CN107401076B - 一种实验室用脱墨浆浮选装置及脱墨方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实验室用脱墨浆浮选装置及脱墨方法，所述装置包括第一容器、浮选板体和牵引机构，所述浮选板体上设有多个通孔，所述第一容器中置有待脱墨的浆料和浮选板体，在所述牵引机构的驱动下，所述浮选板体在第一容器中上下移动使浆料产生气泡，进而使浆料中的油墨粒子借助气泡上浮而从浆料纤维中脱离。本发明的实验室用脱墨浆浮选装置利用纤维在面板上下往复运动的过程中能够促使油墨粒子因惯性从纤维表面脱离，并借产生的气泡上浮至液面完成脱墨，且纸浆纤维仍保持良好的均匀性。

Description

一种实验室用脱墨浆浮选装置及脱墨方法

技术领域

本发明涉及造纸领域，特别涉及一种实验室用脱墨浆浮选装置及脱墨方法。

背景技术

废纸已经成为造纸重要的原料，其中文化型废纸在制浆的过程中需要把印刷在纸面上的油墨脱去，这种浆叫做脱墨浆。在实际生产中，浮选槽是目前脱墨的主要设备，关键技术在于纸浆高速喷射至槽中，流体产生负压将周围空气引入至管道促使泡沫的形成，大量的油墨粒子倾向于附着在泡沫表面并一同升至浮选槽的液面而被除去。专门针对脱墨浆浮选的实验装置并不多见，在实验室中实现高速的流体往往需要大量的纸浆，这本身就带来了不便。在脱墨浆底部鼓入气体，往往会连同纤维一并浮至液面。目前有申请专利的旋转型浮选装置，由于油墨粒子和纸浆密度差异，在旋转过程中受到离心作用，油墨的聚集区域不均匀，产生的泡沫不够均匀，纤维与油墨分离效果不佳，且气泡大小不容易调节，对脱墨浆的差异没有选择性，浮选的效果也会下降。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种实验室用脱墨浆浮选装置及脱墨方法，所述装置能够产生持续温和稳定的气泡，且气泡大小可以根据圆板锥孔尺寸进行适当的调节，气泡的数量可以根据圆板往复的速度调节，另外，还可以通过设计良浆比例进一步分析油墨去除的效果，技术方案如下：

一方面，本发明提供了一种实验室用脱墨浆浮选装置，包括第一容器、浮选板体和牵引机构，所述浮选板体上设有多个通孔，所述第一容器中置有待脱墨的浆料和浮选板体，在所述牵引机构的驱动下，所述浮选板体在第一容器中上下移动使浆料产生气泡，进而使浆料中的油墨粒子借助气泡上浮而从浆料纤维中脱离。

进一步地，所述通孔为多个，所述通孔为锥形圆孔或圆柱孔。

进一步地，所述浮选板体的形状与所述第一容器的内壁相匹配。

进一步地，所述第一容器为透明容器，所述第一容器上设有刻度和/或液位指示标记。

进一步地，所述牵引机构包括牵引绳、导向通道及牵引电机，所述牵引绳的上端与牵引电机的输出端连接，下端穿过所述导向通道，并与浮选板体连接。

进一步地，所述装置还包括设置在第一容器底部的开关阀及设置在第一容器下方的第二容器，所述开关阀打开时，所述第一容器中的浆料流入第二容器。

进一步地，所述浮选板体包括通孔孔径大小和/或通孔数量不一的多个板体，所述浮选板体还设有中心孔，所述中心孔的孔径大于通孔的孔径，且接近于开关阀处卸料管的管径。

进一步地，所述装置还包括称重计，所述第二容器设置在称重计上。

另一方面，本发明还提供了一种利用上述的实验室用脱墨浆浮选装置进行脱墨的方法，包括以下步骤：

S1、关闭开关阀，在第一容器中倒入待脱墨的浆料；

S2、将与牵引机构连接的浮选板体放入第一容器的浆料中；

S3、启动牵引机构，使浮选板体作上下往复非匀速运动；

S4、完成脱墨后，打开开关阀，使脱墨后的良浆转移到第二容器。

进一步地，S1中倒入浆料直至浆料液面到达指定的液位指示标记，并加入起泡剂；S3中浮选板体上下运动的最高位置不高于所述液位指示标记上方1cm位置。

本发明的实验原理是：本发明针对脱墨浆浮选过程设计的实验装置，能够产生持续温和的气泡，且气泡大小可以根据圆板锥孔尺寸进行适当的调节，气泡数量可以根据圆板往复的速度调节，纤维在面板上下往复运动的过程中能够促使油墨粒子因惯性从纤维表面脱离，并借产生的气泡上浮至液面，且纸浆纤维仍保持良好的均匀性。另外，良浆从底部排出，可以通过设计良浆比例进一步分析油墨去除的效果。

本发明提供的实验室用脱墨浆浮选装置具有如下有益效果：

a.本发明装置采用锥孔圆板上下往复非匀速运动并借助起泡剂产生持续温和稳定的气泡，使油墨粒子能够随气泡从纸浆中浮选出来，进而达到脱墨的效果；

b.本发明装置操作简单，高效快捷，可以灵活地控制良浆排出量、灵活地选择起泡剂和脱墨剂，适合实验室用纸浆脱墨和进一步分析。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的实验室用脱墨浆浮选装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的实验室用脱墨浆浮选装置的浮选板体的俯视图；

图3是本发明实施例提供的实验室用脱墨浆浮选装置的浮选板体的剖视图；

图4是本发明实施例提供的脱墨方法的流程图。

其中，附图标记包括：1-第一容器，2-浮选板体，21-通孔，22-中心孔，3-牵引机构，31-牵引绳，32-导向通道，33-牵引电机，4-开关阀，5-第二容器，6-称重计。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

在本发明的一个实施例中，提供了一种实验室用脱墨浆浮选装置，参见图1，所述实验室用脱墨浆浮选装置包括第一容器1、浮选板体2和牵引机构3，所述浮选板体2上设有多个通孔21，所述第一容器1中置有待脱墨的浆料和浮选板体2，在所述牵引机构3的驱动下，所述浮选板体2在第一容器1中上下移动，进而使浆料中的油墨粒子借助气泡上浮与浆料纤维脱离。

其中，所述第一容器1为带有刻度的透明容器，优选地，容器表面还设有第一位置的液位指示标记，在第一容器1中加入浆料，直至浆料液面到达所述第一位置的液位指示标记，可选地，所述第一位置的液位指示标记在第一容器1的中部高度附近，通过透明容器，可以方便观察在浆料在第一容器1脱墨过程中的油墨粒子附着在气泡表面聚集在液面，泡沫的厚度可以根据容器1的刻度观察。

所述浮选板体2如图2所示，在本实施例中，所述第一容器1为圆柱形，相应地，所述浮选板体2为圆形板，所述浮选板体2上设有多个通孔21，所述通孔21为锥形圆孔或圆柱孔。在一个较优实施例中，所述通孔21为锥形圆孔，参见图3，所述通孔21为倒锥圆孔，即在向下方向上孔径收窄。该锥形圆孔设计有利于气泡的形成，并随着向上孔径增大，油墨粒子在惯性力作用下更容易从浮选板体2的下方通过通孔21到达浮选板体2的上方并附着在上方的气泡表面，进而加速浆料的脱墨速率和效率。但是需要说明的是，所述浮选板体2为圆形板仅为一个可实施例，本发明并不限定第一容器1和浮选板体2的具体形状，优选地，所述浮选板体2的形状与所述第一容器1的内壁相匹配，从形状和大小上均优选为适配。

浮选板体2的锥孔的尺寸和数量都可以进行选择，所述浮选板体2包括通孔21孔径大小和/或通孔数量不一的多个板体，比如，包括一块具有20个孔径为5mm通孔21的、一块具有15个孔径为8mm通孔21的、一块具有12个孔径为10mm通孔21的，等等，根据脱墨程度的不同需求、容器大小的不同实际实验环境，可以选择不同规格的浮选板体2。

在本发明的实施例中，所述牵引机构3包括牵引绳31、导向通道32及牵引电机33，所述牵引绳31的上端与牵引电机33的输出端连接，下端穿过所述导向通道32，并与浮选板体2连接，所述导向通道32是为了进一步提高浮选板体2上下方向移动的精确性，因此，导向通道32是一个可选的附加部件，使浮选板体2在上下移动中对第一容器1中的浆料产生均匀的作用力，提高产生气泡的均匀度。为了进一步提高浮选板体2上下移动的精确度，所述牵引绳31与浮选板体2的中心孔22连接，比如，牵引绳31的下端为三段牵引头，分别与中心孔22圆周上三点连接，这三点等间距设置。优选地，所述牵引绳31为刚性杆状，便于在驱使浮选板体2向下运动时对其产生作用力。

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例中的实验室用脱墨浆浮选装置还包括设置在第一容器1底部的开关阀4及设置在第一容器1下方的第二容器5，所述开关阀4打开时，所述第一容器1中的浆料流入第二容器5。

优选地，所述浮选板体2的中心孔22的孔径大于通孔21的孔径，且接近于开关阀4处卸料管的管径。

进一步地，所述装置还包括称重计6，所述第二容器5设置在称重计6上。即在完成脱墨后，打开开关阀4，良浆从第一容器1底部排出，流到带有刻度的透明的第二容器5中，所述第二容器5下方放置称重计6，可根据体积(刻度读取得到)或者质量(称重计6测量得到)调节得到目标良浆量。

除了本实施例的方式，也可采用过滤撇除上层的带有油墨粒子的泡沫，然后再进行良浆的转移调节，本发明对此不作过多的详细说明。

实施例3

在本发明的一个实施例中，还提供了一种利用上述的实验室用脱墨浆浮选装置进行脱墨的方法，参见图4，包括以下步骤：

S1、关闭开关阀，在第一容器中倒入待脱墨的浆料；

S2、将与牵引机构连接的浮选板体放入第一容器的浆料中；

S3、启动牵引机构，使浮选板体作上下往复非匀速运动；

S4、完成脱墨后，打开开关阀，使脱墨后的良浆转移到第二容器。

为了提高气泡数量，以提高脱墨效率，优选地，在第一容器中加入起泡剂，增加泡沫数量和稳定性，通过加入起泡剂保证气泡的稳定性，起泡剂对分析纸浆性质无影响。

进一步地，S1中倒入浆料直至浆料液面到达指定的液位指示标记；S3中浮选板体上下运动的最高位置不高于所述液位指示标记上方1cm位置，这样主要是防止浮选板体升至过高导致在向下运动时破坏已经成形的泡沫，最低位置为第一容器底部。

进一步地，S4中完成脱墨后，优选地，将所述浮选板体停留在指定的液位指示标记附近，用于更好地将良浆与泡沫(及油墨粒子)隔离开。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种实验室用脱墨浆浮选装置，其特征在于，包括第一容器(1)、浮选板体(2)和牵引机构(3)，所述浮选板体(2)的形状与所述第一容器(1)的内壁相匹配，所述浮选板体(2)上设有多个通孔(21)，所述通孔(21)为锥形圆孔或圆柱孔，所述第一容器(1)为透明容器，所述第一容器(1)被配置为容置待脱墨的浆料和浮选板体(2)，所述第一容器(1)上设有刻度和液位指示标记；

所述牵引机构（3）包括刚性的牵引绳（31）以带动所述浮选板体（2），在所述牵引机构(3)的驱动下，所述浮选板体(2)在第一容器(1)中上下移动使浆料产生气泡，进而使浆料中的油墨粒子借助气泡上浮而从浆料纤维中脱离；

所述牵引机构(3)还包括导向通道(32)及牵引电机(33)，所述牵引绳(31)的上端与牵引电机(33)的输出端连接，下端穿过所述导向通道(32)，并与浮选板体(2)连接；

所述浮选板体(2)包括通孔孔径大小和/或通孔数量不一的多个板体，使得根据不同的脱墨需求来选择不同规格的浮选板体（2）；

所述脱墨浆浮选装置通过以下步骤完成脱墨：向所述第一容器中倒入待脱墨的浆料，直至浆料液面到达指定的液位指示标记，并加入起泡剂；将与牵引机构连接的浮选板体放入第一容器的浆料中；启动牵引机构，使浮选板体作上下往复非匀速运动，且浮选板体上下运动的最高位置不高于所述液位指示标记上方1cm位置。

2.根据权利要求1所述的实验室用脱墨浆浮选装置，其特征在于，所述装置还包括设置在第一容器(1)底部的开关阀(4)及设置在第一容器(1)下方的第二容器(5)，所述开关阀(4)打开时，所述第一容器(1)中的浆料流入第二容器(5)。

3.根据权利要求2所述的实验室用脱墨浆浮选装置，其特征在于，所述浮选板体(2)还设有中心孔(22)，所述中心孔(22)的孔径大于通孔(21)的孔径，且接近于开关阀(4)处卸料管的管径。

4.根据权利要求2或3所述的实验室用脱墨浆浮选装置，其特征在于，所述装置还包括称重计(6)，所述第二容器(5)设置在称重计(6)上。

5.一种利用权利要求2所述的实验室用脱墨浆浮选装置进行脱墨的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、关闭开关阀，在第一容器中倒入待脱墨的浆料；

S2、将与牵引机构连接的浮选板体放入第一容器的浆料中；

S3、启动牵引机构，使浮选板体作上下往复非匀速运动；

S4、完成脱墨后，打开开关阀，使脱墨后的良浆转移到第二容器。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，S1中倒入浆料直至浆料液面到达指定的液位指示标记，并加入起泡剂；S3中浮选板体上下运动的最高位置不高于所述液位指示标记上方1cm位置。