一种钴生产用金属间化合物多孔材料膜精密过滤装置的制作方法

本实用新型涉及湿法冶金领域，尤其涉及一种钴生产用金属间化合物多孔材料膜精密过滤装置。

背景技术：

钴原料成份复杂、杂质含量较高，目前硫酸法生产硫酸钴的生产过程中，溶液的除杂后过滤多采用板框过滤设备，由于滤布孔径打，导致其精度降低，使得过滤后的料液中固体含量较高，而后续的工序没有有效的采取固体杂质拦截，使得产品品质较低，同时由于经过板框过滤设备的料液还有硫酸等腐蚀性物质，极易腐蚀板框过滤设备的滤芯，导致板框过滤设备的过滤精度大大降低，设备使用寿命大大降低，存在的问题为：经由板框过滤机进行过滤的精度较低不能满足生产工艺要求。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种钴生产用金属间化合物多孔材料膜精密过滤装置，以解决上述技术问题的至少一种。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下，一种钴生产用金属间化合物多孔材料膜精密过滤装置，包括原液罐、补液泵、第一开关阀、循环泵、换热器、错流过滤器和滤液罐，原液罐的原液出口通过管道和补液泵的入口相连通，补液泵的出口通过管道和第一开关阀的入口相连通，第一开关阀的出口通过管道分别和循环泵的入口及换热器的出口相连通，错流过滤器的内部设置有金属间化合物多孔材料膜，金属间化合物多孔材料膜将错流过滤器的内部分隔为原液腔和滤液腔，原液腔的入口通过管道和循环泵的出口相连通，原液腔的出口通过管道分别和换热器的入口及原液罐的循环液入口相连通，滤液腔的滤液出口通过管道和滤液罐相连通。

本实用新型的有益效果是：通过设置原液罐，提供了整个装置过滤所需的原液输入源，通过设置补液泵为整个装置提供原液流动所需的动力，通过设置第一开关阀，实现了对原液罐中的原液排出的控制，通过管道将循环泵、错流过滤器和换热器的连通，形成了一个循环回路，实现了溶液的循环过滤，提高了原液过滤的充分性，采用金属间化合物多孔材料膜对钴盐液进行错流过滤，组装拆卸简单，维修更换便捷，同时通过错流过滤器可实现金属间化合物多孔膜材料的自清洗功能，防堵塞效果好，同时延长了错流过滤器的使用寿命，且金属间化合物多孔材料膜耐酸耐碱性好，同时过滤效果好且过滤精度高，当使用本装置进行钴盐溶液进行过滤时，金属间化合物多孔材料膜为微滤膜，过滤后的钴盐存在于滤液中，过滤精度更高，得到的钴盐中固体含量更低，纯度更高，金属间化合物多孔材料膜为纳滤膜时，过滤浓缩用时短，效果好。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，滤液腔呈圆环状腔体，滤液腔环绕在原液腔的外侧。

采用上述进一步方案的有益效果：通过将原液腔设置在滤液腔的内部，提高了原液腔中过滤前溶液的流通速度，通过将滤液腔环绕在原液腔的外侧，增加了过滤面积，提高了过滤速度。

进一步，还包括用于对金属间化合物多孔材料膜进行冲洗的反冲器和第二开关阀，反冲器的出口通过管道和滤液腔相连通，第二开关阀设置在滤液罐和滤液腔之间的管道上。

采用上述进一步方案的有益效果：通过设置反冲器，实现了当金属间化合物多孔材料膜使用时间比较长久时，通过反冲器对金属间化合物多孔材料膜进行反向冲洗，实现了金属间化合物多孔材料膜的清洁，避免了错流过滤器的堵塞，使错流过滤器始终维持在良好的过滤精度上，延长了错流过滤器的使用寿命。

进一步，反冲器包括反冲气缸、反冲腔和反冲活塞，反冲气缸的壳体和反冲腔固定连接，反冲活塞位于反冲腔内且和反冲气缸的活塞杆固定连接，反冲活塞和反冲腔的内壁滑动连接，反冲腔和滤液腔相连通。

采用上述进一步方案的有益效果：通过将反冲器设置为用反冲气缸带动位于反冲腔内的反冲活塞的往复运动，实现了当金属间化合物多孔材料膜长时间使用后的清洁，采用反冲气缸作为反冲器的动力源，结构尺寸小，作用力大，清洗彻底且清洗洁净度高，通过反冲活塞和反冲腔内壁的滑动连接，实现了将反冲腔的滤液推挤至滤液腔中，进而完成了对金属间化合物多孔材料膜的反向清洗作用。

进一步，还包括第三开关阀，第三开关阀设置在原液腔的出口和原液罐的循环液入口之间的管道上。

采用上述进一步方案的有益效果：通过在错流过滤器的原液腔出口和原液罐的循环液入口之间设置第三开关阀，实现了循环液返回至原液罐进行重复过滤的可控性。

进一步，金属间化合物多孔材料膜为铝钛金属间化合物多孔材料膜、铝镍金属间化合物多孔材料膜、铝铜金属间化合物多孔材料膜和镍铜金属间化合物多孔材料膜中的一种。

采用上述进一步方案的有益效果：通过将金属间化合物设置为铝钛金属间化合物多孔材料膜、铝镍金属间化合物多孔材料膜、铝铜金属间化合物多孔材料膜和镍铜金属间化合物多孔材料膜中的一种，使其具备较好的耐酸耐碱性，具备更好的耐腐蚀性，同时过滤和浓缩效果好，提高了对钴盐溶液的过滤性能，提高了对钴盐溶液的浓缩性能。

进一步，金属间化合物多孔材料膜的厚度为1.5-2.8mm，孔径为1.5-4.5μm，孔隙率为35％-40％。

采用上述进一步方案的有益效果：提高了对钴盐溶液的过滤精度，过滤后得到的钴盐溶液中固体含量更低，钴盐溶液中的含钴纯度更高。

进一步，金属间化合物多孔材料膜的厚度为0.2-0.8mm，孔径为0.2-0.8nm，孔隙率为38％-40％。

采用上述进一步方案的有益效果：实现了对钴溶液过滤的同时将钴盐溶液进行浓缩，钴盐被有效的截留在金属间化合物多孔材料膜的一侧，浓缩纯度高，效果好。

进一步，原液罐上设置有用于灌装原液的原液输入口。

采用上述进一步方案的有益效果：通过在原液罐上设置原液输入口，可及时的向原液罐中补充原液，提高了整个装置使用的便捷性，及时补充所需的原液。

进一步，滤液罐上设置有用于排出滤液的滤液排出口。

采用上述进一步方案的有益效果：通过在滤液罐上设置滤液排出口，可及时将过滤得到的溶液排出整个装置，提高了滤液罐的利用率，提高了生产效率。

附图说明

图1为本实用新型所述一种钴生产用金属间化合物多孔材料膜精密过滤装置结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、原液罐，2、补液泵，3、第一开关阀，4、循环泵，5、错流过滤器，6、换热器，7、第三开关阀，8、第二开关阀，9、滤液罐，10、反冲腔，11、滤液排出口，12、金属间化合物多孔材料膜，13、反冲活塞，14、反冲气缸，15、原液输入口，16、反冲器，17、滤液腔，18、原液腔。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

实施例1：

如图1所示，本实施例中的一种钴生产用金属间化合物多孔材料膜精密过滤装置，包括原液罐1、补液泵2、第一开关阀3、循环泵4、换热器6、错流过滤器5和滤液罐9，原液罐1的原液出口通过管道和补液泵2的入口相连通，补液泵2的出口通过管道和第一开关阀3的入口相连通，第一开关阀3的出口通过管道分别和循环泵4的入口及换热器6的出口相连通，错流过滤器5的内部设置有金属间化合物多孔材料膜12，金属间化合物多孔材料膜12将错流过滤器5的内部分隔为原液腔18和滤液腔17，原液腔18的入口通过管道和循环泵4的出口相连通，原液腔18的出口通过管道分别和换热器6的入口及原液罐1的循环液入口相连通，滤液腔17的滤液出口通过管道和滤液罐9相连通；具体的，原液罐1、滤液罐9及连接各个部件的管道均为耐酸碱性及耐腐蚀性材料制成，第一开关阀3为电磁开关阀，滤液腔17环绕在原液腔18的外侧呈圆环状腔体。

本实施例的有益效果是：通过设置原液罐1，提供了整个装置过滤所需的原液输入源，通过设置补液泵2为整个装置提供原液流动所需的动力，通过设置第一开关阀3，实现了对原液罐1中的原液排出的控制，通过管道将循环泵4、错流过滤器5和换热器6的连通，形成了一个循环回路，实现了溶液的循环过滤，提高了原液过滤的充分性，采用金属间化合物多孔材料膜12对钴盐液进行错流过滤，组装拆卸简单，维修更换便捷，同时通过错流过滤器5可实现金属间化合物多孔膜材料的自清洗功能，防堵塞效果好，同时延长了错流过滤器5的使用寿命，且金属间化合物多孔材料膜12耐酸耐碱性好，同时过滤效果好且过滤精度高，当使用本装置进行钴盐溶液进行过滤时，金属间化合物多孔材料膜12为微滤膜，过滤后的钴盐存在于滤液中，过滤精度更高，得到的钴盐中固体含量更低，纯度更高，金属间化合物多孔材料膜12为纳滤膜时，过滤浓缩用时短，效果好。

本实施例的工作过程为，打开第一开关阀3，然后启动补液泵2和循环泵4，原液罐1中的钴生产产生的钴盐溶液经由补液泵2和循环泵4的带动流动至错流过滤器5，钴盐溶液通过错流过滤器5的过滤得到的过滤液进入滤液腔17而后流动至滤液罐9中，经由错流过滤器5处理后的原液腔18中的溶液通过管道分别将进入原液罐1中及经由换热器6进行加热后在装置中循环过滤。

实施例2：

如图1所示，本实施例中的一种钴生产用金属间化合物多孔材料膜精密过滤装置，包括原液罐1、补液泵2、第一开关阀3、循环泵4、换热器6、错流过滤器5和滤液罐9，原液罐1的原液出口通过管道和补液泵2的入口相连通，补液泵2的出口通过管道和第一开关阀3的入口相连通，第一开关阀3的出口通过管道分别和循环泵4的入口及换热器6的出口相连通，错流过滤器5的内部设置有金属间化合物多孔材料膜12，金属间化合物多孔材料膜12将错流过滤器5的内部分隔为原液腔18和滤液腔17，原液腔18的入口通过管道和循环泵4的出口相连通，原液腔18的出口通过管道分别和换热器6的入口及原液罐1的循环液入口相连通，滤液腔17的滤液出口通过管道和滤液罐9相连通；具体的，原液罐1、滤液罐9及连接各个部件的管道均为耐酸碱性及耐腐蚀性材料制成，第一开关阀3为电磁开关阀，第一开关阀3的出口端连接有三通接头，三通接头的两个输出端分别通过管道和循环泵4的入口及换热器6的出口相连通；通过设置原液罐1，提供了整个装置过滤所需的原液输入源，通过设置补液泵2为整个装置提供原液流动所需的动力，通过设置第一开关阀3，实现了对原液罐1中的原液排出的控制，通过管道将循环泵4、错流过滤器5和换热器6的连通，形成了一个循环回路，实现了溶液的循环过滤，提高了原液过滤的充分性，采用金属间化合物多孔材料膜12对钴盐液进行错流过滤，组装拆卸简单，维修更换便捷，同时通过错流过滤器5可实现金属间化合物多孔膜材料的自清洗功能，防堵塞效果好，同时延长了错流过滤器5的使用寿命，且金属间化合物多孔材料膜12耐酸耐碱性好，同时过滤效果好且过滤精度高，当使用本装置进行钴盐溶液进行过滤时，金属间化合物多孔材料膜12为微滤膜，过滤后的钴盐存在于滤液中，过滤精度更高，得到的钴盐中固体含量更低，纯度更高，金属间化合物多孔材料膜12为纳滤膜时，过滤浓缩用时短，效果好。

如图1所示，本实施例中的一种钴生产用金属间化合物多孔材料膜精密过滤装置，滤液腔17呈圆环状腔体，滤液腔17环绕在原液腔18的外侧；通过将原液腔18设置在滤液腔17的内部，提高了原液腔18中过滤前溶液的流通速度，通过将滤液腔17环绕在原液腔18的外侧，增加了过滤面积，提高了过滤速度。

如图1所示，本实施例中的一种钴生产用金属间化合物多孔材料膜精密过滤装置，还包括用于对金属间化合物多孔材料膜12进行冲洗的反冲器16和第二开关阀8，反冲器16的出口通过管道和滤液腔17相连通，第二开关阀8设置在滤液罐9和滤液腔17之间的管道上；具体的第二开关阀8为电磁阀；通过设置反冲器16，实现了当金属间化合物多孔材料膜12使用时间比较长久时，通过反冲器16对金属间化合物多孔材料膜12进行反向冲洗，实现了金属间化合物多孔材料膜12的清洁，避免了错流过滤器5的堵塞，使错流过滤器5始终维持在良好的过滤精度上，延长了错流过滤器5的使用寿命。

如图1所示，本实施例中的一种钴生产用金属间化合物多孔材料膜精密过滤装置，反冲器16包括反冲气缸14、反冲腔10和反冲活塞13，反冲气缸14的壳体和反冲腔10固定连接，反冲活塞13位于反冲腔10内且和反冲气缸14的活塞杆固定连接，反冲活塞13和反冲腔10的内壁滑动连接，反冲腔10和滤液腔17相连通；具体的反冲气缸14通过手动开关控制其完成每次的往复运动，所述反冲活塞13为橡胶塞，反冲气缸14通过气泵供给所需的动力源；通过将反冲器16设置为用反冲气缸14带动位于反冲腔10内的反冲活塞13的往复运动，实现了当金属间化合物多孔材料膜12长时间使用后的清洁，采用反冲气缸14作为反冲器16的动力源，结构尺寸小，作用力大，清洗彻底且清洗洁净度高，通过反冲活塞13和反冲腔10内壁的滑动连接，实现了将反冲腔10的滤液推挤至滤液腔17中，进而完成了对金属间化合物多孔材料膜12的反向清洗作用。

如图1所示，本实施例中的一种钴生产用金属间化合物多孔材料膜精密过滤装置，还包括第三开关阀7，第三开关阀7设置在原液腔18的出口和原液罐1的循环液入口之间的管道上；具体的，第三开关阀7为电磁开关阀；通过在错流过滤器5的原液腔18出口和原液罐1的循环液入口之间设置第三开关阀7，实现了循环液返回至原液罐1进行重复过滤的可控性。

如图1所示，本实施例中的一种钴生产用金属间化合物多孔材料膜精密过滤装置，金属间化合物多孔材料膜12为铝钛金属间化合物多孔材料膜12、铝镍金属间化合物多孔材料膜12、铝铜金属间化合物多孔材料膜12和镍铜金属间化合物多孔材料膜12中的一种；通过将金属间化合物设置为铝钛金属间化合物多孔材料膜12、铝镍金属间化合物多孔材料膜12、铝铜金属间化合物多孔材料膜12和镍铜金属间化合物多孔材料膜12中的一种，使其具备较好的耐酸耐碱性，具备更好的耐腐蚀性，同时过滤和浓缩效果好，提高了对钴盐溶液的过滤性能，提高了对钴盐溶液的浓缩性能。

如图1所示，本实施例中的一种钴生产用金属间化合物多孔材料膜精密过滤装置，金属间化合物多孔材料膜12的厚度为1.5-2.8mm，孔径为1.5-4.5μm，孔隙率为35％-40％；提高了对钴盐溶液的过滤精度，过滤后得到的钴盐溶液中固体含量更低，钴盐溶液中的含钴纯度更高。

如图1所示，本实施例中的一种钴生产用金属间化合物多孔材料膜精密过滤装置，原液罐1上设置有用于灌装原液的原液输入口15；通过在原液罐1上设置原液输入口15，可及时的向原液罐1中补充原液，提高了整个装置使用的便捷性，及时补充所需的原液。

如图1所示，本实施例中的一种钴生产用金属间化合物多孔材料膜精密过滤装置，滤液罐9上设置有用于排出滤液的滤液排出口11；通过在滤液罐9上设置滤液排出口11，可及时将过滤得到的溶液排出整个装置，提高了滤液罐9的利用率，提高了生产效率。

本实施例的工作过程为：打开第一开关阀3和第二开关阀8，关闭第三开关阀7，启动补液泵2和循环泵4，原液罐1中的液体经由管道流通至错流过滤器5中经由原液腔18后经由换热器6后经由循环泵4进入过滤循环中，原液罐1中的钴盐溶液经由错流过滤器5中的金属间化合物多孔材料膜12过滤后进入滤液腔17，然后经过第二开关阀8所在的管道流入至滤液罐9中，然后打开第三年开关阀，经由错流过滤器5原液腔18处理后的溶液一部分继续经由换热器6和循环泵4所在的流路进行过滤循环，另一部分呢经由第三开关阀7所在的管道回流至原液罐1中，原液输入用于补充整个装置过滤所需的未处理的溶液，滤液腔17的滤液排出口11用于排出处理完成的滤液，当需要对金属间化合物多孔材料膜12进行冲洗处理时，关闭第二开关阀8，启动反冲气缸14，反冲气缸14的活塞杆带动位于反冲腔10内的反冲活塞13将反冲腔10内留存的滤液朝向滤液腔17挤压，在液体压强的作用下滤液反向经由金属间化合物多孔材料膜12完成对其清洗的工作。

实施例3：

本实施例中的一种钴生产用金属间化合物多孔材料膜精密过滤装置，包括实施例2中的全部技术特征，与之不同的是，金属间化合物多孔材料膜12的厚度为0.2-0.8mm，孔径为0.2-0.8nm，孔隙率为38％-40％。

通过本实施例，实现了对钴溶液过滤的同时将钴盐溶液进行浓缩，钴盐被有效的截留在金属间化合物多孔材料膜12的一侧，浓缩纯度高，效果好，本实施例的整个装置的工作过程和实施例2的工作过程相同。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例一”、“实施例二”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体方法、装置或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、方法、装置或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。