一种金属废液分离萃取装置的制作方法

本发明主要涉及重金属废液处理的技术领域，具体涉及一种金属废液分离萃取装置。

背景技术：

在电镀、冶金等生产过程中往往采用大量含有重金属的废液，而溶剂萃取技术由于具有能耗低、投资小的优点而成功应用于废液处理领域。

根据申请号为cn201220732536.9的专利文献所提供的一种用于重金属回收的混合萃取装置可知，该产品包括：混合槽、搅拌机、液位计、液位调节器、萃取槽、整流槽及萃取液二次分离槽。本实用新型的有益效果是：该装置具有优越的防腐性和易制造性，应用该萃取装置，采用二次萃取液分离效果高，不但将高含重金属废液得到资源利用，取得经济效益，而且还避免了环境污染。

但上述金属废液萃取装置仍然存在着缺陷，例如上述废液处理装置虽然采用二次萃取液分离而达到效果高的优点，但传统的萃取装置往往采用事先通过管道注入溶剂或溶液的方式添加萃取剂，导致后续添加溶剂时，容易不够及时，且插入萃取罐中的搅拌轴由于不可上升，容易在分液时对萃取后的溶液造成污染。

技术实现要素：

本发明主要提供了一种金属废液分离萃取装置用以解决上述背景技术中提出的技术问题。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：

一种金属废液分离萃取装置，包括萃取罐、与所述萃取罐下层液出口端相连接的膜元件，以及与所述萃取罐上层液出口端相连接的旋流器，述萃取罐外部顶端设有升降组件、与所述升降组件驱动端相连接的溶剂添加组件，以及与所述溶剂添加组件输出端相连接且延伸至萃取罐内部的搅拌组件，所述溶剂添加组件包括与所述升降组件驱动端相连接的升降板、固定于所述升降板顶端的入料箱、固定于所述入料箱内部底端的入料管，以及插接于所述入料管上且延伸至萃取罐内部的溶剂添加管，所述搅拌组件包括通过轴承与所述升降板转动连接的中空搅拌轴，所述中空搅拌轴的底部延伸至萃取罐内部、顶部连接有联动机构，所述中空搅拌轴通过联动机构与溶剂添加管顶部相连接，当需要添加萃取剂时，中空搅拌轴通过联动机构与溶剂添加管连通并带动溶剂添加管进行旋转，以使萃取剂依序经过溶剂添加管、中空搅拌轴并撒入萃取罐内。

进一步的，所述升降组件包括通过丝母与所述升降板相连接且通过轴承与所述萃取罐顶端表面转动连接的丝杆、固定于所述丝杆底端外周面上的第一锥齿轮、与所述第一锥齿轮相啮合的第二锥齿轮，以及与所述第二锥齿轮驱动端相连接且固定于所述萃取罐的第一电机，使得搅拌后的中空搅拌轴脱离下液面，防止上液面因沾染附着在中空搅拌轴上的下液面溶液而影响萃取效果。

进一步的，所述联动机构包括固定于所述中空搅拌轴内壁上的第一棘齿、以及通过旋转轴与所述溶剂添加管外表面转动连接的第二棘齿，从而利用第一棘齿推动溶剂添加管进行角位移，直至溶剂添加管与中空搅拌轴相互连通，从而快速将溶剂撒入萃取罐内。

进一步的，所述旋转轴的两端外表面均套设有扭簧，每个所述扭簧均与所述第二棘齿相抵接，使得第一棘齿不断滑过第二棘齿并对第二棘齿进行推动时，借助扭簧的弹力使得第二棘齿不断返回原来的工作位置，等待下一次第一棘齿的推动。

进一步的，所述中空搅拌轴驱动端与转动组件相连接，所述转动组件包括固定于所述萃取罐外表面的第二电机、以及固定于所述第二电机输出轴上和所述中空搅拌轴顶端外表面的皮带轮，两个所述皮带轮之间通过皮带相连接，从而带动中空搅拌轴进行旋转，以通过中空搅拌轴的旋转对萃取罐内部溶剂以及废液进行混合。

进一步的，所述入料箱内部固定有第一导料台和第二导料台，所述第一导料台和第二导料台分别位于所述入料管的两侧，从而方便利用靠近入料管用于进料的第一通孔一端进行出料。

进一步的，所述入料管的外表面和所述溶剂添加管延伸至入料管内部的一端外表面均开设有第一通孔，入料管外的溶剂穿过该对齐后的第一通孔流入溶剂添加管内，方便溶剂添加管的入料。

进一步的，所述中空搅拌轴的底端外表面和溶剂添加管延伸至中空搅拌轴的底端外周面均开设有第二通孔，使得溶剂添加管借助该对齐后的第二通孔流入到萃取罐中进行混合。

进一步的，所述中空搅拌轴的底端两侧均通过螺纹啮合连接有螺纹柱，每个所述螺纹柱远离另一个所述螺纹柱的一侧均固定有搅拌叶片，从而利用中空搅拌轴底端的搅拌叶片对萃取罐内混合液进行搅拌，提高混合效果。

进一步的，所述萃取罐的顶端内壁表面固定有喷头，使得萃取罐通过其内喷头对上升的搅拌叶片进行清理。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

其一，本发明能够在萃取装置对重金属废液萃取时快速添加溶剂，从而提高萃取效率，具体为：中空搅拌轴正转，中空搅拌轴通过联动机构带动溶剂添加管进行旋转，使得溶剂添加管、萃取罐和入料箱相互连通，使得溶剂添加管内溶剂借助该对齐后的第二通孔流入到萃取罐中进行混合。

其二，本发明通过能够减少中空搅拌轴与萃取后与不同液位的混合液的接触面积，从而提高萃取效果，具体为：升降组件带动中空搅拌轴进行升降，使得搅拌后的中空搅拌轴脱离下液面，防止上液面因沾染附着在中空搅拌轴上的下液面溶液而影响萃取效果。

以下将结合附图与具体的实施例对本发明进行详细的解释说明。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明萃取罐的内部图；

图3为图2中的a区结构放大图；

图4为本发明转动组件的结构示意图；

图5为本发明联动机构的结构示意图；

图6为本发明的侧视图；

图7为本发明的俯视图；

图8为本发明的轴测图。

图中：10、萃取罐；11、升降组件；111、丝杆；112、第一锥齿轮；113、第二锥齿轮；114、第一电机；12、溶剂添加组件；121、入料箱；122、入料管；123、第一通孔；124、溶剂添加管；125、第二导料台；126、升降板；127、第一导料台；13、转动组件；131、第二电机；132、皮带轮；14、搅拌组件；141、中空搅拌轴；142、搅拌叶片；143、联动机构；1431、第一棘齿；1432、第二棘齿；1433、旋转轴；1434、扭簧；144、螺纹柱；145、第二通孔；15、喷头；20、膜元件；30、旋流器。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更加全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是本发明可以通过不同的形式来实现，并不限于文本所描述的实施例，相反的，提供这些实施例是为了使对本发明公开的内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上也可以存在居中的元件，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件，本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常连接的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语知识为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例，请参照附图1-8，在本发明一优选的实施例中，一种金属废液分离萃取装置，包括萃取罐10、与所述萃取罐10下层液出口端相连接的膜元件20，以及与所述萃取罐10上层液出口端相连接的旋流器30，述萃取罐10外部顶端设有升降组件11、与所述升降组件11驱动端相连接的溶剂添加组件12，以及与所述溶剂添加组件12输出端相连接且延伸至萃取罐10内部的搅拌组件14，所述溶剂添加组件12包括与所述升降组件11驱动端相连接的升降板126、固定于所述升降板126顶端的入料箱121、固定于所述入料箱121内部底端的入料管122，以及插接于所述入料管122上且延伸至萃取罐10内部的溶剂添加管124，所述搅拌组件14包括通过轴承与所述升降板126转动连接的中空搅拌轴141，所述中空搅拌轴141的底部延伸至萃取罐10内部、顶部连接有联动机构143，所述中空搅拌轴141通过联动机构143与溶剂添加管124顶部相连接，当需要添加萃取剂时，中空搅拌轴141通过联动机构143与溶剂添加管124连通并带动溶剂添加管124进行旋转，以使萃取剂依序经过溶剂添加管124、中空搅拌轴141并撒入萃取罐10内；

需要说明的是，在本实施例中，使得中空搅拌轴141正转时，中空搅拌轴141通过联动机构143带动溶剂添加管124进行旋转，使得溶剂添加管124顶端第一通孔123与入料管122上的第一通孔123相对齐，入料管122外的溶剂穿过该对齐后的第一通孔123流入溶剂添加管124内，且溶剂添加管124底端第二通孔145与中空搅拌轴141底端第二通孔145相对齐时，溶剂添加管124借助该对齐后的第二通孔145流入到萃取罐10中进行混合；

进一步的，中空搅拌轴141反转时，中空搅拌轴141未带动溶剂添加管124旋转，使得溶剂添加管124与中空搅拌轴141无法连通，从而仅利用中空搅拌轴141对萃取罐10内进行搅拌；

进一步的，通过升降组件11带动中空搅拌轴141进行升降，使得搅拌后的中空搅拌轴141脱离下液面，防止上液面因沾染附着在中空搅拌轴上的下液面溶液而影响萃取效果。

具体的，请着重参照附图2和4，在本发明另一优选的实施例中，所述升降组件11包括通过丝母与所述升降板126相连接且通过轴承与所述萃取罐10顶端表面转动连接的丝杆111、固定于所述丝杆111底端外周面上的第一锥齿轮112、与所述第一锥齿轮112相啮合的第二锥齿轮113，以及与所述第二锥齿轮113驱动端相连接且固定于所述萃取罐10的第一电机114；

需要说明的是，在本实施例中，所述升降组件11包括通过丝母与所述升降板126相连接且通过轴承与所述萃取罐10顶端表面转动连接的丝杆111、固定于所述丝杆111底端外周面上的第一锥齿轮112、与所述第一锥齿轮112相啮合的第二锥齿轮113，以及与所述第二锥齿轮113驱动端相连接且固定于所述萃取罐10的第一电机114；

进一步的，使用固定在升降板126上的电动推杆推动升降板126进行升降，减少因第一锥齿轮112而占用的升降板126与萃取罐10顶端表面之间的空间。

具体的，请着重参照附图3和5，在本发明另一优选的实施例中，所述联动机构143包括固定于所述中空搅拌轴141内壁上的第一棘齿1431、以及通过旋转轴1433与所述溶剂添加管124外表面转动连接的第二棘齿1432，所述旋转轴1433的两端外表面均套设有扭簧1434，每个所述扭簧1434均与所述第二棘齿1432相抵接；

需要说明的是，在本实施例中，使得中空搅拌轴141正转时，由于中空搅拌轴141内壁上的第一棘齿1431与溶剂添加管124外壁上的第二棘齿1432相抵接，从而利用第一棘齿1431推动溶剂添加管124进行角位移，直至溶剂添加管124与中空搅拌轴141相互连通，从而快速将溶剂撒入萃取罐10内；

进一步的，使得中空搅拌轴141反转时，第一棘齿1431不断滑过第二棘齿1432，从而防止中空搅拌轴141带动溶剂添加管124进行角位移，进而防止溶剂添加管124内溶剂撒入萃取罐10内部，且由于第二棘齿1432通过旋转轴1433与溶剂添加管124转动连接，且旋转轴1433上套设有与第二棘齿1432相抵接的扭簧1434，使得第一棘齿1431不断滑过第二棘齿1432并对第二棘齿1432进行推动时，借助扭簧1434的弹力使得第二棘齿1432不断返回原来的工作位置，等待下一次第一棘齿1431的推动。

具体的，请着重参照附图2和4，在本发明另一优选的实施例中，所述中空搅拌轴141驱动端与转动组件13相连接，所述转动组件13包括固定于所述萃取罐10外表面的第二电机131、以及固定于所述第二电机131输出轴上和所述中空搅拌轴141顶端外表面的皮带轮132，两个所述皮带轮132之间通过皮带相连接；

需要说明的是，在本实施例中，使得第二电机131输出轴带动其上皮带轮132进行旋转时，由于该皮带轮132与中空搅拌轴141上的中空搅拌轴141之间通过皮带相连接，从而带动中空搅拌轴141进行旋转，以通过中空搅拌轴141的旋转对萃取罐10内部溶剂以及废液进行混合；

具体的，请着重参照附图2和4，在本发明另一优选的实施例中，所述入料箱121内部固定有第一导料台127和第二导料台125，所述第一导料台127和第二导料台125分别位于所述入料管122的两侧，所述入料管122的外表面和所述溶剂添加管124延伸至入料管122内部的一端外表面均开设有第一通孔123；

需要说明的是，在本实施例中，使得入料箱121内部溶剂得以借助相对高度较高的第一导料台127掉入相对高度较低的第二导料台125顶端，从而方便利用靠近入料管122用于进料的第一通孔123一端进行出料，所述中空搅拌轴141的底端外表面和溶剂添加管124延伸至中空搅拌轴141的底端外周面均开设有第二通孔145；

进一步的，将入料箱121设置成圆柱形，将第一导料台127和第二导料台125设置成半锥形，从而方便引导溶剂掉入处于圆心位置的入料管122中；

进一步的，使得入料管122进行角位移使其上第一通孔123与溶剂添加管124上的第一通孔123相对齐时，入料管122外的溶剂穿过该对齐后的第一通孔123流入溶剂添加管124内，方便溶剂添加管124的入料；

进一步的，使得溶剂添加管124底端第二通孔145与中空搅拌轴141底端第二通孔145相对齐时，溶剂添加管124借助该对齐后的第二通孔145流入到萃取罐10中进行混合。

具体的，请着重参照附图2和4，所述中空搅拌轴141的底端两侧均通过螺纹啮合连接有螺纹柱144，每个所述螺纹柱144远离另一个所述螺纹柱144的一侧均固定有搅拌叶片142，所述萃取罐10的顶端内壁表面固定有喷头15；

进一步的，从而利用中空搅拌轴141底端的搅拌叶片142对萃取罐10内混合液进行搅拌，提高混合效果；

进一步的，由于搅拌叶片142通过螺纹柱144与中空搅拌轴141相连接，中空搅拌轴141通过螺纹与螺纹柱144啮合连接，从而方便搅拌叶片142的拆卸；

进一步的，使得萃取罐10通过其内喷头15对上升的搅拌叶片142进行清理。

本发明的具体操作方式如下：

在使用分离萃取装置对重金属废液进行分离萃取时，首先引导萃取剂和重金属废液进入萃取罐10中，再利用转动组件13使得萃取罐10顶端转动连接的中空搅拌轴141正转，中空搅拌轴141通过联动机构143带动溶剂添加管124进行旋转，使得溶剂添加管124顶端第一通孔123与入料管122上的第一通孔123相对齐，入料管122外的溶剂穿过该对齐后的第一通孔123流入溶剂添加管124内，且溶剂添加管124底端第二通孔145与中空搅拌轴141底端第二通孔145相对齐，溶剂添加管124内溶剂借助该对齐后的第二通孔145流入到萃取罐10中进行混合；

中空搅拌轴141反转时，中空搅拌轴141未带动溶剂添加管124旋转，使得溶剂添加管124与中空搅拌轴141无法连通，从而仅利用中空搅拌轴141对萃取罐10内进行搅拌；

再利用与萃取罐10下层液出口端的膜元件20对含有少量重金属物质的下层液进行过滤，通过与萃取罐10上层液出口端相连接的旋流器30对含有较多重金属溶剂的上层液进一步分离。

上述结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的这种非实质改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围之内。