一种基于高压过滤分离作用的磁流变液回收处理装置及处理方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于高压过滤分离作用的磁流变液回收处理装置及处理方法，属于磁性废液回收处理领域。本发明的装置包括外桶体和加压过滤装置，加压过滤装置设置在外桶体内，加压过滤装置包括承压腔，承压腔的底部设有过滤网，过滤网的上方设有吸附管，加压过滤装置的底壁上设有若干个滤孔；外桶体的侧壁上设有回收截止阀，本发明利用吸附管通电后产生磁场，使得已经和载液断绝连接关系的磁性物质吸附在吸附管上，再利用惰性气体(如，氮气等)加压的形式，强行挤压混合溶液，由于磁性物质被吸附管吸附，且载液的颗粒直径小于磁性物质的颗粒直径，从而使得载液迅速通过过滤网，而磁性物质留在吸附管及过滤网上，从而实现磁性物质与载液的分离。
【专利说明】
一种基于高压过滤分离作用的磁流变液回收处理装置及处理 方法
技术领域
[0001 ]本发明属于磁性废液回收处理领域，更具体地说，涉及一种基于高压过滤分离作 用的磁流变液回收处理装置及处理方法。
【背景技术】
[0002] 磁流变抛光，是利用磁流变抛光液在磁场中的流变性对工件进行局部修形和抛光 的技术。磁流变液由载液(如水，硅油等）、离散的可极化的微米级磁敏微粒、表面活性剂、抛 光颗粒和具有其他功能的添加剂组成。磁流变液由抛光盘循环带入工件与抛光盘之间形成 的微小间距的抛光区中，在该区域里，磁流变液在高梯度磁场的作用下，发生流变效应而变 硬、黏度增大，其中的磁性颗粒沿着磁场强度的方向排列成链，形成具有一定形状的凸起缎 带，而其中的抛光粉颗粒不具有磁性，因此会被挤压而浮向磁场强度弱的上方，这样上面浮 着一层抛光颗粒的凸起缎带就构成了一个"柔性抛光模"，当该柔性抛光模在运动盘的带动 下流经工件与运动盘形成的小间隙时，会对工件表面产生很大的剪切力，对工件表面材料 实现去除。在整个加工过程中，磁流变液由循环系统控制，存储在铝制综合容器罐中，由输 出栗送到输出管路，再由喷嘴喷到抛光盘上，离开加工区域后的磁流变液由回收栗通过回 收管路，回收到综合容器罐中。
[0003] 当长时间使用磁流变液后，其磁性物质的耗损以及载液和添加剂的变性，导致其 力学性能、磁学性能、响应时间等指标急速下降，此时最常见的办法为更换磁流变液，将原 有性能变差磁流变液进行回收处理。因磁流变液中含有大量的铁磁物质、多种化合物质组 成的载液，成分复杂，如果处理不当，容易对环境造成危害。但截至目前，对磁流变液进行回 收处理的装置或方法非常少，仅有几篇相关的专利文献，存在研究的空白。如，中国专利申 请号为201410508382.9,申请公布日为2015年1月21日的专利申请文件公开了一种大流量 磁流变液回收装置，包括:设置在磁流变液刚刚脱离抛光区的附近位置、与抛光轮保持柔性 线接触的回收头，其去用来接收由抛光轮底部甩出的磁流变液;与所述回收头相连的真空 发生装置，其用来提供回收磁流变液的动力。但该专利中公开的装置主要是用于收集离开 抛光加工区域后的磁流变液，并未涉及到磁流变液失效后的回收处理。
[0004] 关于失效磁流变液的回收处理，研究报道的很少，经检索，中国专利申请号为： 201511025405.1，申请公布日为2016年3月23日的专利申请文件公开了一种磁流变液回收 装置及其控制方法与部件制造方法，该发明通过静电过滤板的过滤、吸附作用完成对混合 液的初步处理，再利用上吸附管、下吸附管与肋管吸附进一步来完成对混合液的处理，并增 设加热器、搅拌器和循环系统，达到磁性物质和溶剂彻底分离的目的。但是该发明的回收装 置在处理的过程中存在如下不足之处：（1)因其吸附管和肋管数量有限，不能保证溶液与其 充分接触，造成处理效果低下；（2)同时因吸附管和肋管的形状复杂，不利于加工，也不利于 收集吸附在表面的磁性物质；（3)溶液在装置中的流通速率较低，且流向可控性差，降低了 处理效率。又如，中国专利申请号为：201511025384.3,申请公布日为2016年4月6日的专利 申请文件公开了一种磁流变液多级处理装置及其控制方法与部件制造方法，包括前置活塞 缸、中置活塞缸、后置活塞缸、前置活塞、中置活塞、后置活塞、前置过滤箱、中置过滤箱、后 置过滤箱、前置过滤网、中置过滤网、后置过滤网，所述的前置活塞缸通过螺栓与前置活塞 相连，所述的前置活塞与前置过滤箱的内腔相配合，所述的前置过滤箱竖直放置，其轴线为 竖直方向，该发明专利公开的装置不仅存在上述专利中存在的缺陷，同时因其采用多级处 理的方式，造成了装置体积过大，操作不便，成本高的问题。
[0005] 针对目前失效磁流变液回收处理领域内存在的研究空白问题，急需研制相应的设 备和处理方法，对废弃的磁流变液进行处理，不仅能够降低对环境的污染，而且可以对其中 的相关物质进行回收利用，节约能源。
【发明内容】
[0006] 1.要解决的问题
[0007] 针对目前磁流变废液缺乏相关的高效回收处理装置，而导致其丢弃后对环境造成 污染，并造成能源浪费的问题，本发明提供一种基于高压过滤分离作用的磁流变液回收处 理装置及处理方法，本发明的装置和处理方法能够将磁流变液的主分散颗粒和载液分离， 主要是针对主分散颗粒与载液已无粘结作用的磁流变液处理效果好，将两者分离开来，为 后续的回收处理提供可能。
[0008] 2.技术方案
[0009] 为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
[0010] 一种基于高压过滤分离作用的磁流变液回收处理装置，包括外桶体，还包括加压 过滤装置，所述的加压过滤装置设置在外桶体内，加压过滤装置包括承压腔，承压腔的底部 设有过滤网，过滤网的上方设有吸附管，所述的加压过滤装置的底壁上设有若干个滤孔;所 述的外桶体的侧壁上设有回收截止阀。
[0011] 进一步地，所述的加压过滤装置的侧壁上设有上通气管和下通气管，所述的上通 气管位于加压过滤装置的上部，同时穿过外桶体的侧壁，通过所述的上通气管向承压腔内 通入气体施加压力;所述的下通气管在加压过滤装置侧壁上的位置位于过滤网和吸附管之 间，下通气管也穿过外桶体的侧壁。
[0012] 进一步地，所述的加压过滤装置的上端设有可拆卸的密封盖。
[0013] 进一步地，所述的加压过滤装置的底部与外桶体的底部之间通过支座连接。
[0014] 进一步地，所述的外桶体的底部两端分别设有底座;所述的吸附管内设置线圈。
[0015] 进一步地，所述的过滤网的目数为1000~1200,过滤网上附有烧结材料层。
[0016] 进一步地，所述的烧结材料由活性氧化铝、石墨、硬脂酸、酚醛树脂、沥青、黏土以 质量比为1:2:1:2.5:2:9的比例混合均匀，加热至熔融后冷却得到。
[0017] 一种磁流变液回收处理方法，采用上述的基于高压过滤分离作用的磁流变液回收 处理装置进行处理，其步骤为：
[0018] a.对磁流变液进行初步处理，使磁流变液的主分散颗粒与载液断绝连接关系； [0019] b.将经步骤a处理后的磁流变液加入承压腔中，对吸附管中的线圈通电，使其产生 稳定的磁场；
[0020] c.关闭下通气管，利用上通气管向承压腔中通入惰性气体，对其中的磁流变液进 行加压，并保持25~30min;
[0021] d.再利用下通气管向承压腔中通气，同时打开上通气管，使其处于排气状态，时间 为2~3min，完毕后关闭下通气管；
[0022] e.重复步骤b和步骤c 4~5次；
[0023] f.打开回收截止阀，收集溶液，从吸附管上回收磁性物质。
[0024]进一步地，步骤b中线圈产生的磁场强度为2.8~3.2T。
[0025]进一步地，将步骤f中收集的溶液再次装入承压腔中，重复步骤a~e 2~3次。
[0026] 3.有益效果
[0027] 相比于现有技术，本发明的有益效果为：
[0028] (1)本发明基于高压过滤分离作用的磁流变液回收装置，通过加压过滤与电磁配 合作用，使得磁流变液中的主分散磁性物质与载液分离得到回收，相比于现有的处理装置， 其结构得到大大简化，缩小设备体积，该装置在对磁流变液处理过程中，通过通气管道使得 磁性物质与载液之间不干扰，磁性物质能均匀地吸附在吸附管表面，不易堵塞过滤网，可用 很短时间回收大量磁性物质，减少设备重复处理步骤，处理效率高；
[0029] (2)本发明首先利用吸附管通电后产生磁场，使得已经和载液断绝连接关系的磁 性物质吸附在吸附管上，再利用惰性气体(如，氮气等)加压的形式，强行挤压混合溶液，由 于磁性物质被吸附管吸附，且载液的颗粒直径小于磁性物质的颗粒直径，从而使得载液迅 速通过过滤网，而磁性物质留在吸附管及过滤网上，从而实现磁性物质与载液的分离；
[0030] (3)本发明的过滤网上附着有烧结材料，烧结材料由活性氧化铝、石墨、硬脂酸、酚 醛树脂、沥青、黏土以质量比为1:2:1:2.5:2:9的比例混合均匀，加热至熔融后冷却得到，本 发明中的烧结材料组分是针对磁流变液的载液性质专门研究得到的，不仅能显著提高过滤 网的整体结构强度，即使过滤网卷成圆柱状也不易脱落，而且载液不易粘结在过滤网上堵 塞网孔，过滤网的抗腐蚀能力也得到显著的提高，使得过滤网的整体使用寿命延长了25% 左右；
[0031] (4)本发明巧妙地将高压过滤分离与磁分离相结合，利用改性的处理剂将主分散 颗粒与载液之间的连接关系切断，然后在一个装置内实现磁性物质和载液的分离、回收，磁 性物质的回收率高达95 %以上，具有回收率高、用时短、经济效益好等优点；
[0032] (5)本发明中，密封盖与加压过滤装置之间，通气管与加压过滤装置之间均设有密 封橡胶圈，保证承压腔内的气体密封性，使得过滤效率得到保证。
【附图说明】
[0033] 图1为本发明中基于高压过滤分离作用的磁流变液回收处理装置的结构示意图。 [0034]图中：1、外桶体;2、底座;3、支座;4、加压过滤装置;401、滤孔;402、承压腔;5、密封 盖;6、过滤网；7、吸附管;8、上通气管;9、下通气管；10、回收截止阀。
【具体实施方式】
[0035]下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。
[0036] 实施例1
[0037]如图1所示，一种基于高压过滤分离作用的磁流变液回收处理装置，包括外桶体1 和加压过滤装置4,外桶体1的底部两端均设有底座2;加压过滤装置4设置在外桶体1内，加 压过滤装置4的具体结构为中空的容器，上端开口，开口处设有可拆卸的密封盖5,密封盖5 上设有密封橡胶圈，保证密封盖5与加压过滤装置4之间的密封性，加压过滤装置4内部的空 腔即为承压腔402,承压腔402的底部设有过滤网6,过滤网6的上方设有吸附管7,吸附管7内 设置线圈，线圈通电后会在吸附管7的四周产生磁场，线圈的一端连接控制器，控制线圈产 生的磁场强度;加压过滤装置4的底壁上设有若干个滤孔401，孔的直径为4mm左右，用于液 体的流出；加压过滤装置4的两侧壁上均设有上通气管8和下通气管9,上通气管8位于加压 过滤装置4的上部，同时穿过外桶体1的侧壁，将承压腔402和外界加压装置连通，通过上通 气管8向承压腔402内通入气体对其中的磁流变液施加压力；下通气管9在加压过滤装置4侧 壁上的位置位于过滤网6和吸附管7之间，下通气管9也穿过外桶体1的侧壁，将承压腔402和 外界加压装置连通。外桶体1的侧壁上设有回收截止阀10,控制外桶体1内的液体流出。加压 过滤装置4的底部与外桶体1的底部之间通过支座3连接。过滤网6的目数为1200左右，过滤 网6上附有烧结材料层，烧结材料由活性氧化铝、石墨、硬脂酸、酚醛树脂、沥青、黏土以质量 比为1:2:1:2.5:2:9的比例混合均匀，加热至熔融后冷却得到，该烧结材料层的组分是专门 针对磁流变液的载液性质专门研究得到的，能显著提高过滤网的整体结构强度，即使过滤 网卷成圆柱状也不易脱落，而且载液不易粘结在过滤网上堵塞网孔，清洗也方便，过滤网的 抗腐蚀能力与现有的过滤网相比有显著的提高，使得过滤网的整体使用寿命延长了 25%左 右。
[0038]本实施例中处理的磁流变液是以油酸为表面活性剂主要成分的磁流变液，分散颗 粒为羟基铁粉，磁饱和度为2. IT，载液为矿物油，本实施例中待处理的该磁流变液废液是在 其使用超过其剪切疲劳寿命后的溶液，此时其零剪切粘度和可调倍数的变化量在检验过程 中均超过±10%;采用上所述的基于高压过滤分离作用的磁流变液回收处理装置进行处 理，其步骤为：
[0039] a.对磁流变液进行初步处理，使磁流变液的主分散颗粒与载液断绝连接关系； [0040] b.将经步骤a处理后的磁流变液加入承压腔402中，对吸附管7中的线圈通电，使其 产生稳定的磁场，磁场强度为2.8T;
[0041] c.关闭下通气管9,利用上通气管8向承压腔402中通入惰性气体，对其中的磁流变 液进行加压，并保持30min，压力满足P = 其中，P为压力数值，单位MPaA为常系数，取 B 值为2.84; B为磁场强度数值，单位为T; C为磁流变液中磁性物质的浓度数值，通常为20~ 40g/mL，本实施例中处理的磁流变液中磁性物质的浓度为40g/mL左右，因此本实施例中控 制承压腔402内压力P = 3 · 46MPa;
[0042] d.再利用下通气管9向承压腔402中通气，同时打开上通气管8,使其处于排气状 态，时间为2min，完毕后关闭下通气管9;
[0043] e.重复步骤b和步骤c，一共重复4次；
[0044] f.打开回收截止阀10，收集溶液，从吸附管7上回收磁性物质。
[0045] 为了提高磁流变液中磁性物质的回收效率，可以将步骤f中收集的溶液再次装入 承压腔402中，重复步骤a~e 3次，使得主分散颗粒与载液的分离程度可达96%。
[0046]本实施例中采用油酸改性的处理剂对磁流变液进行初步处理，处理剂包括溶剂甲 和溶质乙，溶剂甲的组成成分及各组分质量百分比为:高锰酸钾0.3%，氢氧化钠13%，凹凸 棒土 2%，其余为水。凹凸棒土需要进行初步的预处理，处理过程为:采用水力分选提纯凹凸 棒土，将凹凸棒土矿粉和去离子水混合于容器中，以200r/min的转速搅拌40min，然后静置 3h，弃去上层清液以及下层沙土，得到凹凸棒土的悬浊液，将悬浊液离心分离后得到的凹凸 棒土置于烘箱中干燥;溶剂甲中的凹凸棒土能促进高猛酸钾发挥作用，使其氧化速率和效 率均得以显著的提高；溶质乙的组成成分及各组分质量百分比为：二氧化锰92%，钾盐为 2%，其余为水;溶剂甲和溶质乙的质量比值为58:1，具体的使用方法如下：
[0047] (1)将一定量的溶剂甲倒入废弃磁流变液中搅拌，搅拌速度为使得混合液的平均 流速为0.2m/s，搅拌时间为3min，其中，溶剂甲的质量为磁流变液总质量的4% ;
[0048] (2)继续按比例加入溶质乙搅拌，搅拌速度为使得混合液的平均流速为0.4m/s，搅 拌时间为5min;
[0049] (3)向混合液中通过氧气，氧气的纯度为90%，氧气的通入量2L/(m3 · min)，通入 时间为15min，同时对混合液进行加热，保持温度在60°C之间，保温时间为25min，保温后自 然冷却至30 °C;
[0050] (4)在冷却至30°C后，放置25min后，向混合液中通入二氧化碳，二氧化碳的通入量 为4L/(m 3 · min)，通入时间为6min;
[00511 (5)将混合液加热至240°C，并保温8min;
[0052] (6)将混合液放置于阳光下暴晒(光照强度在4.5万Ix左右)3h，暴晒的目的是使得 多余的高锰酸钾完全分解;此后主分散颗粒已经和载液脱离关系，然后再利用本实施例中 的基于高压过滤分离作用的磁流变液回收处理装置进行处理，将主分散液吸附，从而达到 分离的目的。
[0053]本实施例中，进行高压过滤分离时，承压腔402内的压力是综合考虑磁场强度和磁 流变液中磁性物质的浓度来选择的，研究过程中发现，按照P二来设定分离时压力， B 分离的效果最好，过滤网的堵塞率下降了 15%左右，分离效率得到显著的提高。
[0054] 实施例2
[0055]如图1所示，一种基于高压过滤分离作用的磁流变液回收处理装置，包括外桶体1 和加压过滤装置4,外桶体1的底部两端均设有底座2;加压过滤装置4设置在外桶体1内，加 压过滤装置4的具体结构为中空的容器，上端开口，开口处设有可拆卸的密封盖5,内部的空 腔即为承压腔402,承压腔402的底部设有过滤网6,过滤网6的上方设有吸附管7,吸附管7内 设置线圈，线圈通电后会在吸附管7的四周产生磁场，加压过滤装置4的底壁上设有若干个 滤孔401，孔的直径为7mm左右，用于液体的流出；加压过滤装置4的两侧壁上均设有上通气 管8和下通气管9,上通气管8位于加压过滤装置4的上部，同时穿过外桶体1的侧壁，将承压 腔402和外界加压装置连通，通过上通气管8向承压腔402内通入气体对其中的磁流变液施 加压力；下通气管9在加压过滤装置4侧壁上的位置位于过滤网6和吸附管7之间，下通气管9 也穿过外桶体1的侧壁，将承压腔402和外界加压装置连通。外桶体1的侧壁上设有回收截止 阀10，控制外桶体1内的液体流出。加压过滤装置4的底部与外桶体1的底部之间通过支座3 连接。过滤网6的目数为1000左右，过滤网6上附有烧结材料层，烧结材料由活性氧化铝、石 墨、硬脂酸、酚醛树脂、沥青、黏土以质量比为1:2:1:2.5: 2:9的比例混合均匀，加热至熔融 后冷却得到，该烧结材料层的组分是专门针对磁流变液的载液性质专门研究得到的，能显 著提高过滤网的整体结构强度，即使过滤网卷成圆柱状也不易脱落，而且载液不易粘结在 过滤网上堵塞网孔，清洗也方便，过滤网的抗腐蚀能力与现有的过滤网相比有显著的提高， 使得过滤网的整体使用寿命延长了 25 %左右。
[0056] 一种磁流变液回收处理方法，采用上所述的基于高压过滤分离作用的磁流变液回 收处理装置进行处理，其步骤为：
[0057] a.对磁流变液进行初步处理，使磁流变液的主分散颗粒与载液断绝连接关系； [0058] b.将经步骤a处理后的磁流变液加入承压腔402中，对吸附管7中的线圈通电，使其 产生稳定的磁场，磁场强度为3.2T;
[0059] c.关闭下通气管9,利用上通气管8向承压腔402中通入惰性气体，对其中的磁流变 液进行加压，并保持25min，压力满足P = 其中，P为压力数值，单位MPaA为常系数，取 B 值为2.84; B为磁场强度数值，单位为T; C为磁流变液中磁性物质的浓度数值，通常为20~ 40g/mL，本实施例中处理的磁流变液中磁性物质的浓度为20g/mL左右，因此本实施例中控 制承压腔402内压力P = 2.41MPa;
[0060] d.再利用下通气管9向承压腔402中通气，同时打开上通气管8,使其处于排气状 态，时间为3min，完毕后关闭下通气管9;
[0061] e.重复步骤b和步骤c，一共重复5次；
[0062] f.打开回收截止阀10,收集溶液，从吸附管7上回收磁性物质。
[0063] 为了提高磁流变液中磁性物质的回收效率，可以将步骤f中收集的溶液再次装入 承压腔402中，重复步骤a~e，重复次数为2次，使得主分散颗粒与载液的分离程度可达 94.3%〇
[0064]本实施例中采用油酸改性的处理剂对磁流变液进行初步处理，处理剂包括溶剂甲 和溶质乙，溶剂甲的组成成分及各组分质量百分比为:高锰酸钾0.2%，氢氧化钠10%，凹凸 棒土 3%，其余为水。凹凸棒土需要进行初步的预处理，处理过程为:采用水力分选提纯凹凸 棒土，将凹凸棒土矿粉和去离子水混合于容器中，以200r/min的转速搅拌40min，然后静置 3h，弃去上层清液以及下层沙土，得到凹凸棒土的悬浊液，将悬浊液离心分离后得到的凹凸 棒土置于烘箱中干燥;溶剂甲中的凹凸棒土能促进高猛酸钾发挥作用，使其氧化速率和效 率均得以显著的提高；溶质乙的组成成分及各组分质量百分比为：二氧化锰90%，钾盐为 1%，其余为水;溶剂甲和溶质乙的质量比值为55:1，具体的使用方法如下：
[0065] (1)将一定量的溶剂甲倒入废弃磁流变液中搅拌，搅拌速度为使得混合液的平均 流速为0. lm/s，搅拌时间为2min，其中，溶剂甲的质量为磁流变液总质量的3% ;
[0066] (2)继续按比例加入溶质乙搅拌，搅拌速度为使得混合液的平均流速为0.3m/s，搅 摔时间为4min;
[0067] (3)向混合液中通过氧气，氧气的纯度为60%，氧气的通入量lL/(m3 · min)，通入 时间为lOmin，同时对混合液进行加热，保持温度在40°C之间，保温时间为20min，保温后自 然冷却至25 °C;
[0068] (4)在冷却至25°C后，放置30min后，向混合液中通入二氧化碳，二氧化碳的通入量 为2L/(m 3 · min)，通入时间为5min;
[0069] (5)将混合液加热至200°C，并保温IOmin;
[0070] (6)将混合液放置于阳光下(光照强度在8.5万Ix左右)暴晒2h。暴晒的目的是使得 多余的高锰酸钾完全分解;此后主分散颗粒已经和载液脱离关系，然后再利用本实施例中 的基于高压过滤分离作用的磁流变液回收处理装置进行处理，将主分散液吸附，从而达到 分离的目的。
[0071]本实施例中，进行高压过滤分离时，承压腔402内的压力是综合考虑磁场强度和磁 流变液中磁性物质的浓度来选择的，研究过程中发现，按照P = ^来设定分离时压力，分 B 离的效果最好，过滤网的堵塞率下降了 17 %左右，分离效率得到显著的提高。
[0072] 实施例3
[0073]如图1所示，一种基于高压过滤分离作用的磁流变液回收处理装置，其结构同实施 例1。采用该装置回收处理磁流变液的方法为：
[0074] a.对磁流变液进行初步处理，使磁流变液的主分散颗粒与载液断绝连接关系； [0075] b.将经步骤a处理后的磁流变液加入承压腔402中，对吸附管7中的线圈通电，使其 产生稳定的磁场，磁场强度为3.0T;
[0076] c.关闭下通气管9,利用上通气管8向承压腔402中通入惰性气体，对其中的磁流变 液进行加压，并保持30min，压力满足P二^，其中，P为压力数值，单位MPaA为常系数，取 B 值为2.84; B为磁场强度数值，单位为T; C为磁流变液中磁性物质的浓度数值，通常为20~ 40g/mL，本实施例中处理的磁流变液中磁性物质的浓度为30g/mL左右，因此本实施例中控 制承压腔402内压力P = 2 · 94MPa;
[0077] d.再利用下通气管9向承压腔402中通气，同时打开上通气管8,使其处于排气状 态，时间为3min，完毕后关闭下通气管9;
[0078] e.重复步骤b和步骤c，一共重复4次；
[0079] f.打开回收截止阀10,收集溶液，从吸附管7上回收磁性物质。
[0080] 为了提高磁流变液中磁性物质的回收效率，可以将步骤f中收集的溶液再次装入 承压腔402中，重复步骤a~e，重复次数为2次，使得主分散颗粒与载液的分离程度可达 97%〇
[0081 ]本实施例中采用油酸改性的处理剂对磁流变液进行初步处理，处理剂包括溶剂甲 和溶质乙，溶剂甲的组成成分及各组分质量百分比为:高锰酸钾0.5%，氢氧化钠14%，凹凸 棒土 3%，其余为水。凹凸棒土需要进行初步的预处理，处理过程为:采用水力分选提纯凹凸 棒土，将凹凸棒土矿粉和去离子水混合于容器中，以200r/min的转速搅拌40min，然后静置 3h，弃去上层清液以及下层沙土，得到凹凸棒土的悬浊液，将悬浊液离心分离后得到的凹凸 棒土置于烘箱中干燥;溶剂甲中的凹凸棒土能促进高猛酸钾发挥作用，使其氧化速率和效 率均得以显著的提高；溶质乙的组成成分及各组分质量百分比为：二氧化锰94%，钾盐为 1%，其余为水;溶剂甲和溶质乙的质量比值为56:1，具体的使用方法如下：
[0082] (1)将一定量的溶剂甲倒入废弃磁流变液中搅拌，搅拌速度为使得混合液的平均 流速为0.15m/s，搅拌时间为2.5min，其中，溶剂甲的质量为磁流变液总质量的3.5% ;
[0083] (2)继续按比例加入溶质乙搅拌，搅拌速度为使得混合液的平均流速为0.35m/s， 搅拌时间为4.5min;
[0084] (3)向混合液中通过氧气，氧气的纯度为80%，氧气的通入量I. 5L/(m3 · min)，通 入时间为13min，同时对混合液进行加热，保持温度在50°C之间，保温时间为23min，保温后 自然冷却至25 °C;
[0085] (4)在冷却至25°C后，放置25min后，向混合液中通入二氧化碳，二氧化碳的通入量 为3L/(m 3 · min)，通入时间为5min;
[0086] (5)将混合液加热至220°C，并保温9min;
[0087] (6)将混合液放置于阳光下暴晒(光照强度在6万Ix左右)2.5h。暴晒的目的是使得 多余的高锰酸钾完全分解;此后主分散颗粒已经和载液脱离关系，然后再利用本实施例中 的基于高压过滤分离作用的磁流变液回收处理装置进行处理，将主分散液吸附，从而达到 分离的目的。
[0088] 本实施例中，进行高压过滤分离时，承压腔402内的压力是综合考虑磁场强度和磁 流变液中磁性物质的浓度来选择的，研究过程中发现，按照P = ^来设定分离时压力，分 B 离的效果最好，过滤网的堵塞率下降了17%左右，分离效率得到显著的提高。
【主权项】
1. 一种基于高压过滤分离作用的磁流变液回收处理装置，包括外桶体（1)，其特征在 于:还包括加压过滤装置(4)，所述的加压过滤装置(4)设置在外桶体（1)内，加压过滤装置 (4)包括承压腔（402)，承压腔(402)的底部设有过滤网（6)，过滤网（6)的上方设有吸附管 (7)，所述的加压过滤装置(4)的底壁上设有若干个滤孔(401);所述的外桶体（1)的侧壁上 设有回收截止阀（10)。2. 根据权利要求1所述的一种基于高压过滤分离作用的磁流变液回收处理装置，其特 征在于:所述的加压过滤装置(4)的侧壁上设有上通气管(8)和下通气管(9)，所述的上通气 管（8)位于加压过滤装置(4)的上部，同时穿过外桶体（1)的侧壁，通过所述的上通气管(8) 向承压腔(402)内通入气体施加压力;所述的下通气管(9)在加压过滤装置(4)侧壁上的位 置位于过滤网（6)和吸附管(7)之间，下通气管(9)也穿过外桶体(1)的侧壁。3. 根据权利要求1或2所述的一种基于高压过滤分离作用的磁流变液回收处理装置，其 特征在于:所述的加压过滤装置(4)的上端设有可拆卸的密封盖(5)。4. 根据权利要求3所述的一种基于高压过滤分离作用的磁流变液回收处理装置，其特 征在于:所述的加压过滤装置(4)的底部与外桶体(1)的底部之间通过支座(3)连接。5. 根据权利要求4所述的一种基于高压过滤分离作用的磁流变液回收处理装置，其特 征在于:所述的外桶体(1)的底部两端均设有底座(2);所述的吸附管(7)内设置线圈。6. 根据权利要求1所述的一种基于高压过滤分离作用的磁流变液回收处理装置，其特 征在于:所述的过滤网(6)的目数为1000~1200,过滤网(6)上附有烧结材料层。7. 根据权利要求6所述的一种基于高压过滤分离作用的磁流变液回收处理装置，其特 征在于:所述的烧结材料由活性氧化铝、石墨、硬脂酸、酚醛树脂、沥青、黏土以质量比为1: 2:1:2.5:2:9的比例混合均匀，加热至熔融后冷却得到。8. -种磁流变液回收处理方法，其特征在于:采用权利要求1或2中所述的基于高压过 滤分离作用的磁流变液回收处理装置进行处理，其步骤为： a. 对磁流变液进行初步处理，使磁流变液的主分散颗粒与载液断绝连接关系； b. 将经步骤a处理后的磁流变液加入承压腔(402)中，对吸附管(7)中的线圈通电，使其 产生稳定的磁场； c. 关闭下通气管(9)，利用上通气管(8)向承压腔(402)中通入惰性气体，对其中的磁流 变液进行加压，并保持25~30min; d. 再利用下通气管(9)向承压腔(402)中通气，同时打开上通气管(8)，使其处于排气状 态，时间为2~3min，完毕后关闭下通气管(9); e. 重复步骤b和步骤c4~5次； f. 打开回收截止阀（10)，收集溶液，从吸附管(7)上回收磁性物质。9. 根据权利要求8所述的一种磁流变液回收处理方法，其特征在于：步骤b中线圈产生 的磁场强度为2.8~3.2T。10. 根据权利要求8所述的一种磁流变液回收处理方法，其特征在于:将步骤f中收集的 溶液再次装入承压腔(402)中，重复步骤a~e2~3次。
【文档编号】C02F9/12GK106007164SQ201610616686
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月29日
【发明人】邢战伟, 刘鹏
【申请人】马鞍山福来伊环保科技有限公司