一种提取废旧电池硫酸镍溶液生产用反应釜的制作方法

    专利查询2026-07-15  16


    本发明涉及反应设备,具体是一种提取废旧电池硫酸镍溶液生产用反应釜。


    背景技术:

    1、目前,废旧电池在回收处理时会使用到反应釜从中提取硫酸镍溶液。而废旧电池提取硫酸镍溶液的一般流程如下,首先,对废旧电池进行破碎及预处理,然后将经过处理的废旧电池放入到反应釜中,再以溶解液对其进行硫酸镍的提取,溶解液在对处理后废旧电池中硫酸镍的提取处理过程中辅以催化剂或助剂(双氧水)来提高处理效果,进而废旧电池中的镍元素会被溶解并转化为硫酸镍溶液,以及其他的副产物或杂质。最后,将含有杂质的溶液进行过滤,从而得到较为纯净的硫酸镍溶液。例如:一种授权公告号为cn217392403u的中国专利,公开了一种提取废旧电池硫酸镍溶液生产用反应装置,包括反应罐,所述反应罐的下端固定安装有排料管,所述反应罐的一侧位于排料管的末端设置有滤渣装置。

    2、上述专利文件中的技术方案在对废旧电池进行硫酸镍的提取时将经过预处理的废旧电池投入到装载有溶解液的反应釜中,待硫酸镍溶液生成后将含有杂质的溶液一起排放,最后通过滤渣装置进行过滤处理。该处理方式中至少存在以下缺陷:废旧电池向溶解液的直接投放使得最后生成的硫酸镍溶液含有大量的杂质,进而在排放时需要对其进行过滤处理,而夹杂有大量杂质的溶液在进行过滤时不仅速度慢,且容易堵塞过滤结构,从而进一步影响硫酸镍溶液生产的效率,并增加工作人员的对设备的维护负担;废旧电池在溶解液中进行硫酸镍溶液的生成时需要以搅拌结构配合催化剂加速溶液的生成效率,保障废旧电池中镍元素的利用率,但现有的催化剂投放多为一次性投放,或以单独的控制设备来实现其间歇性投放,前者容易造成资源的浪费,而后者会增加设备的制作及使用成本,且若控制设备出现故障,则极容易造成当前反应釜中溶液生成的失败。


    技术实现思路

    1、为了克服现有技术的上述缺陷,本发明提供一种提取废旧电池硫酸镍溶液生产用反应釜,通过在反应罐的内部设置分离机构实现对预先处理后的废旧电池的容纳,进而在保障溶解液与废旧电池之间的接触而生成硫酸镍溶液的情况下避免生成后的溶液中夹杂大量的杂质,实现溶液与杂质的分离,减轻溶液排放后过滤处理的负担,提高硫酸镍溶液的生产效率,并减轻工作人员的负担,而辅助投料机构的设置实现催化剂在机械控制的情况下进行间歇性投料,保障溶液的高效生成,避免资源的浪费,并保障设备运行的稳定性,以解决上述背景技术中提出的问题。

    2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

    3、一种提取废旧电池硫酸镍溶液生产用反应釜,包括充当反应容器的反应罐与充当杂质收集容器的收集桶,其中,反应罐由罐体与罐盖所构成,罐体的底部壳壁上安装有整合套,所述罐盖上设置有用于容纳电池物料的分离机构与用于搅拌溶解液的搅拌机构,其中,分离机构位于罐盖的圆心处,搅拌机构位于分离机构的四周,所述分离机构的顶端安装有用于提供驱动力的驱动件与用于催化剂投放的辅助投料机构;

    4、所述分离机构包括固定连接于罐盖上的分离筒,分离筒的底端延伸入反应罐的内部,并装载于整合套上,且分离筒的内部设置有用于封堵电池物料的门户组件,门户组件上转动连接有中空轴,中空轴上设置有用于翻动电池物料的螺旋叶片与催化剂投放的喷洒管,且中空轴的顶端延伸至分离筒的上方,并安装有从动齿轮;

    5、所述搅拌机构由传动组件、升降件、辅助件与搅拌组件所构成,其中,传动组件活动连接于罐盖的顶部外壁上,搅拌组件包括有多个,沿圆周方向设置于传动组件的四周外侧,且搅拌组件的底部延伸入反应罐的内部,用于物料的搅拌混合,升降件位于多个搅拌组件的顶端,并与辅助件进行活动连接。

    6、作为本发明再进一步的方案,所述罐盖位于罐体的顶端,并与罐体之间通过紧固螺栓进行固定,所述罐体的底部壳壁上开设有通行孔与排料孔,其中,排料孔包括有两个,分别设置于通行孔的两侧,且排料孔中安装有用于溶液排放的排料管,所述整合套设置于通行孔中,所述收集桶位于整合套的正下方,用于装载通过整合套所排放的杂质。

    7、作为本发明再进一步的方案,所述罐盖的顶部圆心处开设有圆孔,所述分离筒包括固定连接于圆孔中的套筒,套筒的底端螺纹连接于整合套上,且套筒的周壁上沿圆周方向开设有多个豁口,豁口中安装有用于阻碍杂质通行的滤网主体,所述套筒的顶部壳壁设置有入料管;

    8、所述门户组件包括固定连接于套筒底端内壁上的固定盘,固定盘上前后对称式开设有弧形缺口,且固定盘的内部通过活动腔滑动设置有用于封堵弧形缺口的挡板,所述固定盘的底部壳壁上前后对称式开设有弧形通行槽,弧形通行槽中滑动连接有弧形凸板,弧形凸板的顶端固定连接于挡板上,两个弧形凸板的底端共同连接有摩擦环,所述中空轴的底端贯穿固定盘与挡板,并安装有摩擦盘,摩擦盘与摩擦环之间摩擦接触,所述固定盘的底部壳壁上通过螺钉安装有用于包裹摩擦环的壳罩。

    9、作为本发明再进一步的方案,所述传动组件包括转动连接于罐盖顶部外壁上的圆环,圆环的内外圈上分别设置有内齿环与外齿环,所述辅助件包括固定连接于圆环顶部壳壁上的管套,管套的内圈上一体式设置有异形台,且管套的外圈周壁上开设有波浪槽;

    10、所述搅拌组件包括沿圆周方向分布于外齿环四周外侧的多个传动齿轮,传动齿轮与外齿环之间啮合传动,且传动齿轮上安装有管体,管体的底端贯穿罐盖的顶部壳壁,并延伸入反应罐的内部,管体的内部设有调节杆,调节杆的底端延伸至管体的下方,并安装有弧形托板,且管体的下方设有位于调节杆周壁上的固定环,所述管体的周壁上活动连接有用于搅动物料的搅拌叶件,其中,搅拌叶件包括有两个,对称式设置于管体的外壁上;

    11、所述搅拌叶件包括纵向线性分布于管体上的多个搅拌叶片,搅拌叶片与管体之间滑动连接,同侧多个搅拌叶片之间通过联合杆组进行拼接,且联合杆组的底端活动连接于固定环上,所述固定环的周壁上开设有环形槽,环形槽中滑动连接有两个滑块,两个联合杆组的底端分别固定连接于相应的滑块上。

    12、作为本发明再进一步的方案,所述管体的侧边设有位于弧形托板上的清理件,清理件包括固定连接于弧形托板顶部壳壁上的弯折板,弯折板上纵向线性分布有多个用于清理分离机构的弧形清理刷;

    13、所述升降件由环体、弹簧伸缩杆与导向杆所构成,其中,环体通过螺栓固定连接于多个调节杆的顶端,弹簧伸缩杆包括有多个,沿圆周方向设置于环体的底部,且弹簧伸缩杆的底端通过螺钉固定连接于罐盖的顶部外壁上,导向杆也包括有多个,沿圆周方向设置于环体的内圈壳壁上,且导向杆远离环体的一端活动连接于波浪槽中。

    14、作为本发明再进一步的方案,所述驱动件包括通过螺栓固定连接于分离筒顶部外壁上的载架,载架上设置有电机,电机的输出端安装有主动齿轮,主动齿轮与内齿环之间啮合传动,且主动齿轮与从动齿轮之间也啮合传动。

    15、作为本发明再进一步的方案,所述辅助投料机构包括设置于分离筒顶部的托架,托架上安装有用于装载催化剂的料斗,料斗的侧边设有位于中空轴顶端上的旋转连接件,旋转连接件的顶部安装有导管,导管的顶端一体式设置有空腔球体。

    16、作为本发明再进一步的方案,所述空腔球体与料斗之间通过输液管进行连通,空腔球体与中空轴的内腔之间也相互导通。

    17、作为本发明再进一步的方案,所述空腔球体的内部设有用于封堵的弧形封堵块,弧形封堵块的侧壁上固定连接有移动杆,移动杆远离弧形封堵块的一端穿过空腔球体的相应壳壁,并设置有端盘,端盘与空腔球体之间套设有位于移动杆上的复位弹簧。

    18、作为本发明再进一步的方案,所述端盘的前侧安装有弯杆,弯杆的底端通过销轴活动连接有滑轮,滑轮与异形台之间活动接触。

    19、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

    20、1、通过在反应罐的内部设置分离机构实现对预先处理后的废旧电池的容纳,进而在保障溶解液与废旧电池之间的接触而生成硫酸镍溶液的情况下避免生成后的溶液中夹杂大量的杂质,实现溶液与杂质的分离,进而在溶液排放的过程中,减轻对溶液排放后过滤处理的负担,提高溶液的排放速度,以此加快反应釜对后续硫酸镍溶液的生产,从而提高硫酸镍溶液的生产效率,且溶液中所夹杂的杂质降低,减轻溶液排放时过滤结构的负担,降低其发生堵塞的概率,以此减轻工作人员对设备的维护负担。

    21、2、通过设置辅助投料机构以此实现催化剂在机械控制的情况下进行间歇性投料,保障溶液的高效生成,避免催化剂一次性投放时无法与其他物料的充分接触,造成资源的浪费,并避免因控制设备的故障而造成催化剂无法有效投放的问题,以此保障设备运行的稳定性。

    22、3、分离机构中设置有螺旋叶片,进而在驱动件运行时,通过从动齿轮使得中空轴旋转,以此带动螺旋叶片活动,使得落到分离机构中的废旧电池得以在分离筒的内部进行翻动,从而与反应罐中的溶解液充分接触,其中,中空轴顺时针运动时其底部处于封闭状态,但其逆时针运动时其底部得以开放,进而使得分离筒中的杂质排放到收集桶中,避免杂质夹杂于所生产的溶液中,减轻对容易过滤处理的负担。

    23、4、辅助投料机构与中空轴进行组合,进而使得催化剂至中空轴中进行间歇性投放,且投放时催化剂可与废旧的电池进行快速接触,从而进一步提高其在硫酸镍溶液反应生成的效率。

    24、5、搅拌机构中各个搅拌组件内的调节杆在升降件的作用下可进行升降运动,进而使得位于调节杆底端的弧形托板进行同步运动,带动反应罐中底部物料的翻动,且调节杆在升降活动的同时使得搅拌组件中的搅拌叶件及清理件进行同步活动,其中,搅拌叶件的活动进一步提高对反应罐内部物料的搅拌效果,而清理件的运动对分离机构中分离筒的周壁进行擦拭,避免其上网孔的堵塞,保障产品的使用寿命。


    技术特征:

    1.一种提取废旧电池硫酸镍溶液生产用反应釜,包括充当反应容器的反应罐(1)与充当杂质收集容器的收集桶(2),其中,反应罐(1)由罐体(11)与罐盖(12)所构成,罐体(11)的底部壳壁上安装有整合套(3),其特征在于:所述罐盖(12)上设置有用于容纳电池物料的分离机构(4)与用于搅拌溶解液的搅拌机构(5),其中,分离机构(4)位于罐盖(12)的圆心处,搅拌机构(5)位于分离机构(4)的四周,所述分离机构(4)的顶端安装有用于提供驱动力的驱动件(6)与用于催化剂投放的辅助投料机构(7);

    2.根据权利要求1所述的一种提取废旧电池硫酸镍溶液生产用反应釜,其特征在于,所述罐盖(12)位于罐体(11)的顶端,并与罐体(11)之间通过紧固螺栓进行固定,所述罐体(11)的底部壳壁上开设有通行孔与排料孔,其中,排料孔包括有两个,分别设置于通行孔的两侧,且排料孔中安装有用于溶液排放的排料管,所述整合套(3)设置于通行孔中,所述收集桶(2)位于整合套(3)的正下方,用于装载通过整合套(3)所排放的杂质。

    3.根据权利要求1所述的一种提取废旧电池硫酸镍溶液生产用反应釜,其特征在于,所述罐盖(12)的顶部圆心处开设有圆孔,所述分离筒包括固定连接于圆孔中的套筒(41),套筒(41)的底端螺纹连接于整合套(3)上,且套筒(41)的周壁上沿圆周方向开设有多个豁口,豁口中安装有用于阻碍杂质通行的滤网主体(42),所述套筒(41)的顶部壳壁设置有入料管;

    4.根据权利要求1所述的一种提取废旧电池硫酸镍溶液生产用反应釜,其特征在于,所述搅拌叶件(59)包括纵向线性分布于管体(55)上的多个搅拌叶片(591),搅拌叶片(591)与管体(55)之间滑动连接,同侧多个搅拌叶片(591)之间通过联合杆组(592)进行拼接,且联合杆组(592)的底端活动连接于固定环(58)上,所述固定环(58)的周壁上开设有环形槽,环形槽中滑动连接有两个滑块,两个联合杆组(592)的底端分别固定连接于相应的滑块上。

    5.根据权利要求1所述的一种提取废旧电池硫酸镍溶液生产用反应釜,其特征在于,所述管体(55)的侧边设有位于弧形托板(57)上的清理件(510),清理件(510)包括固定连接于弧形托板(57)顶部壳壁上的弯折板(5101),弯折板(5101)上纵向线性分布有多个用于清理分离机构(4)的弧形清理刷(5102);

    6.根据权利要求1所述的一种提取废旧电池硫酸镍溶液生产用反应釜,其特征在于,所述驱动件(6)包括通过螺栓固定连接于分离筒顶部外壁上的载架(61),载架(61)上设置有电机(62),电机(62)的输出端安装有主动齿轮(63),主动齿轮(63)与内齿环(53)之间啮合传动,且主动齿轮(63)与从动齿轮(411)之间也啮合传动。

    7.根据权利要求1所述的一种提取废旧电池硫酸镍溶液生产用反应釜,其特征在于,所述辅助投料机构(7)包括设置于分离筒顶部的托架,托架上安装有用于装载催化剂的料斗(71),料斗(71)的侧边设有位于中空轴(48)顶端上的旋转连接件(73),旋转连接件(73)的顶部安装有导管,导管的顶端一体式设置有空腔球体(72)。

    8.根据权利要求7所述的一种提取废旧电池硫酸镍溶液生产用反应釜,其特征在于,所述空腔球体(72)与料斗(71)之间通过输液管进行连通,空腔球体(72)与中空轴(48)的内腔之间也相互导通。

    9.根据权利要求8所述的一种提取废旧电池硫酸镍溶液生产用反应釜,其特征在于,所述空腔球体(72)的内部设有用于封堵的弧形封堵块(74),弧形封堵块(74)的侧壁上固定连接有移动杆(75),移动杆(75)远离弧形封堵块(74)的一端穿过空腔球体(72)的相应壳壁,并设置有端盘,端盘与空腔球体(72)之间套设有位于移动杆(75)上的复位弹簧。

    10.根据权利要求9所述的一种提取废旧电池硫酸镍溶液生产用反应釜,其特征在于,所述端盘的前侧安装有弯杆(76),弯杆(76)的底端通过销轴活动连接有滑轮(77),滑轮(77)与异形台(5112)之间活动接触。


    技术总结
    本发明公开了一种提取废旧电池硫酸镍溶液生产用反应釜,属于反应设备技术领域。其主要针对现有产品在生成硫酸镍溶液后溶液中夹杂有大量杂质的问题,提出如下技术方案,包括充当反应容器的反应罐与充当杂质收集容器的收集桶,其中,反应罐由罐体与罐盖所构成。本发明通过在反应罐的内部设置分离机构实现对预先处理后的废旧电池的容纳,在保障溶解液与废旧电池之间的接触而生成硫酸镍溶液的情况下避免生成后的溶液中夹杂大量的杂质,实现溶液与杂质的分离,减轻溶液排放后过滤处理的负担,提高硫酸镍溶液的生产效率,而辅助投料机构的设置实现催化剂在机械控制的情况下进行间歇性投料,保障溶液的高效生成,避免资源的浪费。

    技术研发人员:王江飞,闻译竣,何昕,刘录平
    受保护的技术使用者:金昌泵鑫旺达环保科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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