公布日：2023.10.24
申请日：2023.09.18
分类号：C02F1/26(2023.01)I;B01F27/231(2022.01)I;B01F27/90(2022.01)I
摘要
本发明公开了含锂新能源材料废水的萃取装置，属于萃取技术领域，包括有搅拌筒、固定连接在搅拌筒下端的静置筒以及设置在静置筒内的开合部。静置筒内成型有两个锥形分液板；静置筒外壁设置有两个出液阀管；开合部包括有转动连接在出液阀管内的连接球阀和转动连接在静置筒内的主轴；主轴转动能够带动连接球阀转动。当主轴反向转动时，位于下层的四氯化碳溶液和位于上层的废水分别导出。当主轴正向转动时，位于中层的混合液和新加入的萃取液再次静置分层。本发明能够对含锂新能源废水进行处理；在进行搅拌时，使有机溶剂在上下方向进行流通；能够将充分溶解的废水混合液区分处理，降低了控制精度。
权利要求书
1.含锂新能源材料废水的萃取装置，其特征在于：包括有盛有含锂新能源废水和四氯化碳溶液的搅拌筒（10）、固定连接在所述搅拌筒（10）下端的用于萃取液静置分层的静置筒（20）以及设置在所述静置筒（20）内的用于将分层的萃取液分别导出的开合部（4）；所述静置筒（20）内成型有两个纵向排列的将所述静置筒（20）内分为互不连通的上中下三层的能够通断的锥形分液板（201）；所述静置筒（20）外壁设置有两个分别与最上层和最下层连通的出液阀管（203）；所述开合部（4）包括有转动连接在所述出液阀管（203）内的用于控制所述出液阀管（203）通断的连接球阀（45）和转动连接在所述静置筒（20）内的用于控制所述锥形分液板（201）开合的主轴（41）；所述主轴（41）转动能够带动所述连接球阀（45）转动；当所述主轴（41）反向转动时，先带动所述锥形分液板（201）闭合，再带动所述出液阀管（203）打开，位于下层的四氯化碳溶液和位于上层的废水分别导出；当所述主轴（41）正向转动时，先带动所述出液阀管（203）闭合，再带动所述锥形分液板（201）打开，位于中层的混合液和新加入的萃取液再次静置分层；所述搅拌筒（10）内设置有用于使四氯化碳溶液上下流通的搅拌部（3）；所述搅拌部（3）包括有纵向滑动连接在所述搅拌筒（10）内的移液筒（31）、转动连接在所述移液筒（31）内底端的密封盘（32）以及纵向滑动连接在所述移液筒（31）下端的能够带动所述密封盘（32）转动的上压柱（35）；所述移液筒（31）下端成型有贯穿所述移液筒（31）的能够被所述密封盘（32）密封的第一内底孔（311）；所述密封盘（32）下端成型有贯穿所述密封盘（32）的能够与所述第一内底孔（311）连通的第二内底孔（321）；当所述上压柱（35）相对所述移液筒（31）位于下方极限位置时，所述第一内底孔（311）与所述第二内底孔（321）连通，所述移液筒（31）向下滑动所受阻力小，同时能够滑动至所述搅拌筒（10）内底端盛装四氯化碳溶液；当所述上压柱（35）相对所述移液筒（31）位于上方极限位置时，所述密封盘（32）密封所述第一内底孔（311），所述移液筒（31）向上滑动将下方的四氯化碳溶液带动至上方；所述搅拌部（3）包括有转动连接在所述移液筒（31）内的与所述上压柱（35）传动连接的蓄力环（36）和设置在所述蓄力环（36）与所述密封盘（32）之间的蓄力弹簧；所述蓄力环（36）内壁成型有倾斜设置的从动斜槽（361）；所述上压柱（35）外壁成型有与所述从动斜槽（361）滑动连接的第一传动柱（351）；所述密封盘（32）上纵向滑动连接有能够与所述第一传动柱（351）相抵的挡板（38）；所述挡板（38）下端成型有能够被所述第一传动柱（351）驱动的从动弧面（381）；当所述上压柱（35）相对所述移液筒（31）位于下方极限位置时，所述第一传动柱（351）与所述挡板（38）相抵，所述密封盘（32）不能转动，所述上压柱（35）向上滑动使所述蓄力弹簧压缩蓄力，所述上压柱（35）滑动至上方极限位置时，所述第一传动柱（351）不再与所述挡板（38）接触，所述密封盘（32）在所述蓄力弹簧的弹力作用下反向转动至封闭所述第一内底孔（311）；当所述上压柱（35）相对所述移液筒（31）位于上方极限位置时，所述密封盘（32）转动带动所述从动弧面（381）与所述第一传动柱（351）相抵，所述第一传动柱（351）不能阻挡所述挡板（38）正向转动；所述搅拌部（3）包括有纵向滑动连接在所述密封盘（32）外周的浮力环（37）；所述密封盘（32）外周成型有止动棘轮（323）；所述浮力环（37）上成型有能够与所述止动棘轮（323）单向传动连接的棘齿条（371）；当所述浮力环（37）位于溶液内时，所述浮力环（37）在浮力作用下相对所述移液筒（31）位于上方极限位置，所述棘齿条（371）与所述止动棘轮（323）单向传动连接，所述密封盘（32）能够反向转动至封闭所述第一内底孔（311），所述上压柱（35）向下滑动使所述蓄力弹簧拉伸蓄力；当所述浮力环（37）离开溶液内时，所述浮力环（37）在重力作用下相对所述移液筒（31）位于下方极限位置，所述棘齿条（371）与所述止动棘轮（323）不接触，所述密封盘（32）能够在蓄力弹簧的弹力作用下正向转动至所述第二内底孔（321）与所述第一内底孔（311）连通；所述移液筒（31）外壁沿圆周方向成型有多个用于搅拌的搅拌片（312）；所述移液筒（31）上端中央位置固定连接有螺旋杆（313）；所述搅拌筒（10）上端设置有与所述螺旋杆（313）传动连接的螺纹孔（102）；所述螺旋杆（313）外壁成型有纵向设置的纵滑槽（314）；所述搅拌筒（10）上端转动连接有与所述螺旋杆（313）同轴设置的驱动同步轮（33）；所述驱动同步轮（33）上成型有与所述纵滑槽（314）纵向滑动连接的内滑柱（332）；所述移液筒（31）纵向滑动的同时周向转动，对所述搅拌筒（10）内的液体进行搅拌。
2.如权利要求1所述的含锂新能源材料废水的萃取装置，其特征在于：所述搅拌筒（10）下端成型有贯穿所述搅拌筒（10）的第一落液口（103）；所述搅拌筒（10）下端转动连接有能够密封所述第一落液口（103）的隔离盘（51）；所述隔离盘（51）下端成型有能够与所述第一落液口（103）连通的第二落液口（511）；所述隔离盘（51）下端成型有同轴设置的内棘轮（515）；所述主轴（41）上端成型有同轴设置的与所述内棘轮（515）单向传动连接的外棘轮（413）；当所述主轴（41）正向转动时，先带动所述出液阀管（203）关闭，再带动所述第二落液口（511）与所述第一落液口（103）连通。
3.如权利要求2所述的含锂新能源材料废水的萃取装置，其特征在于：所述搅拌筒（10）内底部纵向滑动连接有与所述隔离盘（51）传动连接的下压柱（52）；所述下压柱（52）外壁成型有第二传动柱（521）；所述隔离盘（51）中央位置成型有与所述下压柱（52）纵向滑动连接的中通环（512）；所述中通环（512）内壁成型有由多个滑槽单元首尾连通组成的与所述第二传动柱（521）滑动连接的闭合环形槽；所述滑槽单元包括有两个上端连通的倾斜方向相反的斜槽；两个相邻的所述斜槽的连接处上侧交点与下侧交点不再同一个竖直垂面上，使所述隔离盘（51）仅能相对所述第二传动柱（521）朝同一个方向转动；所述上压柱（35）向下滑动能够带动所述下压柱（52）运动至下方极限位置；当所述下压柱（52）位于上方极限位置时，所述第二落液口（511）与所述第一落液口（103）连通；当所述下压柱（52）位于下方极限位置时，所述隔离盘（51）封闭所述第一落液口（103）。
4.如权利要求1所述的含锂新能源材料废水的萃取装置，其特征在于：所述锥形分液板（201）上成型有贯穿所述锥形分液板（201）的第一连通口（202）；所述主轴（41）外壁成型有两个能够分别密封对应的所述锥形分液板（201）上的所述第一连通口（202）的密封锥板（411）；所述密封锥板（411）上成型有贯穿所述密封锥板（411）的能够与对应的所述第一连通口（202）连通的第二连通口（412）。
5.如权利要求4所述的含锂新能源材料废水的萃取装置，其特征在于：所述开合部（4）包括有转动连接在所述静置筒（20）下部的与所述连接球阀（45）传动连接的出液同步轮（43）和设置在所述出液同步轮（43）与所述静置筒（20）之间的用于使所述连接球阀（45）封闭所述出液阀管（203）的闭合扭簧（44）；所述出液同步轮（43）上端成型有轴线与其转动轴平行且不重合设置的从动柱（431）；所述主轴（41）外壁成型有能够驱动所述从动柱（431）转动的分动柱（414）；当所述分动柱（414）与所述从动柱（431）不接触时，所述第一连通口（202）与所述第二连通口（412）连通；当所述分动柱（414）与所述从动柱（431）相抵时，所述密封锥板（411）密封所述第一连通口（202），且所述从动柱（431）转动，所述密封锥板（411）保持密封所述第一连通口（202）。
6.如权利要求1所述的含锂新能源材料废水的萃取装置，其特征在于：所述开合部（4）还包括有固定连接在所述静置筒（20）下部的与所述主轴（41）传动连接的开合电机（42）。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供含锂新能源材料废水的萃取装置，它可以实现对分层的液体分别进行导出，降低了控制难度，提高了工作效率。
本发明的含锂新能源材料废水的萃取装置，包括有盛有含锂新能源废水和四氯化碳溶液的搅拌筒、固定连接在所述搅拌筒下端的用于萃取液静置分层的静置筒以及设置在所述静置筒内的用于将分层的萃取液分别导出的开合部。
所述静置筒内成型有两个纵向排列的将所述静置筒内分为互不连通的上中下三层的能够通断的锥形分液板；所述静置筒外壁设置有两个分别与最上层和最下层连通的出液阀管；所述开合部包括有转动连接在所述出液阀管内的用于控制所述出液阀管通断的连接球阀和转动连接在所述静置筒内的用于控制所述锥形分液板开合的主轴；所述主轴转动能够带动所述连接球阀转动。
当所述主轴反向转动时，先带动所述锥形分液板闭合，再带动所述出液阀管打开，位于下层的四氯化碳溶液和位于上层的废水分别导出。
当所述主轴正向转动时，先带动所述出液阀管闭合，再带动所述锥形分液板打开，位于中层的混合液和新加入的萃取液再次静置分层。
作为本发明的进一步改进，所述搅拌筒内设置有用于使四氯化碳溶液上下流通的搅拌部；所述搅拌部包括有纵向滑动连接在所述搅拌筒内的移液筒、转动连接在所述移液筒内底端的密封盘以及纵向滑动连接在所述移液筒下端的能够带动所述密封盘转动的上压柱；所述移液筒下端成型有贯穿所述移液筒的能够被所述密封盘密封的第一内底孔；所述密封盘下端成型有贯穿所述密封盘的能够与所述第一内底孔连通的第二内底孔；当所述上压柱相对所述移液筒位于下方极限位置时，所述第一内底孔与所述第二内底孔连通，所述移液筒向下滑动所受阻力小，同时能够滑动至所述搅拌筒内底端盛装四氯化碳溶液。
当所述上压柱相对所述移液筒位于上方极限位置时，所述密封盘密封所述第一内底孔，所述移液筒向上滑动将下方的四氯化碳溶液带动至上方。
作为本发明的进一步改进，所述搅拌部包括有转动连接在所述移液筒内的与所述上压柱传动连接的蓄力环和设置在所述蓄力环与所述密封盘之间的蓄力弹簧。
所述蓄力环内壁成型有倾斜设置的从动斜槽；所述上压柱外壁成型有与所述从动斜槽滑动连接的第一传动柱；所述密封盘上纵向滑动连接有能够与所述第一传动柱相抵的挡板；所述挡板下端成型有能够被所述第一传动柱驱动的从动弧面。
当所述上压柱相对所述移液筒位于下方极限位置时，所述第一传动柱与所述挡板相抵，所述密封盘不能转动，所述上压柱向上滑动使所述蓄力弹簧压缩蓄力，所述上压柱滑动至上方极限位置时，所述第一传动柱不再与所述挡板接触，所述密封盘在所述蓄力弹簧的弹力作用下反向转动至封闭所述第一内底孔。
当所述上压柱相对所述移液筒位于上方极限位置时，所述密封盘转动带动所述从动弧面与所述第一传动柱相抵，所述第一传动柱不能阻挡所述挡板正向转动。
作为本发明的进一步改进，所述搅拌部包括有纵向滑动连接在所述密封盘外周的浮力环；所述密封盘外周成型有止动棘轮；所述浮力环上成型有能够与所述止动棘轮单向传动连接的棘齿条。
当所述浮力环位于溶液内时，所述浮力环在浮力作用下相对所述移液筒位于上方极限位置，所述棘齿条与所述止动棘轮单向传动连接，所述密封盘能够反向转动至封闭所述第一内底孔，所述上压柱向下滑动使所述蓄力弹簧拉伸蓄力。
当所述浮力环离开溶液内时，所述浮力环在重力作用下相对所述移液筒位于下方极限位置，所述棘齿条与所述止动棘轮不接触，所述密封盘能够在蓄力弹簧的弹力作用下正向转动至所述第二内底孔与所述第一内底孔连通。
作为本发明的进一步改进，所述移液筒外壁沿圆周方向成型有多个用于搅拌的搅拌片；所述移液筒上端中央位置固定连接有螺旋杆；所述搅拌筒上端设置有与所述螺旋杆传动连接的螺纹孔；所述螺旋杆外壁成型有纵向设置的纵滑槽；所述搅拌筒上端转动连接有与所述螺旋杆同轴设置的驱动同步轮；所述驱动同步轮上成型有与所述纵滑槽纵向滑动连接的内滑柱；所述移液筒纵向滑动的同时周向转动，对所述搅拌筒内的液体进行搅拌。
所述搅拌筒下端成型有贯穿所述搅拌筒的第一落液口；所述搅拌筒下端转动连接有能够密封所述第一落液口的隔离盘；所述隔离盘下端成型有能够与所述第一落液口连通的第二落液口。
所述隔离盘下端成型有同轴设置的内棘轮；所述主轴上端成型有同轴设置的与所述内棘轮单向传动连接的外棘轮。
当所述主轴正向转动时，先带动所述出液阀管关闭，再带动所述第二落液口与所述第一落液口连通。
作为本发明的进一步改进，所述搅拌筒内底部纵向滑动连接有与所述隔离盘传动连接的下压柱；所述下压柱外壁成型有第二传动柱；所述隔离盘中央位置成型有与所述下压柱纵向滑动连接的中通环；所述中通环内壁成型有由多个滑槽单元首尾连通组成的与所述第二传动柱滑动连接的闭合环形槽；所述滑槽单元包括有两个上端连通的倾斜方向相反的斜槽；两个相邻的所述斜槽的连接处上侧交点与下侧交点不再同一个竖直垂面上，使所述隔离盘仅能相对所述第二传动柱朝同一个方向转动；所述上压柱向下滑动能够带动所述下压柱运动至下方极限位置。
当所述下压柱位于上方极限位置时，所述第二落液口与所述第一落液口连通；当所述下压柱位于下方极限位置时，所述隔离盘封闭所述第一落液口。
作为本发明的进一步改进，所述锥形分液板上成型有贯穿所述锥形分液板的第一连通口；所述主轴外壁成型有两个能够分别密封对应的所述锥形分液板上的所述第一连通口的密封锥板；所述密封锥板上成型有贯穿所述密封锥板的能够与对应的所述第一连通口连通的第二连通口。
作为本发明的进一步改进，所述开合部包括有转动连接在所述静置筒下部的与所述连接球阀传动连接的出液同步轮和设置在所述出液同步轮与所述静置筒之间的用于使所述连接球阀封闭所述出液阀管的闭合扭簧；所述出液同步轮上端成型有轴线与其转动轴平行且不重合设置的从动柱；所述主轴外壁成型有能够驱动所述从动柱转动的分动柱。
当所述分动柱与所述从动柱不接触时，所述第一连通口与所述第二连通口连通；当所述分动柱与所述从动柱相抵时，所述密封锥板密封所述第一连通口，且所述从动柱转动，所述密封锥板保持密封所述第一连通口。
作为本发明的进一步改进，所述开合部还包括有固定连接在所述静置筒下部的与所述主轴传动连接的开合电机。
相比于现有技术，本发明的有益效果在于：本发明通过设置有移液筒，当移液筒向上滑动时，密封盘密封第一内底孔，移液筒能够将沉积在底层的四氯化碳溶液转移到上层，使搅拌筒内的废水和四氯化碳溶液充分接触，从而加快溶解速度；当移液筒向下滑动时，密封盘不再密封第一内底孔，移液筒向下滑动时，所受到的液体的阻力小，从而增加了结构寿命，降低了动力消耗；另外，移液筒向下滑动还能够驱动隔离盘密封第一落液口，没有增加新的操作步骤和机械机构。
本发明通过设置有主轴，当主轴正向转动时，能够先关闭出液阀管、再打开第一连通口，同时还能够驱动隔离盘转动使第一落液口不再被封闭，搅拌筒内的混合液体自动加入到静置筒内，没有增加新的操作步骤；当主轴反向转动时，能够先封闭第一连通口，使静置筒内的液体分别处于互不连通的沉积区、混合区和净化区内，然后再打开出液阀管，进而使沉积区和净化区的液体分别进入到对应的处理工序，混合区的含有废水和四氯化碳的液体和新加入的液体再次进行静置，无需细致区分有机溶液和废水，仅需大致范围的划分既可以完成区分并进行下一步净化处理，降低了精度要求，即降低了工作成本，提高生产效益。
本发明通过设置有蓄力环，当移液筒运动至下方极限位置时，蓄力环在蓄力弹簧的弹力作用下带动密封盘密封第一内底孔，移液筒内装有搅拌筒最下层的四氯化碳溶液；当移液筒运动至上方极限位置时，蓄力环在蓄力弹簧的弹力作用下带动密封盘不再密封第一内底孔，移液筒内的四氯化碳溶液在液体上方释放，使沉积在下层的四氯化溶液能够向上流通，加快溶解，没有增加新的动力机构和操作步骤。
本发明能够对含锂新能源废水进行处理，去除废水中的有机物；本发明能够在进行搅拌时，使有机溶剂在上下方向进行流通，增加了有机溶剂的接触面积，从而增加溶解速率；本发明能够将充分溶解的废水混合液区分处理，加快处理速度，降低了控制精度。
（发明人：胡欣汉;潘天力;吴林刚;周莹）