一种工业化生产硝酸镍过程中使用的氯离子脱除设备的制作方法

1.本发明属于废硝酸镍溶液回收处理技术领域，具体为一种工业化生产硝酸镍过程中使用的氯离子脱除设备。


背景技术：

2.在电镀挂具回收工艺中，脱镀液(废硝酸镍溶液)是引起污染环境的重要污染源，而脱镀液(废硝酸镍溶液)中主要成分有：镍离子60-80g/l、铜离子20-40g/l、硝酸根离子50g/l、氯离子3-20g/l、铁离子0.3-0.1g/l，那么要想将废硝酸镍溶液回收并直接制成纯硝酸镍产品，必须进行精制，而阳离子杂质经过p204或p507萃取剂萃取基本能解决问题，但阴离子如氯离子较难处理。
3.传统的多采用重结晶法：把氯离子留在母液中，然后在母液中加纯碱溶液，沉淀产生不溶于水的碳酸镍，经去离子水多次洗涤，除去氯离子和钠离子，但是这种方法产生废水，不环保，成本高；并且在过滤沉淀时，经常会堵塞过滤网的网孔，过滤效果不理想，过滤网也不能反复多次使用。


技术实现要素：

4.本发明针对以上问题，提供一种工业化生产硝酸镍过程中使用的氯离子脱除设备，它能全脱除废硝酸镍溶液中的氯离子，操作简单、环保，处理费用低，同时还便于对过滤网进行清洗，可反复多次使用。
5.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种工业化生产硝酸镍过程中使用的氯离子脱除设备，包括处理罐、反应罐和过滤罐，所述反应罐的顶部设有第一搅拌机构，所述反应罐的顶部连通有碱液筒和酸液筒，所述反应罐的左侧壁连通有废硝酸镍溶液进管，所述反应罐的内壁设有酸碱度传感器，所述反应罐的右侧壁通过第一导管与所述反应罐侧壁相连通，所述第一导管上设有第一送液泵和第一电子阀；所述反应罐的顶部设有第二搅拌机构和固体物质进料管，所述反应罐的内壁设有温度传感器和加热机构，所述反应罐的底部通过第二导管与所述过滤罐的侧壁相连通，所述第二导管上设有第二送液泵和第二电子阀；所述过滤罐的内壁设有过滤机构，所述过滤罐的左、右侧壁分别连通有第三导管和第四导管，所述第三导管上设有第三送液泵和第三电子阀，所述第四导管上设有第四送液泵和第四电子阀，所述过滤罐的内壁设有氯离子浓度检测器，所述过滤罐的顶部设有冲洗机构，所述过滤罐的底部连通有清污管，所述清污管上设有清污阀。
6.作为上述技术方案的进一步改进：所述过滤机构包括固定圈和过滤网，所述过滤网的两端均固定有转轴，所述转轴均转动安装于所述固定圈内部，位于右侧的所述转轴穿过所述过滤罐侧壁连接有涡轮，所述涡轮的外壁啮合有蜗杆，所述蜗杆的外部通过连杆固定有手轮。
7.作为上述技术方案的进一步改进：所述过滤网的外壁套接有密封圈，所述固定圈的下端口固定有用于提醒转动到位的限位块。
8.作为上述技术方案的进一步改进：所述涡轮和蜗杆均安装于固定座内部，所述手轮设于所述固定座外部，所述固定座固定于所述过滤罐的外壁。
9.作为上述技术方案的进一步改进：所述冲洗机构包括主水管，所述主水管外部通过输水管与水泵相连，所述水泵与外壁的蓄水箱相连，所述水泵的底端连通有若干个支管，每个所述支管的底端均设有高压喷头。
10.作为上述技术方案的进一步改进：所述第一搅拌机构和所述第二搅拌机构均包括搅拌电机、搅拌轴和搅拌叶，所述搅拌轴安装于所述搅拌电机的输出端，所述搅拌叶焊接于所述搅拌轴的外壁。
11.作为上述技术方案的进一步改进：所述加热机构包括加热芯棒和套管，所述套管由防腐材料制成且套设与所述加热芯棒的外壁，所述加热芯棒和所述套管均呈螺旋状。
12.作为上述技术方案的进一步改进：所述第三导管和所述第四导管的出口均设置于所述过滤机构的上方。
13.作为上述技术方案的进一步改进：所述第三导管的末端与所述处理罐的侧壁相连通，所述第四导管导出的溶液再进行铜离子脱除、萃取、蒸发、冷却、结晶、甩干即可得到硝酸镍产品。
14.与现有技术相比，本发明的优点在于：
15.1、本发明先将废硝酸镍溶液导入至处理罐1内部，经过酸碱调节之后，再导入至反应罐2内部加热到一定温度后，再加入镍网进行反应，直至完全脱除废硝酸镍溶液中的氯离子，与传统工艺相比具有操作简单、环保，处理费用低的优点。
16.2、本发明中过滤罐的内壁设有过滤机构，过滤机构能将反应生成的沉淀过滤掉，并集聚在过滤罐的底部，可进行集中回收处理；另外，过滤罐的顶部设有冲洗机构，冲洗机构能对过滤机构中过滤网进行反冲洗，避免了沉淀过滤网的网孔被堵塞，有利于提高过滤效率；另外，还可以通过转动手轮来调节过滤网的角度，从而可以对过滤网进行多角度清洗，提高了清洗效果。
17.3、本发明中过滤罐的内壁设有氯离子浓度检测器，氯离子浓度检测器能对过滤后的溶液进行检测，当符合要求时，第四送液泵和第四电子阀打开，溶液进入下一步铜离子脱除，如果过滤后的溶液不符合氯离子浓度排放要求时，第三送液泵和第三电子阀会打开，将过滤后的溶液再次输送至处理罐内部，从而可循环对废硝酸镍溶液中氯离子进行脱除，并且提高了脱氯效果。
附图说明
18.图1为本发明的立体结构示意图。
19.图2为本发明的内部结构示意图。
20.图3为本发明中输水管的外部连接示意图。
21.图4为本发明中过滤机构的内部结构示意图。
22.图5为本发明中过滤机构的俯视图。
23.图中：1、处理罐；2、反应罐；3、过滤罐；4、第一搅拌机构；5、碱液筒；6、酸液筒；7、废硝酸镍溶液进管；8、酸碱度传感器；9、第一导管；10、第一送液泵；11、第一电子阀；12、第二搅拌机构；13、固体物质进料管；14、温度传感器；15、加热机构；16、第二导管；17、第二送液
泵；18、第二电子阀；19、过滤机构；20、第三导管；21、第四导管；22、第三送液泵；23、第三电子阀；24、第四送液泵；25、第四电子阀；26、氯离子浓度检测器；27、冲洗机构；28、清污管；29、清污阀；
24.41、搅拌电机；42、搅拌轴；43、搅拌叶；
25.151、固定螺钉加热芯棒；152、套管；
26.191、固定圈；192、过滤网；193、转轴；194、涡轮；195、蜗杆；196、手轮；197、密封圈；198、限位块；199、固定座；
27.271、主水管；272、输水管；273、水泵；274、蓄水箱；275、支管；276、高压喷头。
具体实施方式
28.为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
29.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
30.实施例1：
31.一种工业化生产硝酸镍过程中使用的氯离子脱除设备，如图1-图4所示，包括处理罐1、反应罐2和过滤罐3，反应罐2的顶部设有第一搅拌机构4，反应罐2的顶部连通有碱液筒5和酸液筒6，反应罐2的左侧壁连通有废硝酸镍溶液进管7，反应罐2的内壁设有酸碱度传感器8，反应罐2的右侧壁通过第一导管9与反应罐2侧壁相连通，第一导管9上设有第一送液泵10和第一电子阀11；反应罐2的顶部设有第二搅拌机构12和固体物质进料管13，反应罐2的内壁设有温度传感器14和加热机构15，反应罐2的底部通过第二导管16与过滤罐3的侧壁相连通，第二导管16上设有第二送液泵17和第二电子阀18；过滤罐3的内壁设有过滤机构19，过滤罐3的左、右侧壁分别连通有第三导管20和第四导管21，第三导管20和第四导管21的出口均设置于过滤机构19的上方，第三导管20上设有第三送液泵22和第三电子阀23，第四导管21上设有第四送液泵24和第四电子阀25，过滤罐3的内壁设有氯离子浓度检测器26，氯离子浓度检测器26能对过滤后的溶液进行检测，当符合要求时，第四送液泵24和第四电子阀25打开，溶液进入下一步铜离子脱除，如果过滤后的溶液不符合氯离子浓度排放要求时，第三送液泵22和第三电子阀23会打开，将过滤后的溶液再次输送至处理罐1内部，从而可循环对废硝酸镍溶液中氯离子进行脱除，并且提高了脱氯效果。
32.过滤罐3的顶部设有冲洗机构27，过滤罐3的底部连通有清污管28，清污管28上设有清污阀29，第三导管20的末端与处理罐1的侧壁相连通，第四导管21导出的溶液再进行铜离子脱除、萃取、蒸发、冷却、结晶、甩干即可得到硝酸镍产品。
33.其中，冲洗机构27包括主水管271，主水管271外部通过输水管272与水泵273相连，水泵273与外壁的蓄水箱274相连，水泵273的底端连通有若干个支管275，每个支管275的底端均设有高压喷头276，高压喷头276喷出的水能对过滤机构19进行清洗；第一搅拌机构4和第二搅拌机构12均包括搅拌电机41、搅拌轴42和搅拌叶43，搅拌轴42安装于搅拌电机41的
输出端，搅拌叶43焊接于搅拌轴42的外壁，第一搅拌机构4和第二搅拌机构12通电后均能分别对处理罐1及反应罐2内部的溶液起到搅拌作用，能起到加快混合、反应速度的作用；加热机构15包括加热芯棒151和套管152，套管152由防腐材料制成且套设与加热芯棒151的外壁，加热芯棒151和套管152均呈螺旋状，加热芯棒151通电后能对反应罐2内部的反应溶液进行加热。
34.实施例2：
35.在上述实施例1的基础上进一步优化：其中，过滤机构19包括固定圈191和过滤网192，过滤网192的两端均固定有转轴193，转轴193均转动安装于固定圈191内部，位于右侧的转轴193穿过过滤罐3侧壁连接有涡轮194，涡轮194的外壁啮合有蜗杆195，蜗杆195的外部通过连杆固定有手轮196，转动手轮196能进一步带动蜗杆195转动，蜗杆195转动能带动涡轮194转动，从而能进一步带动过滤网192转动；过滤网192的外壁套接有密封圈197，密封圈197防止固定圈191和过滤网192之间存在间隙，固定圈191的下端口固定有用于提醒转动到位的限位块198；涡轮194和蜗杆195均安装于固定座199内部，手轮196设于固定座199外部，固定座199固定于过滤罐3的外壁。
36.当需要对过滤网192进行冲洗时，一方面冲洗机构27能直接对过滤机构19中过滤网192进行反冲洗，避免了沉淀过滤网192的网孔被堵塞，有利于提高过滤效率；另外，还可以通过转动手轮196来调节过滤网192的角度，从而可以对过滤网192进行多角度清洗，提高了清洗效果。
37.本发明的化学原理为：一定ph和温度条件下，在废硝酸镍溶液中加入镍皮或镍网，使镍单质与硝酸镍溶液中的二价铜反生置换反应，生成铜粉，然后铜粉又与硝酸镍溶液中的二价铜和溶液中的氯离子作用，生成难溶的氯化亚铜沉淀(cucl)而去除氯离子；本发明的工作原理为：先将废硝酸镍溶液导入至处理罐1内部，经过酸碱调节之后，再导入至反应罐2内部加热到一定温度后，再加入镍网进行反应，直至完全脱除废硝酸镍溶液中的氯离子，反应结束后打开第一送液泵10和第一电子阀11，第一送液泵10将反应后的混合溶液导入至过滤罐3内部，滤罐3的内壁设有过滤机构19，过滤机构19能将沉淀过滤掉，并集聚在过滤罐3的底部，打开清污管28上清污阀29即可进行集中回收处理；过滤后的溶液会到达过滤机构19的上方，氯离子浓度检测器26能对过滤后的溶液进行检测，如果过滤后的溶液不符合氯离子浓度排放要求时，第三送液泵22和第三电子阀23会打开，将过滤后的溶液再次输送至处理罐1内部，从而可循环对废硝酸镍溶液中氯离子进行脱除，并且提高了脱氯效果；当符合要求时，第四送液泵24和第四电子阀25打开，第四导管21导出的溶液再进行铜离子脱除、萃取、蒸发、冷却、结晶、甩干即可得到硝酸镍产品；从而与传统工艺相比具有操作简单、环保，处理费用低的优点。
38.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
39.本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技
术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。