【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及磷酸回收，尤其涉及具有丙酮回用功能的磷酸萃取装置。
技术介绍
1、随着锂离子电池的需求量和产量的逐年增加，退役的废旧磷酸铁锂电池的数量也在逐年急剧增加。若报废的磷酸铁锂电池若得不到妥善处理，不仅会造成资源浪费，还将对环境造成巨大污染。因此，回收磷酸铁锂电池具有巨大的经济价值和社会价值；
2、废旧磷酸铁锂电池在回收处理过程中，会得到大量的磷酸铁渣，而磷酸铁渣中又含有大量的磷酸根分子，为回收磷酸铁渣中的磷酸，通常采用强酸制弱酸原理，将磷酸铁渣加入硫酸内进行高温焙烧，将磷酸盐转化为吸附有磷酸分子的硫酸盐固体，之后将硫酸盐固体加入丙酮溶液内，磷酸根分子溶于丙酮溶液内，将硫酸盐固体过滤排出，并将丙酮蒸发，即得到磷酸。
3、然而现有技术中通常采用分步操作的方式对磷酸进行回收，即先通过搅拌过滤设备对硫酸盐固体与丙酮溶液进行混合与过滤，后将溶液转移至蒸发设备进行丙酮溶液的蒸发，该操作过程中，一方面存在溶液转移效率低的问题，另一方面在固液分离后，硫酸盐固体表面仍残留部分丙酮溶液，对该部分的丙酮溶液造成了浪费，进而降低对丙酮与磷酸的回收效率；
4、针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供具有丙酮回用功能的磷酸萃取装置，去解决上述提出的技术缺陷，本专利技术通过在搅拌腔下方的蒸发腔内设置滤网，实现对丙酮溶液蒸发的同时，对硫酸盐固体表面残存的丙酮溶液进行持续过滤并蒸发，避免造成部分丙酮与磷酸浪费，提高回收效率的效果
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、具有丙酮回用功能的磷酸萃取装置，包括罐体，所述罐体内固定连接有隔热板，所述隔热板的上下两侧分别为搅拌腔与蒸发腔，所述搅拌腔内设置有搅拌机构，所述隔热板的一侧顶部贯穿开设有连通槽，且连接槽内固定安装有阀门一，所述蒸发腔内固定连接有滤网，所述蒸发腔内位于滤网的上方设置有振动机构，所述蒸发腔内的底部固定安装有加热棒；
4、所述罐体的顶部螺栓连接有驱动电机，所述驱动电机的输出轴头部固定连接有延伸至滤网下方的驱动轴，所述驱动轴分别与罐体和隔热板转动连接，所述驱动轴的外侧壁上位于滤网的顶部固定连接有清扫刷，所述驱动轴上位于滤网的下方固定连接有搅拌架。
5、优选的，所述罐体的顶部一侧贯穿开设有进料口，所述进料口内铰接有进料密封板，所述蒸发腔内位于滤网的顶部一侧贯穿开设有出料口，所述出料口内铰接有出料密封板，所述罐体的一侧底部固定连接有与蒸发腔相连通的排液管，所述排液管上固定安装有阀门二。
6、优选的，所述搅拌机构包括横板、搅拌杆、搅拌板、齿轮与外齿环，所述驱动轴上固定连接有横板，所述横板的两端端部均转动连接有搅拌杆，所述搅拌杆上固定连接有多个搅拌板，所述搅拌杆的顶端固定连接有齿轮，所述搅拌腔的顶部固定连接有与齿轮啮合的外齿环。
7、优选的，所述振动机构包括活动板、支板、竖杆、敲击块、固定板、拉簧与滑杆，所述驱动轴上滑动连接有活动板，所述活动板的外侧壁上固定连接有多个呈环形阵列分布的支板，所述支板的端部固定连接有竖杆，所述竖杆的底端固定连接有敲击块，所述驱动轴上位于活动板的顶部固定连接固定板，所述固定板与活动板之间固定连接有拉簧，所述固定板上固定连接有与对应支板滑动连接有滑杆。
8、优选的，所述隔热板的底部固定连接有与驱动轴同轴心设置的环形块，所述环形块的底部开设有与各竖杆顶部滑动连接的引导槽，所述引导槽呈波浪状结构。
9、优选的，所述罐体的外侧壁上设置有回用机构，所述回用机构包括回流管、冷却箱与出液槽，所述罐体的一侧外侧壁上位于隔热板的底部固定连接有与蒸发腔相连通的回流管，所述回流管的自由管固定连通有贯穿到搅拌腔内的冷却箱，所述冷却箱内的底部开设有与搅拌腔相连通的出液槽。
10、优选的，所述冷却箱内位于出液槽的顶部固定连接有倾斜设置的冷却板，所述冷却板的顶部固定安装有制冷片，所述冷却箱的一侧外壁上螺栓连接有转动电机，且转动电机的输出轴头部贯穿到冷却箱内并固定连接有转动杆，所述转动杆上位于出液槽和回流管之间固定连接有扇叶。
11、具有丙酮回用功能的磷酸萃取装置的使用方法，包括以下步骤：
12、步骤一：将使用硫酸处理磷酸铁渣得到的硫酸盐固体与丙酮溶液通过进料口投入搅拌腔内，启动驱动电机带动驱动轴转动，搅拌杆在驱动轴带动下进行公转的同时进行自转，对硫酸盐固体与丙酮溶液充分搅拌，硫酸盐固体吸附的磷酸根分子溶于丙酮溶液内；
13、步骤二：搅拌完成后，控制阀门一连通搅拌腔与蒸发腔，硫酸盐固体与丙酮溶液进入蒸发腔内，硫酸盐固体过滤在滤网的顶部，含有磷酸根分子的丙酮溶液落至蒸发腔底部，启动加热棒对丙酮溶液进行60～100℃加热，将丙酮溶液蒸发得到磷酸溶液；
14、步骤三：进行步骤二的同时，保持驱动轴的转动，驱动轴带动活动板转动，活动板上的竖杆在拉簧的拉伸作用下与环形块上的引导槽配合，对滤网进行敲击振动，对硫酸盐固体表面残存的丙酮溶液进行分离，同时驱动轴带动清扫刷与搅拌架转动，加快过滤与蒸发的效率；
15、步骤四：丙酮溶液受热由液态变为气态，并通过回流管进入冷却箱内，启动转动电机带动扇叶转动，加快蒸发腔内气态丙酮进入回流管的速度并吹拂在冷却板上，启动制冷片降低冷却板表面温度，对气态丙酮降温，使其转化为液体进入搅拌腔内，进行新一轮的磷酸萃取。
16、本专利技术的有益效果如下：
17、(1)本专利技术提供的具有丙酮回用功能的磷酸萃取装置，通过在搅拌腔下方的蒸发腔内设置滤网，实现溶液的快速转移，以及不影响对丙酮溶液蒸发的同时，对硫酸盐固体表面残存的丙酮溶液进行持续过滤并蒸发，避免造成部分丙酮与磷酸浪费的问题，进而提高对丙酮与磷酸的回收效率；并且在过滤及蒸发过程中，通过驱动轴配合清扫刷与振动机构对滤网进行清扫和振动，一方面能够加快残存溶液分离的效率，另一方面能够避免硫酸盐固体堵塞滤网，降低气态丙酮通过滤网进入回流管速度的问题；
18、(2)本专利技术的磷酸萃取装置，设置的回用机构，使得在蒸发过程中对气态丙酮进行回收，并将其重新转化为液体收集在搅拌腔内，实现丙酮溶液的重复利用，并在回收过程中，通过转动电机带动扇叶转动，能够加快蒸发腔内气态丙酮进入回流管的速度并将其吹拂在冷却板上，加快转化液体的速度。
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1.具有丙酮回用功能的磷酸萃取装置，包括罐体(1)，其特征在于，所述罐体(1)内固定连接有隔热板(11)，所述隔热板(11)的上下两侧分别为搅拌腔与蒸发腔，所述搅拌腔内设置有搅拌机构(2)，所述隔热板(11)的一侧顶部贯穿开设有连通槽，且连接槽内固定安装有阀门一(12)，所述蒸发腔内固定连接有滤网(13)，所述蒸发腔内位于滤网(13)的上方设置有振动机构(3)，所述蒸发腔内的底部固定安装有加热棒(14)；
2.根据权利要求1所述的具有丙酮回用功能的磷酸萃取装置，其特征在于，所述罐体(1)的顶部一侧贯穿开设有进料口，所述进料口内铰接有进料密封板(19)，所述蒸发腔内位于滤网(13)的顶部一侧贯穿开设有出料口，所述出料口内铰接有出料密封板(110)，所述罐体(1)的一侧底部固定连接有与蒸发腔相连通的排液管(111)，所述排液管(111)上固定安装有阀门二(112)。
3.根据权利要求1所述的具有丙酮回用功能的磷酸萃取装置，其特征在于，所述搅拌机构(2)包括横板(21)、搅拌杆(22)、搅拌板(23)、齿轮(24)与外齿环(25)，所述驱动轴(16)上固定连接有
4.根据权利要求1所述的具有丙酮回用功能的磷酸萃取装置，其特征在于，所述振动机构(3)包括活动板(31)、支板(32)、竖杆(33)、敲击块(34)、固定板(35)、拉簧(36)与滑杆(37)，所述驱动轴(16)上滑动连接有活动板(31)，所述活动板(31)的外侧壁上固定连接有多个呈环形阵列分布的支板(32)，所述支板(32)的端部固定连接有竖杆(33)，所述竖杆(33)的底端固定连接有敲击块(34)，所述驱动轴(16)上位于活动板(31)的顶部固定连接固定板(35)，所述固定板(35)与活动板(31)之间固定连接有拉簧(36)，所述固定板(35)上固定连接有与对应支板(32)滑动连接有滑杆(37)。
5.根据权利要求4所述的具有丙酮回用功能的磷酸萃取装置，其特征在于，所述隔热板(11)的底部固定连接有与驱动轴(16)同轴心设置的环形块(113)，所述环形块(113)的底部开设有与各竖杆(33)顶部滑动连接的引导槽(114)，所述引导槽(114)呈波浪状结构。
6.根据权利要求1所述的具有丙酮回用功能的磷酸萃取装置，其特征在于，所述罐体(1)的外侧壁上设置有回用机构(4)，所述回用机构(4)包括回流管(41)、冷却箱(42)与出液槽(43)，所述罐体(1)的一侧外侧壁上位于隔热板(11)的底部固定连接有与蒸发腔相连通的回流管(41)，所述回流管(41)的自由管固定连通有贯穿到搅拌腔内的冷却箱(42)，所述冷却箱(42)内的底部开设有与搅拌腔相连通的出液槽(43)。
7.根据权利要求6所述的具有丙酮回用功能的磷酸萃取装置，其特征在于，所述冷却箱(42)内位于出液槽(43)的顶部固定连接有倾斜设置的冷却板(44)，所述冷却板(44)的顶部固定安装有制冷片(45)，所述冷却箱(42)的一侧外壁上螺栓连接有转动电机(46)，且转动电机(46)的输出轴头部贯穿到冷却箱(42)内并固定连接有转动杆(47)，所述转动杆(47)上位于出液槽(43)和回流管(41)之间固定连接有扇叶(48)。
8.具有丙酮回用功能的磷酸萃取装置的使用方法，用于权利要求1-7任一项所述的具有丙酮回用功能的磷酸萃取装置，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.具有丙酮回用功能的磷酸萃取装置，包括罐体(1)，其特征在于，所述罐体(1)内固定连接有隔热板(11)，所述隔热板(11)的上下两侧分别为搅拌腔与蒸发腔，所述搅拌腔内设置有搅拌机构(2)，所述隔热板(11)的一侧顶部贯穿开设有连通槽，且连接槽内固定安装有阀门一(12)，所述蒸发腔内固定连接有滤网(13)，所述蒸发腔内位于滤网(13)的上方设置有振动机构(3)，所述蒸发腔内的底部固定安装有加热棒(14)；
2.根据权利要求1所述的具有丙酮回用功能的磷酸萃取装置，其特征在于，所述罐体(1)的顶部一侧贯穿开设有进料口，所述进料口内铰接有进料密封板(19)，所述蒸发腔内位于滤网(13)的顶部一侧贯穿开设有出料口，所述出料口内铰接有出料密封板(110)，所述罐体(1)的一侧底部固定连接有与蒸发腔相连通的排液管(111)，所述排液管(111)上固定安装有阀门二(112)。
3.根据权利要求1所述的具有丙酮回用功能的磷酸萃取装置，其特征在于，所述搅拌机构(2)包括横板(21)、搅拌杆(22)、搅拌板(23)、齿轮(24)与外齿环(25)，所述驱动轴(16)上固定连接有横板(21)，所述横板(21)的两端端部均转动连接有搅拌杆(22)，所述搅拌杆(22)上固定连接有多个搅拌板(23)，所述搅拌杆(22)的顶端固定连接有齿轮(24)，所述搅拌腔的顶部固定连接有与齿轮(24)啮合的外齿环(25)。
4.根据权利要求1所述的具有丙酮回用功能的磷酸萃取装置，其特征在于，所述振动机构(3)包括活动板(31)、支板(32)、竖杆(33)、敲击块(34)、固定板(35)、拉簧(36)与滑杆(37)，所述驱动轴(16)上滑动连接有活动板(31)，所述活动板(31)的外侧壁上固定连接有多个呈环形阵列分布的支板(32)，所述支板(32...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚送送，徐厚宝，王乐，方硕，屈强，
申请(专利权)人：安徽南都华铂新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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