[發明專利]回收貴重金屬的叉指電極介電電泳分離系統

有效

• 申請號: 201210389616.3
• 申請日: 2012-10-15
• 公開（公告）號: CN102872719A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 王冰
• 申請（專利權）人: 王冰
• 主分類號: B01D57/02
• 分類號: B01D57/02
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王來佳

技術領域

本發明屬于分離技術領域，涉及黃金等貴金屬礦物的貴金屬分離提取，尤其是一種回收貴重金屬的叉指電極介電電泳分離系統。

背景技術

貴重金屬，例如金，銀，鉑等，經常以游離態的微小（直徑微米或小于微米）顆粒殘存于尾礦或垃圾（如電子垃圾）中，其存在濃度非常低（經常低于幾百毫克每噸），并以超薄的細片存在，幾何形狀不均勻、大小分布不等，這種特定的存在方式不能被常規分離方法有效地分離。如沿用原（富）礦的分離方法對尾礦中殘存的貴重金屬的提取，由于微粒濃度太低，所需投資大，分離效率低，并對環境污染嚴重。同樣，在處理垃圾中所含貴重金屬微粒時，常用于原礦分離技術的化學方法，由于化學試劑對于塑料等的化學反應不僅不可以分離出貴重金屬，而且會造成非常惡劣的環境污染。因此，采用常規的物理分離方法無法將如此細小且超薄的貴重金屬微粒分離出來，而磁化法也被提出用于分離貴重金屬，但其分離效率過低，工業自動化程度低。

介電電泳（Dielectrophoresis）技術已經被成功的應用于生物醫學工業來分離、富積、捕獲微粒和細胞。該技術描述的是位于非勻稱電場的中性微粒由于介電極化的作用而產生的平移運動，所產生在微粒上的偶極矩可以由兩個相同帶電量但極性相反的電荷來表示，當它們在微粒界面上不對稱分布時，產生一個宏觀的偶極矩，當這個偶極矩位于不勻稱電場中，在微粒兩邊的局部電場強度的不同產生一個凈力，稱為介電電泳力。由于懸浮于媒介中的微粒與媒介有著不同的介電能力（介電常數），微粒會向或者更強的電場強度的方向移動，稱為陽性介電電泳；或者更弱的電場強度的方向移動，稱之為陰性介電電泳。

由于貴重金屬微粒以游離態存在，貴重金屬的介電能力被定義為無窮大，所以懸浮于任何媒介中的貴重金屬微粒將表現出陽性介電電泳的效應，即：貴重金屬微粒將被移動到更強的電場強度的方向；而由于其他存在于貴重金屬礦的礦物質雜質不會以游離態存在，它們的介電能力都小于水。所以，當這些雜質懸浮在水中并置于不勻稱電場中，將表現出陰性介電電泳的效應，即：這些雜質將被移動到與貴重金屬微粒的移動方向相反的方向。于是，當含有貴重金屬微粒的混合物懸浮于水中并被置于不勻稱電場時，貴重金屬微粒將被單獨地移動到與其他物質相反的方向，從而達到分離和提純的目的。

然而，由于高電場強度在介電電泳技術上的使用，一種被稱為電熱效應的副作用（electrothermal）會經常產生于介電電泳的技術應用之中。這種電熱效應會導致媒介的流動以至于影響微粒的運動；另外，介電電泳的應用經常被高頻濾波的效應所局限，這是因為電極、電極的絕緣層與媒介共同構成了一個高頻濾波電路，于是，在電場頻率低時，介電電泳系統將需要提供更高的電壓以滿足驅動微粒運動的電場強度，從而提高了電能的消耗。

雖然現有的以產生介電電泳所需非勻稱電場的電極多以裸導線為主，以滿足降低電壓和電場頻率的要求。但由于裸電極的存在，在電場的作用下極易產生電化學反應從而降低了電極的壽命，并生成了無用的甚至有害的化學物質。尤其在將介電電泳的應用放大中，不可避免的高電壓的使用不僅使電化學反應加劇，而且會產生短路現象，以及造成電擊的危險。

另外，大多使用的電極以平、薄的貴重金屬組成，尤其在叉指電極構成中，不僅增加了電極成本，且由于在利用陽性介電電泳捕獲微粒的電極實際工作面僅為平板的邊緣，即“線”捕獲，其電極的使用效率及介電電泳分離效率非常低。

此外，常使用在介電電泳裝置的對電極設置（兩個電極相對裝置），換句話說，電場方向與流體流動的方向正交。為得到足夠高的電場強度，在提供相同高的電壓的前提下，兩個電極之間的距離局限了流量和介電電泳設備的尺寸，對介電電泳放大應用造成了很大的限制。

通過檢索，尚未發現相關的公開專利文獻。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足之處，提供一種回收貴重金屬的叉指電極介電電泳分離系統，以解決常規電極間距對介電電泳分離技術放大應用的局限。

本發明實現目的的技術方案如下：

一種回收貴重金屬的叉指電極介電電泳分離系統，包括三個工作段，分別為輸入段、分離段及輸出段，三個工作段同軸依次上下采用法蘭固定安裝，其特征在于：在輸入段上安裝有物料輸入管及進水管，在分離段內安裝叉指電極，在輸出端上分別安裝有貴重金屬輸出管及雜質輸出管。

而且，在輸入段內與輸入端同軸安裝有一倒漏斗形分配器，該倒漏斗形分配器在輸入段內連接進水管，在輸出端內同軸安裝一漏斗形收集器，該漏斗形收集器連接雜質輸出管，漏斗形收集器與倒漏斗形分配器相對應設置。