过滤器与出液口连通；