CN218372036U - 铁基复合纳米材料回收装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种铁基复合纳米材料回收装置，包括反应箱、电磁分离机构、沉淀箱和收集箱，反应箱用于储存待处理水；电磁分离机构包括主管体和多个电磁分离模组，主管体具有进口、第一出口和第二出口，反应箱与进口连通；主管体还设有多个装配孔，多个电磁分离模组分别一一对应的与多个装配孔可拆卸地连接，每个电磁分离模组均能伸入主管体的管腔中，以在待处理水流经主管体时吸附纳米零价铁；沉淀箱与第一出口连通，收集箱与第二出口连通。该回收装置结构合理，回收效率高，且运行成本低。

Description

铁基复合纳米材料回收装置

技术领域

本申请涉及环保设备领域，具体而言，涉及一种铁基复合纳米材料回收装置。

背景技术

目前，稀贵金属是极为重要的资源，被广泛应用于航空航天、石油化工、电子电器、通讯等现代科技与工业领域中。近年来，随着新兴高科技产业的蓬勃发展，世界各国对稀贵金属的需求在不断扩大。冶炼、电镀等行业产生的废水中含有大量的重金属离子，其中包括金、银、钯、铂等稀贵金属离子，采用传统处理技术只能将其中重金属离子浓度降至标准以下，但无法实现对其中稀贵金属离子的富集回收，造成了极大的资源浪费。现有技术中，逐渐出现了利用纳米零价铁富集回收稀贵金属离子的方法和设备。请参考现有专利CN103342423B记载的技术方案。该方案中，由于纳米铁的添加量基本为过量状态，反应过程中纳米铁的残留量大，残留的纳米铁直接排出，造成了浪费。而为了减少纳米铁的浪费，现有专利CN113816560A提供了一种纳米材料回收装置，通过将反应后的水通入电磁分离管组，进行回收。该专利中，电磁分离管组为集成式结构，电磁组件设于管体内部，电磁组件的维修和更换操作不便，如果出现故障或其他紧急情况，需要更换整个电磁分离管组，运行成本高。

实用新型内容

本申请提供一种铁基复合纳米材料回收装置，以改善上述问题。

本实用新型具体是这样的：

基于上述目的，本实施例提供了一种铁基复合纳米材料回收装置，包括反应箱、电磁分离机构、沉淀箱和收集箱，所述反应箱用于储存待处理水；所述电磁分离机构包括主管体和多个电磁分离模组，所述主管体具有进口、第一出口和第二出口，所述反应箱与所述进口连通；所述主管体还设有多个装配孔，所述多个电磁分离模组分别一一对应的与所述多个装配孔可拆卸地连接，每个所述电磁分离模组均能伸入所述主管体的管腔中，以在所述待处理水流经所述主管体时吸附纳米零价铁；所述沉淀箱与所述第一出口连通，所述收集箱与所述第二出口连通。

在本实用新型的一种实施例中，所述反应箱内设置有隔板，所述隔板设置为网格结构，所述隔板将所述反应箱分隔形成连通的第一腔室和第二腔室，所述反应箱设有与所述第一腔室连通的进水口和添料口；所述第二腔室与所述主管体连通。

在本实用新型的一种实施例中，所述电磁分离模组包括装配板、装配轴、多个定位板和多个电磁铁，所述装配板与所述装配孔可拆卸地连接，且二者之间设置有密封圈；所述装配轴与所述装配板连接，所述多个定位板均与所述装配轴连接，所述多个电磁铁分别与所述多个定位板一一对应连接；所述多个电磁铁均位于所述主管体内。

在本实用新型的一种实施例中，所述定位板上设置有安装孔，所述电磁铁嵌设于所述安装孔内；所述定位板上设置有第一穿线孔，所述装配轴内设置有第二穿线孔，每个所述定位板上的第一穿线孔均与所述第二穿线孔连通。

在本实用新型的一种实施例中，所述装配轴与所述装配板通过轴承可转动地连接。

在本实用新型的一种实施例中，所述装配轴包括第一轴体、第二轴体和球铰，所述第一轴体与所述装配板可转动地连接，所述第二轴体通过球铰与所述第一轴体活动连接，所述多个定位板均设于所述第二轴体上。

在本实用新型的一种实施例中，所述装配孔设置有连通的第一孔段和第二孔段，所述第二孔段连通所述主管体的管腔；所述第一孔段的横截面轮廓为多边形，所述第一孔段的横截面积在从所述第二孔段向所述第一孔段的方向上逐渐增大；所述第二孔段的横截面轮廓为圆形，所述第二孔段的横截面积在从所述第二孔段向所述第一孔段的方向上逐渐增大；所述密封圈设于所述第二孔段的孔壁上；

所述装配板包括相连的固定板体和密封凸体，所述密封凸体同时与所述第一孔段和所述第二孔段插接配合，所述固定板体与所述主管体可拆卸地连接；所述装配轴与所述密封凸体连接。

在本实用新型的一种实施例中，所述第二孔段的孔壁上设置有环形槽，所述密封圈卡接于所述环形槽内。

在本实用新型的一种实施例中，所述主管体的外周面上设置有加厚部，所述装配孔贯穿所述加厚部；所述固定板体与所述加厚部可拆卸地连接。

在本实用新型的一种实施例中，所述主管体通过第一管道与所述沉淀箱连通，所述主管体通过第二管道与所述收集箱连通，所述第一管道上设置有第一电磁阀，所述第二管道上设置有第二电磁阀。

本实用新型的有益效果是：

综上所述，本实施例提供的铁基复合纳米材料回收装置，通过将电磁分离模组与主管体可拆卸地连接，当需要维修或检修电磁分离模组时，将其从主管体上拆卸下来。同时，多个电磁分离模组独立设置，相互之间不会产生干扰，可以针对性的对相应的电磁分离模组进行分离，不需要将整个电磁分离机构均拆卸，降低了劳动强度，提高了作业效率，且降低了维修或检修的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请提供的铁基复合纳米材料回收装置的结构示意图；

图2为本申请提供的反应箱的结构示意图；

图3为本申请提供的电磁分离机构的部分结构示意图；

图4为图3中的局部放大的结构示意图。

图标：

100-反应箱；110-隔板；120-第一腔室；130-第二腔室；200-电磁分离机构；210-主管体；211-加厚部；212-装配孔；213-密封圈；220-电磁分离模组；221-装配板；2211-固定板体；2212-密封凸体；2213-密封盖；222-装配轴；2221-容置腔；2222-第一轴体；2223-第二轴体；2224-球铰；223-定位板；2231-安装孔；2232-穿线孔；2233-螺纹杆；224-电磁铁；300-沉淀箱；400-收集箱；500-输送管；510-第一阀门；520-第二阀门；600-第一管道；610-第三阀门；700-第二管道；710-第四阀门。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的铁基复合纳米材料回收装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

目前，为了回收处理水中贵金属的纳米铁材料，现有技术中，通过将待处理水通入电磁分离管组中，通过磁性吸附纳米铁，实现对纳米铁的回收。由于电磁分离管组为集成式结构，多个电磁铁均设于一个封闭的管体中，需要维修或检修时，需要将整个电磁分离管组均拆卸下来或者更换，维修和检修不便，且成本高。

鉴于此，设计者提供了一种铁基复合纳米材料回收装置，能够降低检修或维修的难度，提高作业效率，降低维修或检修的成本。

请参阅图1-图4，本实施例中，铁基复合纳米材料回收装置包括反应箱100、电磁分离机构200、沉淀箱300和收集箱400，反应箱100用于储存待处理水；电磁分离机构包括主管体210和多个电磁分离模组220，主管体210具有进口、第一出口和第二出口，反应箱100与进口连通；主管体210还设有多个装配孔212，多个电磁分离模组220分别一一对应的与多个装配孔212可拆卸地连接，每个电磁分离模组220均能伸入主管体210的管腔中，以在待处理水流经主管体210时吸附纳米零价铁；沉淀箱300与第一出口连通，收集箱400与第二出口连通。

本实施例提供的铁基复合纳米材料回收装置的工作原理如下：

将待处理水通入反应箱100中，同时，将纳米铁复合材料添加至反应箱100中，纳米铁复合材料与待处理水进行混合，纳米铁复合材料能与待处理水中的金属进行反应，实现金属的回收。然后，利用反应箱100中的水泵或者利用重力作用使反应箱100中的经过反应的水进入到主管体210中并流向沉淀箱300或收集箱400，水在主管体210中流动的过程中经过主管体210中的多个电磁分离模组220，纳米铁被电磁分离模组220吸附，实现回收。应当理解，主管体210和沉淀箱300或主管体210与收集箱400为择一连通，例如，当反应箱100中的水与纳米铁反应后进入到主管体210中，此时，纳米铁被电磁铁224模组吸附，水会直接流向沉淀箱300。当需要进行纳米铁回收时，此时，断开反应箱100与主管体210的连通，且使主管体210与沉淀箱300断开而与收集箱400连通，将清水通入主管体210中，并且调整电磁铁224模组为断电状态，此时，被吸附的纳米铁能够从电磁模组上脱离，被清水携带的纳米铁能够进入到收集箱400，从而便于后续对纳米铁进行收集。

需要说明的是，回收的纳米铁为纳米零价铁。

请结合图1，本实施例中，应当理解，反应箱100通过输送管500与主管体210的进口连通。可以输送管500上设置第一阀门510和第二阀门520，第一阀门510能够控制反应箱100和主管体210的通断。第二阀门520能够与输送清水的水源连接，从而控制与清水的水源的通断。也即，当需要进行纳米铁回收时，关闭第一阀门510，打开第二阀门520，将清水从第二阀门520通入输水管并进入主管体210中。同时，主管体210的第一出口通过第一管道600与沉淀箱300连通，第一管道600上设置有第三阀门610，主管体210的第二出口通过第二管道700与收集箱400连通，第二管道700上设置有第四阀门710。第一阀门510、第二阀门520、第三阀门610和第四阀门710均可以为电磁阀。

请结合图2，本实施例中，可选的，反应箱100为长方体形箱体，反应箱100内设置有隔板110，隔板110设置为网格结构，隔板110将反应箱100分隔形成连通的第一腔室120和第二腔室130，反应箱100设有与第一腔室120连通的进水口和添料口；第二腔室130与主管体210通过输送管500连通。待处理水进入第一腔室120中，通过隔板110将部分杂质过滤后进入第二腔室130，并且纳米铁粉料可以从添料口添加至第一腔室120内。

本实施例中，可选的，主管体210可以设置为方形管，多个装配孔212均设于主管体210的一侧板上且间隔排布，同时，多个装配孔212依次错开排布，也即在主管体210的轴向上，多个装配孔212交错排布，使得多个电磁分离模组220也交错排布，更好的阻挡水，能够增加水在主管体210中流动的时间，提高纳米铁被吸附的概率，提高回收率。

请结合图1和图3，进一步的，主管体210上设置有多个加厚部211，每个加厚部211处设置有一个装配孔212，如此，既能增加装配孔212的深度，又不会增加主管体210整体的厚度，仅将主管体210的局部位置加厚，节省材料，降低成本。同时，装配孔212包括连通的第一孔段和第二孔段，第二孔段连通主管体210的管腔。第一孔段的横截面轮廓为多边形，例如，第一孔段的横截面轮廓为四边形，第一孔段的横截面积在从第二孔段向第一孔段的方向上逐渐增大。第二孔段的横截面轮廓为圆形，第二孔段的横截面积在从第二孔段向第一孔段的方向上逐渐增大，第二孔段的孔壁上设置有环形槽，环形槽中嵌设有密封圈213。如此设计，第一孔段具有导向以及定位的作用，第二孔段具有增强密封性的作用，当电磁分离模组220与装配孔212配合时，不易在配合处产生泄漏。

应当理解，第一孔段和第二孔段的轴线共线，第一孔段的横截面和第二孔段的横截面均为垂直于装配孔212的轴线的平面。

请结合图3和图4，本实施例中，可选的，每个电磁分离模组220的结构设置为相同，本实施例中，以一个电磁模组的结构为例进行说明。电磁分离模组220包括装配板221、装配轴222、多个定位板223和多个电磁铁224。装配板221与装配孔212可拆卸地连接，具体的，装配板221包括相连的固定板体2211和密封凸体2212，密封凸体2212同时与第一孔段和第二孔段插接配合，也即密封凸体2212具有与第一孔段贴合的四棱锥部和与第二孔段配合的圆锥部，四棱锥部与第一孔段密封贴合，圆锥部与第二孔段密封贴合。并且，固定板体2211可以通过螺钉与主管体210上对应的加厚部211可拆卸地连接。装配轴222与密封凸体2212二者可以为设置为一体式结构，装配轴222内部设置有容置腔2221，容置腔2221延伸至密封凸体2212内并且贯穿固定板体2211，固定板体2211上设置有可拆卸连接的密封盖2213。并且，装配轴222上设置有多个螺纹孔，多个螺纹孔均与容置腔2221连通。多个定位板223均与装配轴222连接，每个定位板223上设置有安装孔2231和穿线孔2232，并且定位板223具有螺纹杆2233，穿线孔2232与螺纹杆2233同轴，螺纹杆2233与对应的螺纹孔螺接，且螺纹杆2233和螺纹孔之间设置有密封胶层，提高密封性。并且，多个电磁铁224分别与多个定位板223一一对应连接，也即每个电磁铁224嵌设在安装孔2231中，与电磁铁224连接的电源线穿设在穿线孔2232内，并且电源线与穿线孔2232为密封配合，例如可以采用过盈配合实现密封，或者在电源线和穿线孔2232之间设置密封胶层。多个电磁铁224均位于主管体210内。

应当理解，可以在容置腔2221中设置电池，将电源线与电池电连接。电池的开关可以按需设置。例如，电池的开关可以设置在加厚部211上。当打开密封盖2213后，可以拆装电池。

可选的，装配轴222包括第一轴体2222、第二轴体2223和球铰2224，第一轴体2222与装配板221通过轴承可转动地连接，该轴承为密封轴承，既能够实现第一轴体2222与转配板的转动，还能够实现二者的密封连接。第二轴体2223通过球铰2224与第一轴体2222活动连接，多个定位板223均设于第二轴体2223上。应当理解，容置腔2221分布在第一轴体2222和第二轴体2223内，且于球铰2224处连通。应当理解，球铰2224包括球头杆和球头槽，球头杆与第二轴体2223连接，球头槽设于第一轴体2222上，球头杆与球头槽可转动地配合，球头杆上设有第一通孔，第一通孔与球头槽连通，球头槽的槽底设有第二通孔，如此，第一通孔和第二通孔实现第一轴体2222内腔室和第二轴体2223内腔室的连通。进一步的，在球头杆和球头槽之间设置密封层，提高密封性。如此设计，当水在主管体210内流动时，水能冲击电磁铁224，并且带动电磁铁224摆动和转动，从而提高电磁铁224与纳米铁接触概率，提供回收率。

需要说明的是，回收的纳米铁可以通入反应箱100，从而再次参与反应。

本实施例提供的铁基复合纳米材料回收装置，纳米铁的回收效果好，并且，整个回收装置的维修和检修方便，降低运行成本。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种铁基复合纳米材料回收装置，其特征在于，包括：

反应箱、电磁分离机构、沉淀箱和收集箱，所述反应箱用于储存待处理水；所述电磁分离机构包括主管体和多个电磁分离模组，所述主管体具有进口、第一出口和第二出口，所述反应箱与所述进口连通；所述主管体还设有多个装配孔，所述多个电磁分离模组分别一一对应的与所述多个装配孔可拆卸地连接，每个所述电磁分离模组均能伸入所述主管体的管腔中，以在所述待处理水流经所述主管体时吸附纳米零价铁；所述沉淀箱与所述第一出口连通，所述收集箱与所述第二出口连通。

2.根据权利要求1所述的铁基复合纳米材料回收装置，其特征在于：

所述反应箱内设置有隔板，所述隔板设置为网格结构，所述隔板将所述反应箱分隔形成连通的第一腔室和第二腔室，所述反应箱设有与所述第一腔室连通的进水口和添料口；所述第二腔室与所述主管体连通。

3.根据权利要求1所述的铁基复合纳米材料回收装置，其特征在于：

所述电磁分离模组包括装配板、装配轴、多个定位板和多个电磁铁，所述装配板与所述装配孔可拆卸地连接，且二者之间设置有密封圈；所述装配轴与所述装配板连接，所述多个定位板均与所述装配轴连接，所述多个电磁铁分别与所述多个定位板一一对应连接；所述多个电磁铁均位于所述主管体内。

4.根据权利要求3所述的铁基复合纳米材料回收装置，其特征在于：

所述定位板上设置有安装孔，所述电磁铁嵌设于所述安装孔内；所述定位板上设置有第一穿线孔，所述装配轴内设置有第二穿线孔，每个所述定位板上的第一穿线孔均与所述第二穿线孔连通。

5.根据权利要求3所述的铁基复合纳米材料回收装置，其特征在于：

所述装配轴与所述装配板通过轴承可转动地连接。

6.根据权利要求5所述的铁基复合纳米材料回收装置，其特征在于：

所述装配轴包括第一轴体、第二轴体和球铰，所述第一轴体与所述装配板可转动地连接，所述第二轴体通过球铰与所述第一轴体活动连接，所述多个定位板均设于所述第二轴体上。

7.根据权利要求3所述的铁基复合纳米材料回收装置，其特征在于：

所述装配孔设置有连通的第一孔段和第二孔段，所述第二孔段连通所述主管体的管腔；所述第一孔段的横截面轮廓为多边形，所述第一孔段的横截面积在从所述第二孔段向所述第一孔段的方向上逐渐增大；所述第二孔段的横截面轮廓为圆形，所述第二孔段的横截面积在从所述第二孔段向所述第一孔段的方向上逐渐增大；所述密封圈设于所述第二孔段的孔壁上；

所述装配板包括相连的固定板体和密封凸体，所述密封凸体同时与所述第一孔段和所述第二孔段插接配合，所述固定板体与所述主管体可拆卸地连接；所述装配轴与所述密封凸体连接。

8.根据权利要求7所述的铁基复合纳米材料回收装置，其特征在于：

所述第二孔段的孔壁上设置有环形槽，所述密封圈卡接于所述环形槽内。

9.根据权利要求7所述的铁基复合纳米材料回收装置，其特征在于：

所述主管体的外周面上设置有加厚部，所述装配孔贯穿所述加厚部；所述固定板体与所述加厚部可拆卸地连接。

10.根据权利要求1所述的铁基复合纳米材料回收装置，其特征在于：

所述主管体通过第一管道与所述沉淀箱连通，所述主管体通过第二管道与所述收集箱连通，所述第一管道上设置有第一电磁阀，所述第二管道上设置有第二电磁阀。

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