Спосіб механічної очистки порошку і очищувальний пристрій для його здійснення.

1. Способ механической очистки порошка (25), в частности, первичной окиси алюминия, который для отделения прилипающих к его поверхности загрязнений (35) в виде частиц направляют на поверхность (2Р), отличающийся тем, что подлежащую очистке окись алюминия (25) подают в отделительное приспособление (2) и с помощью дробилки (2R) данного отделительного приспособления (2) со скоростью 20-30 м/с несколько десятков раз в секунду в течение от менее, чем одной секунды, до 10 секунд направляют на отбойные диски (2Р), вращающиеся в направлении, противоположном направлению вращения дробилки C2 (54) СПОСІБ МЕХАНІЧНОЇ ОЧИСТКИ ПОРОШКУ І ОЧИЩУВАЛЬНИЙ ПРИСТРІЙ ДЛЯ ЙОГО ЗДІЙСНЕННЯ 41431 нения и порошка разделяют друг от друга путём сепарации. Управление данным способом затруднительно и, кроме того, при обработке нескольких тонн в час он имеет слишком низкую степень эффективности. Из патента FR № 7732072 известен способ отделения загрязнений в виде частиц от поверхности порошков. Согласно данному способу подлежащий очистке порошок вводят в два пересекающихся воздушных потока. В зоне пересечения потоков частицы ударяются друг о др уга. При этом частицы трутся друг о др уга, причём отделяются прилипающие к их поверхности загрязнения. Так как отделённые загрязнения легче, чем частицы порошка, их можно удалять с помощью воздушного потока, в то время как более тяжёлые частицы порошка падают вниз. Этот способ является очень дорогостоящим, когда его применяют в крупном масштабе, так как он не рассчитан на очистку большого количества порошка. Из заявки DE № DE-A-1607465 известен ударно-отражательная дробилка для дробления материала высокой и средней твёрдости. Он состоит из корпуса с отбойными плитами, установленными напротив ударных планок ротора. Кроме того, корпус снабжён воронкой для загрузки материала и выпускное отверстие. Отбойная плита размещена под воронкой. Она выполнена в виде крыши. Участками её ширина превышает половину диаметра ротора. В заявке США № US-A-4361290 описана вращающаяся ударная мельница, с помощью которой можно дробить материал на частицы трёх разных величин и подвергать его сортировке. Данная ударная мельница снабжена ротором, на рычагах которого закреплены плиты для дробления материала. Из европейской заявки № ЕР-А-337137 известна молотковая мельница для дробления руды и тому подобных материалов. Данное устройство имеет цилиндрический корпус, в котором установлены отбойные плиты и ротор, на котором на заданном расстоянии друг от друга закреплены молотки, служащие для дробления руды соответственно для её направления на отбойные плиты. В основу изобретения положена задача разработать способ, позволяющий дешевое и высокопроизводительное отделение прилипающих к поверхности порошков загрязнений, и устройство для осуществления способа. Относительно способа задача решается с помощью признаков, приведённых в отличительной части п. 1 формулы изобретения. Относительно устройства задача решается с помощью признаков п. 2 формулы изобретения. При осуществлении предлагаемого способа подлежащий очистке порошок проходит через устройство для механической очистки. Данное устройство включает отделительное приспособление, за которым установлен циклон и/или воздушный сепаратор. По конструкции и работе отделительное приспособление соответствует ударно-отражательной мельнице, в которой порошок с помощью ротора соответственно дробилки с заданной скоростью направляют на отбойные диски, вращающиеся в направлении, противоположном направлению вращения дробилки. Через число оборотов ротора соответственно дробилки и заданный период пребывания порошка в отделительном приспособлении можно управлять скоростью ударения порошка и количество ударов порошка о плиты. Скорость ударения ниже 120 м/с. Предпочтительно ее устанавливают на 20-40 м/с. Установка скорости ударения является особенно важной, так как лишь этим приёмом загрязнения можно полностью удалить с поверхности порошка без дальнейшего дробления последнего. После выпуска порошка и отделённых от него загрязнений из отделительного приспособления очищенный порошок разделяют на частицы величиной выше 10 мкм и частицы величиной менее 10 мкм, например, с помощью циклона и/или воздушного сепаратора, установленного(ых) за отделительным приспособлением. Воздушные сепараторы являются очень дорогостоящим устройством. Расходы можно сокращать путём установки воздушного сепаратора за циклоном. Это имеет то преимущество, что часть частиц величиной выше 2030 мкм отделяется в циклоне, что позволяет использовать воздушный сепаратор меньшего размера. В благоприятных случаях доста точна установка одного лишь циклона за отделительным приспособлением. Согласно упрощённой форме выполнения очистительного приспособления отказываются от ударно-отражательной мельницы и циклона, и очистительное приспособление состоит лишь из воздушного сепаратора. Однако, в данном случае воздушный сепаратор должен быть выполненным с обеспечением направления воздуха вн утри него с достижением разделяющего эффекта. Воздушный сепаратор должен иметь конструкцию, обеспечивающую направление подлежащего очистке порошка с вышеуказанной скоростью на одну или несколько отражающих поверхностей с тем, чтобы отделились прилипающие к порошку загрязнения. Использование одного лишь воздушного сепаратора для очистки порошка имеет то преимущество, что оно одновременно позволяет разделять очищенный порошок. Все вышеуказанные очистительные устройства выполнены с возможностью сортировки очищенного порошка по величине частиц с получением порошка с величиной частиц выше 10 мкм, который подают на электролиз для получения алюминия из расплава. Порошок с частицами величиной менее 10 мкм и загрязнения подают на свалку, или же в качестве сырья на дальнейшую переработку. Предлагаемый способ позволяет удалить, по меньшей мере, 25% железа, более, чем 50% фосфора и 25% углерода, в качестве загрязнений прилипающих к порошковой окиси алюминия. Кроме того, данный способ позволяет рециркулировать 60% фтора на электролиз расплава. Количество отделяемых загрязнений и количество фтора, рекуперируемого с помощью предлагаемого способа, представляет собой значительное улучшение по сравнению с результатами, достигаемыми с помощью известных способов. Так как ванадий и никель прилипают к железу, количество данных веществ, удаляемое из выделяющегося из расплава дымового газа, зависит от удаляемого количества железа. 2 41431 Другие признаки изобретения приведены в подпунктах формулы изобретения. В нижеследующем изобретение поясняется подробнее со ссылкой на схематический чертёж. На чертеже представлено: фиг. 1 - предлагаемое очистительное устройство; фиг. 2 - др угая форма выполнения очистительного устройства согласно фи г. 1; фиг. 3 - упрощенная форма выполнения очистительного устройства; фиг. 4 - воздушный сепаратор, служащий для отделения и сепарации. На фиг. 1 показано очистительное устройство 1 для механического отделения загрязнений 35, прилипающих к поверхности порошка 25. Устройство 1 содержит отделительное приспособление 2 и воздушный сепаратор 3. Как видно на данной фигуре, воздушный сепаратор 3 установлен непосредственно за отделительным приспособлением 2. Конструкция отделительного приспособления 2 в основном соответствуе т конструкции ударно-отражательной мельницы. Оно включает, по меньшей мере, один ротор соответственно дробилку 2R, с помощью которой загружаемый в отделительное приспособление 2 порошок 25 направляется на неподвижно установленные отбойные плиты или диски 2Р, установленные с возможностью вращения в направлении, противоположном направлению вращения дробилки 2Р. Представленное на фиг. 1 очистительное устройство 1 предусмотрено для очистки порошковой, первичной окиси алюминия 25. Однако, оно пригодно также для очистки других порошков. Дробилка 2R и отбойные плиты или диски выполнены из материала, в особенной степени пригодного для такой обработки порошковой окиси алюминия. Предпочтительно те детали отделительного приспособления 2, которые входят в контакт с окисью алюминия 25, выполнены из твёрдого сплава, керамики или полимера, обладающих соответствующими свойствами. С помощью очистительного устройства 1 отделяются прилипающие к поверхности порошка 25 загрязнения 35. При этом речь идёт о частицах величиной менее 10 мкм. В случае первичной окиси алюминия 25 загрязнения в первую очередь представляют собой фтор, железо, фосфор, углерод, кремний, никель, и ванадий. Порошковую, первичную окись алюминия 25 сперва используют для очистки дымового газа, выходящего из подвергаемого электролизу расплава. Затем очищают саму окись, после чего ее подают в процесс электролиза расплава для получения алюминия. При очистке дымового газа вышеуказанные загрязнения осаждаются на окиси алюминия 25, очистки которой требуется с тем, чтобы данные загрязнения не накапливались в процессе электролиза. Если не осуществляют такую очистку, то фосфор и ванадий приводят к снижению выхода по току при электролизе расплава. Вследствие этого снижается производительность процесса. Железо и кремний приводят к снижению качества алюминия. Порошковую, первичную окись алюминия 25 загружают в отделительное приспособление 2 с помощью дозировочного узла 40. Производительность показанного на чертеже отделительного приспособления 2 выбрана с обеспечением воз можности очистки примерно 20 тонн окиси алюминия 25 в час. Загр узка порошковой окиси алюминия 25 осуществляется автоматически. Число оборотов дробилки 2R выбрано с обеспечением скорости ударения окиси алюминия 25 об отбойные плиты или диски 2Р, составляющей 20-30 м/с. При этом отделяются загрязнения 35, прилипающие к поверхности порошковой окиси алюминия 25. Примерно 50% подлежащей очистке окиси алюминия 25 состоит из частиц величиной до 50 мкм, а остальная доля представляет собой частицы большей величины. Скорость ударения окиси алюминия 25 об отбойные диски или плиты 2Р выбрана именно так, что загрязнения 35 отделяются, причём, однако, порошковая окись алюминия 25 не подвергается дальнейшему дроблению. После ударения окиси алюминия об отбойные плиты или диски, по меньшей мере, несколько десяток раз в секунду со скоростью 20-30 м/с, ее отбирают из отделительного приспособления 2 вместе с загрязнениями 35 и подают в воздушный сепаратор 3, что опять осуществляется автоматически. Загрязнения 35, имеющие величину частиц менее 10 мкм, и частицы 31 окиси алюминия, имеющие ту же величину, с помощью всасывающего воздуха отводят в сторону, как видно на фиг. 1. Очищенную порошковую окись алюминия 30, имеющую величину частиц более 10 мкм, выводят из воздушного сепаратора 3 вниз, пользуясь силой тяжести, и подают на электролиз (не показано на чертеже). Очистительное устройство 1 согласно фиг. 2, в общем имеющее ту же конструкцию, что и очистительное устройство согласно фиг. 1, содержит циклон 4, включённый между отделительным приспособлением 2 и воздушным сепаратором 3. Из циклона 4 выводят очищенные частицы окиси алюминия величиной выше 20 мкм-30 мкм, которые подают на электролиз расплава. Остальную долю порошка, имеющую величину частиц менее 20-30 мкм, подают в воздушный сепаратор на дальнейшее разделение. Данное очистительное устройство 1 имеет то преимущество, что в отличие от очистительного устройства 1 согласно фиг. 1 воздушный сепаратор 3 может иметь значительно меньший размер, так как та доля очищенной окиси алюминия, которая состоит из частиц величиной выше 20-30 мкм, подается на электролиз непосредственно из циклона 4. Так как 50% очищенной окиси алюминия имеет величину частиц выше 50 мкм, количество порошка, подлежащее дальнейшей обработке в воздушном сепараторе 3, значительно сокращается благодаря промежуточному включению циклона 4. Фиг. 3 показывает очистительное устройство 1, в основном имеющее ту же конструкцию, что и очистительное устройство согласно фиг. 1, причём, однако, за отделительным приспособлением 2 установлен один лишь циклон 4. Использование такого очистительного устройства 1 является целесообразным в том случае, если достаточно отделение частиц величиной менее, чем 16 мкм. Согласно дальнейшей форме выполнения изобретения, представленной на фиг. 4, для отделения загрязнений 35 от порошка 25, и для сортировки порошка по величине частиц имеется один лишь воздушный сепаратор 3. Подлежащий очи 3 41431 стке порошок 25 загружают в него также с помощью дозировочного узла 40. В данном случае имеется воздушный сепаратор 3, снабженный дезинтеграционной зоной (не показанной на чертеже). Эта зона позволяет направлять подлежащий очистке порошок 25 с требуемой скоростью 2030 м/с, по меньшей мере, на одну поверхность (не показано на чертеже) для отделения загрязнений. Затем данным воздушным сепаратором 3 может осуществляться сортировка порошка по величинам частиц. Возможна сортировка до величины частиц менее 8 мкм. Вышеописанное устройство позволяет удалить, по меньшей мере, 25% железа, более, чем 50% фосфора и 25% углерода, в качестве загрязнений 35 прилипающих к порошковой окиси алюминия 25. Кроме того, предлагаемый способ позволяет рециркулировать на электролиз 60% фтора. Количество отделяемых загрязнений 35 и количество фтора, которое можно рекуперировать с помощью предлагаемого способа, представляет собой значительное улучшение по сравнению с результатами, достигаемыми с помощью известных способов. 4 Фиг. 1 41431 5 Фиг. 2 41431 6 Фиг. 3 41431 7 41431 Фиг. 4 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 8