一种磷石膏中稀土元素水洗提取设备及工艺的制作方法

本技术涉及稀土元素提取，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：

1、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。

2、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。

3、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。

4、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：

5、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。

6、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。

7、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。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本技术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：

2、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。

3、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。

4、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。

5、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。

6、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；

7、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；

8、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。

9、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；

10、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。

11、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；

12、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；

13、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。

14、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：

15、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；

16、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；

17、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；

18、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。

19、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

20、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。

21、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。

22、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。