从废液中同时分离各种金属离子及固体颗粒的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及从工业废液中分离有价金属及固体杂质技术，具体地说一种基于改进的旋流电解技术以及旋流分离技术，可同时分离各种金属离子及固体颗粒的方法及装置。
【背景技术】
[0002]工业废液中含有较重的金属及其它固体颗粒，如不加以处理，排放出来对当地的环境会产生污染，严重影响当地的生活环境及土地质量。工业废水的处理，如果首先分离出金属及固体颗粒，再对除杂后废水进行后期化学或其他处理，这样就能快速有效地完成废水处理任务。
[0003]现有的旋流电解技术是基于各种金属离子理论析出电位差异，即欲被提取的金属只要与溶液体系中其他金属离子有较大的电位差，则电位较正的金属易于在阴极优先析出，通过高速旋转液流，分离出特定的金属，其他金属则不被分离。另外一方面，旋流分离技术广泛应用于固液分离过程中，用于分离去除悬浮液中较重的颗粒。悬浮液在分离器上部沿切线高速进入，在离心力的作用下，粗重颗粒被抛向器壁并旋转向下和形成的浓液一起排出，清液则旋转到一定程度后随二次上旋涡流排出。
[0004]现有的旋流电解技术，在一次分离过程中，只能主要分离出特定的金属，不能对其他金属进行分离，此外，也不能对固体颗粒进行分离。而旋流分离技术，则只能分离固体颗粒，不能分离金属离子杂质，因此二者单独应用均不能同时分离各种金属离子和固体颗粒。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型针对上述技术的缺陷，提供一种从废液中同时分离各种金属离子及固体颗粒的装置，其将旋流分离和旋流电解的结合，可同时分离各种金属离子及固体颗粒，能大大地提高工业废水的处理效率、降低处理成本。
[0006]为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是:一种从废液中同时分离各种金属离子及固体颗粒的装置，其包括旋流器壳体，所述旋流器壳体的上、下两端分别设有出水口和固体颗粒排放口，该旋流器壳体的侧壁上设有一进水口，所述旋流器壳体内安装有一倒圆锥体结构的阴极，所述阴极与旋流器壳体的结构相匹配且位于旋流器壳体的内壁，在旋流器壳体内部设有一阳极，所述阳极位于旋流器壳体的中心。
[0007]其在旋流分离器基础上，增加电解阴极和阳极，并且能产生上旋涡流，阴极倾斜方向(倒锥形)及电解旋流方向与常规旋流电解技术相反。这样就可以在同一分离装置上进行旋流电解和旋流分离，实现对各种有价金属和固体颗粒同时进行分离，将它们从废液中分离出来。
[0008]原液(指废液或经过入水口过滤器过滤后的液体)以切线方向进入壳体上部，形成旋流运动，在离心力作用下，质量较大的固体颗粒向置于壳体内壁的阴极运动，在重力作用下沉降于锥体的底部，通过固体颗粒排放口排出。上旋涡流再经出水滤网将细小颗粒过滤，最后由出水口排出，从而实现固体颗粒与液体的分离。
[0009]原液中的金属离子在阴极-阳极间的电场以及离心力作用下，向阴极聚集。金属离子在阴极得到电子后还原成金属。金属沉积在阴极表面，从而把金属离子从原液中分离出来。
[0010]由于阴极釆用倒锥体结构，而且旋流由下向上运动，在离心力的作用下，各种金属离子(其质量不同)都可以在不同的阴极位置与阴极接触，从阴极接收电子沉积析出，这解决了常规旋流电解法只能分离特定金属的问题。
[0011]该装置进一步包括一电解电源，所述电解电源的正负极分别与阳极和阴极通过导线连接。
[0012]所述阳极为圆柱体，阴极和阳极为可拆移结构，方便对阴极所电积的金属进行剥离、以及对阳极进行清洗。
[0013]所述阴极与旋流器壳体的锥角均为5-80°。
[0014]所述阴极的上表面的位置不高于进水口的高度。
[0015]在出水口处设置一出水口过滤网。
[0016]该装置进一步包括一水泵，所述水泵与进水口相连通，用于将废液引入进水口内。在水泵和进水口之间设有一入水口过滤器，在该入水口过滤器内安装有入水口过滤网，用于把废液中较大的杂质过滤掉。
[0017]本实用新型提供的一种能从废液中同时分离各种金属离子及固体颗粒的装置，其有益效果在于:
[0018]1、原液中的金属离子在阴极-阳极间的电场以及离心力作用下，向阴极聚集。金属离子在阴极得到电子后还原成金属。金属沉积在阴极表面，从而把金属离子从原液中分离出来。由于阴极釆用倒锥体结构，而且旋流由下向上运动，在离心力的作用下，各种金属离子(其质量不同)都可以在不同的阴极位置与阴极接触，从阴极接收电子沉积析出，摒弃了常规旋流电解法只能分离一种特定的金属离子，不能同时对其他金属离子进行分离的问题。
[0019]2、原液以切线方向进入壳体上部，形成旋流运动，在离心力作用下，质量较大的固体颗粒向置于壳体内壁的阴极运动，在重力作用下沉降于锥体的底部，通过固体颗粒排放口排出。上旋涡流再经出水滤网将细小颗粒过滤，最后由出水口排出，从而实现固体颗粒与液体的分离，摒弃了旋流分离法只能分离固体颗粒，不能分离金属离子的问题，能大大地提高工业废水的处理效率、降低处理成本。
【附图说明】
[0020]下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。
[0021]附图1为本实用新型的从废液中同时分离各种金属离子及固体颗粒的装置的示意图。
[0022]图中:1、进水口 ；2、出水口 ；3、固体颗粒排放口 ；4、阴极；5、阳极；6、入水口过滤器；7、入水口过滤网；8、出水口过滤网；9、旋流器壳体；10、电解电源；11、水泵。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图，对本实用新型实施例中的技术方案做进一步描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于对本实用新型保护的范围。
[0024]请参照图1所示，一种能从废液中同时分离各种金属离子及固体颗粒的装置，其包括:进水口 1、出水口 2、固体颗粒排放口 3、阴极4、阳极5、入水口过滤器6、入水口过滤网7、出水口过滤网8、旋流器壳体9、电解电源10和水泵11，其中，旋流器壳体9的上、下两端分别开设有出水口 2和固体颗粒排放口 3，其侧壁开设有进水口 I ;旋流器壳体9和阴极4均采用相匹配的倒圆锥体结构，同时，阴极4位于旋流器壳体9的内壁，阳极5为小圆柱体，安装于旋流器壳体9内部且位于旋流器壳体9的中心，电解电源10的负极和正极分别接到阴极4和阳极5 ;水泵11的一端连接废液，另一端通过带有入水口过滤网7的入水口过滤器6连接至进水口 I ;出水口过滤网8设置在出水口 2处。
[0025]旋流器壳体9由不锈钢或其它耐腐蚀金属制成。旋流器壳体9采用全密封设计，可以捕捉由电解所产生的气体。用不锈钢或钛做成阴极4的倒圆锥筒体，该倒圆锥筒体紧贴旋流器壳体9内壁。该倒圆锥筒体由不锈钢薄板或钛板裁剪而成。
[0026]其工作原理是:
[0027]1、水泵11把废液高速压进入水口过滤器6，入水口过滤器6内的入水口过滤网7把较大的杂质过滤掉，初步过滤的原液经进水口 I以切线方向高速进入旋流器上部，形成旋流。在离心力作用下，质量较大的颗粒向旋流器壳体9内壁的方向运动，同时在重力作用下，沉降于锥体底部，通过固体颗粒排放口 3排出。上旋涡流再经出水口过滤网8将细小颗粒过滤，最后由出水口 2排出，从而实现固体杂质与液体分离。
[0028]2、在阴极-阳极间的电场以及离心力作用下，具有不同价数和质量的各种金属离子聚集于阴极4的表面上的不同位置(依金属离子的价数及质量而定)。金属离子在阴极得到电子后还原成金属。金属沉积在阴极表面，从而把各种金属离子从废液中分离出来。
[0029]3、阴极4定期取出，剥离所电积的金属层。固体颗粒排放口 3定期打开排污。入水口过滤器6定期排污。入水口过滤网7及出水口过滤网8定期清洗。
【主权项】
1.一种从废液中同时分离各种金属离子及固体颗粒的装置，其特征在于，其包括旋流器壳体(9)，所述旋流器壳体(9)的上、下两端分别设有出水口(2)和固体颗粒排放口(3)，该旋流器壳体(9)的侧壁上设有一进水口(I)，所述旋流器壳体(9)内安装有一倒圆锥体结构的阴极(4)，所述阴极(4)与旋流器壳体(9)的结构相匹配且位于旋流器壳体(9)的内壁，在旋流器壳体(9)内部设有一阳极(5)，所述阳极(5)位于旋流器壳体(9)的中心。
2.根据权利要求1所述的从废液中同时分离各种金属离子及固体颗粒的装置，其特征在于，该装置进一步包括一电解电源(10)，所述电解电源(10)的正负极分别与阳极(5)和阴极(4)通过导线连接。
3.根据权利要求1所述的从废液中同时分离各种金属离子及固体颗粒的装置，其特征在于，所述阳极(5)为圆柱体。
4.根据权利要求1所述的从废液中同时分离各种金属离子及固体颗粒的装置，其特征在于，所述阴极(4)与旋流器壳体(9)的锥角均为5-80°。
5.根据权利要求1所述的从废液中同时分离各种金属离子及固体颗粒的装置，其特征在于，所述阴极(4)的上表面的位置不高于进水口(I)的高度。
6.根据权利要求5所述的从废液中同时分离各种金属离子及固体颗粒的装置，其特征在于，在出水口(2)处设置一出水口过滤网(8)。
7.根据权利要求1所述的从废液中同时分离各种金属离子及固体颗粒的装置，其特征在于，该装置进一步包括一水泵(11)，所述水泵(11)与进水口(I)相连通，用于将废液引入进水口(I)内。
8.根据权利要求7所述的从废液中同时分离各种金属离子及固体颗粒的装置，其特征在于，在水泵(11)和进水口(I)之间设有一入水口过滤器(6)，在该入水口过滤器(6)内安装有入水口过滤网(7)。
【专利摘要】本实用新型公开了一种从废液中同时分离各种金属离子及固体颗粒的装置，其包括旋流器壳体，所述旋流器壳体的上、下两端分别设有出水口和固体颗粒排放口，该旋流器壳体的侧壁上设有一进水口，所述旋流器壳体内安装有一倒圆锥体结构的阴极，所述阴极与旋流器壳体的结构相匹配且位于旋流器壳体的内壁，在旋流器壳体内部设有一阳极，所述阳极位于旋流器壳体的中心。其将旋流分离和旋流电解的结合，可同时分离各种金属离子及固体颗粒，能大大地提高工业废水的处理效率、降低处理成本。
【IPC分类】C02F9-12
【公开号】CN204369717
【申请号】CN201420866442
【发明人】陈思远, 其他发明人请求不公开姓名
【申请人】刘玉婵
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年12月29日