一种含锂工业卤水自动过滤设备及工艺的制作方法

1.本发明属于工业卤水过滤技术领域，具体涉及一种含锂工业卤水自动过滤设备及工艺。


背景技术：

2.工业卤水，俗称为盐卤、苦卤、卤碱，是氯化物、硫酸盐和可溶性碳酸盐等盐类的水溶液，由海水或盐湖水经化学反应和物理方法制食盐后，残留于盐池内的母液，其中含有重要的待提取金属离子，如锂离子；现有技术在提取锂离子的过程中其过滤设备存在以下几点问题：1、对于锂离子提取一般通过对卤水过滤再加入相应化学反应物进行提取，但是卤水中含有具有极强挥发性和吸湿性的氯化锂，在长期过滤前提下，过滤设备的滤筒筒壁沾染大量氯化锂和其他腐蚀筒壁的化学物质，继而对过滤设备中的滤筒筒壁造成严重的腐蚀；2、卤水提锂通常采用纳滤膜技术对卤水进行纳滤处理，但是纳滤膜表面长期处于卤水环境下，因此其表面的滤孔易被卤水析出的结晶物质堵塞，进而影响纳滤膜的纳滤效果，影响卤水提锂效率。


技术实现要素：

3.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案，一种含锂工业卤水自动过滤设备，包括工作台，所述工作台上方对称设置有升降装置，对称设置的所述升降装置之间共同设置有驱动装置，所述升降装置的下端中间位置设置有一级清洁装置，所述升降装置下端外围设置有二级清洁装置，所述升降装置下端设置有位于所述二级清洁装置外侧的三级清洁装置；所述升降装置包括支板、通槽、三脚架、横板、滑动块、l形底座、轴台、固定盘和固定座，所述工作台上端左右对称安装有支板，支板中间位置开设有通槽，左右两端所述支板上端面均安装有三角架，左右两端三角架之间上方共同安装有横板，所述三脚架竖直段内壁滑动安装有滑动块，滑动块靠近所述工作台中线一端安装有l形底座，l形底座下端安装有轴台，轴台下端安装有固定盘，所述横板上端面左右对称安装有固定座。
4.作为本发明的一种优选技术方案，所述驱动装置包括驱动电机、梯形槽、连杆、齿带轮、齿带和固定柱，所述横板上端面中间位置安装有驱动电机，所述横板上开设有左右对称的梯形槽，所述l形底座竖直段通过耳座转动安装有既贯穿所述梯形槽也贯穿所述轴台和所述固定盘的连杆，连杆上端外壁与所述驱动电机输出轴均安装有齿带轮，齿带轮之间安装有齿带，所述连杆下端安装有固定柱。
5.作为本发明的一种优选技术方案，所述一级清洁装置包括清洁辊、固定板、滤筒、一号清洁刷、加热环、纳滤膜、导管、一号齿轮和二号齿轮，所述固定柱下端安装有贯穿滤筒底壁的清洁辊，所述工作台靠近所述支板的位置安装有固定板，固定板上左右对称安装有位于所述连杆正下方的滤筒，所述清洁辊中间外壁沿周向通过支柱均匀安装有高度参差不齐的一号清洁刷，且一号清洁刷的刷头刷毛紧密性沿周向以此递增，所述清洁辊下端外壁
安装有加热环，所述滤筒底内壁沿周向均匀安装有纳滤膜，纳滤膜下端安装有与其相连通且与所述滤筒底外壁转动安装的导管，所述清洁辊下端外壁安装有一号齿轮，所述导管外壁安装有与所述一号齿轮相啮合的二号齿轮。
6.作为本发明的一种优选技术方案，所述二级清洁装置包括三号齿轮、套筒、四号齿轮、圆柱腔、伸缩弧形件、圆锥头、定位板和弧形板，所述固定柱外壁安装有三号齿轮，所述固定盘下端沿其周向均匀安装有套筒，套筒上端外壁安装有与所述三号齿轮相啮合的四号齿轮，所述套筒下端内壁沿其周向均匀安装有圆柱腔，圆柱腔与所述套筒下端外壁之间共同滑动安装有伸缩弧形件，伸缩弧形件靠近所述套筒轴线一端均匀安装有圆锥头，所述固定盘下端面外围沿其周向均匀安装有三个定位板，定位板下端靠近所述固定盘轴线的一端安装有弧形板。
7.作为本发明的一种优选技术方案，所述三级清洁装置包括五号齿轮、内齿轮、开口板、连接柱、二号清洁刷、二号刮板、伸缩杆、矩形槽和挤压板，所述固定盘下端通过转轴安装有五号齿轮，所述固定盘下端安装有与所述五号齿轮相啮合的内齿轮，所述内齿轮下端沿其周向均匀安装有开口板，开口板下端中间位置安装有连接柱，连接柱下端外壁与所述滤筒正对的外壁和其下端面共同对称安装有二号清洁刷和二号刮板，所述连接柱内部滑动安装有贯穿开口板的伸缩杆，所述连接柱中间位置开设有贯通的矩形槽，所述伸缩杆中间位置的外壁对称安装有位于所述矩形槽区间的挤压板。
8.作为本发明的一种优选技术方案，所述矩形槽内对称滑动安装有与所述连接柱外壁滑动配合安装的伸缩挤压件，伸缩挤压件的下端安装有弧形块，弧形块上安装有三号清洁刷，且三号清洁刷的毛刷头紧密性高于所述二号清洁刷。
9.作为本发明的一种优选技术方案，所述套筒下端外壁安装有加热环，所述套筒下端面沿其周向均匀安装有一号刮板，所述定位板中间位置的外壁安装有与所述伸缩杆相配合的限位块。
10.作为本发明的一种优选技术方案，所述圆锥头的最大伸缩距离正好与所述纳滤膜表面相接触。
11.作为本发明的一种优选技术方案，所述套筒内部空心高度略大于所述纳滤膜高度，所述四号齿轮在滑动过程中始终处于与所述三号齿轮相啮合。
12.本发明还提供了一种含锂工业卤水自动过滤设备的防腐蚀工艺，包括以下步骤：s1：首先通过驱动装置带动升降装置将一级清洁装置、二级清洁装置和三级清洁装置移动至指定加工位置；s2：接着通过一级清洁装置工作的同时带动二级清洁装置同时对相应区域进行清洁刮除处理；s3：最后通过三级清洁装置对滤筒的内壁进行刮除防腐蚀处理。
13.本发明具有如下有益效果：1、本发明通过五号齿轮驱动内齿轮同步带动二号清洁刷和二号刮板对滤筒筒壁作周期性先刮后清扫处理，有效降低滤筒筒壁在长期作业后沾染大量的腐蚀性结晶或含腐蚀性物质液体，提高滤筒的使用寿命，降低企业生产制造成本。
14.2、本发明通过跟随固定柱同步转动但转速不同的伸缩弧形件对转动过程中的纳滤膜表面进行清洁震荡处理，解决传统过滤设备中纳滤膜表面存在的大量堵塞其过滤结
晶，提高纳滤膜的过滤效率和效果，且在之后通过一号清洁刷对纳滤膜表面进行进一步清扫处理，并且一号清洁刷在过滤过程中强化滤筒内卤水内各离子流动均匀性。
15.3、本发明通过伸缩杆在跟随内齿轮转动过程中与限位块发生相对运动并受压，从而带动伸缩挤压件带动三号清洁刷对二号清洁刷和二号刮板挂取下来的腐蚀性物质进行自清理，确保二号清洁刷和二号刮板与滤筒筒壁接触的每个时间点都是洁净状态，提高二号清洁刷对滤筒筒壁的清洁能力。
附图说明
16.图1为本发明的总体结构示意图。
17.图2是本发明升降装置、驱动装置、一级清洁装置和二级清洁装置局部结构示意图。
18.图3是本发明二级清洁装置和三级清洁装置局部结构示意图。
19.图4是本发明二级清洁装置局部结构示意图。
20.图5是本发明附图4中a处局部结构放大示意图。
21.图6是本发明三级清洁装置局部结构示意图。
22.图7是本发明三级清洁装置局部结构剖视图。
23.图8是本发明附图7另一视角示意图。
24.图9是本发明二级清洁装置和三级清洁装置局部结构剖视图。
25.图10是本发明一级清洁装置局部结构示意图。
26.图中标号：1、工作台；2、升降装置；21、支板；22、通槽；23、三角架；24、横板；25、滑动块；26、l形底座；27、轴台；28、固定盘；29、固定座；3、驱动装置；31、驱动电机；32、梯形槽；33、连杆；34、齿带轮；35、齿带；36、固定柱；4、一级清洁装置；41、清洁辊；42、固定板；43、滤筒；44、一号清洁刷；45、加热环；46、纳滤膜；47、导管；48、一号齿轮；49、二号齿轮；5、二级清洁装置；51、三号齿轮；52、套筒；521、一号刮板；522、限位块；53、四号齿轮；54、圆柱腔；55、伸缩弧形件；56、圆锥头；57、定位板；58、弧形板；6、三级清洁装置；61、五号齿轮；62、内齿轮；63、开口板；64、连接柱；65、二号清洁刷；66、二号刮板；67、伸缩杆；68、矩形槽；681、伸缩挤压件；682、弧形块；683、三号清洁刷；69、挤压板。
具体实施方式
27.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
28.需要说明的是，本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”“右”以及类似的表达只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
29.以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
30.参照图1和图3可知，一种含锂工业卤水自动过滤设备，包括工作台1，工作台1上方对称设置有升降装置2，对称设置的升降装置2之间共同设置有驱动装置3，升降装置2的下端中间位置设置有一级清洁装置4，升降装置2下端外围设置有二级清洁装置5，升降装置2下端设置有位于二级清洁装置5外侧的三级清洁装置6；
参照图1和图2可知，升降装置2包括支板21、通槽22、三脚架、横板24、滑动块25、l形底座26、轴台27、固定盘28和固定座29，工作台1上端左右对称安装有支板21，支板21中间位置开设有通槽22，左右两端支板21上端面均安装有三角架23，左右两端三角架23之间上方共同安装有横板24，三脚架竖直段内壁滑动安装有滑动块25，滑动块25靠近工作台1中线一端安装有l形底座26，l形底座26下端安装有轴台27，轴台27下端安装有固定盘28，横板24上端面左右对称安装有固定座29；参照图1、图2和图3可知，驱动装置3包括驱动电机31、梯形槽32、连杆33、齿带轮34、齿带35和固定柱36，横板24上端面中间位置安装有驱动电机31，横板24上开设有左右对称的梯形槽32，l形底座26竖直段通过耳座转动安装有既贯穿梯形槽32也贯穿轴台27和固定盘28的连杆33，且连杆33与固定座29之间为转动配合安装，连杆33上端外壁与驱动电机31输出轴均安装有齿带轮34，齿带轮34之间安装有齿带35，连杆33下端安装有固定柱36。
31.首先通过支板21配合工作台1以及三脚架为左右对称设置的升降装置2提供相对稳定的支撑安装环境，具体工作时，通过滑动块25带动l形底板上下往复滑动至指定位置，具体可以通过电动滑块带动滑动块25移动，之后利用轴台27的纵向高度为固定盘28上二级清洁装置5和三级清洁装置6纵向运动提供缓冲距离；接着通过固定座29对转动的连杆33提供稳定支撑，并且转动的连杆33在转动的同时为滑动块25的滑动提供导向，降低连杆33在转动过程中产生影响一级清洁装置4、二级清洁装置5和三级清洁装置6稳定工作的震动，从而导致对过滤设备清洁不彻底或效果不佳等问题；最后驱动电机31驱动齿带轮34通过齿带35带动连杆33同步转动，从而使得固定柱36能够带动一级清洁装置4对卤水过滤设备进行清洁处理，在此过程中二级清洁装置5和三级清洁装置6同步对过滤设备进行清洁，即通过单一驱动力同时促使不同级清洁机构对过滤设备同时进行清洁处理，有效提高能源使用率，同时有利于操作人员对设备进行精准且实时的控制。
32.参照图1、图2和图10可知，一级清洁装置4包括清洁辊41、固定板42、滤筒43、一号清洁刷44、加热环45、纳滤膜46、导管47、一号齿轮48和二号齿轮49，固定柱36下端安装有贯穿滤筒43底壁的清洁辊41，工作台1靠近支板21的位置安装有固定板42，固定板42上左右对称安装有位于连杆33正下方的滤筒43，清洁辊41中间外壁沿周向通过支柱均匀安装有高度参差不齐的一号清洁刷44，且一号清洁刷44的刷头刷毛紧密性沿周向以此递增，清洁辊41下端外壁安装有加热环45，滤筒43底内壁沿周向均匀安装有纳滤膜46，纳滤膜46下端安装有与其相连通且与滤筒43底外壁转动安装的导管47，清洁辊41下端外壁安装有一号齿轮48，导管47外壁安装有与一号齿轮48相啮合的二号齿轮49；参照图2、图4、图5和图6可知，二级清洁装置5包括三号齿轮51、套筒52、四号齿轮53、圆柱腔54、伸缩弧形件55、圆锥头56、定位板57和弧形板58，固定柱36外壁安装有三号齿轮51，固定盘28下端沿其周向均匀安装有套筒52，套筒52上端外壁安装有与三号齿轮51相啮合的四号齿轮53，套筒52下端内壁沿其周向均匀安装有圆柱腔54，圆柱腔54与套筒52下端外壁之间共同滑动安装有伸缩弧形件55，伸缩弧形件55靠近套筒52轴线一端均匀安装有圆锥头56，固定盘28下端面外围沿其周向均匀安装有三个定位板57，定位板57下端靠近固定盘28轴线的一端安装有弧形板58；
参照图3和图4可知，套筒52内部空心高度略大于纳滤膜46高度，四号齿轮53在滑动过程中始终处于与三号齿轮51相啮合，套筒52下端外壁安装有加热环45，套筒52下端面沿其周向均匀安装有一号刮板521。
33.参照图3和图5可知，圆锥头56的最大伸缩距离正好与纳滤膜46表面相接触。
34.具体工作时，通过固定柱36为清洁辊41提供带动一号清洁刷44转动的驱动源，之后一号清洁刷44其刷头部位在转动过程中不断与纳滤膜46表面接触（且发生相对运动），同时通过不同紧密程度的一号清洁刷44刷头强化对纳滤膜46表面沉积的结晶或难溶性物质进行清扫处理，提高纳滤膜46表面的洁净度，确保纳滤膜46的过滤效果，提高纳滤膜46的使用寿命；与此同时，纳滤膜46在导管47作用下同步跟随一号清洁刷44作与其转速不等的转动（一号齿轮48在固定柱36作用下与二号齿轮49发生相对运动），从而确保纳滤膜46的每个位置均能被一号清洁刷44清理，并且此时套筒52在四号齿轮53与三号齿轮51发生相对运动时（套筒52跟随固定盘28在滑动块25作用下向下运动至指定位置），同步带动伸缩弧形件55转动，而伸缩弧形件55在转动时不断与通过定位板57固定不动的弧形板58相接触挤压，从而使得伸缩弧形件55不断带动圆锥头56作伸展和收缩运动（圆锥头56在此过程中不断对纳滤膜46表面结晶物进行便于一号清洁刷44清扫的破碎处理），且在套筒52转动的同时纳滤膜46也在转动，进而确保纳滤膜46表面不同位置的结晶均能被圆锥头56破碎处理；通过圆柱腔54的设计，避免伸缩弧形件55在潮湿作业环境下出现影响其作流畅的伸缩运动，从而提高二级清洁装置5的作业能力。
35.参照图6、图7和图8可知，三级清洁装置6包括五号齿轮61、内齿轮62、开口板63、连接柱64、二号清洁刷65、二号刮板66、伸缩杆67、矩形槽68和挤压板69，固定盘28下端通过转轴安装有五号齿轮61，固定盘28下端安装有与五号齿轮61相啮合的内齿轮62，内齿轮62下端沿其周向均匀安装有开口板63，开口板63下端中间位置安装有连接柱64，连接柱64下端外壁与滤筒43正对的外壁和其下端面共同对称安装有二号清洁刷65和二号刮板66，连接柱64内部滑动安装有贯穿开口板63的伸缩杆67，连接柱64中间位置开设有贯通的矩形槽68，伸缩杆67中间位置的外壁对称安装有位于矩形槽68区间的挤压板69；参照图7和图8可知，矩形槽68内对称滑动安装有与连接柱64外壁滑动配合安装的伸缩挤压件681，伸缩挤压件681的下端安装有弧形块682，弧形块682上安装有三号清洁刷683，且三号清洁刷683的毛刷头紧密性高于二号清洁刷65；参照图6可知，定位板57中间位置的外壁安装有与伸缩杆67相配合的限位块522。
36.具体工作时，五号齿轮61在与三号齿轮51发生相对运动的同时带动内齿轮62转动，此时开口板63在跟随内齿轮62转动的同时，其上连接柱64带动二号刮板66和二号清洁刷65对滤筒43内壁进行先刮后扫清洁加工处理，降低滤筒43筒壁沉积的腐蚀性结晶或难溶物，提高滤筒43的使用寿命的同时，提高过滤卤水提锂的精度；与此同时伸缩杆67在跟随开口板63转动过程中不断与通过定位板57固定不动的限位块522发生相对运动，之后伸缩杆67在受到限位块522不同程度挤压后带动挤压板69向伸缩挤压件681施加纵向作用力，接着伸缩挤压件681在受力后带动弧形块682及其上三号清洁刷683在纵向不断往复运动，从而使得三号清洁刷683间歇性对二号清洁刷65作自清洁处理（二号清洁刷65在对滤筒43筒壁作周向刮除清洁处理过程中，且表面会沉积大量结晶
物或难溶性物质），确保二号清洁刷65自身清洁度，从而直接提高对滤筒43筒壁的清洁力。
37.本发明还提供了一种含锂工业卤水自动过滤设备的防腐蚀工艺，包括以下步骤：s1：首先通过电动滑块带动滑动块25将l形底座26及其下端固定盘28上的一级清洁装置4、二级清洁装置5和三级清洁装置6向下运动至指定加工位置；s2：接着通过驱动电机31驱动齿带轮34带动连杆33以及一号清洁刷44进行转动，且此时一号齿轮48与二号齿轮49发生相对运动，纳滤膜46自身同步转动，继而与一号清洁刷44之间发生同向相对运动，便于其对纳滤膜46表面不同位置进行清扫处理；s3：最后通过跟随套筒52转动的伸缩弧形件55带动圆锥头56不断作伸缩运动，在此过程中圆锥头56不断对纳滤膜46表面存在的结晶物作破碎处理，与此同时，内齿轮62在五号齿轮61与三号齿轮51相啮合运动时带动开口板63及其下端的二号清洁刷65和二号刮板66对滤筒43筒壁作刮除处理，并且三号清洁刷683在伸缩挤压件681与挤压板69作用时同步对二号清洁刷65和二号刮板66作自清洁处理。
38.本发明中涉及的电路以及控制均为现有技术，在此不进行过多赘述。
39.以上仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。