CN117504426A - 一种电解液过滤装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电解加工技术领域，公开了一种电解液过滤装置，包括通过设置的输液管相连通的一级硫化处理模块和二级硫化处理模块；所述一级硫化处理模块和二级硫化处理模块顶端分别设有第一搅拌电机和第二搅拌电机，在一级硫化处理模块和二级硫化处理模块底端分别设有第一进气口和第二进气口，在一级硫化处理模块和二级硫化处理模块内分别设有与第一搅拌电机和第二搅拌电机销轴连接的固液分离模块，本发明通过将反应气体通入电解液中进行化学反应，然后进行固液分离，所得一级滤液通过输液管送入二级硫化处理模块中再次通入反应气体进行二次反应，再次进行固液分离，通过两次固液分离提高电解液高价值金属的回收，提高经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及电解加工技术领域，具体为一种电解液过滤装置。
背景技术
电解加工是利用金属在电解液中发生电化学阳极溶解的原理将工件加工成形的一种特种加工方法。加工时，工件接直流电源的正极，工具接负极，两极之间保持较小的间隙。电解液从极间间隙中流过，使两极之间形成导电通路，并在电源电压下产生电流，从而形成电化学阳极溶解。随着工具相对工件不断进给，工件金属不断被电解，电解产物不断被电解液冲走，最终两极间各处的间隙趋于一致，工件表面形成与工具工作面基本相似的形状。由于电解加工阳极溶解的产物全部溶解在电解液中，如果加工间隙中的电解液不能及时更新，将使电解加工无法正常进行，甚至在小间隙加工中产生短路现象，为了提高电解加工的精度，必须使电解液过滤清澈；现有的电解液过滤装置，对过滤后的滤渣杂质不能快速地进行分离处理，需要定期对电解产物进行处理，一方面无法对电解液中电解产物的含量进行判定，来判断是否达到清理的标注，另一方面，对电解产物进行处理时，需要将停止电解加工机床，降低了过滤效率，同时污水池中的电解产物可能会沉淀在污水池底部，导致无法过滤排出。
发明内容
本发明的目的在于提供一种通过通过将反应气体通入电解液中进行化学反应，然后进行固液分离，所得一级滤液通过输液管送入二级硫化处理模块中再次通入反应气体进行二次反应，再次进行固液分离，通过两次固液分离提高了需要回收物质的比例，从而有利于电解液中高价值金属的回收利用，提高经济效益的电解液过滤装置,以解决了上述背景技术中提出的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种电解液过滤装置，包括通过设置的输液管相连通的一级硫化处理模块和二级硫化处理模块；所述一级硫化处理模块和二级硫化处理模块顶端分别设有第一搅拌电机和第二搅拌电机，在一级硫化处理模块和二级硫化处理模块底端分别设有第一进气口和第二进气口，在一级硫化处理模块和二级硫化处理模块内分别设有与第一搅拌电机和第二搅拌电机销轴连接的第一固液分离模块和第二固液分离模块。
进一步的，一级硫化处理模块包括筒状外壳；所述第一固液分离模块包括截面呈U型的过滤桶，在过滤桶底端开设有与第一进气口连通的通孔，还包括多个连接杆，多个连接杆一端与过滤桶一体化连接，多个连接杆呈环状等间距布置，在多个连接杆远离过滤桶端与第一搅拌电机输出端销轴配合；还包括滑轨，滑轨设在外壳内部顶端，滑轨与外壳共轴布置，滑轨呈环状，滑轨与过滤桶滑动配合；还包括进料罩，进料罩截面呈扇面状，在进料罩上开设有多个微型进料孔，进料罩与过滤桶滑动配合。
进一步的，过滤桶上开设有内外连通的微孔，在外壳与过滤桶之间的区域构成第一滤液区，过滤桶与外壳之间所围区域构成电解液处理分离区，在外壳顶端开设有将电解液处理分离区与外界连通的进液管，在外壳侧面开设有将第一滤液区与输液管连通的出液管。
进一步的，过滤桶内侧面设有多个搅拌板，搅拌板呈板状，搅拌板呈环状绕过滤桶内侧面布置，搅拌板与进料罩滑动配合。
进一步的，进料罩呈筒状贯穿过滤桶内外并穿过第一进气口伸出外壳，进料罩的直径小于第一进气口的直径，进料罩与第一进气口之间的区域构成排渣口，在进料罩侧面设有多个微型孔，所述过滤桶内侧面设有多个搅拌板，搅拌板呈弧状且沿螺旋状布置，在进料罩与过滤桶连接处设有排渣模块，排渣模块呈杆状，排渣模块顶端呈半球状固定环，在固定环下端设有与排渣口配合的排渣阀。
进一步的，二级硫化处理模块包括呈圆筒状的二级处理罐体，在二级处理罐体内部设有共轴布置的二级过滤膜、一级过滤膜和进料搅拌轴，在二级过滤膜、一级过滤膜和进料搅拌轴上下两端均分别设有上顶盖和下顶盖，上顶盖和下顶盖均与二级过滤膜和一级过滤膜密封连接；第二搅拌电机输出端通过设置的齿轮组与进料搅拌轴销轴连接，齿轮组与上顶盖啮合。
进一步的，上顶盖与二级处理罐体内部顶端之间设有暂储箱，暂储箱呈环状，暂储箱内侧面设有与进料搅拌轴连通的进液口；在上顶盖远离暂储箱端设有用于排渣的滤膜排渣模块，包括侧面呈S状的推板，在推板顶端设有与上顶盖连接的二级伸缩杆。
进一步的，二级处理罐体底端开设有与进料搅拌轴连接的第二进气口，进料搅拌轴呈中空状，在进料搅拌轴外侧面设有贯穿其内外的排液口，在进料搅拌轴外侧面设有螺旋状布置的二级搅拌叶，二级搅拌叶呈中空状态，二级搅拌叶内设有加热模块。
进一步的，一级过滤膜和二级过滤膜均呈筒状，在一级过滤膜和二级过滤膜均呈筒状外侧设有多个多虑褶皱，一级过滤膜和二级过滤膜的褶皱走向相互垂直，在一级过滤膜和二级过滤膜之间设有与二级过滤模褶皱周向相配合的二级滤膜排渣模块；二级滤膜排渣模块包括伸缩杆，伸缩杆侧面设在下顶板顶端，还包括刮板刮板从上顶板延伸至下顶板，刮板一侧与二级过滤膜滑动配合。
进一步的，二级处理罐体顶端设有二级进料管和压力表，二级处理罐体侧面设有二级出料管，在二级处理罐体底端设有二级排渣模块，二级排渣模块包括与一级过滤膜和二级过滤膜配合的二级外筒内套桶、二级中桶套桶和二级外套桶，在二级中桶套桶与二级外筒内套桶和二级外套桶之间均设有环状密封结构。
本发明对于现有技术,具有以下有益效果:
1.通过将多个一级硫化处理模块串联，然后通过在一级硫化处理模块将电解液高速旋转，实现固液分离，减少电解液中含有的沉淀，同时通过硫化技术对电解液中含有的重金属进行处理，使得其中的杂质重金属离子并沉淀，通过第一搅拌电机带动分离装置转动，从而实现电解液的初次过滤和分离，处理效率高，不影响正常电解流程；
2.通过将一级硫化处理模块处理过的电解液送入二级硫化处理模块中，通过向二级硫化处理模块中分别加入不同的气态物质使其中的杂质和重金属离子分别在不同的过滤膜之间的区域进行沉淀，使得再完成将电解液过滤的同时完成不同成分杂质的分离作业。
附图说明
图1为本发明电解液过滤装置轴测图；
图2为本发明电解液过滤装置主视图；
图3为本发明一级硫化处理模块AA剖面图；
图4为本发明一级硫化处理模块俯视图；
图5为本发明一级硫化处理模块CC剖视图；
图6为本发明一级硫化处理模块另一种实施方式的DD剖视图；
图7为本发明一级硫化处理模块另一种实施方式的EE剖视图；
图8为本发明二级硫化处理模块BB剖视图；
图9为本发明二级硫化处理模块轴测图；
图10为本发明进料搅拌轴轴测图；
图11为本发明进料搅拌轴剖视图；
图12为本发明一级过滤膜轴侧图；
图13为本发明二级过滤膜轴测图；
图14为本发明排渣阀局部放大示意图。
图中：1、一级硫化处理模块；101、外壳；102、过滤桶；103、连接杆；104、滑轨；105、第一滤液区；106、电解液处理分离区；107、出液管；108、进液管；109、搅拌板； 2、第一搅拌电机；3、输液管；4、二级硫化处理模块；401、二级处理罐体；402、上顶盖；403、二级过滤膜；404、一级过滤膜；405、下顶盖；406、第二滤液区；407、进料搅拌轴；408、排液口；409、二级搅拌叶；410、推板；411、暂储箱；412、二级伸缩杆；5、第二搅拌电机；6、二级进料管；7、压力表；8、二级出料管；9、二级排渣模块；901、环状密封结构；902、二级外套桶；903、二级外筒内套桶；10、第一进气口；11、进料罩；12、排渣模块；120、排渣阀；121、排渣口；13、第二进气口。
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。
如图1-5所示，图1为本发明电解液过滤装置轴测图；图2为本发明电解液过滤装置主视图；图3为本发明一级硫化处理模块AA剖面图；图4为本发明一级硫化处理模块俯视图；图5为本发明一级硫化处理模块CC剖视图；
在一种实施方式中，一种电解液过滤装置，包括通过设置的输液管3相连通的一级硫化处理模块1和二级硫化处理模块4；所述一级硫化处理模块1和二级硫化处理模块4顶端分别设有第一搅拌电机2和第二搅拌电机5，在一级硫化处理模块1和二级硫化处理模块4底端分别设有第一进气口10和第二进气口13，在一级硫化处理模块1和二级硫化处理模块4内分别设有与第一搅拌电机2和第二搅拌电机5销轴连接的第一固液分离模块和第二固液分离模块。
在本实施方式中，在一级硫化处理模块1前还设有预处理罐，通过预处理罐对电解液进行温度和酸碱调节处理，处理后的电解液进入一级硫化处理模块1中将其中的金属离子进行硫化并沉淀，通过第一搅拌电机2带动分离装置转动，从而实现金属离子的初次过滤和分离，然后将分离过滤后的电解液送入二级硫化处理模块4中进行精细处理，完成对电解液的精确分离和过滤。
如图1-4所示，在本实施方式中，一级硫化处理模块1包括筒状外壳101；所述第一固液分离模块包括截面呈U型的过滤桶102，在过滤桶102底端开设有与第一进气口10连通的通孔，还包括多个连接杆103，多个连接杆103一端与过滤桶102一体化连接，多个连接杆103绕第一搅拌电机2的输出轴环状等间距布置，在每个连接杆103远离过滤桶102端均与第一搅拌电机2输出端销轴配合；还包括滑轨104，滑轨104设在外壳101内部顶端，滑轨104与外壳101共轴布置，滑轨104呈环状，滑轨104与过滤桶102滑动配合；还包括进料罩11，进料罩11截面呈扇面状，在进料罩11上开设有多个微型进料孔，进料罩11与过滤桶102滑动配合。
所述过滤桶102上开设有内外连通的微孔，在外壳101与过滤桶102之间的区域构成第一滤液区105，过滤桶102与外壳101内部顶端盖所围区域构成电解液处理分离区106，在外壳101顶端开设有将电解液处理分离区106与外界连通的进液管108，在外壳101侧面开设有将第一滤液区105与输液管3连通的出液管107，在输液管3上设有泵。
在上述结构下，通过进液管108将电解液送入过滤桶102内部，然后通过第一进气口10将能够将特定金属进行沉淀的气体送入进料罩11中，气体通过微型进料口进入电解液中，使得电解液与气体发生反应并进行沉淀，然后通过第一搅拌电机2带动过滤桶102转动，在离心力的作用电解液透过过滤桶102进入第一滤液区105中然后经过出液管107排出一级硫化处理模块1，当需要排渣时，通过将外壳101拆开然后将过滤桶102取出进行手动清理。
如图6所示，图6为本发明一级硫化处理模块另一种实施方式的DD剖视图；
在一种实施方式中，所述过滤桶102内侧面设有多个搅拌板109，搅拌板109呈板状，搅拌板109呈环状绕过滤桶102内侧面布置，搅拌板109与进料罩11滑动配合。
在本实施方式中，在上述结构下，通过搅拌板109带动电解液处理分离区106中的电解液快速转动，在转动的同时加快气体与电解液的混合均匀程度，同时加快了电解液的转速，便于电解液透过过滤桶102进入第一滤液区105中然后经过出液管107排出一级硫化处理模块1，当需要排渣时，通过将外壳101拆开然后将过滤桶102取出进行手动清理。
如图7所示，图7为本发明一级硫化处理模块另一种实施方式的EE剖视图；
在一种实施方式中，所述进料罩11呈筒状贯穿过滤桶102内外并穿过第一进气口10伸出外壳101，进料罩11的直径小于第一进气口10的直径，进料罩11与第一进气口10之间的区域构成排渣口121，在进料罩11侧面设有多个微型孔，所述过滤桶102内侧面设有多个搅拌板109，搅拌板109呈弧状且沿螺旋状布置（图中未显示），在进料罩11与过滤桶102连接处设有排渣模块12，排渣模块12呈杆状，排渣模块12顶端呈半球状固定环，在固定环下端设有与排渣口121配合的排渣阀120。
在本时实施方式中，在上述结构下，通过搅拌板109带动电解液处理分离区106中的电解液快速转动，同时气体通过筒状的进料罩11进入电解液处理分离区106中，使得气体在进入过滤桶102内时主要聚集在进料罩11附近，由于搅拌板109呈弧状（图中未显示）且沿螺旋状布置，使得过滤桶102内的电解液在电解液处理分离区106中绕进料罩11旋转的同时在竖直面内还具有环状循环，即在螺旋状搅拌板109转动时对电解液水平方向作用力的带动下将电解液绕过滤桶102中心轴转动，在螺旋状搅拌板109转动时对电解液竖直方向方向作用力的带动下将电解液沿过滤桶102内侧壁向上运动然后运动到过滤桶102中心轴处，然后电解液向下运动到过滤桶102底部，然后再次回到过滤桶102内侧壁面处，实现电解液在通过过滤桶102中心轴所在的竖直面内进行循环，同时在搅拌板109的作用下，使得气体能够快速的与电解液进行混合，然后还在过滤桶102内侧具有较高的速度，便于电解液通过过滤桶102，由于搅拌板109呈弧状且沿螺旋状布置，第一搅拌电机2带动过滤桶102转动时使得电解液螺旋向下移动，并在排渣模块12处汇集，使得沉淀主要集中在排渣模块12处，当一级硫化处理模块1过滤分离完成后将排渣阀120打开，使用清水将固体沉淀从排渣口121排出，提高效率。
如图8-13所示，图8为本发明二级硫化处理模块BB剖视图；图9为本发明二级硫化处理模块轴测图；图10为本发明进料搅拌轴轴测图；图11为本发明进料搅拌轴剖视图；图12为本发明一级过滤膜轴侧图；图13为本发明二级过滤膜轴测图；
在本实施方式中，二级硫化处理模块4包括呈圆筒状的二级处理罐体401，在二级处理罐体401内部设有共轴布置的二级过滤膜403、一级过滤膜404和进料搅拌轴407，在二级过滤膜403、一级过滤膜404和进料搅拌轴407上下两端均分别设有上顶盖402和下顶盖405，上顶盖402和下顶盖405均与二级过滤膜403和一级过滤膜404密封连接；第二搅拌电机5输出端通过设置的齿轮组与进料搅拌轴407销轴连接，齿轮组与上顶盖402啮合，二级处理罐体401与二级过滤膜403之间的区域构成第二滤液区406。
所述上顶盖402与二级处理罐体401内部顶端之间设有暂储箱411，暂储箱411呈环状，暂储箱411内侧面设有与进料搅拌轴407连通的进液口；在上顶盖402远离暂储箱411端设有用于排渣的滤膜排渣模块，包括侧面呈S状的推板410，在推板410顶端设有与上顶盖402连接的二级伸缩杆412。
所述二级处理罐体401底端开设有与进料搅拌轴407连接的第二进气口13，进料搅拌轴407呈中空状，在进料搅拌轴407外侧面设有贯穿其内外的排液口408，在进料搅拌轴407外侧面设有螺旋状布置的二级搅拌叶409，二级搅拌叶409呈中空状态，二级搅拌叶409内设有加热模块。
所述一级过滤膜404和二级过滤膜403均呈筒状，在一级过滤膜404和二级过滤膜403均呈筒状外侧设有多个多虑褶皱，一级过滤膜404和二级过滤膜403的褶皱走向相互垂直，在一级过滤膜404和二级过滤膜403之间设有与二级过滤膜褶皱周向相配合的二级滤膜排渣模块；二级滤膜排渣模块包括伸缩杆，伸缩杆侧面设在下顶盖405顶端，还包括刮板，刮板从上顶盖402延伸至下顶盖405，刮板顶端与齿轮组啮合，刮板一侧与一级过滤膜404滑动配合。
所述二级处理罐体401顶端设有二级进料管6和压力表7，二级处理罐体401侧面设有二级出料管8，在二级处理罐体401底端设有二级排渣模块9，二级排渣模块包括与一级过滤膜和二级过滤膜403配合的二级外筒内套桶903、二级中桶套桶和二级外套桶902，在二级中桶套桶与二级外筒内套桶903和二级外套桶902之间均设有环状密封结构901。
在本实施方式中，在上述结构下，通过二级进料管6将处理过的电解液送入暂储箱411中，电解液通过暂储箱411进入进料搅拌轴407中，同时将用于分离其他金属或者再次将一级硫化处理模块1中分离的金属再次进行精细分离的处理剂通过第二进气口13进入进料搅拌轴407将处理剂（比如用于去除铬离子的沉淀剂（比如双氧水可同时去除电解液中的铬和铅））与电解液进行预混合，然后经过排液口408进入一级过滤膜404所围区域内，在二级搅拌叶409的作用下进行充分混合，同时在第二搅拌电机5的作用下带动上顶盖402转动，继而带动二级过滤膜403和一级过滤膜404转动，减少沉淀物的附着，同时增强电解液的转速，二级过滤膜403由具有去除重金属离子的正渗透膜构成，该正渗透膜允许不大于银离子的金属离子通过，电解液与处理剂反应结束后产生的沉淀和金属离子在二级过滤膜403的作用下被阻拦，同时允许通过一级过滤膜404的离子进入第二滤液区406中，在一级过滤膜404所围区域内的电解液处理完成后通过将二级伸缩杆412延长，二级伸缩杆412推动推板410沿一级过滤膜404褶皱走向将一级过滤膜404表面附着的沉淀进行清除，延长一级过滤膜404使用寿命，经过一级过滤膜404过滤后进入第二滤液区406中的电解液中，在二级中桶套桶与二级外筒内套桶903之间的环状密封结构901处设有加气口，通过加气口向一级过滤膜404和一级过滤膜404之间的电解液加入用于沉淀不同金属的气体（例如硫化氢用于去除电解液中的铜离子或通入氨气与银离子反应生成银沉淀），通过设在一级过滤膜404和二级过滤膜403之间的刮板对二级过滤膜403表面的沉淀进行清除，该刮板一侧形状与一级过滤膜404的褶皱吻合，该刮板从靠近二级过滤膜403端到远离二级过滤膜403端的厚度逐渐增大，使得附着在二级过滤膜403表面的沉淀物快速进行清除，完成对一级硫化处理模块1的精细分离处理，再次经过一级过滤膜404对电解液进行过滤，过滤后的电解液通过酸碱配平后重新送入电解池中。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电解液过滤装置，包括通过设置的输液管相连通的一级硫化处理模块和二级硫化处理模块；其特征在于：所述一级硫化处理模块和二级硫化处理模块顶端分别设有第一搅拌电机和第二搅拌电机，在一级硫化处理模块和二级硫化处理模块底端分别设有第一进气口和第二进气口，在一级硫化处理模块和二级硫化处理模块内分别设有与第一搅拌电机和第二搅拌电机销轴连接的第一固液分离模块和第二固液分离模块。
2.根据权利要求1所述电解液过滤装置，其特征在于：所述一级硫化处理模块包括筒状外壳；所述第一固液分离模块包括截面呈U型的过滤桶，在过滤桶底端开设有与第一进气口连通的通孔，还包括多个连接杆，多个连接杆一端与过滤桶一体化连接，多个连接杆呈环状等间距布置，在多个连接杆远离过滤桶端与第一搅拌电机输出端销轴配合；还包括滑轨，滑轨设在外壳内部顶端，滑轨与外壳共轴布置，滑轨呈环状，滑轨与过滤桶滑动配合；还包括进料罩，进料罩截面呈扇面状，在进料罩上开设有多个微型进料孔，进料罩与过滤桶滑动配合。
3.根据权利要求2所述电解液过滤装置，其特征在于：所述过滤桶上开设有内外连通的微孔，在外壳与过滤桶之间的区域构成第一滤液区，过滤桶与外壳之间所围区域构成电解液处理分离区，在外壳顶端开设有将电解液处理分离区与外界连通的进液管，在外壳侧面开设有将第一滤液区与输液管连通的出液管。
4.根据权利要求2所述电解液过滤装置，其特征在于：所述过滤桶内侧面设有多个搅拌板，搅拌板呈板状，搅拌板呈环状绕过滤桶内侧面布置，搅拌板与进料罩滑动配合。
5.根据权利要求2所述电解液过滤装置，其特征在于：所述进料罩呈筒状贯穿过滤桶内外并穿过第一进气口伸出外壳，进料罩的直径小于第一进气口的直径，进料罩与第一进气口之间的区域构成排渣口，在进料罩侧面设有多个微型孔，所述过滤桶内侧面设有多个搅拌板，搅拌板呈弧状且沿螺旋状布置，在进料罩与过滤桶连接处设有排渣模块，排渣模块呈杆状，排渣模块顶端呈半球状固定环，在固定环下端设有与排渣口配合的排渣阀。
6.根据权利要求1所述电解液过滤装置，其特征在于：所述二级硫化处理模块包括呈圆筒状的二级处理罐体，在二级处理罐体内部设有共轴布置的二级过滤膜、一级过滤膜和进料搅拌轴，在二级过滤膜、一级过滤膜和进料搅拌轴上下两端均分别设有上顶盖和下顶盖，上顶盖和下顶盖均与二级过滤膜和一级过滤膜密封连接；第二搅拌电机输出端通过设置的齿轮组与进料搅拌轴销轴连接，齿轮组与上顶盖啮合。
7.根据权利要求6所述电解液过滤装置，其特征在于：所述上顶盖与二级处理罐体内部顶端之间设有暂储箱，暂储箱呈环状，暂储箱内侧面设有与进料搅拌轴连通的进液口；在上顶盖远离暂储箱端设有用于排渣的滤膜排渣模块，包括侧面呈S状的推板，在推板顶端设有与上顶盖连接的二级伸缩杆。
8.根据权利要求7所述电解液过滤装置，其特征在于：所述二级处理罐体底端开设有与进料搅拌轴连接的第二进气口，进料搅拌轴呈中空状，在进料搅拌轴外侧面设有贯穿其内外的排液口，在进料搅拌轴外侧面设有螺旋状布置的二级搅拌叶，二级搅拌叶呈中空状态，二级搅拌叶内设有加热模块。
9.根据权利要求8所述电解液过滤装置，其特征在于:所述一级过滤膜和二级过滤膜均呈筒状，在一级过滤膜和二级过滤膜均呈筒状外侧设有多个多虑褶皱，一级过滤膜和二级过滤膜的褶皱走向相互垂直。
10.根据权利要求9所述电解液过滤装置，其特征在于:所述二级处理罐体顶端设有二级进料管和压力表，二级处理罐体侧面设有二级出料管，在二级处理罐体底端设有二级排渣模块，二级排渣模块包括与一级过滤膜和二级过滤膜配合的二级外筒内套桶、二级中桶套桶和二级外套桶，在二级中桶套桶与二级外筒内套桶和二级外套桶之间均设有环状密封结构。
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