本發(fā)明主要涉及有色金屬濕法冶煉的，具體為一種用于鎳鈷錳硫酸溶液的除鐵裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、鎳鈷錳硫酸溶液是一種由鎳、鈷、錳三種金屬元素組成的金屬硫酸鹽化合物。鎳鈷錳硫酸鹽具有良好的溶解性，可在水中迅速溶解，形成藍(lán)色溶液，并且具有較高的電導(dǎo)率和熱穩(wěn)定性，主要用于電動汽車、儲能系統(tǒng)和便攜式電子產(chǎn)品等領(lǐng)域，而含有的鐵雜質(zhì)會影響產(chǎn)品的白度指數(shù)、介電性能和化學(xué)穩(wěn)定性，因此，除鐵對于提高鎳鈷錳硫酸溶液的品質(zhì)和應(yīng)用價值具有重要意義。

2、現(xiàn)有技術(shù)中描述的一種用于鎳鈷錳硫酸溶液的除鐵裝置，設(shè)有除鐵反應(yīng)器和陳化反應(yīng)器，在除鐵反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有攪拌機(jī)，在陳化反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有陳化反應(yīng)器攪拌機(jī)，在除鐵反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有除鐵反應(yīng)器內(nèi)筒，在除鐵反應(yīng)器與除鐵反應(yīng)器內(nèi)筒的夾層之間設(shè)有混合進(jìn)料管和碳酸鹽溶液進(jìn)料管，在混合進(jìn)料管的頂部設(shè)有預(yù)熱裝置的混合器，在混合器上設(shè)有壓縮空氣進(jìn)口和待除鐵液進(jìn)料口，在陳化反應(yīng)器上設(shè)有石粉自動加料器。

3、上述技術(shù)雖然能連續(xù)化用于鎳鈷錳硫酸溶液的除鐵生產(chǎn)，大大提高產(chǎn)能效率，在不添加氧化劑的情況下能將二價鐵離子氧化成三價，但是化學(xué)反應(yīng)可能會產(chǎn)生氣體，例如碳酸鹽與溶液中的酸反應(yīng)，可能會產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，而二氧化碳溶于水后會形成碳酸，降低溶液的ph值，影響溶解度和反應(yīng)的進(jìn)行。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、基于此，本發(fā)明的目的是提供一種用于鎳鈷錳硫酸溶液的除鐵裝置及方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的技術(shù)問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種用于鎳鈷錳硫酸溶液的除鐵裝置,包括除鐵反應(yīng)器、密封蓋、防護(hù)殼、除氣組件、傳動組件，腔室的泄壓組件以及安裝殼，所述除鐵反應(yīng)器的壁體中開設(shè)有腔室，所述密封蓋安裝在除鐵反應(yīng)器的頂部開口處，所述除鐵反應(yīng)器中豎向設(shè)有攪拌桿，所述防護(hù)殼設(shè)置在密封蓋上，所述除氣組件和傳動組件均設(shè)置在防護(hù)殼中，所述除氣組件用于將因反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳排出除鐵反應(yīng)器中，所述除氣組件通過供氣管與腔室相連通，所述泄壓組件用于對腔室內(nèi)的二氧化碳進(jìn)行排出；

4、所述除氣組件包括抽氣泵，所述抽氣泵的抽吸口連通有導(dǎo)氣管，所述導(dǎo)氣管的底端貫穿密封蓋延伸至除鐵反應(yīng)器內(nèi)部，所述抽氣泵的輸出口連通有變徑管道，所述變徑管道的另一端連通有排氣管，所述排氣管與供氣管相連接，所述變徑管道通過傳動組件與攪拌桿傳動連接；

5、所述除鐵反應(yīng)器的外壁底部設(shè)有泄壓管，所述泄壓組件包括保護(hù)殼，所述泄壓管與保護(hù)殼相連通，所述保護(hù)殼中設(shè)有活動板，所述活動板靠近泄壓管的一面粘接有橡膠墊，所述活動板的另一面四角均設(shè)有支撐彈簧，所述保護(hù)殼的一側(cè)外壁通過連通管與安裝殼相連通。

6、本技術(shù)方案具體的，所述抽氣泵通過螺釘與密封蓋的頂壁固定，所述密封蓋下表面位于腔室處設(shè)有封堵塊，所述變徑管道的直徑大于導(dǎo)氣管以及排氣管的直徑，所述排氣管與供氣管法蘭連接。

7、本技術(shù)方案具體的，所述傳動組件包括密封殼，所述密封殼通過螺釘安裝在變徑管道上，所述變徑管道和密封殼相接觸的壁體均開設(shè)有通槽，所述密封殼中轉(zhuǎn)動安裝有水平的軸桿，所述軸桿上固定套設(shè)有第一葉輪，所述第一葉輪的一側(cè)葉片穿過通槽位于變徑管道內(nèi)。

8、本技術(shù)方案具體的，所述攪拌桿的頂端貫穿密封蓋位于防護(hù)殼中，所述攪拌桿的頂端通過法蘭連接有豎軸，所述豎軸的外壁固定套設(shè)有蝸輪，所述蝸輪的一側(cè)齒面嚙合連接有蝸桿，所述蝸桿的兩端均固定有連接軸，所述軸桿的一端貫穿密封殼的側(cè)壁與一個連接軸法蘭連接，另一個所述連接軸與防護(hù)殼的內(nèi)壁轉(zhuǎn)動連接。

9、本技術(shù)方案具體的，所述保護(hù)殼內(nèi)的四個拐角處均固定有水平的導(dǎo)向桿，四個所述導(dǎo)向桿均貫穿活動板，所述活動板與四個導(dǎo)向桿的接觸部位滑動連接，四個所述支撐彈簧均套設(shè)在導(dǎo)向桿上。

10、本技術(shù)方案具體的，四個所述支撐彈簧的兩端均與活動板外壁以及保護(hù)殼的內(nèi)壁固定連接，所述橡膠墊遠(yuǎn)離支撐彈簧的一面中央處一體式設(shè)有橡膠堵頭，所述橡膠堵頭與泄壓管的內(nèi)壁相匹配。

11、本技術(shù)方案具體的，所述安裝殼呈l型設(shè)置，所述安裝殼的頂部通過螺釘安裝有頂蓋，所述安裝殼內(nèi)位于連通管處設(shè)有第二葉輪，所述第二葉輪的中心處穿設(shè)有傳動軸，所述頂蓋的上表面通過螺釘安裝有發(fā)電機(jī)，所述發(fā)電機(jī)的軸端貫穿頂蓋與傳動軸法蘭連接，所述安裝殼位于保護(hù)殼處的內(nèi)部設(shè)有蓄電池，且所述安裝殼內(nèi)部位于傳動軸和蓄電池之間固定有隔板。

12、本技術(shù)方案具體的，所述發(fā)電機(jī)通過導(dǎo)線與蓄電池電性連接，所述安裝殼遠(yuǎn)離連通管的一面設(shè)有引導(dǎo)管，所述引導(dǎo)管與連通管的軸心處于同一水平線上，所述引導(dǎo)管與種植區(qū)相連接。

13、本技術(shù)方案具體的，所述密封蓋的兩側(cè)分別設(shè)有混合器和碳酸鹽溶液進(jìn)料管，所述混合器與碳酸鹽溶液進(jìn)料管的管道均貫穿密封蓋延伸至除鐵反應(yīng)器內(nèi)，所述攪拌桿的外壁設(shè)有兩組攪拌葉，所述除鐵反應(yīng)器的壁體頂部連通喲溢流管，所述溢流管與陳化反應(yīng)器相連通，所述混合器和碳酸鹽溶液進(jìn)料管上均安裝有電磁閥。

14、根據(jù)以上技術(shù)方案，還將提供一種用于鎳鈷錳硫酸溶液的除鐵方法，包括以下步驟：

15、步驟一、溶液反應(yīng)，將鎳鈷錳硫酸溶液和壓縮空氣通過混合器進(jìn)行混合并加熱后，送入除鐵反應(yīng)器中，然后碳酸鹽溶液通過碳酸鹽溶液進(jìn)料管進(jìn)入除鐵反應(yīng)器內(nèi)，混合溶液與碳酸鹽溶液進(jìn)行反應(yīng)，在反應(yīng)過程中會產(chǎn)生二氧化碳；

16、步驟二、除氣，抽氣泵工作通過導(dǎo)氣管將因反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳送入變徑管道中，由于二氧化碳?xì)怏w的流動會帶動第一葉輪旋轉(zhuǎn)，通過軸桿以及連接軸使得蝸桿帶動蝸輪旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而通過旋轉(zhuǎn)的豎軸控制攪拌桿進(jìn)行攪動，同時流動的二氧化碳通過排氣管以及供氣管，送入除鐵反應(yīng)器壁體的腔室中起到保溫效果，并且溶液在攪拌力的作用下在反應(yīng)器內(nèi)保持一定的反應(yīng)時間才可以通過溢流管流向除化反應(yīng)器；

17、步驟三、二次利用，隨著二氧化碳的進(jìn)入，腔室的壓力會進(jìn)行增加，直至推動橡膠堵頭，使得活動板沿導(dǎo)向桿移動并對支撐彈簧進(jìn)行擠壓，此時腔室內(nèi)的二氧化碳會通過泄壓管進(jìn)入保護(hù)殼中，并通過連通管進(jìn)入安裝殼內(nèi)，通過氣體的流動推動第二葉輪旋轉(zhuǎn)，第二葉輪通過傳動軸帶動發(fā)電機(jī)進(jìn)行運行，將旋轉(zhuǎn)力轉(zhuǎn)化成電力存儲至蓄電池中。

18、綜上所述，本發(fā)明主要具有以下有益效果：本技術(shù)提高了除鐵效率和生產(chǎn)效率，降低了能耗和生產(chǎn)成本，還增強(qiáng)了操作的安全性和自動化程度，具有很好的環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益；

19、首先通過混合器將鎳鈷錳硫酸溶液與壓縮空氣進(jìn)行混合以及加熱后，送入除鐵反應(yīng)器中，然后與進(jìn)入的碳酸鹽溶液進(jìn)行反應(yīng)，此時抽氣泵工作將因反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w通過導(dǎo)氣管抽出，在二氧化碳?xì)怏w經(jīng)過變徑管道時，會推動第一葉輪的旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的第一葉輪通過軸桿和連接軸帶動蝸桿旋轉(zhuǎn)，蝸桿帶動嚙合的蝸輪旋轉(zhuǎn)，使得蝸輪通過豎軸帶動攪拌桿進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的攪拌桿通過攪拌葉可以加快溶液的反應(yīng)，而二氧化碳?xì)怏w會通過排氣管和供氣管送入腔室中，減少固體結(jié)構(gòu)之間的熱傳導(dǎo)，提高保溫效果，進(jìn)而避免了因氣體積聚而影響反應(yīng)效率，確保溶液的ph值，以及二氧化碳?xì)怏w的利用；

20、在進(jìn)入腔室內(nèi)的二氧化碳?xì)怏w逐漸增多時，腔內(nèi)的壓力加大，當(dāng)壓力大于支撐彈簧的彈性時，會通過泄壓管推動橡膠堵頭以及活動板移動，這時的二氧化碳會通過泄壓管進(jìn)入保護(hù)殼內(nèi)，并從連通管進(jìn)入安裝殼中，流動的氣體推動第二葉輪旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)發(fā)電機(jī)的運行，而二氧化碳通過引導(dǎo)管送至植物區(qū)便于植物進(jìn)行光合作用，進(jìn)一步對二氧化碳進(jìn)行利用，降低了能源的消耗。

21、附圖說明

22、圖1為本發(fā)明的裝置示意圖；

23、圖2為本發(fā)明的圖1主視圖；

24、圖3為本發(fā)明的反應(yīng)器切面圖；

25、圖4為本發(fā)明的圖3主視圖；

26、圖5為本發(fā)明的除氣組件和傳動組件結(jié)構(gòu)圖；

27、圖6為本發(fā)明的圖5后視結(jié)構(gòu)圖；

28、圖7為本發(fā)明的安裝殼內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；

29、圖8為本發(fā)明的圖7俯視圖；

30、圖9為本發(fā)明的方法流程圖。