CN107267764B - 一种钕铁硼废料萃取除杂装置 - Google Patents

一种钕铁硼废料萃取除杂装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种钕铁硼废料萃取除杂装置，属于涉及稀土回收技术领域，包括萃取槽，萃取槽包括外壳及内壳，外壳与内壳之间形成溶液腔，内壳的侧壁上设置有溶液腔相通的喷嘴，溶液腔通过设置外壳上的进液管道与萃取液槽连通，内壳内部形成萃取空间，萃取空间顶部设置有钕铁硼废液喷淋仓，钕铁硼废液喷淋仓通过废液管道与钕铁硼废液槽连通，萃取空间内设置有抽液管，抽液管与第一杂质槽的进液口连通，萃取槽下方设置有第二杂质槽，第二杂质槽通过出液管道与内壳底部连通，本发明还公开了一种用于上述的一种钕铁硼废料萃取除杂装置的控制方法，本发明公开的一种钕铁硼废料萃取除杂装置，能够实现萃取剂和废液充分混合，提高除杂效果。

Description

一种钕铁硼废料萃取除杂装置
技术领域
本发明涉及稀土除杂技术领域，尤其涉及一种钕铁硼废料萃取除杂装置以及用于钕铁硼废料萃取除杂装置的控制方法。
背景技术
钕铁硼作为一种具有高剩磁、高矫顽力、高磁能积的永磁材料，广泛应用在现代工业和电子技术中。钕铁硼磁体在形成成品钕铁硼永磁材料之前，不可避免产生各种形式的废料，钕铁硼废料的成分与成品钕铁硼永磁材料的成分一致，为了有效利用稀土资源，对钕铁硼废料进行分离除杂处理，以获得钕铁硼废料中的稀土元素。通常采用萃取分离的方法除去钕铁硼钕废料中的杂质，现有技术中存在萃取剂和钕铁硼废液混合不充分，除杂不彻底。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种钕铁硼废料萃取除杂装置，能够实现萃取剂和钕铁硼废液充分混合，提高除杂效果。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供了一种钕铁硼废料萃取除杂装置，包括萃取槽，所述萃取槽包括外壳及内壳，所述外壳与内壳之间形成溶液腔，所述内壳的侧壁上设置有所述溶液腔相通的喷嘴，所述溶液腔通过设置在所述外壳上的进液管道与萃取液槽连通，所述进液管道上设置有第一泵体、第一电动阀及第一流量传感器，所述内壳内部形成萃取空间，所述萃取空间的顶部设置有钕铁硼废液喷淋仓，所述喷淋仓通过废液管道与钕铁硼废液槽连通，所述废液管道上设置有第二电动阀及第二流量传感器，所述萃取空间内设置有抽液管，所述抽液管与第一杂质槽的进液口连通，所述抽液管上设置有第二泵体及第一电磁阀，所述萃取槽的下方设置有第一杂质槽，所述第二杂质槽通过出液管道与所述内壳底部连通，所述出液管道上设置有第三电动阀，所述第一电动阀、第一流量传感器、所述第二电动阀、所述第二流量传感器、所述第三电动阀均与所述控制器电联接。
在本发明较佳的实施方案中，所述萃取空间内设置有螺杆及导向杆，所述螺杆与所述导向杆平行，所述螺杆由电机驱动，所述电机与所述控制器电联接，所述抽液管包括固定管及与所述固定管连接的伸缩管，所述固定管通过第一固定件固定在所述导向杆上，所述伸缩管的底部通过第二固定件与所述螺杆滑动配合，所述第二固定件套设在所述导向杆上。
在本发明较佳的实施方案中，所述萃取槽的侧壁设置有观察窗。
在本发明较佳的实施方案中，所述外壳的侧部连通有回液管道，所述回液管道上设置有第四电动阀，所述第四电动阀与所述控制器电联接。
在本发明较佳的实施方案中，所述外壳的底部倾斜设置，所述回液管道设置在所述外壳的底部的最低位置。
在本发明较佳的实施方案中，所述出液管道上设置有密度传感器，所述密度传感器位于所述第三电动阀上游，所述密度传感器与所述控制器电联接。
在本发明较佳的实施方案中，所述钕铁硼废液喷淋仓底部设置有过滤网。
在本发明较佳的实施方案中，所述喷嘴环绕设置在所述内壳的内壁。
在本发明较佳的实施方案中，所述萃取空间内设置有加热装置及温度传感器，所述温度传感器与所述控制器电联接。
本发明还提供了一种用于上述的一种钕铁硼废料萃取除杂装置的控制方法，能够实现萃取剂和废液充分混合，提高除杂效果。包括以下步骤：
打开所述第一电动阀，在所述第一泵体的作用下，将萃取剂泵入所述溶液腔，向所述萃取空间喷射萃取剂，同时打开所述第二电动阀，钕铁硼废液进入所述钕铁硼废液喷淋仓，向所述萃取空间喷射钕铁硼废液，使得萃取剂与钕铁硼废液充分混合，直到达到设定的喷淋时间，关闭所述第一电动阀、所述第二电动阀；
将所述萃取槽静置预设时间，得到上下两层的混合液；
当萃取剂的密度小于钕铁硼废液的密度时，打开所述第一电磁阀，在第二泵体的作用下，将上层混合液泵入所述第一杂质槽，直到上层混合液全部抽出，关闭所述第一电磁阀；
当萃取剂的密度大于钕铁硼废液的密度时，打开所述第三电动阀，使下层混合液流入所述第二杂质槽，直到下层混合液全部流出。
本发明的有益效果为：
本发明提供的一种钕铁硼废料萃取除杂装置，在内壳的侧壁上设置与溶液腔相通的喷嘴，萃取空间的顶部设置有钕铁硼废液喷淋仓，实现萃取剂与钕铁硼废液混合，实现除去钕铁硼废液中的杂质离子，除杂效果好。
附图说明
图1是本发明实施例中提供的一种钕铁硼废料萃取除杂装置的结构示意图。
图中：
100、萃取槽；101、观察窗；110、外壳；111、溶液腔；112、进液管道；113、萃取液槽；114、第一泵体；115、第一电动阀；116、第一流量传感器；117、回液管道；118、第四电动阀；120、内壳；121、喷嘴；130、萃取空间；141、钕铁硼废液喷淋仓；142、废液管道；143、废液槽；144、第二电动阀；145、第二流量传感器；146、过滤网；151、抽液管；151a、固定管；151b、伸缩管；152、第一杂质槽；153、第二泵体；154、第一电磁阀；155、螺杆；156、导向杆；157、电机；161、第二杂质槽；162、出液管道；163、第三电动阀；164、密度传感器；200、控制器。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1所示，本实施例中提供的一种钕铁硼废料萃取除杂装置，包括萃取槽100、萃取液槽113、钕铁硼废液槽143、第一杂质槽152、第二杂质槽161、控制器200，萃取槽100包括外壳110及内壳120，外壳110与内壳120之间形成溶液腔111，内壳120的侧壁上设置有溶液腔111相通的喷嘴121，萃取液槽113通过设置在外壳110上的进液管道112与溶液腔111连通，第一泵体114、第一电动阀115及第一流量传感器116均设置在进液管道112上，内壳120内部形成萃取空间130，钕铁硼废液喷淋仓141设置在萃取空间130的顶部，钕铁硼废液槽143通过废液管道142与钕铁硼废液喷淋仓141连通，第二电动阀144及第二流量传感器145在废液管道142上，萃取空间130内设置有抽液管151，第一杂质槽152的进液口与抽液管151连通，第二泵体153及第一电磁阀154设置在抽液管151上，第二杂质槽161设置在萃取槽100的下方，第二杂质槽161通过出液管道162与内壳120底部连通，第三电动阀163设置在出液管道162上，第一电动阀115、第一流量传感器116、第二电动阀144、第二流量传感器145均与控制器200电联接。在内壳120的侧壁上设置与溶液腔111相通的喷嘴121，萃取空间130的顶部设置有钕铁硼废液喷淋仓141，实现萃取剂与钕铁硼废液混合，代替原有的搅拌杆搅拌，节约能源。设置第一电动阀115便于控制是否需要往萃取空间130喷射萃取剂，设置第一流量传感器116便于控制往萃取空间130喷射萃取剂的流量，同样设置第二电动阀144便于控制是否需要往萃取空间130喷射钕铁硼废液，设置第二流量传感器145便于控制往萃取空间130喷射钕铁硼废液的流量，以获得良好的萃取效果。由于使用的萃取剂不同，存在萃取剂的密度大于或者小于钕铁硼废液密度的情况，因此设计两种将带有杂质离子的萃取液与经过萃取后的钕铁硼废液分离的方式，在萃取空间130内部设置抽液管151及与抽液管151道连通的第一杂质槽152，在第一泵体114的作用下，将带有杂质离子的上层混合液泵入第一杂质槽152，在内壳120底部设置出液管道162及与出液管道162连通的第二杂质槽161，使带有杂质离子的下层混合液流入第二杂质槽161。
为了实现将上层混合液全部抽出，进一步的，一种钕铁硼废料萃取除杂装置还包括螺杆155、导向杆156、电机157、控制器200。螺杆155及导向杆156均设置在萃取空间130内，螺杆155与导向杆156平行，电机157驱动螺杆155转动，电机157与控制器200电联接，抽液管151包括固定管151a及与固定管151a连接的伸缩管151b，固定管151a通过第一固定件与导向杆156固定，伸缩管151b的底部通过第二固定件与螺杆155滑动配合，所述第二固定件套设在所述导向杆156上。当抽液管151位于混合液分层液面的上方，为了实现将上层混合液全部抽出，抽液管151需要下降到混合液形成分层的液面，因此将抽液管151与上层混合液接触的部分设计成伸缩管151b，伸缩管151b通过第二固定件与螺杆155滑动配合，控制器200控制电机157，驱动螺杆155旋转，带动第一固定件连同伸缩管151b下降，同时打开第一电磁阀154，在第二泵体153的作用下，伸缩管151b在下降的同时抽取上层混合液，上层混合液通过抽液管151道，进入到第一杂质槽152，直到上层混合液被全部抽出时，停止电机157，关闭第一电磁阀154。设置导向杆156用于支撑伸缩管151b，对伸缩管151b的上下运动导向，使得伸缩管151b上下移动的更稳定，减少抖动，防止扰乱已经形成上下分层的液面。
为了便于观察混合液的分离情况，进一步的，一种钕铁硼废料萃取除杂装置还包括观察窗101，观察窗101设置外壳110的侧壁，设置便于生产人员观察萃取剂和钕铁硼废液混合后分离的情况，有助于根据除杂效果改善萃取工艺。通过生产人员的观察，确定混合液形成稳定的上下两层，可通过控制器200控制电机156，驱动螺杆155将抽液管151深入到混合液的分层液面，便于精确把混合液的上层液体抽出。
为了实现对积留在溶液腔111内部的萃取剂的回收利用，进一步的，一种钕铁硼废料萃取除杂装置还包括回液管道117、第四电动阀118、控制器200，萃取液槽113通过回液管道117与外壳110的底部联通，第四电动阀118设置在回液管道117上，第四电动阀118与控制器200电联接。设置回液管道117便于将积留在溶液腔111底部的萃取剂重新回流到萃取液槽113，防止浪费萃取剂，另外将溶液腔111内的萃取剂全部排除，可根据萃取效果的需要，向萃取空间130内通入另外一种萃取剂对废液进行再次萃取分离。当喷淋结束后，控制器200控制第四电动阀118打开，在重力作用下，多余积留在溶液腔111内部的萃取剂从回流到萃取液槽113中。
为了便于积留在溶液腔111内部的萃取剂流进回液管道117，进一步的，一种钕铁硼废料萃取除杂装置还包括外壳110的底部倾斜设置，回液管道117设置在外壳110的底部的最低位置。
为了实现上层混合液全部进入第二杂质槽161，进一步的，一种钕铁硼废料萃取除杂装置还包括密度传感器164、控制器200，密度传感器164设置在出液管道162上，密度传感器164位于第三电动阀163上游，密度传感器164与控制器200电联接。上层混合液流经出液管道162时，由于上层混合液和下层混合液的密度相差比较大，当上层混合液流经密度传感器164时，当密度传感器164检测到密度突然变化很大时，控制器200接收到密度传感器164传递过来的信号，控制器200控制第三电动阀163关闭，上层混合液全部流向第二杂质槽161。另外将出液管道162设计成细长管道，使得下层混合液缓慢留下，防止过多的上层混合液流向第二杂质槽161。
为了除去对钕铁硼废液中的杂质颗粒，进一步的，一种钕铁硼废料萃取除杂装置还包括过滤网146，过滤网146设置在钕铁硼废液喷淋仓141底部，设置过滤网146对钕铁硼废液进行过滤，除去杂质颗粒，便于后续的分离萃取。
为了增大萃取剂与钕铁硼废液的接触机会，进一步的，一种钕铁硼废料萃取除杂装置还包括喷嘴121环绕设置在内壳120的内壁，使得萃取剂与废液充分混合，提高除杂效果。
为了控制萃取空间130内的温度，进一步的，一种钕铁硼废料萃取除杂装置还包括加热装置170、温度传感器171、控制器200，加热装置170及温度传感器171设置在萃取空间130内部，温度传感器171与控制器200电联接。温度传感器171用于检测萃取空间130内溶液的温度，控制器200接收温度传感器171检测的信号，控制加热装置170对萃取空间130内的溶液进行加热，以达到设定的萃取温度，使得杂质离子在萃取剂中的溶解度增大，提高除杂效果。
实施例中提供的一种用于上述的一种钕铁硼废料萃取除杂装置的控制方法，一种钕铁硼废料萃取除杂装置的控制方法如下：
打开第一电动阀115，在第一泵体114的作用下，将萃取剂泵入溶液腔111，向萃取空间130喷射萃取剂，同时打开第二电动阀144，钕铁硼废液进入钕铁硼喷废液淋仓，向萃取空间130喷射钕铁硼废液，使得萃取剂与钕铁硼废液充分混合，直到达到设定的喷淋时间，关闭第一电动阀115、第二电动阀144；
将萃取槽100静置预设时间，得到上下两层的混合液；
当萃取剂的密度小于钕铁硼废液的密度时，打开第一电磁阀154，在第二泵体153的作用下，将上层混合液泵入第一杂质槽152，直到上层混合液全部抽出，关闭第一电磁阀154；
当萃取剂的密度大于钕铁硼废液的密度时，打开第三电动阀163，使下层混合液流入第二杂质槽161，直到下层混合液全部流出。
本发明是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种钕铁硼废料萃取除杂装置，其特征在于：
包括萃取槽(100)，所述萃取槽(100)包括外壳(110)及内壳(120)，所述外壳(110)与内壳(120)之间形成溶液腔(111)，所述内壳(120)的侧壁上设置有所述溶液腔(111)相通的喷嘴(121)；
所述溶液腔(111)通过设置在所述外壳(110)上的进液管道(112)与萃取液槽(113)连通，所述进液管道(112)上设置有第一泵体(114)、第一电动阀(115)及第一流量传感器(116)；
所述内壳(120)内部形成萃取空间(130)，所述萃取空间(130)的顶部设置有钕铁硼废液喷淋仓(141)，所述钕铁硼废液喷淋仓(141)通过废液管道(142)与钕铁硼废液槽(143)连通，所述废液管道(142)上设置有第二电动阀(144)及第二流量传感器(145)；
所述萃取空间(130)内设置有抽液管(151)，所述抽液管(151)与第一杂质槽(152)的进液口连通，所述抽液管(151)上设置有第二泵体(153)及第一电磁阀(154)；
所述萃取槽(100)的下方设置有第二杂质槽(161)，第二杂质槽(161)通过出液管道(162)与所述内壳(120)底部连通，所述出液管道(162)上设置有第三电动阀(163)；
所述第一电动阀(115)、第一流量传感器(116)、所述第二电动阀(144)、所述第二流量传感器(145)、所述第三电动阀(163)均与控制器(200)电联接。
2.根据权利要求1所述的一种钕铁硼废料萃取除杂装置，其特征在于：
所述萃取空间(130)内设置有螺杆(155)及导向杆(156)，所述螺杆(155)与所述导向杆(156)平行，所述螺杆(155)由电机(157)驱动，所述电机(157)与所述控制器(200)电联接，所述抽液管(151)包括固定管(151a)及与所述固定管(151a)连接的伸缩管(151b)，所述固定管(151a)通过第一固定件固定在所述导向杆(156)上，所述伸缩管(151b)的底部通过第二固定件与所述螺杆(155)滑动配合，所述第二固定件套设在所述导向杆(156)上。
3.根据权利要求1所述的一种钕铁硼废料萃取除杂装置，其特征在于：
所述萃取槽(100)的侧壁设置有观察窗(101)。
4.根据权利要求1所述的一种钕铁硼废料萃取除杂装置，其特征在于：
所述外壳(110)的底部通过回液管道(117)与所述萃取液槽(113)连通，所述回液管道(117)上设置有第四电动阀(118)，所述第四电动阀(118)与所述控制器(200)电联接。
5.根据权利要求4所述的一种钕铁硼废料萃取除杂装置，其特征在于：
所述外壳(110)的底部倾斜设置，所述回液管道(117)设置在所述外壳(110)的底部的最低位置。
6.根据权利要求1所述的一种钕铁硼废料萃取除杂装置，其特征在于：
所述出液管道(162)上设置有密度传感器(164)，所述密度传感器(164)位于所述第三电动阀(163)上游。
7.根据权利要求1所述的一种钕铁硼废料萃取除杂装置，其特征在于：
所述钕铁硼废液喷淋仓(141)底部设置有过滤网(146)。
8.根据权利要求1所述的一种钕铁硼废料萃取除杂装置，其特征在于：
所述喷嘴(121)环绕设置在所述内壳(120)的内壁。
9.根据权利要求1所述的一种钕铁硼废料萃取除杂装置，其特征在于：
所述萃取空间(130)内设置有加热装置(170)及温度传感器(171)，所述温度传感器(171)与所述控制器(200)电联接。
10.一种用于权利要求1至9任一项所述的一种钕铁硼废料萃取除杂装置的控制方法，其特征在于：
打开所述第一电动阀(115)，在所述第一泵体(114)的作用下，将萃取剂泵入所述溶液腔(111)，向所述萃取空间(130)喷射萃取剂，同时打开所述第二电动阀(144)，钕铁硼废液进入所述钕铁硼废液喷淋仓(141)，向所述萃取空间(130)喷射钕铁硼废液，使得萃取剂与钕铁硼废液充分混合，直到达到设定的喷淋时间，关闭所述第一电动阀(115)、所述第二电动阀(144)；
将萃取槽(100)静置预设时间，得到上下两层的混合液；
当萃取剂的密度小于钕铁硼废液的密度时，打开所述第一电磁阀(154)，在所述第二泵体(153)的作用下，将上层混合液泵入所述第一杂质槽(152)，直到上层混合液全部抽出，关闭所述第一电磁阀(154)；
当萃取剂的密度大于钕铁硼废液的密度时，打开所述第三电动阀(163)，使下层混合液流入所述第二杂质槽(161)，直到下层混合液全部流出。
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Denomination of invention: An extraction and impurity removal device for NdFeB waste

Effective date of registration: 20201218

Granted publication date: 20181204

Pledgee: Bank of Ganzhou Co.,Ltd. Xunwu sub branch

Pledgor: GANZHOU HENGYUAN SCIENCE & TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Registration number: Y2020980009571