【技术实现步骤摘要】
本技术属于制备吸附剂颗粒成型装置领域，涉及一种基于沉析法制备提锂吸附剂的颗粒成型装置。
技术介绍
1、通常来说，吸附剂颗粒在形态上可以呈现球形、柱状、条形等不同形状，这些形状是通过单个或多个模具挤出成型的。然而，当吸附剂颗粒的核心为无机粉体吸附材料时，通常需要使用粘胶剂将无机粉体吸附材料粘结在一起，以防止在吸附过程中无机粉体扩散到溶液相，同时也利于回收吸附剂颗粒。制造吸附剂颗粒的主要方法包括沉析法、冷冻干燥法和共混挤出成型法。在这些方法中，沉析法因其操作简便以及能够获得具有空心结构的优势而被工业界广泛关注。
2、当用沉析法制备纯树脂类吸附剂颗粒时，传统工艺中对其液滴成形模具要求以简略为主，多以方形液滴孔为主，通过方形液滴孔的大小控制液滴孔径，以满足尽量不会出现堵塞液滴孔现象。但与之相较的，用沉析法制备无机粉体类吸附剂颗粒时，采用常规的方形液滴孔容易造成粉体堵塞，严重影响滴液的成型形态，吸附颗粒的整体吸附效果变差；而圆形液滴孔在成型与方形液滴孔相同粒径的球型液滴时，具有更高的堵塞率。
3、当前，无机粉体类吸附剂颗粒以锂电行业需求为主，最为代表的是可从盐湖卤水、地下卤水、油气田废水和废电池回收尾水中选择性提取锂离子的提锂吸附剂。提锂吸附剂通常分为铝系吸附剂、锰系吸附剂和钛系吸附剂三种，其颗粒直径范围为50nm～500μm，颗粒形态主要为片状、方形体或菱形。
技术实现思路
1、为了解决上述
技术介绍
所提出的问题，本技术提供一种基于沉析法制备提锂吸附剂的颗粒成型装置，
2、为实现上述目的，本技术是采用由以下技术措施构成的技术方案来实现的。
3、一种基于沉析法制备提锂吸附剂的颗粒成型装置，主要是由空气混入式搅拌釜、液滴成型单元和液滴沉析池构成，
4、所述空气混入式搅拌釜是由设置于搅拌釜壳体内的锚式搅拌器、驱动搅拌器转动的电机和空压机构成，所述锚式搅拌器中通有空气输入管道且该空气输入管道的输入端与空压机的输气端连通，在所述锚式搅拌器外缘末端设置有气泡发生装置且与锚式搅拌器中空气输入管道的输出端连通，空气由空压机输入经由空气输入管道至气泡发生器内；所述气泡发生器为与外界连通有多个纳米孔的中空圆柱形体；
5、所述液滴成型单元是由输液管道及设置于输液管道上的液滴喷嘴构成，所述输液管道与空气混入式搅拌釜底部设置的料液输出口连通；
6、所述液滴沉析池放置于液滴喷嘴下方并用于承接液滴喷嘴所成型的液滴。液滴经由液滴沉析池内装有的非溶剂液体快速沉析制备得到提锂吸附剂颗粒。
7、本技术的专利技术点在于，通过将空气由空压机输入经由空气输入管道至气泡发生器内，因气泡发生器固定于锚式搅拌器的外缘末端，伴随锚式搅拌器一同旋转，在旋转过程中将其内部的空气经由纳米孔甩入至搅拌釜内料液中形成微米级气泡，料液伴随微米级气泡一同搅拌后输出至液滴成型单元中，并通过微米级气泡于料液中的二次搅拌作用，从而最大程度避免料液中的无机粉体堵塞圆孔液滴喷嘴。
8、在其中一种技术方案中，为了更好地实现将空气输入管道的输入端与空压机的输气端连通，可以依据现有技术中选择具有注气口的空心轴电机，通过空心轴电机驱动中通有空气输入管道的锚式搅拌器旋转，并通过该空心轴电机的注气口对锚式搅拌器中通的空气输入管道输入空气。
9、在其中一种技术方案中，为了更好地平衡空气混入式搅拌釜的气压，所述空压机的进气端与搅拌釜壳体内部连通；进一步地，所述空气混入式搅拌釜上还设置有恒压口，以通入脱水空气。
10、在其中一种技术方案中，为方便对气泡发生器进行维护，所述气泡发生器与锚式搅拌器外缘末端为螺纹连接；进一步地，在所述螺纹连接处还设置有密封圈以防止料液进入气泡发生器中空的内部。
11、在其中一种技术方案中，为了生产具有更佳二次搅拌效果的微米级气泡，所述气泡发生器上纳米孔为内宽外窄的锥形孔，且最窄处直径为180～220nm。需说明的是，虽然比上述更窄的纳米孔有利于生成具有更佳二次搅拌效果的纳米级气泡，但气泡发生器和空压机的成本会显著上升。
12、在其中一种技术方案中，在所述搅拌釜壳体外部设置有一层可注入恒温液体循环的保温壳层，并分别设置有恒温液体循环入口和恒温液体循环出口。
13、在其中一种技术方案中，所述液滴成型单元的输液管道为末端封闭的单向管道，或为具有一个输液通道口的环形管道。
14、在其中一种技术方案中，为保持微米级气泡的二次搅拌作用，所述液滴成型单元的输液管道为螺旋形设置。
15、在其中一种技术方案中，所述液滴喷嘴为圆形口。
16、在其中一种技术方案中，为方便对颗粒成型形状进行调控并进一步提升液滴成型生产效率，所述液滴喷嘴是由锥型连接座和喷嘴管构成，所述锥型连接座的宽端与输液管道连接以便于料液的加压喷出，其窄端与喷嘴管固定连接，通过更换喷嘴管对颗粒成型形状进行调控；所述喷嘴管为圆形口或方形口，其直径为50～1500μm，长度为0.5～5.0cm。
17、注意的是，上述液滴喷嘴是由锥型连接座和喷嘴管构成的技术方案，在料液中未混有气泡的前提下，经实验发现无机粉体堵塞喷嘴管的现象非常严重。
18、与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：
19、1、本技术在空气混入式搅拌釜搅拌过程中通过高速剪切力会原位产生微米气泡以提高混合溶液体系中无机粉体与料液的互溶性，料液伴随微米级气泡一同搅拌后输出至液滴成型单元中，并通过微米级气泡于料液中的二次搅拌作用，从而最大程度避免料液中的无机粉体堵塞液滴喷嘴；在其中一种技术方案中，通过有限空间压力平衡过程中保持微米气泡的稳定悬浮，以最大程度保持微米气泡的作用。
20、2、本技术中气泡发生器为圆柱形结构可避免料液中粘合剂分子链的结构在高速剪切力下被破坏；在其中一种技术方案中，采用环形管道或螺旋形设置的输液管道，可稳定输送带有微米气泡的混合料液，有效避免传统模具中无机粉末吸附剂堵塞液滴喷嘴，保障了吸附颗粒生产的连续性。
21、3、在其中一种技术方案中，采用锥型连接座和喷嘴管进行液滴成型，使得料液流动更加快速，液滴成型快且不拖尾。
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1.一种基于沉析法制备提锂吸附剂的颗粒成型装置，其特征在于主要是由空气混入式搅拌釜、液滴成型单元和液滴沉析池构成，
2.根据权利要求1所述基于沉析法制备提锂吸附剂的颗粒成型装置，其特征在于：所述空压机的进气端与搅拌釜壳体内部连通；所述空气混入式搅拌釜上还设置有恒压口。
3.根据权利要求1所述基于沉析法制备提锂吸附剂的颗粒成型装置，其特征在于：所述气泡发生器与锚式搅拌器外缘末端为螺纹连接，在所述螺纹连接处还设置有密封圈。
4.根据权利要求1所述基于沉析法制备提锂吸附剂的颗粒成型装置，其特征在于：所述气泡发生器上纳米孔为内宽外窄的锥形孔，且最窄处直径为180～220nm。
5.根据权利要求1所述基于沉析法制备提锂吸附剂的颗粒成型装置，其特征在于：在所述搅拌釜壳体外部设置有一层可注入恒温液体循环的保温壳层，并分别设置有恒温液体循环入口和恒温液体循环出口。
6.根据权利要求1所述基于沉析法制备提锂吸附剂的颗粒成型装置，其特征在于：所述液滴成型单元的输液管道为末端封闭的单向管道，或为具有一个输液通道口的环形管道。
7.
8.根据权利要求1所述基于沉析法制备提锂吸附剂的颗粒成型装置，其特征在于：所述液滴喷嘴为圆形口。
9.根据权利要求1所述基于沉析法制备提锂吸附剂的颗粒成型装置，其特征在于：所述液滴喷嘴是由锥型连接座和喷嘴管构成，所述锥型连接座的宽端与输液管道连接以使得料液加压喷出，其窄端与喷嘴管固定连接；所述喷嘴管为圆形口或方形口，其直径为50～1500μm，长度为0.5～5.0cm。
10.根据权利要求1所述基于沉析法制备提锂吸附剂的颗粒成型装置，其特征在于：所述电机为空心轴电机。
...【技术特征摘要】
1.一种基于沉析法制备提锂吸附剂的颗粒成型装置，其特征在于主要是由空气混入式搅拌釜、液滴成型单元和液滴沉析池构成，
2.根据权利要求1所述基于沉析法制备提锂吸附剂的颗粒成型装置，其特征在于：所述空压机的进气端与搅拌釜壳体内部连通；所述空气混入式搅拌釜上还设置有恒压口。
3.根据权利要求1所述基于沉析法制备提锂吸附剂的颗粒成型装置，其特征在于：所述气泡发生器与锚式搅拌器外缘末端为螺纹连接，在所述螺纹连接处还设置有密封圈。
4.根据权利要求1所述基于沉析法制备提锂吸附剂的颗粒成型装置，其特征在于：所述气泡发生器上纳米孔为内宽外窄的锥形孔，且最窄处直径为180～220nm。
5.根据权利要求1所述基于沉析法制备提锂吸附剂的颗粒成型装置，其特征在于：在所述搅拌釜壳体外部设置有一层可注入恒温液体循环的保温壳层，并分别设置有恒温液体循环入口和恒温液体循环出口。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘百仓，陈贵靖，李希凡，李鑫，陈俊，刘昌辉，李波，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：新型
国别省市：
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