CN117568631A - 一种磷石膏中稀土元素水洗提取设备及工艺 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及稀土元素提取技术领域，特别是涉及一种磷石膏中稀土元素水洗提取设备及工艺，包括提取箱，提取箱上侧水平设置有支撑筒，提取箱的两侧均设置有朝向支撑筒的L型支撑板，两个L型支撑板之间设置有支撑套筒，提取箱的一侧设置有粉碎装置，提取箱内设置有搅拌装置和研磨装置，支撑筒内设置有回捞装置，支撑套筒内设置有过滤装置，提取箱上设置有驱动装置，本发明通过粉碎装置将磷石膏粉碎，再通过搅拌装置使粉碎后的磷石膏和溶液混合，将稀土元素提取到溶液中，以促进磷石膏与溶液的混合，从而提高提取效果，同时研磨装置工作时，也会对溶液进行搅拌，从而进一步促进磷石膏中稀土元素提取效果。
Description
技术领域
本申请涉及稀土元素提取技术领域，特别是涉及一种磷石膏中稀土元素水洗提取设备及工艺。
背景技术
稀土元素是一组非常重要的战略性金属，具有广泛的应用前景，如在新能源、电子信息、磁性材料、光学玻璃等领域均有重要应用，而磷石膏则是一种含有较高浓度稀土元素的废弃物，在有效利用它所含有的稀土元素方面具有很大的潜力。
而水洗磷石膏中的稀土元素富集方法是一种早期开发的稀土元素提取技术，其基本原理是通过水洗的方式将磷石膏中的稀土元素溶解在水溶液中，并采用一系列分离纯化手段将稀土元素从溶液中分离出来。
如公开号为CN114433363A的磷石膏有机碳富集装置，涉及磷石膏中的有机物回收技术领域，该现有技术中包括支撑架，支撑架上设有分离筒、加药桶、渣浆泵、电机，分离筒底部设有排浆阀；分离筒上部设有收集箱，收集箱底部设有收集管；分离筒内设有搅拌轴和内台阶，搅拌轴上设有支撑轮，支撑轮搭在内台阶上；搅拌轴上半段为空心结构，空心结构下部设有朝向斜下方的出浆管，搅拌轴上部伸出分离筒，伸出部分设有齿盘，电机通过齿轴与齿盘联接，渣浆泵与加药桶连接，渣浆泵出口设有渣浆管，渣浆管与搅拌轴上端转动连接。
但是上述现有技术在针对磷石膏提取时依旧存在一些缺陷：
1.上述现有技术在驱动搅拌轴对磷石膏的搅拌只限于中间区域，分离筒还进行旋转而产生离心的效果，再离心的作用下磷石膏会向四周扩散，使中间的搅拌轴无法对应磷石膏进行有效的搅拌，让磷石膏与溶液无法充分混合，从而影响磷石膏的提取效果。
2.上述现有技术通过收集管将收集有机碳富集浆液排出，但经过搅拌混合的浆液中存在大量的磷石膏，没有对溶浆液和磷石膏进行分离，从而影响浆液中提取物的纯度，也不利于后续的加工处理工作。
基于此，在上述观点的陈述下，现有技术对磷石膏提取的方式依旧具有提升空间。
发明内容
为了解决上述技术问题，本申请提供了一种磷石膏中稀土元素水洗提取设备及工艺，采用如下的技术方案：
第一方面，一种磷石膏中稀土元素水洗提取设备，包括提取箱，所述提取箱底部成V型，且提取箱底部设置有多个支撑腿，所述提取箱上设置有连通提取箱内的输送管，所述输送管上设置有输送阀门，其特征在于：所述提取箱上侧水平设置有支撑筒，所述提取箱的两侧均设置有朝向支撑筒的L型支撑板，两个所述L型支撑板之间设置有支撑套筒，且支撑套筒置于支撑筒内的中轴线上，所述提取箱的一侧设置有用于粉碎磷石膏的粉碎装置，所述提取箱内设置有搅拌装置和研磨装置，所述支撑筒内设置有用于回捞碎磷石膏回捞装置，所述支撑套筒内设置有用于过滤磷石膏的过滤装置，所述提取箱上设置有用于驱动粉碎装置、搅拌装置、研磨装置和回捞装置的驱动装置。
优选的，所述粉碎装置包括设置在提取箱一侧向上倾斜的引导框，且所述引导框连通至提取箱内，所述引导框上对称穿设有粉碎轴，所述粉碎轴与引导框转动连接，两个所述粉碎轴上均设置有位于引导框内的粉碎齿棍，且两粉碎齿棍相互咬合，两个所述粉碎轴的同一端均设置有相互啮合的粉碎齿轮，且其中一个粉碎轴的另一端设置有与驱动装置连接的从动齿轮，所述引导框背离提取箱的一端设置有进料漏斗。
优选的，所述搅拌装置包括搅拌轴，所述提取箱两内侧壁均沿其长度方向等间距设置有若干搅拌轴，且搅拌轴一端贯穿提取箱并与提取箱转动安装，所述搅拌轴位于提取箱内的一端设置有搅拌扇叶，所述搅拌轴位于提取箱外的一端与驱动装置连接。
优选的，所述研磨装置包括设置在提取箱内的V型隔板，所述V型隔板位于支撑筒正下方倒置在提取箱内，且V型隔板上端设置有多个下凹的弧形段，所述弧形段上开设有若干研磨孔，所述提取箱内转动设置有多个与弧形段一一对应的研磨轴，且研磨轴与弧形段同轴线设置，多个所述研磨轴上均设置有若干研磨弧板，所述研磨弧板背离研磨轴的一端通过扭簧铰接有研磨板，且研磨板与对应的弧形段的凹面相抵触，若干所述研磨轴的一端均贯穿至提取箱外并与驱动装置连接。
优选的，所述回捞装置包括支撑套筒两侧对称设置的转动盘，所述转动盘与支撑套筒转动连接，且其中一个转动盘与驱动装置连接，两转动盘之间共同设置回捞筒，所述回捞筒外侧壁周向均匀设置有若干回捞板，且回捞板背离支撑套筒的一端与支撑筒内侧相接触，所述回捞板上开设有若干滤水孔，所述支撑筒位于提取罐内的部分开设有若干进水孔；
所述支撑筒上沿长度方向开设有位于引导框一侧的回捞通槽，所述提取箱上设置有朝向回捞通槽倾斜的伸缩顶板，且伸缩顶板的伸缩端与回捞筒相抵触，所述提取箱上对称设置有位于伸缩顶板的两端的回捞撑板；
所述引导框朝向伸缩顶板的一侧开设有回收孔，所述回收孔上通过扭簧铰接有回收门板，所述引导框上设置有位于回收孔上方的冂型架，所述冂型架内滑动设置有与回收门板相抵触的抵紧条，所述伸缩顶板上设置有朝向回收孔倾斜的引导板。
优选的，所述过滤装置包括设置在提取箱一侧的过滤撑板，所述过滤撑板安装有真空水泵，所述提取箱内底部水平设置有抽水管，且抽水管的一端贯穿至提取箱外与真空水泵的进水端连接，所述真空水泵的出水端设置有出水管，且出水管与支撑套筒朝向真空水泵的一端连通；
所述支撑套筒内滑动设置有过滤筒，所述过滤筒内设置有多个可拆卸的过滤板，多个过滤板上均开设有过滤孔，位于过滤筒内的若干所述过滤板上的过滤孔孔径沿其液体流动方向逐渐减小，所述支撑套筒上设置有位于过滤筒背离出水管一端的排水管，所述支撑套筒背离出水管的一端设置有可拆卸的阻水盖。
优选的，所述驱动装置包括设置在提取箱上背离回捞通槽一侧的驱动撑板，所述驱动撑板上转动穿设有驱动轴，所述提取箱上设置有与驱动轴连接的驱动电机，所述驱动轴背离驱动电机的一端依次设置有驱动锥齿轮、驱动齿轮和驱动带轮，所述驱动轴一侧的转动盘上设置有与驱动齿轮相啮合的齿轮盘，所述齿轮盘一侧的回捞撑板上设置有固定轴，所述固定轴上转动设置有与齿轮盘和从动齿轮同时啮合的传动齿轮；
若干所述研磨轴的同一端贯穿至提取箱外后均设置有从动带轮，相邻两个从动带轮之间设置有从动皮带，所述驱动带轮与靠近驱动带轮的从动皮带之间设置有驱动皮带；
所述提取箱上设置有位于驱动轴一侧的传动撑板，所述传动撑板上转动穿设有传动轴，所述传动轴朝向驱动轴的一端设置有与驱动锥齿轮相啮合的传动锥齿轮，所述传动轴背离传动锥齿轮的一端设置有传动带轮，背离驱动电机一侧的L型支撑板上转动穿设有支撑轴，所述支撑轴的两端和多个搅拌轴背离搅拌扇叶的一端均设置有联动带轮，位于提取箱同一侧且相邻两个联动带轮之间设置有联动皮带，所述传动带轮和靠近传动带轮的联动带轮之间设置有传动皮带。
第二方面，一种磷石膏中稀土元素水洗提取工艺，其提取工艺包括如下步骤：
S1：提取准备，首先打开输送阀门，使溶液通过输送管进入到提取箱内，待提取箱内的溶液加注完成后，关闭输送阀门然后启动驱动装置，使驱动装置驱使驱动粉碎装置、搅拌装置、研磨装置和回捞装置工作；
S2：放料搅拌，再将磷石膏倒入在粉碎装置内，粉碎装置会将磷石膏粉碎后送入提取箱内，通过搅拌装置会将粉碎后的磷石膏和溶液进行搅拌混合，从而将稀土元素提取到有机溶剂中，再此过程中磷石膏会产生部分悬浮颗粒，磷石膏悬浮颗粒会被回捞装置捞起，再送回粉碎装置内进行粉碎循环，使之与溶液充分混合；
S3：搅拌研磨，随着磷石膏的不断进入，通过研磨装置研磨后进入到提取箱内的底部，同时研磨装置在研磨时也会对溶液进行搅拌，从而使磷石膏和溶液进一步的混合，促进稀土元素提取效果；
S4：提取完成，在完成提取后，通过过滤装置对溶液中的磷石膏进行过滤，将含有稀土元素的溶液排出，排出完成后关闭驱动装置，然后对排出的含有稀土元素的溶液进行萃取，使得溶液与稀土元素分离，从而得到高纯度的稀土元素。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.本发明通过粉碎装置将磷石膏粉碎，再通过搅拌装置使粉碎后的磷石膏和溶液混合，将稀土元素提取到溶液中，以促进磷石膏与溶液的混合，从而提高提取效果，同时研磨装置在工作时，也会对溶液进行搅拌，从而进一步促进磷石膏中稀土元素提取效果。
2.本发明在提取完成后通过过滤装置将溶液和磷石膏分离，得到含有稀土元素的溶液，从而提高溶液中稀土元素的纯度，同时过滤装置内的过滤板为可拆卸设计，通过对过滤板进行拆卸清理或更换，以保证溶液流通率，进而提高溶液的过滤效果。
3.本发明在通过搅拌磷石膏的过程中，磷石膏会产生部分悬浮颗粒，通过回捞装置将磷石膏悬浮颗粒会被捞起，在送回粉碎装置内进行粉碎循环，使之与溶液充分混合，从而提高了提取效果，同时悬浮颗粒会被搅拌装置从两侧推向回捞装置，进一步的提高了回捞粉碎的效果。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明粉碎装置的剖视图。
图3是本发明图2中A处局部放大图。
图4是本发明回捞装置的结构示意图。
图5是本发明4中B处局部放大图。
图6是本发明回捞装置的回捞装置的仰视图。
图7是本发明研磨装置的剖视图。
图8是本发明图7中C处局部放大图。
图9是本发明过滤装置的剖视图。
图10是本发明图9中D处局部放大图。
图11是本发明过滤装置的结构示意图。
图12是本发明驱动装置的结构示意图。
图13是本发明图12中E处局部放大图。
附图标记说明：1、提取箱；11、支撑腿；12、输送管；13、输送阀门；14、支撑筒；15、L型支撑板；16、支撑套筒；2、粉碎装置；21、引导框；22、粉碎轴；23、粉碎齿棍；24、粉碎齿轮；25、从动齿轮；26、进料漏斗；3、搅拌装置；31、搅拌轴；32、搅拌扇叶；4、回捞装置；41、转动盘；42、回捞筒；43、回捞板；431、滤水孔；44、进水孔；45、回捞通槽；46、伸缩顶板；461、回捞撑板；462、引导板；463、回收孔；47、回收门板；48、冂型架；49、抵紧条；5、研磨装置；51、V型隔板；52、弧形段；53、研磨孔；54、研磨轴；55、研磨弧板；56、研磨板；6、过滤装置；61、过滤撑板；62、真空水泵；63、抽水管；64、出水管；65、过滤筒；66、过滤板；67、过滤孔；68、排水管；69、阻水盖；7、驱动装置；71、驱动电机；711、驱动撑板；72、驱动轴；721、驱动锥齿轮；722、驱动齿轮；723、驱动带轮；73、齿轮盘；74、固定轴；741、传动齿轮；75、从动带轮；751、从动皮带；752、驱动皮带；76、传动撑板；77、传动轴；771、传动锥齿轮；773、传动带轮；774、支撑轴；78、联动带轮；781、联动皮带；79、传动皮带。
具体实施方式
以下结合附图1至图13对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种磷石膏中稀土元素水洗提取设备及工艺，通过对磷石膏粉碎与溶液搅拌混合，然后对产生的悬浮颗粒进行回捞，再次进行粉碎处理，然后通过对提取后的溶液进行过滤，将溶液和磷石膏分离，从而得到含有稀土元素的溶液。
实施例一：
参照图1，一种磷石膏中稀土元素水洗提取设备，包括提取箱1，提取箱1底部成V型，且提取箱1底部设置有多个支撑腿11，支撑腿11用于支撑提取箱1；提取箱1上设置有连通提取箱1内的输送管12，输送管12上设置有输送阀门13，输送阀门13用于控制输送管12向提取箱1输送溶液；提取箱1上侧水平设置有支撑筒14，提取箱1的两侧均设置有朝向支撑筒14的L型支撑板15，两个L型支撑板15之间设置有支撑套筒16，且支撑套筒16置于支撑筒14内的中轴线上，提取箱1的一侧设置有用于粉碎磷石膏的粉碎装置2，提取箱1内设置有搅拌装置3和研磨装置5，支撑筒14内设置有用于回捞碎磷石膏回捞装置4，支撑套筒16内设置有用于过滤磷石膏的过滤装置6，提取箱1上设置有用于驱动粉碎装置2、搅拌装置3、研磨装置5和回捞装置4的驱动装置7。
具体实施过程中，首先打开输送阀门13，使溶液通过输送管12进入到提取箱1内，在穿过研磨装置5后进入到提取箱1底部，待提取箱1内的溶液加注完成，关闭输送阀门13然后启动驱动装置7，使驱动装置7驱使驱动粉碎装置2、搅拌装置3、研磨装置5和回捞装置4工作，再将磷石膏倒入在粉碎装置2内，粉碎装置2会将磷石膏粉碎后送入提取箱1内，以增大磷石膏表面积便于溶质的释放与传递，因为稀土元素和溶液有较强的亲和力，通过搅拌装置3会将粉碎后的磷石膏和溶液进行搅拌混合，从而将稀土元素提取到溶液中，再此过程中磷石膏会产生部分悬浮颗粒，磷石膏悬浮颗粒会回捞装置4捞起，在送回粉碎装置2内进行粉碎循环，使之与溶液充分混合。
随着磷石膏的不断进入，会通过研磨装置5被研磨后进入到提取箱1内的底部，同时研磨装置5在研磨时也会对溶液进行搅拌，从而使磷石膏和溶液进一步的混合，促进稀土元素提取效果，在完成提取后，通过过滤装置6对溶液中的磷石膏进行过滤，将含有稀土元素的溶液排出，排出完成后关闭驱动装置7，然后对排出的含有稀土元素的溶液进行萃取，使得溶液与稀土元素分离，从而得到高纯度的稀土元素。
为了便于本领域技术人员对本发明的进一步了解，下面对粉碎装置2、搅拌装置3、回捞装置4、研磨装置5、过滤装置6和驱动装置7进行详细阐述。
参照图2，粉碎装置2包括设置在提取箱1一侧向上倾斜的引导框21，且引导框21连通至提取箱1内，引导框21用于引导磷石膏进入提取箱1；引导框21上对称穿设有粉碎轴22，粉碎轴22与引导框21转动连接，两个粉碎轴22上均设置有位于引导框21内的粉碎齿棍23，且两粉碎齿棍23相互咬合，粉碎齿用于对磷石膏的粉碎；两个粉碎轴22的同一端均设置有相互啮合的粉碎齿轮24，用于使两个粉碎轴22相对转动；且其中一个粉碎轴22的另一端设置有与驱动装置7连接的从动齿轮25，从动齿轮25用于接收驱动装置7的动力，并带动粉碎轴22转动；引导框21背离提取箱1的一端设置有进料漏斗26，用于引导磷石膏顺利进入到引导框21内。
具体实施过程中，在驱动装置7启动后，驱动装置7会驱使从动齿轮25转动，从动齿轮25会带动对应的粉碎轴22转动，通过两啮合的粉碎齿轮24使两个粉碎轴22相对转动，使两个粉碎轴22上的粉碎齿棍23进行相同的相对转动，从而不断的进行咬合以对磷石膏进行粉碎，同时驱动装置7还会驱使搅拌装置3、研磨装置5和回捞装置4工作。
再将磷石膏倒入到进料漏斗26内，磷石膏会通过进料漏斗26进入到一定框内，被粉碎齿棍23碾压粉碎然后进入到提取箱1内，以增大磷石膏表面积便于溶质的释放与传递，通过搅拌装置3与溶液充分混合。
参照图3，搅拌装置3包括搅拌轴31，提取箱1两内侧壁均沿其长度方向等间距设置有若干搅拌轴31，且搅拌轴31一端贯穿提取箱1并与提取箱1转动安装，搅拌轴31位于提取箱1内的一端设置有搅拌扇叶32，搅拌扇叶32用于对溶液进行搅拌；搅拌轴31位于提取箱1外的一端与驱动装置7连接，搅拌轴31用于连接驱动装置7，并带动搅拌扇叶32转动。
具体实施过程中，在驱动装置7启动后，驱动装置7会驱使搅拌轴31转动，转动的搅拌轴31会带动搅拌扇叶32对溶液进行搅拌，因为稀土元素和溶液有较强的亲和力，在粉碎后的磷石膏进入到提取箱1内，通过搅拌扇叶32使粉碎后的磷石膏和溶液混合，从而将稀土元素提取到有机溶剂中，在此过程中磷石膏会产生部分悬浮颗粒，磷石膏悬浮颗粒会被回捞装置4捞起，再送回粉碎装置2内进行粉碎循环，使之与溶液充分混合，同时悬浮颗粒会被搅拌扇叶32从两侧推向回捞装置4，以促进回捞效果。
参照图4至图6，回捞装置4包括支撑套筒16两侧对称设置的转动盘41，转动盘41与支撑套筒16转动连接，且其中一个转动盘41与驱动装置7连接，两转动盘41之间共同设置回捞筒42，转动盘41用于支撑并带动回捞筒42；回捞筒42外侧壁周向均匀设置有若干回捞板43，且回捞板43背离支撑套筒16的一端与支撑筒14内侧相接触，回捞板43用于回捞磷石膏悬浮颗粒；回捞板43上开设有若干滤水孔431，滤水孔431用于滤掉回捞的溶液；支撑筒14位于提取罐内的部分开设有若干进水孔44。
支撑筒14上沿长度方向开设有位于引导框21一侧的回捞通槽45，提取箱1上设置有朝向回捞通槽45倾斜的伸缩顶板46，且伸缩顶板46的伸缩端与回捞筒42相抵触，伸缩顶板46用于在回捞板43带着磷石膏悬浮颗粒转动到另一侧时，将磷石膏悬浮颗粒从回捞板43带离；提取箱1上对称设置有位于伸缩顶板46的两端的回捞撑板461，回捞撑板461用于支撑伸缩顶板46。
引导框21朝向伸缩顶板46的一侧开设有回收孔463，回收孔463上通过扭簧(图中未示出)铰接有回收门板47，回收门板47用于封堵回收孔463；引导框21上设置有位于回收孔463上方的冂型架48，冂型架48内滑动设置有与回收门板47相抵触的抵紧条49，用于限制回收门板47使其封堵回收孔463；伸缩顶板46上设置有朝向回收孔463倾斜的引导板462，引导板462用于将回捞板43带着的磷石膏悬浮颗粒引导向回收孔463。
具体实施过程中，在驱动装置7启动后，驱动装置7会驱使转动盘41在支撑套筒16上进行旋转，旋转的转动盘41会带动回捞筒42同步转动，使回捞板43在支撑筒14和回捞筒42之间转动，回捞板43转动中会不断抵触伸缩顶板46的伸缩端，让伸缩顶板46的伸缩端收缩以使回捞板43顺利通过，在完成磷石膏粉碎进料后将抵紧条49滑动出冂型架48，让回收门板47在扭簧的作用下解除对回收孔463的封堵。
在搅拌扇叶32使粉碎后的磷石膏和溶液混合过程中，磷石膏会产生部分悬浮颗粒，悬浮颗粒会穿过进水孔44来到支撑筒14内，然后被转动的回捞板43捞起，再捞起磷石膏悬浮颗粒时会掺杂一些溶液，通过滤水孔431在回捞板43在转动将溶液滤出，使溶穿过滤水孔431回到提取箱1内。
在回捞板43带着磷石膏悬浮颗粒转动到另一侧时，带有磷石膏悬浮颗粒的一面会朝向伸缩顶板46，带有磷石膏悬浮颗粒的回捞板43会不断抵触伸缩顶板46的伸缩端，让伸缩顶板46的伸缩端收缩的过程中，伸缩顶板46的伸缩端会将磷石膏悬浮颗粒从回捞板43带离，使磷石膏悬浮颗粒穿过回捞通槽45，来到伸缩顶板46上沿引导板462向回收孔463移动，磷石膏悬浮颗粒在穿过回收孔463后，会在此落入到粉碎齿棍23上被粉碎，而再次被搅拌混合。
在回捞板43转动回捞的过程中，存在将溶液推动，使磷石膏悬浮颗粒向一侧移动的情况，通过搅拌扇叶32将从两侧将磷石膏悬浮颗粒推向中间的进水孔44，这样不但解决了这一问题还使回捞板43对溶液产生了一定的搅拌效果，同时还保证了回捞板43对磷石膏悬浮颗粒的捞取效果，从而提高了磷石膏的粉碎和搅拌效果。
在不断地回捞粉碎和搅拌的过程中，磷石膏被不断细化与溶液充分混合，使磷石膏中的稀土元素提取到有机溶剂中，细化后的磷石膏悬浮颗粒会向提取箱1底部沉降，在沉降贯穿中会接触到研磨装置5，被再次细化和搅拌，使磷石膏中的稀土元素进一步的被提取。
在关闭驱动装置7后，将抵紧条49插回冂型架48内并与回收门板47抵触压缩扭簧，使回收门板47封堵住回收孔463，保证下一次磷石膏进料粉碎的稳定性。
参照图7和图8，研磨装置5包括设置在提取箱1内的V型隔板51，V型隔板51位于支撑筒14正下方倒置在提取箱1内，且V型隔板51上端设置有多个下凹的弧形段52，弧形段52上开设有若干研磨孔，V型隔板51用于接收溶液并引导其流向研磨孔；提取箱1内转动设置有多个与弧形段52一一对应的研磨轴53，且研磨轴53与弧形段52同轴线设置，多个研磨轴53上均设置有若干研磨弧板54，研磨弧板54背离研磨轴53的一端通过扭簧(图中未示出)铰接有研磨板55，且研磨板55与对应的弧形段52的凹面相抵触，研磨板55用于与V型板的弧形段52抵触摩擦，产生研磨效果；若干研磨轴53的一端均贯穿至提取箱1外并与驱动装置7连接，研磨轴53用于带动研磨弧板54和研磨板55的转动。
具体实施过程中，在溶液进入到提取箱1时，溶液首先会落在V型隔板51上，再穿过研磨孔进入到提取箱1底部。
在启动驱动装置7后，驱动装置7会驱使研磨轴53转动，转动的研磨轴53会带动研磨弧板54和研磨板55转动，研磨板55会在研磨弧板54的带动下与V型板的弧形段52抵触，使扭簧压缩让研磨板55与弧形段52抵触摩擦产生研磨效果，研磨板55在脱离弧形段52后会在扭簧的作用下与研磨弧板54成一定角度。
细化后的磷石膏在经过研磨板55时会被带动，使磷石膏向研磨孔移动，在接触到弧形段52时，研磨板55会将化后的磷石膏研磨，使磷石膏进一步的细化，让磷石膏中的稀土元素进一步的被提取，研磨后的磷石膏会穿过研磨孔进入到提取箱1底部，进入到过滤装置6的过滤范围。
研磨轴53在带动研磨弧板54和研磨板55转动时，也会对溶液进行搅拌，从而进一步促进磷石膏中稀土元素提取效果。
参照图9至图11，过滤装置6包括设置在提取箱1一侧的过滤撑板61，过滤撑板61安装有真空水泵62，真空水泵62用于将提取箱1内的溶液抽出；提取箱1内底部水平设置有抽水管63，且抽水管63的一端贯穿至提取箱1外与真空水泵62的进水端连接，真空水泵62的出水端设置有出水管64，且出水管64与支撑套筒16朝向真空水泵62的一端连通，出水管64用于将溶液引入到支撑套筒16内。
支撑套筒16内滑动设置有过滤筒65，过滤筒65内设置有多个可拆卸的过滤板66，过滤筒65用于安装过滤板66并便于过滤板66的拆卸安装；多个过滤板66上均开设有过滤孔67，位于过滤筒65内的若干过滤板66上的过滤孔67孔径沿其液体流动方向逐渐减小，过滤孔67用于过滤溶液；支撑套筒16上设置有位于过滤筒65背离出水管64一端的排水管68，排水管68用于将含有稀土元素的溶液排出；支撑套筒16背离出水管64的一端设置有可拆卸的阻水盖69，阻水盖69防止溶液流出。
具体实施过程中，在完成提取后启动真空水泵62，通过抽水管63将提取箱1内的溶液抽出，完成提取的溶液会通过真空水泵62进入到出水管64，然后在流入到支撑套筒16内，再进入到过滤筒65内通过多个过滤板66上过滤孔67的过滤，将溶液和磷石膏分离，得到含有稀土元素的溶液，含有稀土元素的溶液会从排水管68排出，排出完成后关闭驱动装置7，然后对排出的含有稀土元素的溶液进行萃取，使得溶液与稀土元素分离，从而得到高纯度的稀土元素。
在长时间的过滤工作后，过滤板66上的过滤孔67会存在堵塞的情况，可以通过打开阻水盖69将过滤筒65滑出支撑套筒16，对过滤板66进行拆卸清理或更换，以保证溶液流通率，从而提高溶液的过滤效果。
实施例二：参照图11至图13，在实施例一的基础上，
驱动装置7包括设置在提取箱1上背离回捞通槽45一侧的驱动撑板711，驱动撑板711上转动穿设有驱动轴72，驱动撑板711用于支撑和定位驱动轴72；提取箱1上设置有与驱动轴72连接的驱动电机71，驱动电机71用于提供驱动力；驱动轴72背离驱动电机71的一端依次设置有驱动锥齿轮721、驱动齿轮722和驱动带轮723，驱动锥齿轮721、驱动齿轮722和驱动带轮723用于传递动力；驱动轴72一侧的转动盘41上设置有与驱动齿轮722相啮合的齿轮盘73，驱动齿轮722用于带动齿轮盘73转动；齿轮盘73一侧的回捞撑板461上设置有固定轴74，固定轴74上转动设置有与齿轮盘73和从动齿轮25同时啮合的传动齿轮741，固定轴74用于支撑传动齿轮741。
若干研磨轴53的同一端贯穿至提取箱1外后均设置有从动带轮75，相邻两个从动带轮75之间设置有从动皮带751，从动皮带751用于联动多个从动带轮75；驱动带轮723与靠近驱动带轮723的从动皮带751之间设置有驱动皮带752，驱动皮带752用于带动与其连接的从动带轮75转动。
提取箱1上设置有位于驱动轴72一侧的传动撑板76，传动撑板76上转动穿设有传动轴77，传动撑板76用于支撑传动轴77；传动轴77朝向驱动轴72的一端设置有与驱动锥齿轮721相啮合的传动锥齿轮771，传动轴77背离传动锥齿轮771的一端设置有传动带轮773，背离驱动电机71一侧的L型支撑板15上转动穿设有支撑轴774，支撑轴774用于传递动力；支撑轴774的两端和多个搅拌轴31背离搅拌扇叶32的一端均设置有联动带轮78，位于提取箱1同一侧且相邻两个联动带轮78之间设置有联动皮带781，传动带轮773和靠近传动带轮773的联动带轮78之间设置有传动皮带79，传动皮带79用于带动与其连接的联动带轮78转动。
具体实施过程中，待提取箱1内的溶液加注完成，关闭输送阀门13然后启动驱动电机71，驱动电机71会驱使驱动轴72转动，以带动驱动锥齿轮721、驱动齿轮722和驱动带轮723旋转。
转动的驱动齿轮722会带动齿轮盘73转动，以驱使转动盘41在支撑套筒16上进行旋转，从而实现回捞板43的回捞工作，同时齿轮盘73会通过传动齿轮741带动从动齿轮25转动，从动齿轮25会带动对应的粉碎轴22转动，驱使粉碎齿棍23对磷石膏进行粉碎工作。
转动的驱动带轮723会通过驱动皮带752带动与其连接的从动带轮75转动，该从动带轮75会通过从动皮带751带动其余的从动带轮75转动，而从动带轮75则会带动对应的研磨轴53转动，从而实现对磷石膏的研磨工作。
转动的驱动锥齿轮721会通过传动锥齿轮771带动传动轴77同步转动，传动轴77会带动传动带轮773转动，通过传动皮带79带动与其连接的联动带轮78转动，该联动带轮78会通过联动皮带781带动同一侧的联动带轮78转动，其中联动带轮78会通过支撑轴774带动另一侧的联动带轮78转动，从而通过支撑轴774连接两侧的联动带轮78同步转动，以实现若干的搅拌轴31同时转动，以对溶液进行搅拌。
最后，本发明还提供了一种磷石膏中稀土元素水洗提取工艺，其提取工艺包括如下步骤：
S1：提取准备，首先打开输送阀门13，使溶液通过输送管12进入到提取箱1内，待提取箱1内的溶液加注完成后，关闭输送阀门13然后启动驱动装置7，使驱动装置7驱使驱动粉碎装置2、搅拌装置3、研磨装置5和回捞装置4工作。
S2：放料搅拌，再将磷石膏倒入在粉碎装置2内，粉碎装置2会将磷石膏粉碎后送入提取箱1内，通过搅拌装置3会将粉碎后的磷石膏和溶液进行搅拌混合，从而将稀土元素提取到有机溶剂中，再此过程中磷石膏会产生部分悬浮颗粒，磷石膏悬浮颗粒会被回捞装置4捞起，再送回粉碎装置2内进行粉碎循环，使之与溶液充分混合。
S3：搅拌研磨，随着磷石膏的不断进入，通过研磨装置5研磨后进入到提取箱1内的底部，同时研磨装置5在研磨时也会对溶液进行搅拌，从而使磷石膏和溶液进一步的混合，促进稀土元素提取效果。
S4：提取完成，在完成提取后，通过过滤装置6对溶液中的磷石膏进行过滤，将含有稀土元素的溶液排出，排出完成后关闭驱动装置7，然后对排出的含有稀土元素的溶液进行萃取，使得溶液与稀土元素分离，从而得到高纯度的稀土元素。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种磷石膏中稀土元素水洗提取设备，包括提取箱(1)，所述提取箱(1)底部成V型，且提取箱(1)底部设置有多个支撑腿(11)，所述提取箱(1)上设置有连通提取箱(1)内的输送管(12)，所述输送管(12)上设置有输送阀门(13)，其特征在于：所述提取箱(1)上侧水平设置有支撑筒(14)，所述提取箱(1)的两侧均设置有朝向支撑筒(14)的L型支撑板(15)，两个所述L型支撑板(15)之间设置有支撑套筒(16)，且支撑套筒(16)置于支撑筒(14)内的中轴线上，所述提取箱(1)的一侧设置有用于粉碎磷石膏的粉碎装置(2)，所述提取箱(1)内设置有搅拌装置(3)和研磨装置(5)，所述支撑筒(14)内设置有用于回捞碎磷石膏回捞装置(4)，所述支撑套筒(16)内设置有用于过滤磷石膏的过滤装置(6)，所述提取箱(1)上设置有用于驱动粉碎装置(2)、搅拌装置(3)、研磨装置(5)和回捞装置(4)的驱动装置(7)。
2.根据权利要求1所述的一种磷石膏中稀土元素水洗提取设备，其特征在于：所述粉碎装置(2)包括设置在提取箱(1)一侧向上倾斜的引导框(21)，且所述引导框(21)连通至提取箱(1)内，所述引导框(21)上对称穿设有粉碎轴(22)，所述粉碎轴(22)与引导框(21)转动连接，两个所述粉碎轴(22)上均设置有位于引导框(21)内的粉碎齿棍(23)，且两粉碎齿棍(23)相互咬合，两个所述粉碎轴(22)的同一端均设置有相互啮合的粉碎齿轮(24)，且其中一个粉碎轴(22)的另一端设置有与驱动装置(7)连接的从动齿轮(25)，所述引导框(21)背离提取箱(1)的一端设置有进料漏斗(26)。
3.根据权利要求2所述的一种磷石膏中稀土元素水洗提取设备，其特征在于：所述搅拌装置(3)包括搅拌轴(31)，所述提取箱(1)两内侧壁均沿其长度方向等间距设置有若干搅拌轴(31)，且搅拌轴(31)一端贯穿提取箱(1)并与提取箱(1)转动安装，所述搅拌轴(31)位于提取箱(1)内的一端设置有搅拌扇叶(32)，所述搅拌轴(31)位于提取箱(1)外的一端与驱动装置(7)连接。
4.根据权利要求3所述的一种磷石膏中稀土元素水洗提取设备，其特征在于：所述研磨装置(5)包括设置在提取箱(1)内的V型隔板(51)，所述V型隔板(51)位于支撑筒(14)正下方倒置在提取箱(1)内，且V型隔板(51)上端设置有多个下凹的弧形段(52)，所述弧形段(52)上开设有若干研磨孔，所述提取箱(1)内转动设置有多个与弧形段(52)一一对应的研磨轴(53)，且研磨轴(53)与弧形段(52)同轴线设置，多个所述研磨轴(53)上均设置有若干研磨弧板(54)，所述研磨弧板(54)背离研磨轴(53)的一端通过扭簧铰接有研磨板(55)，且研磨板(55)与对应的弧形段(52)的凹面相抵触，若干所述研磨轴(53)的一端均贯穿至提取箱(1)外并与驱动装置(7)连接。
5.根据权利要求4所述的一种磷石膏中稀土元素水洗提取设备，其特征在于：所述回捞装置(4)包括支撑套筒(16)两侧对称设置的转动盘(41)，所述转动盘(41)与支撑套筒(16)转动连接，且其中一个转动盘(41)与驱动装置(7)连接，两转动盘(41)之间共同设置回捞筒(42)，所述回捞筒(42)外侧壁周向均匀设置有若干回捞板(43)，且回捞板(43)背离支撑套筒(16)的一端与支撑筒(14)内侧相接触，所述回捞板(43)上开设有若干滤水孔(431)，所述支撑筒(14)位于提取罐内的部分开设有若干进水孔(44)；
所述支撑筒(14)上沿长度方向开设有位于引导框(21)一侧的回捞通槽(45)，所述提取箱(1)上设置有朝向回捞通槽(45)倾斜的伸缩顶板(46)，且伸缩顶板(46)的伸缩端与回捞筒(42)相抵触，所述提取箱(1)上对称设置有位于伸缩顶板(46)的两端的回捞撑板(461)；
所述引导框(21)朝向伸缩顶板(46)的一侧开设有回收孔(463)，所述回收孔(463)上通过扭簧铰接有回收门板(47)，所述引导框(21)上设置有位于回收孔(463)上方的冂型架(48)，所述冂型架(48)内滑动设置有与回收门板(47)相抵触的抵紧条(49)，所述伸缩顶板(46)上设置有朝向回收孔(463)倾斜的引导板(462)。
6.根据权利要求1所述的一种磷石膏中稀土元素水洗提取设备，其特征在于：所述过滤装置(6)包括设置在提取箱(1)一侧的过滤撑板(61)，所述过滤撑板(61)安装有真空水泵(62)，所述提取箱(1)内底部水平设置有抽水管(63)，且抽水管(63)的一端贯穿至提取箱(1)外与真空水泵(62)的进水端连接，所述真空水泵(62)的出水端设置有出水管(64)，且出水管(64)与支撑套筒(16)朝向真空水泵(62)的一端连通；
所述支撑套筒(16)内滑动设置有过滤筒(65)，所述过滤筒(65)内设置有多个可拆卸的过滤板(66)，多个过滤板(66)上均开设有过滤孔(67)，位于过滤筒(65)内的若干所述过滤板(66)上的过滤孔(67)孔径沿其液体流动方向逐渐减小，所述支撑套筒(16)上设置有位于过滤筒(65)背离出水管(64)一端的排水管(68)，所述支撑套筒(16)背离出水管(64)的一端设置有可拆卸的阻水盖(69)。
7.根据权利要求5所述的一种磷石膏中稀土元素水洗提取设备，其特征在于：所述驱动装置(7)包括设置在提取箱(1)上背离回捞通槽(45)一侧的驱动撑板(711)，所述驱动撑板(711)上转动穿设有驱动轴(72)，所述提取箱(1)上设置有与驱动轴(72)连接的驱动电机(71)，所述驱动轴(72)背离驱动电机(71)的一端依次设置有驱动锥齿轮(721)、驱动齿轮(722)和驱动带轮(723)，所述驱动轴(72)一侧的转动盘(41)上设置有与驱动齿轮(722)相啮合的齿轮盘(73)，所述齿轮盘(73)一侧的回捞撑板(461)上设置有固定轴(74)，所述固定轴(74)上转动设置有与齿轮盘(73)和从动齿轮(25)同时啮合的传动齿轮(741)；
若干所述研磨轴(53)的同一端贯穿至提取箱(1)外后均设置有从动带轮(75)，相邻两个从动带轮(75)之间设置有从动皮带(751)，所述驱动带轮(723)与靠近驱动带轮(723)的从动皮带(751)之间设置有驱动皮带(752)；
所述提取箱(1)上设置有位于驱动轴(72)一侧的传动撑板(76)，所述传动撑板(76)上转动穿设有传动轴(77)，所述传动轴(77)朝向驱动轴(72)的一端设置有与驱动锥齿轮(721)相啮合的传动锥齿轮(771)，所述传动轴(77)背离传动锥齿轮(771)的一端设置有传动带轮(773)，背离驱动电机(71)一侧的L型支撑板(15)上转动穿设有支撑轴(774)，所述支撑轴(774)的两端和多个搅拌轴(31)背离搅拌扇叶(32)的一端均设置有联动带轮(78)，位于提取箱(1)同一侧且相邻两个联动带轮(78)之间设置有联动皮带(781)，所述传动带轮(773)和靠近传动带轮(773)的联动带轮(78)之间设置有传动皮带(79)。
8.一种磷石膏中稀土元素水洗提取工艺，包括如权利要求1-7任意一项所述的一种磷石膏中稀土元素水洗提取设备，其特征在于，其提取工艺包括如下步骤：
S1：提取准备，首先打开输送阀门(13)，使溶液通过输送管(12)进入到提取箱(1)内，待提取箱(1)内的溶液加注完成后，关闭输送阀门(13)然后启动驱动装置(7)，使驱动装置(7)驱使驱动粉碎装置(2)、搅拌装置(3)、研磨装置(5)和回捞装置(4)工作；
S2：放料搅拌，再将磷石膏倒入在粉碎装置(2)内，粉碎装置(2)会将磷石膏粉碎后送入提取箱(1)内，通过搅拌装置(3)会将粉碎后的磷石膏和溶液进行搅拌混合，从而将稀土元素提取到有机溶剂中，再此过程中磷石膏会产生部分悬浮颗粒，磷石膏悬浮颗粒会被回捞装置(4)捞起，再送回粉碎装置(2)内进行粉碎循环，使之与溶液充分混合；
S3：搅拌研磨，随着磷石膏的不断进入，通过研磨装置(5)研磨后进入到提取箱(1)内的底部，同时研磨装置(5)在研磨时也会对溶液进行搅拌，从而使磷石膏和溶液进一步的混合，促进稀土元素提取效果；
S4：提取完成，在完成提取后，通过过滤装置(6)对溶液中的磷石膏进行过滤，将含有稀土元素的溶液排出，排出完成后关闭驱动装置(7)，然后对排出的含有稀土元素的溶液进行萃取，使得溶液与稀土元素分离，从而得到高纯度的稀土元素。
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2023
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