CN113629307A - 一种铝空气电池电解液中铝的回收方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了电解液回收技术领域的一种铝空气电池电解液中铝的回收方法及系统，包括：反应罐；两个搅拌装置，两个所述搅拌装置相对称的安装在所述反应罐的顶部左右两侧，所述搅拌装置上的搅拌部分在所述反应罐的内腔；螺旋进料管，所述螺旋进料管安装在所述反应罐的侧壁顶部；第一电磁阀，所述第一电磁阀通过管道安装在所述反应罐的出料口上；过滤箱，所述过滤箱通过管道安装在所述第一电磁阀的出料口上；第二电磁阀，所述第二电磁阀通过管道安装在所述过滤箱的出料口上，本发明通过两组旋转方向不同的搅拌杆对电解液进行搅拌，使得电解液能够充分的与沉淀剂混合在一起，提高的电解液中铝的沉淀速率。
Description
技术领域
本发明涉及电解液回收技术领域，具体为一种铝空气电池电解液中铝的回收方法及系统。
背景技术
随着科技的快速发展，人们的日常生活中充斥着各种各样的一次电池或二次电池，电池的使用给我们的生活带来了极大的便捷，但是废弃电池释放出来重金属离子、电解液会污染土壤和水资源。纵观当今的一次电池或二次电池，除铅蓄电池比较容易回收电池主体元素(铅金属)外，其它的都比较难。电池使用的各种金属都要通过复杂的冶炼过程才能够获得，而对冶炼过程而言，宁可从原矿做起，而不愿意从废电池做起，因为原矿所含杂质简单，分离比较容易，而废电池的杂质复杂，较难分离。
铝空气电池因其能量密度高、制作成本低、环保无毒、储运便捷安全，成为了理想的储能设备，在动力电池、储能领域具有广泛的应用前景。在铝空气电池使用过程中，作为铝空气电池的主体元素(铝金属)，会和电解液中的氢氧化钠反应，得到铝酸钠。
目前电解液中的铝的分离多是将电解液和沉淀剂一同置于反应罐内进行混合搅拌，而反应罐的混合搅拌多是向同一个方向进行旋转，造成电解液与沉淀液混合的不均匀，严重影响电解液中铝的沉淀。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铝空气电池电解液中铝的回收方法及系统，以解决上述背景技术中提出的目前电解液中的铝的分离多是将电解液和沉淀剂一同置于反应罐内进行混合搅拌，而反应罐的混合搅拌多是向同一个方向进行旋转，造成电解液与沉淀液混合的不均匀，严重影响电解液中铝的沉淀的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种铝空气电池电解液中铝的回收系统，包括：
反应罐；
两个搅拌装置，两个所述搅拌装置相对称的安装在所述反应罐的顶部左右两侧，所述搅拌装置上的搅拌部分在所述反应罐的内腔；
螺旋进料管，所述螺旋进料管安装在所述反应罐的侧壁顶部；
第一电磁阀，所述第一电磁阀通过管道安装在所述反应罐的出料口上；
过滤箱，所述过滤箱通过管道安装在所述第一电磁阀的出料口上；
第二电磁阀，所述第二电磁阀通过管道安装在所述过滤箱的出料口上；
检测箱，所述检测箱通过管道安装在所述第二电磁阀的出料口上；
排液泵，所述排液泵通过管道安装在所述检测箱的出液口上；
循环泵，所述循环泵的进液口通过管道安装在所述检测箱的循环出液口上，所述循环泵的配液口通过管道连接至所述反应罐的侧壁上。
优选的，所述搅拌装置包括：
电机；
螺旋旋转轴，所述螺旋旋转轴安装在所述电机的输出轴上。
优选的，所述螺旋进料管包括：
管体；
沉淀剂进料口，所述沉淀剂进料口设置在所述管体的端面的顶部；
电解液进料口，所述电解液进料口设置在所述管体的端面的底部，所述电解液进料口与所述沉淀剂进料口在同一端面；
螺旋叶片，所述螺旋叶片螺接在所述管体的内腔。
优选的，所述过滤箱包括：
过滤箱箱体，所述过滤箱箱体的内腔底部填充有茜素磺酸钠；
过滤箱顶盖，所述过滤箱顶盖通过螺栓安装在所述过滤箱箱体的顶部；
过滤网，所述过滤网通过螺栓安装在所述过滤箱箱体的内腔顶部。
优选的，所述检测箱包括：
检测箱本体；
检测箱顶盖，所述检测箱顶盖安装在所述检测箱本体的顶部；
液位传感器，所述液位传感器安装在所述检测箱顶盖的顶部，所述液位传感器上的检测部分贯穿所述检测箱顶盖的底部插接到所述检测箱本体的内腔；
色彩传感器，所述色彩传感器安装在所述检测箱顶盖的顶部，所述色彩传感器上的检测部分贯穿所述检测箱顶盖的底部插接到所述检测箱本体的内腔。
一种铝空气电池电解液中铝的回收系统的使用方法，该铝空气电池电解液中铝的回收系统的使用方法包括如下步骤：
S1：将电解液和沉淀剂分别通过沉淀剂进料口和电解液进料口注入到管体的内腔，注入到管体内腔的电解液和沉淀剂沿着螺旋叶片的螺旋轨迹前进，将电解液与沉淀剂预混合在一起，预混合后的电解液与沉淀剂进入到反应罐的内腔；
S2：启动电机，两个电机中的一个电机正转，另外一个反转，通过两个电机分别带动两个螺旋旋转轴中的一个进行正转，另外一个进行翻转，正转的螺旋旋转轴带动进入到反应罐内的电解液向上翻滚，翻转的螺旋旋转轴带动电解液向下翻滚，使得电解液能够充分的与沉淀剂进行混合，形成清液和沉淀物；
S3：启动第一电磁阀，清液和沉淀物通过第一电磁阀进入到过滤箱箱体的内腔，清液经过过滤网进入到过滤箱箱体的内腔底部与填充在过滤箱箱体底部的茜素磺酸钠混合，沉淀物被过滤留在过滤网的顶部；
S4：经过茜素磺酸钠混合后的清液通过第二电磁阀进入到检测箱本体的内腔，当清液中含有一定的铝元素时，混合了茜素磺酸钠会呈现玫瑰红的颜色，通过色彩传感器对混合有茜素磺酸钠的清液进行检测，当清液出现玫瑰红的颜色时，通过色彩传感器和控制器启动循环泵，将清液循环到反应罐的内腔继续沉淀分离，当清液的颜色未发生变化是，通过色彩传感器和控制器的配合启动排液泵，将清液排出。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过两组旋转方向不同的搅拌杆对电解液进行搅拌，使得电解液能够充分的与沉淀剂混合在一起，提高的电解液中铝的沉淀速率，两个电机相对称的安装在反应罐的顶部左右两侧，螺旋旋转轴安装在电机的输出轴上，螺旋旋转轴悬置于反应罐的内腔，两个电机中的一个电机正转，另外一个反转，正转的电机带动螺旋旋转轴正向旋转，反转的电机带动螺旋旋转轴反向旋转，正转的螺旋旋转轴带动电解液向上翻转，反转的螺旋旋转轴带动电解液向下翻转，通过螺旋旋转轴带动电解液上下翻转使得电解液能够充分的和沉淀剂混合在一起。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明搅拌装置结构示意图；
图3为本发明螺旋进料管结构示意图；
图4为本发明过滤箱结构示意图；
图5为本发明检测箱结构示意图。
图中：100反应罐、200搅拌装置、210电机、220螺旋旋转轴、300螺旋进料管、310管体、320沉淀剂进料口、330电解液进料口、340螺旋叶片、400第一电磁阀、500过滤箱、510过滤箱箱体、520过滤箱顶盖、530过滤网、600第二电磁阀、700检测箱、710检测箱本体、720检测箱顶盖、730液位传感器、740色彩传感器、800排液泵、900循环泵。
具体实施方式
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，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种铝空气电池电解液中铝的回收系统，通过两组旋转方向不同的搅拌杆对电解液进行搅拌，使得电解液能够充分的与沉淀剂混合在一起，提高的电解液中铝的沉淀速率，请参阅图1，包括：反应罐100、搅拌装置200、螺旋进料管300、第一电磁阀400、过滤箱500、第二电磁阀600、检测箱700、排液泵800和循环泵900；
反应罐100；
请参阅图1-2，两个搅拌装置200相对称的安装在反应罐100的顶部左右两侧，搅拌装置200上的搅拌部分在反应罐100的内腔，搅拌装置200包括：
两个电机210相对称的安装在反应罐100的顶部左右两侧；
螺旋旋转轴220安装在电机210的输出轴上，螺旋旋转轴220悬置于反应罐100的内腔，两个电机210中的一个电机210正转，另外一个反转，正转的电机210带动螺旋旋转轴220正向旋转，反转的电机210带动螺旋旋转轴220反向旋转，正转的螺旋旋转轴220带动电解液向上翻转，反转的螺旋旋转轴220带动电解液向下翻转，通过螺旋旋转轴220带动电解液上下翻转使得电解液能够充分的和沉淀剂混合在一起；
请参阅图1和图3，螺旋进料管300安装在反应罐100的侧壁顶部，螺旋进料管300包括：
管体310为中空的管体，管体310的一端为开口，另一端为非开口；
沉淀剂进料口320设置在管体310的端面的顶部，沉淀剂进料口320与管体310为一体化加工而成，沉淀剂通过沉淀剂进料口320进入到管体310的内腔；
电解液进料口330设置在管体310的端面的底部，电解液进料口330与沉淀剂进料口320在同一端面，电解液进料口330与管体310为一体化加工而成，电解液通过电解液进料口330进入到管体310的内腔；
螺旋叶片340螺接在管体310的内腔，进入到管体310内腔的沉淀剂与电解液沿着螺旋叶片340螺旋轨迹前进，通过螺旋前进的方式对沉淀剂与电解液进行预混合，螺旋叶片340螺接在管体310的内腔，方便对螺旋叶片340进行拆装，便于对螺旋叶片340进行清洗更换；
第一电磁阀400通过管道安装在反应罐100的出料口上；
请参阅图1、图2和图4，过滤箱500通过管道安装在第一电磁阀400的出料口上，过滤箱500包括：
经过螺旋旋转轴220混合后的电解液通过第一电磁阀400进入到过滤箱箱体510的内腔，过滤箱箱体510的内腔底部填充有茜素磺酸钠；
过滤箱顶盖520通过管道与第一电磁阀400的出料口连接，第一电磁阀400的出料口内腔与过滤箱箱体510的内腔相贯通，过滤箱顶盖520通过螺栓安装在过滤箱箱体510的顶部；
过滤网530通过螺栓安装在过滤箱箱体510的内腔顶部，进入到过滤箱箱体510内腔的电解液排泄到过滤网530上，清液通过过滤网530流淌到过滤箱箱体510的内腔底部与茜素磺酸钠混合，沉淀的铝被过滤网530阻拦，残留在过滤网530的顶部；
第二电磁阀600通过管道安装在过滤箱箱体510的出料口上；
请参阅图1、图4和图5，检测箱700通过管道安装在第二电磁阀600的出料口上，检测箱700包括：
检测箱本体710；
检测箱顶盖720通过管道与第二电磁阀600的出料口连接，第二电磁阀600的出料口内腔与检测箱本体710的内腔相贯通，混合有茜素磺酸钠的清液通过第二电磁阀600进入到检测箱本体710的内腔，检测箱顶盖720安装在检测箱本体710的顶部；
液位传感器730安装在检测箱顶盖720的顶部，液位传感器730上的检测部分贯穿检测箱顶盖720的底部插接到检测箱本体710的内腔，通过液位传感器730检测检测箱本体710内腔的液位高度，当检测箱本体710内腔的液位高度达到设定的高度后，通过液位传感器730和控制器控制第二电磁阀600关闭；
色彩传感器740安装在检测箱顶盖720的顶部，色彩传感器740上的检测部分贯穿检测箱顶盖720的底部插接到检测箱本体710的内腔，第二电磁阀600关闭后通过色彩传感器740检测检测箱本体710内腔的清液的颜色；
排液泵800通过管道安装在检测箱本体710的出液口上，当清液未出现变色现象后，通过色彩传感器740和控制器启动排液泵800将清液排出；
循环泵900的进液口通过管道安装在检测箱本体710的循环出液口上，循环泵900的配液口通过管道连接至反应罐100的侧壁上，当颜色出现玫瑰红后，通过色彩传感器740和控制器启动循环泵900将清液泵到反应罐100的内腔继续沉淀，直至清液不出现颜色为止。
本发明还提供一种铝空气电池电解液中铝的回收系统的使用方法，
该铝空气电池电解液中铝的回收系统的使用方法包括如下步骤：
S1：将电解液和沉淀剂分别通过沉淀剂进料口320和电解液进料口330注入到管体310的内腔，注入到管体310内腔的电解液和沉淀剂沿着螺旋叶片340的螺旋轨迹前进，将电解液与沉淀剂预混合在一起，预混合后的电解液与沉淀剂进入到反应罐100的内腔；
S2：启动电机210，两个电机210中的一个电机210正转，另外一个反转，通过两个电机210分别带动两个螺旋旋转轴220中的一个进行正转，另外一个进行翻转，正转的螺旋旋转轴220带动进入到反应罐100内的电解液向上翻滚，翻转的螺旋旋转轴220带动电解液向下翻滚，使得电解液能够充分的与沉淀剂进行混合，形成清液和沉淀物；
S3：启动第一电磁阀400，清液和沉淀物通过第一电磁阀400进入到过滤箱箱体510的内腔，清液经过过滤网530进入到过滤箱箱体510的内腔底部与填充在过滤箱箱体510底部的茜素磺酸钠混合，沉淀物被过滤留在过滤网530的顶部；
S4：经过茜素磺酸钠混合后的清液通过第二电磁阀600进入到检测箱本体710的内腔，当清液中含有一定的铝元素时，混合了茜素磺酸钠会呈现玫瑰红的颜色，通过色彩传感器740对混合有茜素磺酸钠的清液进行检测，当清液出现玫瑰红的颜色时，通过色彩传感器740和控制器启动循环泵900，将清液循环到反应罐100的内腔继续沉淀分离，当清液的颜色未发生变化是，通过色彩传感器740和控制器的配合启动排液泵800，将清液排出。
虽然在上文中已经参考实施例对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施例中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (6)
1.一种铝空气电池电解液中铝的回收系统，其特征在于：包括：
反应罐(100)；
两个搅拌装置(200)，两个所述搅拌装置(200)相对称的安装在所述反应罐(100)的顶部左右两侧，所述搅拌装置(200)上的搅拌部分在所述反应罐(100)的内腔；
螺旋进料管(300)，所述螺旋进料管(300)安装在所述反应罐(100)的侧壁顶部；
第一电磁阀(400)，所述第一电磁阀(400)通过管道安装在所述反应罐(100)的出料口上；
过滤箱(500)，所述过滤箱(500)通过管道安装在所述第一电磁阀(400)的出料口上；
第二电磁阀(600)，所述第二电磁阀(600)通过管道安装在所述过滤箱(500)的出料口上；
检测箱(700)，所述检测箱(700)通过管道安装在所述第二电磁阀(600)的出料口上；
排液泵(800)，所述排液泵(800)通过管道安装在所述检测箱(700)的出液口上；
循环泵(900)，所述循环泵(900)的进液口通过管道安装在所述检测箱(700)的循环出液口上，所述循环泵(900)的配液口通过管道连接至所述反应罐(100)的侧壁上。
2.根据权利要求1所述的一种铝空气电池电解液中铝的回收系统，其特征在于：所述搅拌装置(200)包括：
电机(210)；
螺旋旋转轴(220)，所述螺旋旋转轴(220)安装在所述电机(210)的输出轴上。
3.根据权利要求1所述的一种铝空气电池电解液中铝的回收系统，其特征在于：所述螺旋进料管(300)包括：
管体(310)；
沉淀剂进料口(320)，所述沉淀剂进料口(320)设置在所述管体(310)的端面的顶部；
电解液进料口(330)，所述电解液进料口(330)设置在所述管体(310)的端面的底部，所述电解液进料口(330)与所述沉淀剂进料口(320)在同一端面；
螺旋叶片(340)，所述螺旋叶片(340)螺接在所述管体(310)的内腔。
4.根据权利要求1所述的一种铝空气电池电解液中铝的回收系统，其特征在于：所述过滤箱(500)包括：
过滤箱箱体(510)，所述过滤箱箱体(510)的内腔底部填充有茜素磺酸钠；
过滤箱顶盖(520)，所述过滤箱顶盖(520)通过螺栓安装在所述过滤箱箱体(510)的顶部；
过滤网(530)，所述过滤网(530)通过螺栓安装在所述过滤箱箱体(510)的内腔顶部。
5.根据权利要求1所述的一种铝空气电池电解液中铝的回收系统，其特征在于：所述检测箱(700)包括：
检测箱本体(710)；
检测箱顶盖(720)，所述检测箱顶盖(720)安装在所述检测箱本体(710)的顶部；
液位传感器(730)，所述液位传感器(730)安装在所述检测箱顶盖(720)的顶部，所述液位传感器(730)上的检测部分贯穿所述检测箱顶盖(720)的底部插接到所述检测箱本体(710)的内腔；
色彩传感器(740)，所述色彩传感器(740)安装在所述检测箱顶盖(720)的顶部，所述色彩传感器(740)上的检测部分贯穿所述检测箱顶盖(720)的底部插接到所述检测箱本体(710)的内腔。
6.一种如权利要求1-5中任意一项所述的铝空气电池电解液中铝的回收系统的使用方法，其特征在于：该铝空气电池电解液中铝的回收系统的使用方法包括如下步骤：
S1：将电解液和沉淀剂分别通过沉淀剂进料口(320)和电解液进料口(330)注入到管体(310)的内腔，注入到管体(310)内腔的电解液和沉淀剂沿着螺旋叶片(340)的螺旋轨迹前进，将电解液与沉淀剂预混合在一起，预混合后的电解液与沉淀剂进入到反应罐(100)的内腔；
S2：启动电机(210)，两个电机(210)中的一个电机(210)正转，另外一个反转，通过两个电机(210)分别带动两个螺旋旋转轴(220)中的一个进行正转，另外一个进行翻转，正转的螺旋旋转轴(220)带动进入到反应罐(100)内的电解液向上翻滚，翻转的螺旋旋转轴(220)带动电解液向下翻滚，使得电解液能够充分的与沉淀剂进行混合，形成清液和沉淀物；
S3：启动第一电磁阀(400)，清液和沉淀物通过第一电磁阀(400)进入到过滤箱箱体(510)的内腔，清液经过过滤网(530)进入到过滤箱箱体(510)的内腔底部与填充在过滤箱箱体(510)底部的茜素磺酸钠混合，沉淀物被过滤留在过滤网(530)的顶部；
S4：经过茜素磺酸钠混合后的清液通过第二电磁阀(600)进入到检测箱本体(710)的内腔，当清液中含有一定的铝元素时，混合了茜素磺酸钠会呈现玫瑰红的颜色，通过色彩传感器(740)对混合有茜素磺酸钠的清液进行检测，当清液出现玫瑰红的颜色时，通过色彩传感器(740)和控制器启动循环泵(900)，将清液循环到反应罐(100)的内腔继续沉淀分离，当清液的颜色未发生变化是，通过色彩传感器(740)和控制器的配合启动排液泵(800)，将清液排出。
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| CN116712948A (zh) * | 2023-08-09 | 2023-09-08 | 云南天耀化工有限公司 | 一种高浓度聚磷酸的脱砷过滤装置 |
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- 2021-07-15 CN CN202110800855.2A patent/CN113629307A/zh active Pending
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