CN105862085B - 磁盘搅拌脉冲、正弦波齿盘、磁筒三脉动式电解除杂槽 - Google Patents

磁盘搅拌脉冲、正弦波齿盘、磁筒三脉动式电解除杂槽 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种磁盘搅拌脉冲、正弦波齿盘、磁筒三脉动式电解除杂槽，电解锰化合压滤液储槽与电解锰合格液储槽通过除杂电解槽连通，除杂电解槽设有阴极为不锈钢、阳极为铅合金的电解极板，磁盘搅拌脉冲器和正弦波齿盘脉冲器，除杂电解槽经管道连接磁筒差动循环泵的进液口，磁筒差动循环泵的出液口经管道连通除杂电解槽。本发明是以不锈钢为阴极，铅合金为阳极，采用电解使溶液中铜、锌、镍、镉、钴等重金属离子在阴极沉积而被去除，电解槽中装有的多个脉冲器，有利清除极板表面产生的气泡附着并使离子分布均匀，保证高效电解除杂。本发明可以使杂质离子浓度下降到1mg/L以下，重金属回收率在95%以上，并且不会造成二次污染。

Description

磁盘搅拌脉冲、正弦波齿盘、磁筒三脉动式电解除杂槽
技术领域
本发明涉及一种磁盘搅拌脉冲、正弦波齿盘、磁筒三脉动式电解除杂槽。
背景技术
电解锰化合工序生产的溶液中含有少量的铜、锌、钴、镍、铅等重金属离子，必须除去这些离子才能得到合格的产品。
目前，主要是采用化学沉淀法，即加入二甲胺基二硫代甲酸钠（SDD），让重金属离子与之产生沉淀，由于沉淀混合在浸出渣中不能分离，因此会随渣进入环境，在堆放过程中，由于氧化作用及酸雨的浸淋作用，这些重金属最后进入土壤及水环境而形成二次污染，对生态环境和人类产生严重的危害。
发明内容
本发明要解决的技术问题就是克服现有技术的不足，提供一种能够实现电解锰溶液中铜、锌、钴、镍、铅等重金属杂质变废为宝和回收利用的磁盘搅拌脉冲、正弦波齿盘、磁筒三脉动式电解除杂槽。
为克服现有技术的不足，本发明采取以下技术方案：
一种磁盘搅拌脉冲、正弦波齿盘、磁筒三脉动式电解除杂槽，包括电解锰化合压滤液储槽、除杂电解槽和电解锰合格液储槽，其特征在于：电解锰化合压滤液储槽与电解锰合格液储槽通过除杂电解槽连通，除杂电解槽设有阴极为不锈钢、阳极为铅合金的电解极板，磁盘搅拌脉冲器和正弦波齿盘脉冲器，除杂电解槽经管道连接磁筒差动循环泵的进液口，磁筒差动循环泵的出液口经管道连通除杂电解槽；磁盘搅拌脉冲器包括主动轴、传动轴以及主动磁盘和被动磁盘，被动磁盘连接传动轴，传动轴插入除杂电解槽并经轴承座固定连接导振盘与叶片，主动磁盘连接主动轴，主动磁盘和被动磁盘的磁极都按中心对称一一对应排布，如桔子的断面为典型小扇形中心对称排布结构，然后封装为牢固一体；主动磁盘和被动磁盘之间设有第一不锈钢隔离罩实现密封隔离，但磁力可以穿过第一不锈钢隔离罩实现两磁盘的磁力传动；正弦波齿盘脉冲器包括输入轴、输出轴以及相互咬合的主动正弦波齿盘和被动正弦波齿盘，被动正弦波齿盘连接输出轴，输出轴插入除杂电解槽并经过渡盘固定连接橡胶复合隔膜，主动正弦波齿盘通过花键连接输入轴，靠定位套、固定销及开口销限制下行程，定位套、固定销、开口销上方的花键和输入轴上依次设有弹簧、调节螺帽和锁紧螺帽，调节螺帽可调节弹簧压紧主动正弦波齿盘的压紧弹力，锁紧螺帽对调节螺帽实现锁紧，防止松动；所述磁筒差动循环泵包括动力轴、主动磁筒和被动磁筒，主动磁筒和被动磁筒套装且磁极都按中心对称一一对应排布，如大园木桶套小园木桶且磁条如木桶的条木数量相等，位置精确南北极一一对应，都成中心对称排布结构，然后封装为牢固一体，动力轴连接主动磁筒，被动磁筒连接搅拌室的叶轮并用第二法兰连接实现密封，搅拌室设有进液口和出液口，主动磁筒和被动磁筒之间设有第二不锈钢隔离罩进行密封隔离，但磁力可以穿过第二不锈钢隔离罩实现两磁筒的磁力传动，第二不锈钢隔离罩上有中心轴、轴承和卡环进行运动部件的固定与灵活转动。
所述电解锰化合压滤液储槽设有进液阀和底阀，电解锰合格液储槽设有输出阀。
所述主动磁盘和被动磁盘由第一法兰连接实现密封。
所述主动轴由第一电动机通过第一减速机驱动。
所述输入轴由第二电动机通过第二减速机驱动。
所述叶轮上设有叶片。
所述动力轴由第三电动机驱动。
电解锰化合压滤液储槽与电解锰合格液储槽通过除杂电解槽连通，进液阀导入电解锰化合压滤液储槽，通过除杂电解槽实现电解除杂并溢流入电解锰合格液储槽，最后由输出阀控制输出进行电解。
当第一电机通过第一减速机带动主动磁盘旋转，负载较小时可带动被动磁盘同步旋转，负载较大时，旋转的主动磁盘与被动磁盘的磁力会进行相对滑动、互相排斥、再度吸引这样的反复，由于传动轴固定连接导振盘与叶片，传动轴就能带动导振盘与叶片进行差动和脉动式的振动，使电解除杂过程具有搅拌脉冲功能，特别有利清除极板表面产生的气泡附着，保证高效电解除杂。
当第二电机通过第二减速机带动主动正弦波齿面齿盘旋转时，由于输出轴连接橡胶复合隔膜，当输入扭矩够大时，主动齿盘与被动齿盘的正弦波齿面会进行相对滑动、离开、再度咬合这样的反复，输出轴就能带动橡胶复合隔膜进行差动和脉动式的振动，复合隔膜下部可连接振动杆，将振动导入液相，使电解除杂过程具有脉动功能，特别有利清除极板表面产生的气泡附着，保证高效电解除杂。
当磁筒差动循环泵动力轴的输出转矩没有超过两磁筒能承载的最大转矩时，两磁筒排布的磁极能一一南北极对应，实现同步旋转，但当负载较大超出两磁筒能承载的最大转矩时，两磁筒就会出现差动，起到类似离合器打滑的保护作用，这时虽然传递的转矩、转速、功率都下降，但磁筒差动磁极的对准与错位磁力会反复变化为吸引、排斥继而能产生磁力脉动，这样输出的流体具有差动、脉动和振动的特点，有利清除极板表面产生的气泡附着和电解造成的离子浓度不均匀，保证高效电解除杂。
本发明是以不锈钢为阴极，铅合金为阳极，在电流密度为1～10A/平方米、溶液停留时间为10～60min的条件下，采用电解使溶液中铜、锌、镍、镉、钴等重金属离子在阴极沉积而被去除，当阴极板上金属沉积到一定厚度时，可以取下并剥离回收重金属。电解槽中装有的多个脉冲器，可以使溶液重新混合以消除溶液在电解槽中因流动不均匀、电解不均匀而引起的溶液中离子浓度不均匀，有利于重金属完全去除。本发明可以使溶液中上述离子浓度下降到1mg/L以下，重金属回收率在95%以上，回收的重金属可作为产品销售而产生经济效益，并且不会造成二次污染。
与现有技术相比，本发明的有益效果还在于：
1、磁盘搅拌脉冲、正弦波齿盘驱动脉动、磁筒差动循环泵共同促进高效电解除杂。
正弦波齿盘差动振动源，磁盘差动的磁力吸引、排斥振动源，磁筒差动的磁力吸引、排斥水循环脉动泵促进电解除杂都具有鲜明特点，具有本领域技术人员意想不到的工作原理与效果。
附图说明
图1是本发明的主视结构示意图。
图2是本发明的俯视结构示意图。
图3是本发明的F向视图。
图4是磁盘搅拌脉冲器的平面结构示意图。
图5是正弦波齿盘脉冲器的平面结构示意图。
图6是正弦波齿盘脉冲器的三维结构示意图。
图7是磁筒差动循环泵的平面结构示意图。
图中各标号表示：
A、磁盘搅拌脉冲器；B、正弦波齿盘脉冲器；C、磁筒差动循环泵；F、视图方向；1、进液阀；2、电解锰化合压滤液储槽；3、除杂电解槽；4、电解锰合格液储槽；5、电解极板；6、底阀；7、输出阀；11、第二电动机；12、第二减速机；20、橡胶复合隔膜；21、输入轴；22、锁紧螺帽；23、调节螺帽；24、弹簧；25、主动正弦波齿面齿盘；26、花键；27、开口销；28、固定销；29、定位套；30、被动正弦波齿面齿盘；31、正弦波齿面；32、输出轴；41、第一电动机；42、第一减速机；43、主动轴；44、主动磁盘；45、第一不锈钢隔离罩；46、被动磁盘；47、第一法兰；48、传动轴；49、轴承座；50、搅拌叶片；51、第三电动机；52、动力轴；53、主动磁筒；54、第二法兰；55、第二不锈钢隔离罩；56、被动磁筒；57、叶轮叶片；58、卡环；59、导振盘。
具体实施方式
现结合附图，对本发明进一步具体说明。
如图1-7所示磁盘搅拌脉冲、正弦波齿盘、磁筒三脉动式电解除杂槽，包括电解锰化合压滤液储槽2、除杂电解槽3和电解锰合格液储槽4，电解锰化合压滤液储槽2与电解锰合格液储槽4通过除杂电解槽3连通，除杂电解槽3设有阴极为不锈钢、阳极为铅合金的电解极板5，磁盘搅拌脉冲器A和正弦波齿盘脉冲器B，除杂电解槽3经管道连接磁筒差动循环泵的进液口，磁筒差动循环泵的出液口经管道连通除杂电解槽3；磁盘搅拌脉冲器A包括主动轴43、传动轴48以及主动磁盘44和被动磁盘46，被动磁盘46连接传动轴48，传动轴48插入除杂电解槽并经轴承座49固定连接导振盘59与搅拌叶片50，主动磁盘44连接主动轴43，主动磁盘44和被动磁盘46的磁极都按中心对称一一对应排布，如桔子的断面为典型小扇形中心对称排布结构，然后封装为牢固一体；主动磁盘44和被动磁盘46之间设有第一不锈钢隔离罩45实现密封隔离，但磁力可以穿过第一不锈钢隔离罩45实现两磁盘的磁力传动；正弦波齿盘脉冲器B包括输入轴21、输出轴32以及相互咬合的主动正弦波齿盘25和被动正弦波齿盘30，被动正弦波齿盘30连接输出轴32，输出轴32插入除杂电解槽并经过渡盘固定连接橡胶复合隔膜20，主动正弦波齿盘25通过花键26连接输入轴21，靠定位套29、固定销28及开口销27限制下行程，定位套29、固定销28、开口销27上方的花键和输入轴上依次设有弹簧24、调节螺帽23和锁紧螺帽22，调节螺帽23可调节弹簧压紧主动正弦波齿盘25的压紧弹力，锁紧螺帽22对调节螺帽23实现锁紧，防止松动；所述磁筒差动循环泵C包括动力轴52、主动磁筒53和被动磁筒56，主动磁筒53和被动磁筒56套装且磁极都按中心对称一一对应排布，如大园木桶套小园木桶且磁条如木桶的条木数量相等，位置精确南北极一一对应，都成中心对称排布结构，然后封装为牢固一体，动力轴52连接主动磁筒53，被动磁筒56连接搅拌室的叶轮并用第二法兰54连接实现密封，搅拌室设有进液口和出液口，主动磁筒53和被动磁筒56之间设有第二不锈钢隔离罩55进行密封隔离，但磁力可以穿过第二不锈钢隔离罩55实现两磁筒的磁力传动，第二不锈钢隔离罩55上有中心轴、轴承和卡环58进行运动部件的固定与灵活转动。
所述电解锰化合压滤液储槽2设有进液阀1和底阀6，电解锰合格液储槽4设有输出阀7。
所述主动磁盘44和被动磁盘46由第一法兰47连接实现密封。
所述主动轴43由第一电动机41通过第一减速机42驱动。
所述输入轴21由第二电动机11通过第二减速机12驱动。
所述叶轮上设有叶轮叶片57。
所述动力轴52由第三电动机51驱动。
电解锰化合压滤液储槽2与电解锰合格液储槽4通过除杂电解槽3连通，进液阀1导入电解锰化合压滤液储槽2，通过除杂电解槽3实现电解除杂并溢流入电解锰合格液储槽4，最后由输出阀7控制输出进行电解。
当第一电机41通过第一减速机42带动主动磁盘44旋转，负载较小时可带动被动磁盘同步旋转，负载较大时，旋转的主动磁盘与被动磁盘的磁力会进行相对滑动、互相排斥、再度吸引这样的反复，由于传动轴48固定连接导振盘59与叶片50，传动轴48就能带动导振盘59与叶片50进行差动和脉动式的振动，使电解除杂过程具有搅拌脉冲功能，特别有利清除极板表面产生的气泡附着，保证高效电解除杂。
当第二电机11通过第二减速机12带动主动正弦波齿面齿盘25旋转时，由于输出轴32连接第二橡胶复合隔膜20，当输入扭矩够大时，主动齿盘与被动齿盘的正弦波齿面会进行相对滑动、离开、再度咬合这样的反复，输出轴32就能带动第二橡胶复合隔膜20进行差动和脉动式的振动，橡胶复合隔膜下部可连接振动杆，将振动导入液相，使电解除杂过程具有脉动功能，特别有利清除极板表面产生的气泡附着，保证高效电解除杂。
当磁筒差动循环泵动力轴52的输出转矩没有超过两磁筒能承载的最大转矩时，两磁筒排布的磁极能一一南北极对应，实现同步旋转，但当负载较大超出两磁筒能承载的最大转矩时，两磁筒就会出现差动，起到类似离合器打滑的保护作用，这时虽然传递的转矩、转速、功率都下降，但磁筒差动磁极的对准与错位磁力会反复变化为吸引、排斥继而能产生磁力脉动，这样输出的流体具有差动、脉动和振动的特点，有利清除极板表面产生的气泡附着和电解造成的离子浓度不均匀，保证高效电解除杂。
上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (7)

1.一种磁盘搅拌脉冲、正弦波齿盘、磁筒三脉动式电解除杂槽，包括电解锰化合压滤液储槽、除杂电解槽和电解锰合格液储槽，其特征在于：电解锰化合压滤液储槽与电解锰合格液储槽通过除杂电解槽连通，除杂电解槽设有阴极为不锈钢、阳极为铅合金的电解极板，磁盘搅拌脉冲器和正弦波齿盘脉冲器，除杂电解槽经管道连接磁筒差动循环泵的进液口，磁筒差动循环泵的出液口经管道连通除杂电解槽；磁盘搅拌脉冲器包括主动轴、传动轴以及主动磁盘和被动磁盘，被动磁盘连接传动轴，传动轴插入除杂电解槽并经轴承座固定连接导振盘与叶片，主动磁盘连接主动轴，主动磁盘和被动磁盘的磁极都按中心对称一一对应排布，然后封装为牢固一体；主动磁盘和被动磁盘之间设有第一不锈钢隔离罩实现密封隔离，但磁力可以穿过第一不锈钢隔离罩实现两磁盘的磁力传动；正弦波齿盘脉冲器包括输入轴、输出轴以及相互咬合的主动正弦波齿盘和被动正弦波齿盘，被动正弦波齿盘连接输出轴，输出轴插入除杂电解槽并经过渡盘固定连接橡胶复合隔膜，主动正弦波齿盘通过花键连接输入轴，靠定位套、固定销及开口销限制下行程，定位套、固定销、开口销上方的花键和输入轴上依次设有弹簧、调节螺帽和锁紧螺帽，调节螺帽可调节弹簧压紧主动正弦波齿盘的压紧弹力，锁紧螺帽对调节螺帽实现锁紧，防止松动；所述磁筒差动循环泵包括动力轴、主动磁筒和被动磁筒，主动磁筒和被动磁筒套装且磁极都按中心对称一一对应排布，然后封装为牢固一体，动力轴连接主动磁筒，被动磁筒连接搅拌室的叶轮并用第二法兰连接实现密封，搅拌室设有进液口和出液口，主动磁筒和被动磁筒之间设有第二不锈钢隔离罩进行密封隔离，但磁力可以穿过第二不锈钢隔离罩实现两磁筒的磁力传动，第二不锈钢隔离罩上有中心轴、轴承和卡环进行运动部件的固定与灵活转动。
2.根据权利要求1所述磁盘搅拌脉冲、正弦波齿盘、磁筒三脉动式电解除杂槽，其特征在于：所述电解锰化合压滤液储槽设有进液阀和底阀，电解锰合格液储槽设有输出阀。
3.根据权利要求2所述磁盘搅拌脉冲、正弦波齿盘、磁筒三脉动式电解除杂槽，其特征在于：所述主动磁盘和被动磁盘由第一法兰连接实现密封。
4.根据权利要求3所述磁盘搅拌脉冲、正弦波齿盘、磁筒三脉动式电解除杂槽，其特征在于：所述主动轴由第一电动机通过第一减速机驱动。
5.根据权利要求4所述磁盘搅拌脉冲、正弦波齿盘、磁筒三脉动式电解除杂槽，其特征在于：所述输入轴由第二电动机通过第二减速机驱动。
6.根据权利要求5所述磁盘搅拌脉冲、正弦波齿盘、磁筒三脉动式电解除杂槽，其特征在于：所述叶轮上设有叶片。
7.根据权利要求6所述磁盘搅拌脉冲、正弦波齿盘、磁筒三脉动式电解除杂槽，其特征在于：所述动力轴由第三电动机驱动。
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