一种ph值调节机构及其碱式碳酸镍制备装置
技术领域
1.本发明属于碱式碳酸镍制备技术领域，特别涉及一种ph值调节机构及其碱式碳酸镍制备装置。
背景技术：
2.碳酸镍是一种重要的镍化合物，已知形态有正碳酸镍、碱式碳酸镍和酸式碳酸镍,通常采用硝酸镍与纯碱水溶液作用得到。因其制备方法不同而有差异,是淡绿色的无定形物质。碱式碳酸镍主要用于三大方面:(1)无机产品中的中间体,制备如其他镍盐:醋酸镍、氨基磺酸镍,催化剂、其他有机镍盐制备的中间体;(2)培烧制备氧化镍或再还原成镍粉,用于磁性材料及硬质合金等;(3)电镀材料、陶瓷颜料等。
3.碱式碳酸镍在生产时主要通过碳酸盐溶液和硫酸镍溶液在加热催化的条件下进行反应制得，制得后的碱式碳酸镍通过离心机将晶体从溶液中分离出，经过冲洗干燥等步骤得到碱式碳酸镍的成品。由于溶液ph值会影响硫酸根离子和氢氧根离子的浓度，从而影响碱式碳酸镍的反应速度以及生成量，因此在反应过程中需要时刻监测溶液内的ph值，并通过计量泵控制碳酸钠溶液和硫酸镍溶液的流量从而达到控制ph的效果，如中国专利cn110194491a公开的一种碱式碳酸镍的制备方法，该装置在保持镍盐溶液的流量不变，通过调节碳酸盐溶液的流量来控制ph值以及通过检测二氧花碳的释放浓度来控制镍盐和碳酸盐的比例的双重监控方法来制备碱式碳酸镍。
4.该装置虽然能够达到降低碳酸根离子分解率的效果，但在二氧化碳浓度监测过程中，生成的二氧化碳靠自动排出反应器，二氧化碳不能及时排出会部分溶在溶液中，使溶液的ph偏酸性，影响ph值检测的准确性，从而影响计量泵碳酸盐溶液和硫酸镍溶液的流量控制。
技术实现要素：
5.针对上述问题，本发明提供了一种ph值调节机构，包括计量泵，所述计量泵设置有若干个，若干个所述计量泵分别连接有供碳酸钠溶液和硫酸镍溶液流入的进料管，所述计量泵的一端电性连接有ph值检测仪，所述ph值检测仪的一侧设置有可加快容器内二氧化碳排出的曝气机构；所述曝气机构包括曝气管和导向杆，所述导向杆呈空心设置，所述导向杆的顶端设置有供惰性气体通入的进气口，所述曝气管的两端分别与相邻两个导向杆的外壁焊接，所述曝气管的外壁设置有若干曝气孔。
6.进一步的，所述曝气管设置有两组，两组所述曝气管呈对称设置，每组所述曝气管的管道均设置有若干个，所述曝气管在导向杆上呈纵向排列设置。
7.基于以上叙述的一种ph值调节机构，本技术还提供一种碱式碳酸镍制备装置，所述碱式碳酸镍制备装置与以上叙述的ph值调节机构搭配使用，包括反应箱，所述反应箱的顶部设置有供二氧化碳排出的排气口，所述反应箱内设置有溶液的搅拌机构，所述反应箱
内设置有挡板，所述反应箱的顶部设置有挡板的开合机构，所述搅拌机构内设置有溶液的加热组件，所述反应箱的底部焊接有下料斗，所述反应箱的底部安装有离心机，所述离心机的入料口位于下料斗的下方，所述离心机的底部设置有固液分离机构；所述开合机构包括液压缸，所述液压缸通过螺丝固定在反应箱顶部，所述液压缸的伸缩端固定有升降板，所述导向杆的顶端与升降板的四个拐角固定连接，所述导向杆的底端贯穿反应箱且与挡板固定连接。
8.进一步的，所述ph值检测仪安装在挡板的上表面，若干所述进料管分别安装在反应箱的两侧且与反应箱的内部连通。
9.进一步的，所述反应箱底部的内壁焊接有凸台，所述挡板的两端放置在凸台的上表面，所述反应箱的底部呈开放设置，所述挡板位于下料斗的上方。
10.进一步的，所述搅拌机构包括搅拌电机，所述搅拌电机通过螺丝固定在反应箱的外壁，所述反应箱内设置有搅拌杆，所述搅拌杆的外壁固定有若干搅拌桨。
11.进一步的，所述搅拌杆呈空心设置，所述搅拌桨的上表面开设有若干供溶液贯穿的通孔，所述搅拌桨位于两组曝气管之间。
12.进一步的，所述加热组件包括加热板，所述加热板固定在搅拌桨的上表面，所述加热板设置有若干个，所述加热板的控制线路位于搅拌杆的空腔内，所述挡板的上表面安装有监测反应箱内部温度的温度传感器。
13.进一步的，所述固液分离机构包括圆盘，所述圆盘的外边沿焊接有围板，所述圆盘的底部安装有转动电机，所述转动电机的输出端通过转轴贯穿圆盘，所述圆盘的上方设置有圆形滤网，所述转动电机的输出端与滤网的外框的中部固定连接。
14.进一步的，所述圆盘的底部开设有下料口，所述下料口的下方设置有溶液罐，所述反应箱的一侧铰接有箱门。
15.本发明的有益效果是：1、本发明通过将曝气机构放置在反应箱内，向进气口通入惰性气体，将反应产生的二氧化碳挤出，加快二氧化碳的排出减少其在反应液中的溶解量，降低对反应液中由碳酸钠溶液和硫酸镍溶液比配引起的ph值大小的影响，提高溶液ph检测的准确度，并通过ph值检测仪和计量泵，控制两侧进料管内碳酸钠溶液和硫酸镍溶液的进液量达到控制调节溶液ph的效果，从而使碳酸钠溶液和硫酸镍溶液比配更有利于生成碱式碳酸镍。
16.2、本发明通过设置液压缸控制的挡板，反应后的混合液在重力作用下直接流入离心机，不需要外接吸料设备，并依次经过离心机和固液分离机构，使碱式碳酸镍晶体停留在滤网，混合液进入溶液罐，该装置的优点是晶体和溶液可以一体化完成生成和分离，分离完成后，可以打开箱门对反应箱内部冲洗，残留的溶液依次经过搅拌桨、反应箱、离心机和滤网进行回收使用，该方式可以降低装置内原材料的残留，提高回收率；本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1示出了根据本发明实施例的整体结构示意图；图2示出了根据本发明实施例的搅拌机构结构示意图；图3示出了根据本发明实施例的反应箱内部结构示意图；图4示出了根据本发明实施例的ph值调节机构结构示意图；图5示出了根据本发明实施例的固液分离机构结构示意图。
19.图中：1、计量泵；2、进料管；3、ph值检测仪；4、曝气机构；401、曝气管；402、导向杆；403、进气口；404、曝气孔；5、反应箱；501、排气口；6、搅拌机构；7、挡板；8、开合机构；9、加热组件；10、下料斗；11、离心机；12、固液分离机构；801、液压缸；802、升降板；803、凸台；601、搅拌电机；602、搅拌杆；603、搅拌桨；604、通孔；901、加热板；902、温度传感器；1201、圆盘；1202、围板；1203、转动电机；1204、滤网；13、下料口；14、溶液罐；15、箱门。
具体实施方式
20.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.本发明实施例提供了一种ph值调节机构，包括计量泵1，计量泵1设置有若干个，若干个计量泵1分别连接有供碳酸钠溶液和硫酸镍溶液流入的进料管2，计量泵1的一端电性连接有ph值检测仪3，ph值检测仪3的一侧设置有可加快容器内二氧化碳排出的曝气机构4；通过将曝气机构4放置在反应箱5内，向进气口403通入惰性气体，由于惰性气体不参与反应，当惰性气体通入反应液底部时可以将反应产生的二氧化碳挤出，加快二氧化碳的排出，应当注意的是，该处曝气机构4仅可以促进已经产生的二氧化碳的排出，不会影响反应速度和二氧化碳的排出量，二氧化碳的及时排出可以减少其在反应液中的溶解量，降低对反应液中由碳酸钠溶液和硫酸镍溶液比配引起的ph值大小的影响，提高溶液ph检测的准确度，从而使碳酸钠溶液和硫酸镍溶液比配更有利于生成碱式碳酸镍。
22.曝气机构4包括曝气管401和导向杆402，导向杆402呈空心设置，导向杆402的顶端设置有供惰性气体通入的进气口403，曝气管401的两端分别与相邻两个导向杆402的外壁焊接，曝气管401的外壁设置有若干曝气孔404。
23.通过将导向杆402设置为空心，使曝气管401可以通过导向管进入溶液底部，同时不会影响导向杆402升降、启闭挡板7，曝气管401的两端与导向杆402连通，使进气口403通入惰性气体时气体可以从曝气孔404排入溶液；曝气管401设置有两组，两组曝气管401呈对称设置，每组曝气管401的管道均设置有若干个，曝气管401在导向杆402上呈纵向排列设置，用过将曝气管401设置在两侧不会影响温度传感器902和ph值检测仪3在溶液底部的安装。
24.基于以上叙述的一种ph值调节机构，本技术还提供一种碱式碳酸镍制备装置，碱式碳酸镍制备装置与以上叙述的ph值调节机构搭配使用，包括反应箱5，反应箱5的顶部设
置有供二氧化碳排出的排气口501，反应箱5内设置有溶液的搅拌机构6，反应箱5内设置有挡板7，反应箱5的顶部设置有挡板7的开合机构8，搅拌机构6内设置有溶液的加热组件9，反应箱5的底部焊接有下料斗10，反应箱5的底部安装有离心机11，离心机11的入料口位于下料斗10的下方，离心机11的底部设置有固液分离机构12；ph值检测仪3对溶液进行ph检测后，通过计量泵1控制两侧进料管2内碳酸钠溶液和硫酸镍溶液的进液量达到控制调节溶液ph的效果，在开合机构8的作用下，挡板7向上移动，挡板7与凸台803之间形成下料槽，反应后的溶液从挡板7两侧的间隙内流入离心机11，在离心机11的作用下将碱式碳酸镍晶体和反应混合液分离，并进入固液分离机构12使碱式碳酸镍晶体停留在滤网1204，混合液进入溶液罐14，该装置的优点是晶体和溶液可以一体化生成分离，分离完成后，可以打开箱门15对反应箱5内部冲洗，将残留的溶液通过上述步骤冲入溶液罐14回收使用，该方式可以降低装置内原材料的残留，提高回收率。
25.开合机构8包括液压缸801，液压缸801通过螺丝固定在反应箱5顶部，液压缸801的伸缩端固定有升降板802，导向杆402的顶端与升降板802的四个拐角固定连接，导向杆402的底端贯穿反应箱5且与挡板7固定连接。
26.通过设置液压缸801控制的挡板7，使挡板7在与凸台803贴紧时，反应箱5处于闭合状态，不会影响内部反应液的存留、搅拌和化学反应，当反应完成后，通过液压缸801的启动，使导向杆402带动挡板7上升，使反应箱5的底部开启，反应后的溶液从挡板7两侧的间隙在重力作用下直接流入离心机11，不需要外接吸料设备。
27.ph值检测仪3安装在挡板7的上表面，若干进料管2分别安装在反应箱5的两侧且与反应箱5的内部连通，进料管2设置为多个，可以将原材料分流交错加入反应箱5提高混合速度。
28.反应箱5底部的内壁焊接有凸台803，挡板7的两端放置在凸台803的上表面，反应箱5的底部呈开放设置，挡板7位于下料斗10的上方。
29.搅拌机构6包括搅拌电机601，搅拌电机601通过螺丝固定在反应箱5的外壁，反应箱5内设置有搅拌杆602，搅拌杆602的外壁固定有若干搅拌桨603，搅拌电机601启动时，搅拌桨603转动，通过设置通孔604使溶液从通孔604间隙流出，减少搅拌桨603的阻力。
30.搅拌杆602呈空心设置，搅拌桨603的上表面开设有若干供溶液贯穿的通孔604，搅拌桨603位于两组曝气管401之间。
31.加热组件9包括加热板901，加热板901固定在搅拌桨603的上表面，加热板901设置有若干个，加热板901的控制线路位于搅拌杆602的空腔内，挡板7的上表面安装有监测反应箱5内部温度的温度传感器902，通过设置电加热板901，使加热板901通电后对搅拌桨603升温，随搅拌桨603在溶液内的转动，与溶液热交换，提高反应速率。
32.固液分离机构12包括圆盘1201，圆盘1201的外边沿焊接有围板1202，圆盘1201的底部安装有转动电机1203，转动电机1203的输出端通过转轴贯穿圆盘1201，圆盘1201的上方设置有圆形滤网1204，转动电机1203的输出端与滤网1204的外框的中部固定连接。
33.圆盘1201的底部开设有下料口13，下料口13的下方设置有溶液罐14，反应箱5的一侧铰接有箱门15，通过设置可以转动的圆盘1201，使从离心机11内流出的晶体混合液均匀落在滤网1204的上表面，混合液从下料口13进入溶液罐14，应当注意的是此处的箱门15需要通过增设密封件实现在关闭时对反应箱5封闭，防止内部溶液流出。
34.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。