一种硫酸铜的分级冷却结晶装置的制作方法

1.本实用新型涉及结晶装置技术领域，尤其涉及一种硫酸铜的分级冷却结晶装置。


背景技术：

2.现有的硫酸铜冷却结晶器通常在结晶釜内增设搅拌器，但搅拌器在搅拌时往往出现搅拌速度过快，导致硫酸铜结晶析出的效果差，甚至会在晶体析出时，由搅拌头将晶体离心置于反应釜的内壁处，即现有技术中搅拌头对晶体的搅拌影响了硫酸铜的结晶状态，晶体的结晶情况不理想。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提出一种硫酸铜的分级冷却结晶装置，其通过在容器的内腔由上至下依次隔开形成一级结晶腔和二级结晶腔，通过软刷头和搅拌桨分别在一级结晶腔和二级结晶腔处对硫酸铜结晶进行搅拌。
4.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
5.一种硫酸铜的分级冷却结晶装置，包括：容器、搅拌组件和控温机构；
6.所述搅拌组件安装于所述容器内；所述控温机构设置于所述容器的内壁；所述容器的两侧内壁分别设有分挡板，两侧的所述分挡板可角度调节地靠近和远离，使所述容器的内腔由上至下依次隔开形成一级结晶腔和二级结晶腔；所述分挡板于所述搅拌组件处设有避空开口；
7.所述搅拌组件包括：搅拌驱动器、搅拌轴、搅拌头、软刷头和搅拌桨；
8.所述搅拌头安装于所述搅拌轴；所述搅拌头由上至下依次设有位于所述一级结晶腔的一级搅拌头和位于所述二级结晶腔的二级搅拌头；所述软刷头，具有弹性，设置于所述一级搅拌头；所述搅拌桨设置于所述二级搅拌头；所述搅拌驱动器的输出端连接所述搅拌轴，用于驱动所述搅拌轴转动，带动所述搅拌头转动。
9.优选地，所述控温机构包括：一级控温机构和二级控温机构；
10.所述一级控温机构设置于所述一级结晶腔的侧壁内部；所述二级控温机构设置于所述二级结晶腔的侧壁内部。
11.优选地，所述容器的外侧设有隔槽；所述隔槽包围于所述一级结晶腔和二级结晶腔的外侧。
12.优选地，所述二级结晶腔由上至下依次包括：搅拌结晶腔和出料结晶腔；所述二级搅拌头位于所述搅拌结晶腔处；所述出料结晶腔呈漏斗状。
13.优选地，所述出料结晶腔的输出端设有电磁阀。
14.优选地，所述二级搅拌头设有搅拌避空口。
15.优选地，所述搅拌组件还包括：驱动轴承；
16.所述一级搅拌头和所述二级搅拌头之间形成内凹口；所述驱动轴承的内圈可转动地套设于所述内凹口；所述分挡板的一端可接触和脱离于所述驱动轴承。
17.优选地，所述分挡板包括：倾斜板和水平板；倾斜设置的所述倾斜板，其一端可转动地连接于所述容器的内壁，另一端连接于所述水平板；所述水平板设有所述避空开口，所述避空开口的内壁可角度调节地靠近和远离于所述驱动轴承。
18.本实用新型的有益效果：
19.本方案中的分级冷却结晶装置，通过在容器内部的一级结晶腔和二级结晶腔进行分级控温，以分别使用软刷头和搅拌桨对容器的内部分别搅拌，能针对硫酸铜晶体在不同的环境下结晶，提高了硫酸铜的结晶效率。
附图说明
20.图1是分级冷却结晶装置的结构示意图；
21.图2是搅拌组件与分挡板的结构示意图；
22.其中：
23.容器1、搅拌组件2、控温机构3；
24.分挡板10、一级结晶腔11、二级结晶腔12、隔槽13；
25.避空开口101；倾斜板102、水平板103；
26.搅拌结晶腔121、出料结晶腔122；电磁阀123；
27.搅拌驱动器21、搅拌轴22、搅拌头23、软刷头24、搅拌桨25、驱动轴承26；
28.一级搅拌头231、二级搅拌头232；搅拌避空口233；内凹口234；
29.一级控温机构31、二级控温机构32。
具体实施方式
30.下面结合附图通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
31.一种硫酸铜的分级冷却结晶装置，包括：容器1、搅拌组件2和控温机构3；
32.所述搅拌组件2安装于所述容器1内；所述控温机构3设置于所述容器1的内壁；所述容器1的两侧内壁分别设有分挡板10，两侧的所述分挡板10可角度调节地靠近和远离，使所述容器1的内腔由上至下依次隔开形成一级结晶腔11和二级结晶腔12；所述分挡板10于所述搅拌组件2处设有避空开口101；
33.所述搅拌组件2包括：搅拌驱动器21、搅拌轴22、搅拌头23、软刷头24和搅拌桨25；
34.所述搅拌头23安装于所述搅拌轴22；所述搅拌头23由上至下依次设有位于所述一级结晶腔11的一级搅拌头231和位于所述二级结晶腔12的二级搅拌头232；所述软刷头24，具有弹性，设置于所述一级搅拌头231；所述搅拌桨25设置于所述二级搅拌头232；所述搅拌驱动器21的输出端连接所述搅拌轴22，用于驱动所述搅拌轴22转动，带动所述搅拌头23转动。
35.本方案中的分级冷却结晶装置，通过在容器1内部的一级结晶腔11和二级结晶腔12进行分级控温，以分别使用软刷头24和搅拌桨25对容器1的内部分别搅拌，能针对硫酸铜晶体在不同的环境下结晶，提高了硫酸铜的结晶效率。
36.当需要对硫酸铜结晶时，可通过在一级结晶腔11的开口15中加入过饱和硫酸铜溶液，两侧分挡板10接触和靠近形成的限位结构，以将硫酸铜溶液限位置于一级结晶腔11；一级结晶腔11内，搅拌驱动器21的输出端带动搅拌轴22转动，使搅拌头23转动，带动一级搅拌
头231上的软刷头24转动，使软刷头24对硫酸铜晶体搅拌；由于软刷头24带有弹性，软刷头24对硫酸铜搅拌时，以弹性接触的方式接触于硫酸铜结晶，不会过多地影响到硫酸铜结晶的生成，使硫酸铜在一级结晶腔11中继续生长，亦能实现在一级结晶腔11的搅拌功能。当硫酸铜在一级结晶腔11内逗留一定时间后，通过调节分挡板10的角度，使分挡板10相远离，以将一级结晶腔11与二级结晶腔12相通，位于一级结晶腔11的硫酸铜可经分挡板10之间流入二级结晶腔12；位于二级结晶腔12的搅拌桨25，其与硫酸铜的接触为硬接触；由于软刷头24和搅拌桨25连接同一个搅拌驱动器21，当二级结晶腔12的搅拌桨25需要高速的转动搅拌时，一级结晶腔11的软刷头24对硫酸铜结晶不会有破坏作用，软刷头24起搅拌作用，使硫酸铜结晶能在一级结晶腔11和二级结晶腔12通过两种不同的搅拌方式进行结晶，实现了硫酸铜的分级结晶，结晶效果好，粒径分布可控性高。
37.分挡板10可通过公知的驱动方式在容器1内进行角度调节，如电机，或电机与减速机的配合控制，通过电机的输出端连接分挡板10，由电机驱动分挡板10转动；或气缸控制，将分挡板10的一端可转动地连接于容器1内，通过气缸的输出端连接分挡板10，驱动分挡板10进行角度调节。
38.优选地，所述控温机构3包括：一级控温机构31和二级控温机构32；
39.所述一级控温机构31设置于所述一级结晶腔11的侧壁内部；所述二级控温机构32设置于所述二级结晶腔12的侧壁内部。
40.硫酸铜的结晶会受温度、结晶方式等因素影响，本方案将一级控温机构31设置于一级结晶腔11的侧壁内部，将二级控温机构32设置于二级结晶腔12的侧壁内部，分别能对一级结晶腔11和二级结晶腔12控温，使硫酸铜能经不同的温度下，针对不同的搅拌方式进行冷却，形成结晶情况良好的结体。可优选地，将一级控温机构31的温度设置成稍高于二级控温机构32，使硫酸铜能在一级结晶腔11生长一定时间，再转移至二级结晶腔12，使硫酸铜溶液中的硫酸铜完全冷却结晶。
41.一级控温机构31和二级控温机构32为公知具有冷却功能的机构，冷却功能的机构如制冷机、制冰机、冰袋等，其分别设置于容器1的内壁，对容器1内进行降温。
42.更优地，所述容器1的外侧设有隔槽13；所述隔槽13包围于所述一级结晶腔11和二级结晶腔12的外侧。
43.本方案在一级结晶腔11和二级结晶腔12的最外侧设置有隔槽13，隔槽13用于对容器1进一步地控温，使容器1的整体控温；如当容器1内完成结晶后，可往容器1内加入蒸馏水，充分洗涤容器1的内壁，使挂壁的硫酸铜回至液相；此时，可关闭一级控温机构31和二级控温机构32，在隔槽13内加入热水，使容器1内部的温度上升，使硫酸铜更好地溶解于水中，并在搅拌头23的搅拌作用下，将残余的硫酸铜回收，提高了硫酸铜的使用率。
44.进一步优化地，所述二级结晶腔12由上至下依次包括：搅拌结晶腔121和出料结晶腔122；所述二级搅拌头232位于所述搅拌结晶腔121处；所述出料结晶腔122呈漏斗状。
45.搅拌结晶腔121用于作为搅拌桨25的搅拌区域，而占用空间大于出料结晶腔122，硫酸铜可在此区域内结晶；而出料结晶腔122为漏斗状，其输入端的口径大于其输出端，方便将硫酸铜结晶充分出料。
46.进一步优化地，所述出料结晶腔122的输出端设有电磁阀123。
47.在出料结晶腔122的外侧设有电磁阀123，能自动控制硫酸铜结晶的出料，在需要
出料时，只需将在出料结晶腔122的输出端处放置接料筒，即可完全收集到结晶后的硫酸铜。
48.优选地，所述二级搅拌头232设有搅拌避空口233。
49.搅拌避空口233能便于较大块的硫酸铜晶体通过，以降低搅拌头23的转动阻力，使搅拌头23的转动更流畅。
50.同时，所述搅拌组件2还包括：驱动轴承26；
51.所述一级搅拌头231和所述二级搅拌头232之间形成内凹口234；所述驱动轴承26的内圈可转动地套设于所述内凹口234；所述分挡板10的一端可接触和脱离于所述驱动轴承26。
52.驱动轴承26的内圈可与搅拌头23同步转动，而驱动轴承26的外圈无需转动，并能接触于分挡板10，以实现将硫酸铜限位于一级结晶腔11；而分挡板10脱离于驱动轴承26的外圈时，分挡板10与驱动轴承26之间形成空隙，硫酸铜能从该空隙转移至二级结晶腔12，实现了硫酸铜的限位与转移。
53.进一步优化地，所述分挡板10包括：倾斜板102和水平板103；倾斜设置的所述倾斜板102，其一端可转动地连接于所述容器1的内壁，另一端连接于所述水平板103；所述水平板103设有所述避空开口101，所述避空开口101的内壁可角度调节地靠近和远离于所述驱动轴承26。
54.倾斜板102为倾斜设置，可优选将其上端连接容器1的内壁，将其下端连接水平板103，使倾斜板102与水平之间形成漏斗状结构，以方便硫酸铜晶体在一级结晶腔11处沿倾斜板102的延伸方向导流至二级结晶腔12。
55.以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。