CN114534363B - 一种地质矿产资源勘查用的金属离子提取装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地质矿产资源勘查用的金属离子提取装置，包括接液斗，所述接液斗内依次设置有沿液体流向分布的：引流机构，其包括涡旋引导芯，所述涡旋引导芯用于使通过的液体螺旋流动以形成涡流；过滤筒，其包括汇集皿和过滤体，所述涡流的涡芯位于所述汇集皿底部，而液体则通过所述过滤体排出。该发明提供的地质矿产资源勘查用的金属离子提取装置，通过引流机构上的涡旋引导芯使得进入过滤筒内内的液体以涡流的方式存在，在涡流的作用下，杂质汇集涡芯，从而位于汇集皿内堆积，从而避免从杂质随液体从过滤体逃逸，使得制取的铝液纯度受到影响，极大的降低了积液的残留量，降低了提取过程中铝液的浪费。

Description

一种地质矿产资源勘查用的金属离子提取装置

技术领域

本发明涉及铝提纯设备，具体涉及一种地质矿产资源勘查用的金属离子提取装置。

背景技术

高纯度铝的提纯方法是通过加热之后的铝液，然后在铝液中混合清洗液进行清洗，然后在进行搅拌混合，最后在进行过滤，将其他金属杂质过滤出即可获取高纯度的铝液。

如专利号CN201610501900.3，公开(公告)日：2018-01-09，公开的一种高纯铝的提纯方法，其采用不同类型清洗液清洗与600℃以上高温煅烧相结合的方式，通过改变氧化铝晶体结构，使吸附在氧化铝内部的金属杂质离子外迁，并用清洗液进行清洗，达到提纯氧化铝的目的。对不同类型的金属杂质离子有较强的选择去除性，对10ppm以下的金属杂质离子也有很好的去除效果，提纯后的氧化铝纯度高于99.99％，达到了高纯铝的提纯要求；所用清洗液价格低廉，可重复使用，提高了清洗液的利用率，降低了提纯过程的能耗及成本；而且本发明实施例工艺操作较为简单，易控制，具有很好的工业化适应性。

或专利号CN202110840517.1，公开(公告)日：2021-09-17，公开的一种高纯铝提纯装置及其提纯方法，上述专利通过两个坩埚能够同时利用正常偏析和比重偏析对铝液进行提纯，大大提高提纯效率和提纯质量。

在高纯度铝的提纯过程中，需要在加热后的溶液中加入相应的反应液体，然后通过搅拌，从而使得其他金属离子反应形成颗粒，反应之后将上层的液体进行排放即可获取的高纯度铝液。反应之后的其他金属颗粒会沉淀在反应釜的底部，在排放液体的时候，其反应釜液面排放的高度也是有严格的限制的，因此在排放过程中，随着液面下移，靠近液面的物体必然会受到流动所产生的搬运力被带走。这就造成排放铝液之后，其内部依旧会残留一定量的铝液和其他金属杂质颗粒，然后在一起被排放收集箱内进行后续的加工处理。如何降低残留的铝液容积，期待被很好的解决。

发明内容

本发明的目的是提供一种地质矿产资源勘查用的金属离子提取装置，用于解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种地质矿产资源勘查用的金属离子提取装置，包括接液斗，所述接液斗内依次设置有沿液体流向分布的：

引流机构，其包括涡旋引导芯，所述涡旋引导芯用于使通过的液体螺旋流动以形成涡流；

过滤筒，其包括汇集皿和过滤体，所述涡流的涡芯位于所述汇集皿底部，而液体则通过所述过滤体排出。

作为优选的，所述引流机构还包括套筒，所述涡旋引导芯设置于所述套筒内，所述涡旋引导芯受所述液体流动保持活动。

作为优选的，所述套筒设置于所述接液斗内，并跟随所述涡旋引导芯保持同步活动。

作为优选的，所述套筒的端部设置有引导唇环，所述引导唇环的外壁开设有往复槽，所述往复槽用于使所述套筒保持圆周旋转。

作为优选的，还包括驱动机构，所述套筒的端部设置有引导唇环，所述引导唇环的外壁开设有往复槽，所述往复槽上设置有至少一个触发结构，所述触发结构用于驱使所述驱动机构以使所述过滤筒轴向滑动。

作为优选的，所述驱动机构包括电动伸缩杆，所述电动伸缩杆用于驱使所述过滤筒轴向下滑。

作为优选的，所述往复槽包括多个高行槽和多个低行槽，多个所述高行槽和多个所述低行槽相间分布，并通过斜行槽相连通，所述往复槽用于使所述套筒周向旋转的同时沿竖直方向上下往复活动。

作为优选的，所述涡旋引导芯上设置有多个呈圆周阵列分布的脚蹼杆件，多个所述脚蹼杆件随所述套筒保持同步活动。

作为优选的，所述脚蹼杆件的底部开设有导流槽，所述导流槽包括集流槽和引流槽，所述脚蹼杆件沿竖直方向向下时，使液体沿所述引流槽的抛物线方向流动。

作为优选的，所述引流机构上的套筒位于所述过滤筒的端部。

在上述技术方案中，本发明提供的一种地质矿产资源勘查用的金属离子提取装置，具备以下有益效果：反应之后的液体倾倒入接液斗内，被引流至过滤筒内，杂质等沉淀物会滞留于汇集皿内，铝液则通过漫流至汇集皿从过滤体排出。而为了避免倾倒过程中液体冲击使得杂质受到冲击而位于液体中浮动，方案中通过引流机构上的涡旋引导芯使得进入过滤筒内内的液体以涡流的方式存在，在涡流的作用下，杂质汇集涡芯，从而位于汇集皿内堆积，从而避免从杂质随液体从过滤体逃逸，使得制取的铝液纯度受到影响，极大的降低了积液的残留量，降低了提取过程中铝液的浪费。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的整体的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的驱动机构的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的爆炸结构示意图；

图4为本发明实施例提供的涡旋引导芯和脚蹼杆件的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的引导唇环的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的剖面的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的液体流动示意图。

附图标记说明：

1、接液斗；11、漏斗部；12、筒体部；13、导滑辊；2、引流机构；21、套筒；3、涡旋引导芯；31、引流孔；32、安装盘；4、过滤筒；41、汇集皿；42、过滤体；5、引导唇环；51、往复槽；511、高行槽；512、斜行槽；513、低行槽；6、驱动机构；61、电动伸缩杆；62、连接板；7、脚蹼杆件；71、导流槽；711、集流槽；712、引流槽；8、引流锥；9、机座。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

如图1-7所示，一种地质矿产资源勘查用的金属离子提取装置，包括接液斗1，接液斗1内依次设置有沿液体流向分布的：

引流机构2，其包括涡旋引导芯3，涡旋引导芯3用于使通过的液体螺旋流动以形成涡流；

过滤筒4，其包括汇集皿41和过滤体42，涡流的涡芯始终位于汇集皿41底部，而液体则通过过滤体42排出。

具体的，上述实施例中接液斗1包括漏斗部11和筒体部12，倾倒液体的时候，受液体在漏斗部11引导下，进入筒体部12内。而上述技术方案中的引流机构2以及过滤筒4均安装于筒体部12，倾倒而下液体会先通过涡旋引导芯3，液体通过涡旋引导芯3引导下液体旋转向下流动，使得位于汇集皿41内的液体形成涡流，而涡流的涡芯则位于汇集皿41底部，从在倾倒的过程中，利用涡流使得液体中的其他金属杂质集中涡芯内，从而汇集在汇集皿41的底部。而当液体则从过滤筒4漫出，而由过滤筒4排出的液体则为纯铝液。

进一步的，上述实施例中涡旋引导芯3可以为常规的螺旋浆叶，而螺旋浆叶受电机驱动旋转，使得通过液体螺旋流出，并在过滤筒4内形成涡旋；又或者是其外形形状为螺纹状，而通过涡旋引导芯3上的液体会沿着外形的螺纹状流动，从而使得液体在过滤筒4内形成涡旋；再或者是本领域技术人员公知的形状导流或驱动结构均可。

在上述技术方案中，反应之后的液体倾倒入接液斗1内，被引流至过滤筒4内，杂质等沉淀物会滞留于汇集皿41内，铝液则通过漫流至汇集皿41从过滤体42排出。而为了避免倾倒过程中液体冲击使得杂质受到冲击而位于液体中浮动，方案中通过引流机构2上的涡旋引导芯3使得进入过滤筒4内的液体以涡流的方式存在，在涡流的作用下，杂质汇集涡芯，从而位于汇集皿41内堆积，从而避免从杂质随液体从过滤体42逃逸，使得制取的铝液纯度受到影响，极大的降低了积液的残留量，降低了提取过程中铝液的浪费。

作为本发明进一步提供技术方案，如图4和图6可知，涡旋引导芯3包括安装盘32，并且在安装盘32的中心开设有弧形凹槽，且弧形凹槽的弧顶开设有呈圆周阵列分布的引流孔31。进一步的，根据图6可知，该引流孔31为螺旋形结构，当液体通过引流孔31，从而通过的水流在在过滤筒4内形成涡旋。

作为本发明进一步提供的一个实施例，引流机构2还包括套筒21，并套筒21位于过滤筒4内，而涡旋引导芯3则设置于套筒21内，涡旋引导芯3受液体流动保持活动。具体的，上述技术方案中的引流孔31为螺旋形结构，当液体流动的时候，液体受到螺旋形结构的引导而螺旋流动，流动过程中也会带动涡旋引导芯3旋转，从而增加涡旋引导芯3对过滤筒4液体形成涡旋水流的驱动力，使得液体的涡旋流速更快，从而使得液体中其他金属颗粒受到的搬运力也就越大，即其他金属颗粒在过滤筒4内可以更快的被搬运至涡芯。

作为本发明进一步提供的再一个实施例，套筒21设置于接液斗1内，并跟随涡旋引导芯3保持同步活动。具体的，实施例中的涡旋引导芯3是固安装在套筒21上的，由于套筒21整体的体积比较大，当液体冲击涡旋引导芯3的引流孔31的时候，则涡旋引导芯3被带动旋转，同时的套筒21也会被带动旋转。需要说明的是方案中的套筒21相当于惯性轮，因为当液体通过引流孔31在过滤筒4形成涡流的时候，液体本身就附带有一定的扭矩力，液体不断下流的冲击以及过滤筒4内涡流扭矩力的带动，会快速带动套筒21旋转，由于套筒21本身质量比较大，涡旋引导芯3持续不断的提供给套筒21扭矩力，而套筒21由于自身质量问题会使得这种旋转提供加速度，即水流形成涡旋旋转的更快，而下方的涡旋水流速度也快，对金属颗粒的搬运速度也就更快，避免金属颗粒会过滤体42逃逸而出，影响由过滤体42排出收集液体的纯度。

作为本发明进一步提供的最优实施例，套筒21的端部设置有引导唇环5，引导唇环5的外壁开设有往复槽51，往复槽51用于使套筒21保持圆周旋转。具体的，上述实施例中，根据图6可知，上述实施例中的筒体部12内设置有至少两个导滑辊13，而导滑辊13则位于往复槽51内，利用导滑辊13(可以旋转)与往复槽51之间为滚动连接，即往复槽51为导滑辊13滚动摩擦，接触面较小。当液体冲击涡旋引导芯3的引流孔31的时候，则涡旋引导芯3被带动旋转，同时的套筒21也会被带动旋转，而方案中的套筒21相当于惯性轮，因为当液体通过引流孔31在过滤筒4形成涡流的时候，液体本身就附带有一定的扭矩力，液体不断下流的冲击以及过滤筒4内涡流扭矩力的带动，会快速带动套筒21旋转，由于套筒21本身质量比较大，涡旋引导芯3持续不断的提供给套筒21扭矩力，而套筒21由于自身质量问题会使得这种旋转被加速，即涡旋引导芯3旋转的更快，而下方的涡旋水流速度也快，对金属颗粒的搬运速度也就更快。因此，上述实施例采用的接触面较小的点接触式滚动连接方式，可减低摩擦力带给套筒21阻尼力。

需要说明的是，上述实施例中的在漏斗部11的出液口设置有引流锥8，引流锥8使得其与漏斗部11内壁之前形成空腔，而套筒21则可以位于该空腔活动，并且通过引流锥8的引导使得涌入的液体可以形成水柱直接冲击涡旋引导芯3。

在上述技术方案中，随着堆积于汇集皿41底部的其他金属颗粒堆积物不断的堆积(呈锥形状)，而随着堆积的高度不断伸缩，就是使涡旋由于高度不够而无法形成，而旋转的液体和涡旋流动液体而言，旋转的液体搬运能力被大幅降低，就会造成金属颗粒随着液体而发生逃逸。而为了保证涡芯始终的存在，这就需要在金属颗粒堆积物不断的堆积的过程中，过滤筒4按一定速度下移，从而使得涡旋始终保持存在，保证其涡旋的扭矩力以及搬运能力。

作为本发明进一步提供的一个实施例，还包括驱动机构6，套筒21的端部设置有引导唇环5，引导唇环5的外壁开设有往复槽51，往复槽51上设置有至少一个触发结构，触发结构用于驱使驱动机构6以使过滤筒4轴向滑动。具体的，上述实施例中在往复槽51内设置的触发结构可以为触碰开关、又或者是触碰式传感器、再或者是本领域技术人员公知的常规检测电子元件均可。而驱动机构6可以为电机驱动丝杆旋转，丝杆带动述过滤筒4上下移动；又或者为气泵伸缩机构，通过触发结构触发进行放气，使得过滤筒4可以上下移动；再或者是本领技术人员公知的驱动结构均可。

作为本发明进一步提供的最优实施例，驱动机构6包括电动伸缩杆61，电动伸缩杆61用于驱使过滤筒4轴向下滑。具体的，上述技术方案中筒体部12是固定于机座9上，而电动伸缩杆61的机体则安装于机座9上，电动伸缩杆61的输出端上安装这连接板62，而连接板62的另一端则安装于汇集皿41，当液体冲击涡旋引导芯3的引流孔31的时候，则涡旋引导芯3被带动旋转，同时的套筒21也会被带动旋转，而导滑辊13则位于往复槽51内滚动，在环形的行程中导滑辊13会触发触发结构(触碰开关)，电动伸缩杆61接受电信号进行延伸，从而使得过滤筒4向下移动预定距离(具体数据不作详细公开)，从而实现随着金属颗粒堆的高度增加，涡芯的距离始终被保持在合适的位置，使得涡旋的高度得到保证，即涡旋始终被保持存在。

在上述技术方案中，由于涡流的搬运能力会驱使液体中的金属颗粒堆积并形成锥形结构的金属堆。而金属堆的锥脚形成的堆积物相对比较少，方案中利用涡流的方式使得液体中金属颗粒快速汇集在涡芯堆积在汇集皿41，而如何将金属堆锥顶的堆积物搬运至锥脚，以使得堆积的金属颗粒相比平摊在汇集皿41内。

作为本发明进一步提供解决上述问题的一个实施例，根据图5可知，在往复槽51包括多个高行槽511和多个低行槽513，多个高行槽511和多个低行槽513相间分布，并通过斜行槽512相连通，往复槽51用于使套筒21周向旋转的同时沿竖直方向上下往复活动。简言之，就是套筒21被带动旋转的时候，两个相对分布的导滑辊13位于往复槽51内，并沿着高行槽511、低行槽513以及斜行槽512内进行移动，从而实现套筒21在圆周旋转的同时还可以沿着竖直方向进行移动。

进一步的，在上述技术方案中的触发结构(触碰开关)安装于于其中一个高行槽511内，在环形的行程中导滑辊13会触发触发结构(触碰开关)，电动伸缩杆61接受电信号进行延伸，从而使得过滤筒4向下移动预定距离。

更为进一步的，在上述实施例中的，根据图4可知，实施例中的涡旋引导芯3上设置有多个呈圆周阵列分布的脚蹼杆件7，多个脚蹼杆件7随套筒21保持同步活动。具体的，当液体冲击涡旋引导芯3的引流孔31的时候，则涡旋引导芯3被带动旋转，同时的套筒21也会被带动旋转，而在旋转的过程中，两个导滑辊13位于往复槽51内，并在套筒21旋转的过程中，导滑辊13沿着高行槽511、低行槽513以及斜行槽512内进行移动，从而使得脚蹼杆件7可以跟随套筒21同步旋转的同时上下浮动。进一步的，实施例中的脚蹼杆件7的端部可以设置倾斜分布的脚蹼，且倾斜角度为由涡流的涡芯向涡旋的外侧倾斜，通过上下浮动产生下踩的作用力，使得液体在靠近涡芯的地方形成由涡芯向外侧流动的作用力，通过水流的作用将涡芯堆积而成金属颗粒堆的腰部上的金属颗粒向外形搬运，从而使得堆积的金属颗粒相比平摊在汇集皿41内。

作为本发明进一步提供最优实施例，如图5、图6以及图7可知，脚蹼杆件7的底部开设有导流槽71，导流槽71包括集流槽711和引流槽712，脚蹼杆件7沿竖直方向向下时，使液体沿引流槽712的抛物线方向流动。具体的，实施例中在脚蹼杆件7的端部设置的脚蹼上开设有导流槽71，而导流槽71根据功能分为集流槽711和引流槽712(图7所示)，当液体冲击涡旋引导芯3的引流孔31的时候，则涡旋引导芯3被带动旋转，同时的套筒21也会被带动旋转，而在旋转的过程中，两个导滑辊13位于往复槽51内，并在套筒21旋转的过程中，导滑辊13沿着高行槽511、低行槽513以及斜行槽512内进行移动，从而使得脚蹼杆件7可以跟随套筒21同步旋转的同时上下浮动。而脚蹼整体为锥形，且脚蹼顶部为锥顶，该因此当脚蹼杆件7上移的时候，锥顶滑破水流从降低上移过程中带动液体上涌的作用你，避免将下层的金属颗粒带动上层。而在下移的过程中，液体由集流槽711涌入，随着不断的涌入，液体沿着引流槽712弧形面进行流出，从而形成回流，使得液体在靠近涡芯的地方形成由涡芯向外侧流动的作用力，通过水流的作用将涡芯堆积而成金属颗粒堆的腰部上的金属颗粒向外形搬运，从而使得堆积的金属颗粒相比平摊在汇集皿41内。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (3)

1.一种地质矿产资源勘查用的金属离子提取装置，其特征在于，包括接液斗（1），接液斗（1）包括漏斗部（11）和筒体部（12），所述接液斗（1）内依次设置有沿液体流向分布的：

引流机构（2），其包括涡旋引导芯（3），涡旋引导芯（3）包括安装盘（32），并且在安装盘（32）的中心开设有弧形凹槽，且弧形凹槽的弧顶开设有呈圆周阵列分布的引流孔（31），所述引流孔（31）为螺旋形结构，所述涡旋引导芯（3）用于使通过的液体螺旋流动以形成涡流；

过滤筒（4），其包括汇集皿（41）和过滤体（42），所述涡流的涡芯位于所述汇集皿（41）底部，而液体则通过所述过滤体（42）排出，引流机构（2）以及过滤筒（4）均安装于筒体部（12）；

所述引流机构（2）还包括套筒（21），所述涡旋引导芯（3）设置于所述套筒（21）内，所述涡旋引导芯（3）受所述液体流动保持活动；

所述套筒（21）设置于所述接液斗（1）内，并跟随所述涡旋引导芯（3）保持同步活动；

所述套筒（21）的端部设置有引导唇环（5），所述引导唇环（5）的外壁开设有往复槽（51），筒体部（12）内设置有至少两个导滑辊（13），而导滑辊（13）则位于往复槽（51）内，导滑辊（13）与往复槽（51）之间为滚动连接，当液体通过引流孔（31）会带动套筒（21）旋转；

还包括驱动机构（6），所述往复槽（51）上设置有至少一个触发结构，所述触发结构用于驱使所述驱动机构（6）以使所述过滤筒（4）轴向滑动；

所述往复槽（51）包括多个高行槽（511）和多个低行槽（513），多个所述高行槽（513）和多个所述低行槽（512）相间分布，并通过斜行槽（512）相连通，所述往复槽（51）用于使所述套筒（21）周向旋转的同时沿竖直方向上下往复活动；

所述涡旋引导芯（3）上设置有多个呈圆周阵列分布的脚蹼杆件（7），多个所述脚蹼杆件（7）随所述套筒（21）保持同步活动；

所述脚蹼杆件（7）的底部开设有导流槽（71），所述导流槽（71）包括集流槽（711）和引流槽（712），所述脚蹼杆件（7）沿竖直方向向下时，使液体沿所述引流槽（712）的抛物线方向流动。

2.根据权利要求1所述的一种地质矿产资源勘查用的金属离子提取装置，其特征在于，所述驱动机构（6）包括电动伸缩杆（61），所述电动伸缩杆（61）用于驱使所述过滤筒（4）轴向下滑。

3.根据权利要求1所述的一种地质矿产资源勘查用的金属离子提取装置，其特征在于，所述引流机构（2）上的套筒（21）位于所述过滤筒（4）的端部。

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