一种高氟含锂废料预处理装置的制作方法

1.本发明涉及含锂废料回收利用技术领域，尤其公开了一种高氟含锂废料预处理装置。


背景技术：

2.锂由于其重要的化学特性，成为当今高新产业发展的保障性和战略性资源，成为最有应用潜力的金属，价值和重要性超贵金属。锂广泛应用于电池、陶瓷、玻璃、核工业以及光电等行业。
3.我国锂资源虽然较为丰富，但目前我国从锂矿石提锂，但国内的开采规模和采选技术与国外仍有一定差距，锂辉石矿也没有得到高效综合开发利用，锂精矿也存在品位低、质量不稳定、采选成本高等问题。而含锂废料中的锂资源含量更为可观，然而我国对含锂废料回收利用技术不是很成熟，对环境的污染严重。
4.因此，现有含锂废料回收利用技术不是很成熟，对环境的污染严重，是目前亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种高氟含锂废料预处理装置，旨在解决现有含锂废料回收利用技术不是很成熟，对环境的污染严重的技术问题。
6.本发明涉及一种高氟含锂废料预处理装置，包括控制系统、反应釜、设于反应釜上方的第一动力装置和传动装置、以及设于反应釜内的温控搅拌机构，温控搅拌机构包括升温搅拌组件和降温搅拌组件，第一动力装置通过传动装置分别与升温搅拌组件和降温搅拌组件相连接；控制系统包括液位传感器、控制处理设备、第二动力装置、升降装置和测温机构，第二动力装置通过升降装置与测温机构相连接；控制处理设备分别与第一动力装置、液位传感器和第二动力装置电连接，用于根据液位传感器检测到的反应釜内处理溶液的液位高度，控制第二动力装置工作，驱动升降装置做升降运动，带动测温机构下移伸入反应釜的处理溶液中，以促使测温机构测量反应釜内的处理溶液的实时温度，并根据测温机构测量到的处理溶液的实时温度，控制第一动力装置动作来带动升温搅拌组件或降温搅拌组件转动，使得处理溶液与高氟含锂废料充分接触，将高氟含锂废料中的锂置换出来。
7.进一步地，升温搅拌组件包括依次连接的热液进管、热液下输送管、热液蛇形搅拌管、热液上输送管和热液排管，热液蛇形搅拌管均匀铺设于反应釜内，热液进管与热液下输送管之间通过下旋转接头相连接，热液上输送管与热液排管之间通过上旋转接头相连接。
8.进一步地，降温搅拌组件包括依次相连接的冷却液进水管、冷却液进水箱、冷却液进水管套、冷液蛇形搅拌管、冷却液排水管套和冷却液排水管，冷液蛇形搅拌管均匀铺设于反应釜内，冷却液进水箱上设有支撑杆，冷却液排水管上设有冷却液排水通孔。
9.进一步地，冷却液进水管套包括安装套管、与安装套管同轴设置的外套筒、以及设于安装套管与外套筒之间的冷却液进液通道。
10.进一步地，升降装置包括安装座、设于安装座内的调节齿轮、与调节齿轮相啮合的齿轴、以及设于安装座上方的防护套，齿轴的一端伸入防护套内，齿轴的另一端伸出安装座外；安装座的内部设有用于放置齿轴的齿轴导套。
11.进一步地，测温机构包括测温头组件，测温头组件设于齿轴伸出安装座外一端的端部上。
12.进一步地，传动装置包括主动齿轮、与主动齿轮相啮合的从动齿轮、以及套设于从动齿轮内的安装通道。
13.进一步地，第一动力装置包括第一安装架、设于第一安装架上的第一驱动电机、以及与第一驱动电机的主轴相连接的第一传动轴，主动齿轮套设于第一传动轴上。
14.进一步地，第二动力装置包括第二安装架、设于第二安装架上的第二驱动电机、以及与第二驱动电机的主轴相连接的第二传动轴，调节齿轮套设于第二传动轴上。
15.进一步地，液位传感器设于反应釜的腔体顶部，液位传感器采用非接触式液位传感器。
16.本发明所取得的有益效果为：
17.本发明提供一种高氟含锂废料预处理装置，采用控制系统、反应釜、设于反应釜上方的第一动力装置和传动装置、以及设于反应釜内的温控搅拌机构，温控搅拌机构包括升温搅拌组件和降温搅拌组件，第一动力装置通过传动装置分别与升温搅拌组件和降温搅拌组件相连接；控制系统包括液位传感器、控制处理设备、第二动力装置、升降装置和测温机构，第二动力装置通过升降装置与测温机构相连接；控制处理设备分别与第一动力装置、液位传感器和第二动力装置电连接，用于根据液位传感器检测到的反应釜内处理溶液的液位高度，控制第二动力装置工作，驱动升降装置做升降运动，带动测温机构下移伸入反应釜的处理溶液中，以促使测温机构测量反应釜内的处理溶液的实时温度，并根据测温机构测量到的处理溶液的实时温度，控制第一动力装置动作来带动升温搅拌组件或降温搅拌组件转动，使得处理溶液与高氟含锂废料充分接触，将高氟含锂废料中的锂置换出来。本发明提供的高氟含锂废料预处理装置，通过升降装置来调节测温机构进行升降控制，避免反应釜内处理溶液由于液位降低脱离测温装置，从而导致温度测量不准确的情况出现、测温精度高；通过温控搅拌机构对处理溶液搅拌的同时进行温度控制，保证反应釜内各个区域的处理溶液均可以被加热或降温，且热量升温或降温速度一致，避免出现反应釜内各个区域的处理溶液温度不一致的情况，有利于提高处理溶液温度的均匀性和准确性，提高高氟含锂废料中的锂置换效率和精度，锂回收利用率高，环保实用、可靠性高。
附图说明
18.图1为本发明提供的高氟含锂废料预处理装置一实施例第一视图的立体结构示意图；
19.图2为图1中所示的控制系统一实施例的功能框图；
20.图3为本发明提供的高氟含锂废料预处理装置一实施例第二视图的立体结构示意图；
21.图4为本发明提供的高氟含锂废料预处理装置一实施例的剖面结构示意图；
22.图5为图4中所示的温控搅拌机构一实施例的立体结构示意图；
23.图6为图5中所示的升温搅拌组件一实施例的立体结构示意图；
24.图7为图5中所示的降温搅拌组件一实施例的立体结构示意图；
25.图8为图5中所示的降温搅拌组件一实施例的剖面结构示意图；
26.图9为图7中所示的冷却液排水管套一实施例的剖面结构示意图；
27.图10为图4中所示的升降装置和测温机构一实施例的结构示意图。
28.附图标号说明：
29.10、控制系统；20、反应釜；30、第一动力装置；40、传动装置；50、温控搅拌机构；51、升温搅拌组件；52、降温搅拌组件；11、液位传感器；12、控制处理设备；13、第二动力装置；14、升降装置；15、测温机构；511、热液进管；512、热液下输送管；513、热液蛇形搅拌管；514、热液上输送管；515、热液排管；516、下旋转接头；517、上旋转接头；521、冷却液进水管；522、冷却液进水箱；523、冷却液进水管套；524、冷液蛇形搅拌管；525、冷却液排水管套；526、冷却液排水箱；527、冷却液排水管；529、支撑杆；528、冷却液排水通孔；5291、冷却液排液腔；5231、安装套管；5232、外套筒；5233、冷却液进液通道；141、安装座；142、调节齿轮；143、齿轴；144、防护套；145、齿轴导套；151、测温头组件；41、主动齿轮；42、从动齿轮；43、安装通道；31、第一安装架；32、第一驱动电机；131、第二安装架；132、第二驱动电机；21、水腔夹层。
具体实施方式
30.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案做详细的说明。
31.如图1至图8所示，本发明第一实施例提出一种高氟含锂废料预处理装置，包括控制系统10、反应釜20、设于反应釜20上方的第一动力装置30和传动装置40、以及设于反应釜20内的温控搅拌机构50，温控搅拌机构50包括升温搅拌组件51和降温搅拌组件52，第一动力装置30通过传动装置40分别与升温搅拌组件51和降温搅拌组件52相连接；控制系统10包括液位传感器11、控制处理设备12、第二动力装置13、升降装置14和测温机构15，第二动力装置13通过升降装置14与测温机构15相连接；控制处理设备12分别与第一动力装置30、液位传感器11和第二动力装置13电连接，用于根据液位传感器11检测到的反应釜20内处理溶液的液位高度，控制第二动力装置13工作，驱动升降装置14做升降运动，带动测温机构15下移伸入反应釜20的处理溶液中，以促使测温机构15测量反应釜20内的处理溶液的实时温度，并根据测温机构15测量到的处理溶液的实时温度，控制第一动力装置30动作来带动升温搅拌组件51或降温搅拌组件52转动，使得处理溶液与高氟含锂废料充分接触，将高氟含锂废料中的锂置换出来。在本实施例中，第一动力装置30和第二动力装置13可采用现有的电动装置、液压动力装置或气动装置。控制处理设备12包括控制电路板，控制电路板上设有单片机。液位传感器11可采用接触式液位传感器或非接触式液位传感器。具体可采用超声波式液位传感器、电容式液位传感器、浮球方式的液位传感器、静压式液位传感器或雷达式液位传感器。升降装置14可采用现有的电动升降装置。反应釜20的管壁上设有水腔夹层21。本实施例提供的高氟含锂废料预处理装置，若测温机构15测量到处理溶液的实时温度低于预设的第一温度阈值时，则控制处理设备12控制第一动力装置30动作，带动升温搅拌组件51转动，使得处理溶液温度升高至预设的温度区间并与高氟含锂废料充分接触，将高氟含锂废料中的锂置换出来。若测温机构15测量到处理溶液的实时温度高于预设的第二温度阈
值时，则控制处理设备12控制第一动力装置30动作，带动降温搅拌组件52转动，使得处理溶液温度降低至预设的温度区间并与高氟含锂废料充分接触，将高氟含锂废料中的锂置换出来。其中，预设的第一温度阈值小于第二温度阈值。
32.在上述结构中，请见图1至图10，本实施例提供的高氟含锂废料预处理装置，升温搅拌组件51包括依次连接的热液进管511、热液下输送管512、热液蛇形搅拌管513、热液上输送管514和热液排管515，热液蛇形搅拌管513均匀铺设于反应釜20内，热液进管511与热液下输送管512之间通过下旋转接头516相连接，热液上输送管514与热液排管515之间通过上旋转接头517相连接。在本实施例中，上旋转接头517套设于安装通道43内，控制处理设备12驱动安装通道43旋转，控制上旋转接头517动作，从而带动热液蛇形搅拌管513旋转，使得处理溶液温度升高至预设的温度区间并与高氟含锂废料充分接触，将高氟含锂废料中的锂置换出来。本实施例提供的高氟含锂废料预处理装置，自动化程度高、有利于提高处理溶液温度的均匀性和准确性，提高高氟含锂废料中的锂置换效率和精度，锂回收利用率高，环保实用、可靠性高。
33.进一步地，参见图1至图10，本实施例提供的高氟含锂废料预处理装置，降温搅拌组件52包括依次相连接的冷却液进水管521、冷却液进水箱522、冷却液进水管套523、冷液蛇形搅拌管524、冷却液排水管套525、冷却液排水箱526和冷却液排水管527，冷液蛇形搅拌管524均匀铺设于反应釜20内，冷却液进水箱522上设有支撑杆529，冷却液排水管527上设有冷却液排水通孔528。具体地，冷却液进水管套523包括安装套管5231、与安装套管5231同轴设置的外套筒5232、以及设于安装套管5231与外套筒5232之间的冷却液进液通道5233。在本实施例中，冷却液排水管套525套设于安装通道43内，控制处理设备12驱动安装通道43旋转，控制冷却液排水管套525动作，从而带动冷液蛇形搅拌管524旋转，使得处理溶液温度降低至预设的温度区间并与高氟含锂废料充分接触，将高氟含锂废料中的锂置换出来。本实施例提供的高氟含锂废料预处理装置，自动化程度高、有利于提高处理溶液温度的均匀性和准确性，提高高氟含锂废料中的锂置换效率和精度，锂回收利用率高，环保实用、可靠性高。
34.优选地，请见图1至图10，本实施例提供的高氟含锂废料预处理装置，升降装置14包括安装座141、设于安装座141内的调节齿轮142、与调节齿轮142相啮合的齿轴143、以及设于安装座141上方的防护套144，齿轴143的一端伸入防护套144内，齿轴143的另一端伸出安装座141外；安装座141的内部设有用于放置齿轴143的齿轴导套145。在本实施例中，安装座141设于反应釜20上方，齿轴143的一端伸入防护套144内，齿轴143的另一端伸出安装座141外并通过反应釜20顶壁上的通孔伸入至反应釜20内，用于带动测温机构15下移伸入反应釜20的处理溶液中，以促使测温机构测量反应釜内的处理溶液的实时温度，并根据测温机构测量到的处理溶液的实时温度，控制第一动力装置30动作来带动升温搅拌组件或降温搅拌组件转动，使得处理溶液与高氟含锂废料充分接触，将高氟含锂废料中的锂置换出来。本实施例提供的高氟含锂废料预处理装置，自动化程度高、有利于提高处理溶液温度的均匀性和准确性，提高高氟含锂废料中的锂置换效率和精度，锂回收利用率高，环保实用、可靠性高。
35.进一步地，请见图1至图10，本实施例提供的高氟含锂废料预处理装置，测温机构15包括测温头组件151，测温头组件151设于齿轴143伸出安装座141外一端的端部上。传动
装置40包括主动齿轮41、与主动齿轮41相啮合的从动齿轮42、以及套设于从动齿轮42内的安装通道43。第一动力装置30包括第一安装架31、设于第一安装架31上的第一驱动电机32、以及与第一驱动电机32的主轴相连接的第一传动轴，主动齿轮41套设于第一传动轴上。第二动力装置13包括第二安装架131、设于第二安装架131上的第二驱动电机132、以及与第二驱动电机132的主轴相连接的第二传动轴，调节齿轮142套设于第二传动轴上。液位传感器11设于反应釜20的腔体顶部，液位传感器11采用非接触式液位传感器。本实施例提供的高氟含锂废料预处理装置，根据液位传感器11检测到的反应釜20内处理溶液的液位高度，控制第二动力装置13工作，带动测温机构15下移伸入反应釜20的处理溶液中，以促使测温机构测量反应釜内的处理溶液的实时温度，并根据测温机构测量到的处理溶液的实时温度，控制第一动力装置30动作来带动升温搅拌组件或降温搅拌组件转动，使得处理溶液与高氟含锂废料充分接触，将高氟含锂废料中的锂置换出来，自动化程度高、有利于提高处理溶液温度的均匀性和准确性，提高高氟含锂废料中的锂置换效率和精度，锂回收利用率高，环保实用、可靠性高。
36.如图1至图10所示，本实施例提供的高氟含锂废料预处理装置，其工作原理为：
37.测温机构15上的测温头组件151对处理溶液温度进行测量：
38.当需要升温时，将热液从热液进管511输入，热液依次经过热液下输送管512、热液蛇形搅拌管513和热液上输送管514，最后从热液排管515输入，热液在热液蛇形搅拌管513内流动时，与反应釜20内处理溶液发生热交换，对反应釜20内处理溶液进行加热升温，同时热液蛇形搅拌管513在第一驱动电机32的作用下，进行旋转搅拌，实现热液蛇形搅拌管513对处理溶液搅拌的同时对处理溶液进行加热，保证反应釜20内各个区域的处理溶液均可以被加热，且热量升温一致，避免出现反应釜20内各个区域的处理溶液温度不一致的情况，有利于提高处理溶液温度的均匀性和准确性。
39.当需要降温时，冷却液从冷却液进水管521输入，冷却液先进入冷却液进水箱522，然后通过冷却液进水管套523上的冷却液进液通道进入冷液蛇形搅拌管524内，然后进入冷却液排水管套525内的冷却液排液腔5291内，再通过冷却液排水管套525上的冷却液排水通孔528进入冷却液排水箱526内，最后通过冷却液排水管527排出，冷液在冷液蛇形搅拌管524内流动时，与反应釜20内处理溶液发生热交换，对反应釜20内处理溶液进行降温，同时冷液蛇形搅拌管524在第一驱动电机32的作用下，进行旋转搅拌，实现冷液蛇形搅拌管524对处理溶液搅拌的同时对处理溶液进行降温，保证反应釜20内各个区域的处理溶液均可以被降温，且降温速率一致，避免出现反应釜内各个区域的处理溶液温度不一致的情况，有利于提高处理溶液温度的均匀性和准确性。
40.为了提高升温或降温效果，可以在热液蛇形搅拌管513或冷液蛇形搅拌管524上安装导热板，增加热液蛇形搅拌管513或冷液蛇形搅拌管524与处理溶液的接触面积，同时提高热液蛇形搅拌管513或冷液蛇形搅拌管524的结构强度和安装的稳定性。
41.部分零件连接方式：
42.冷却液排水管套525活动贯穿冷却液排水箱526，且冷却液排水管套525与冷却液排水箱526的连接处活动密封处理，冷却液排水管套525处于冷却液排水箱526内的管身等间距开设有冷却液排水通孔528，使得冷却液排水管套525能够相对于冷却液排水箱526转动。
43.冷却液进水管套523上的外套筒下端活动贯穿冷却液进水箱522的上侧壁，且外套筒下端外壁与冷却液进水箱522的上侧壁之间活动密封处理，冷却液排水管套525上的安装套管5231活动贯穿冷却液排水箱526的下侧壁，且安装套管5231下端外壁与冷却液排水箱526的下侧壁之间活动密封处理，冷却液排水管套525上的冷却液进液通道与冷却液排水箱526的内腔相贯通，使得冷却液排水管套525能够相对于冷却液排水箱526转动。
44.升温搅拌组件51上的热液上输送管514固定嵌套在降温搅拌组件52上的冷却液排水管套525内的安装通道内，升温搅拌组件51上的热液下输送管512固定嵌套在降温搅拌组件52上的冷却液进水管套内的安装通道内。
45.本实施例提供一种高氟含锂废料预处理装置，同现有技术相比，采用控制系统、反应釜、设于反应釜上方的第一动力装置和传动装置、以及设于反应釜内的温控搅拌机构，温控搅拌机构包括升温搅拌组件和降温搅拌组件，第一动力装置通过传动装置分别与升温搅拌组件和降温搅拌组件相连接；控制系统包括液位传感器、控制处理设备、第二动力装置、升降装置和测温机构，第二动力装置通过升降装置与测温机构相连接；控制处理设备分别与第一动力装置、液位传感器和第二动力装置电连接，用于根据液位传感器检测到的反应釜内处理溶液的液位高度，控制第二动力装置工作，驱动升降装置做升降运动，带动测温机构下移伸入反应釜的处理溶液中，以促使测温机构测量反应釜内的处理溶液的实时温度，并根据测温机构测量到的处理溶液的实时温度，控制第一动力装置动作来带动升温搅拌组件或降温搅拌组件转动，使得处理溶液与高氟含锂废料充分接触，将高氟含锂废料中的锂置换出来。本实施例提供的高氟含锂废料预处理装置，通过升降装置来调节测温机构进行升降控制，避免反应釜内处理溶液由于液位降低脱离测温装置，从而导致温度测量不准确的情况出现、测温精度高；通过温控搅拌机构对处理溶液搅拌的同时进行温度控制，保证反应釜内各个区域的处理溶液均可以被加热或降温，且热量升温或降温速度一致，避免出现反应釜内各个区域的处理溶液温度不一致的情况，有利于提高处理溶液温度的均匀性和准确性，提高高氟含锂废料中的锂置换效率和精度，锂回收利用率高，环保实用、可靠性高。
46.尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。