一种三元浸出液的萃取分离装置的制作方法

本技术涉及电池回收，更具体地说，涉及一种三元浸出液的萃取分离装置。

背景技术：

1、随着新能源产业的快速发展，三元锂电池因能量密度高而广泛应用于电动汽车、储能设备等领域。随之产生大量的退役报废电池，催收电池回收需求。

2、从资源和环保双重维度看，电池回收势在必行：一方面，三元锂电池正极含镍钴锰等稀缺金属，直接丢弃会造成能源浪费；另一方面，废旧电池若不加以回收随意处置，电解液、正极材料会渗入土壤和水体，引发重金属污染和生态风险。其中，在三元电池回收工艺中，正极材料是核心回收对象。为提取正极中的镍钴锰等金属，需采用浸出工艺，通过酸性浸出液配合还原剂，将正极材料中的金属氧化物溶解为金属离子态，最终形成三元浸出液。

3、三元浸出液中的目标金属化学性质相近，且含有大量杂质离子，现有技术常常采用溶剂萃取技术分离提纯目标金属。但是现有三元浸出液的萃取装置一般包括至少三级串联的萃取单元，每个萃取单元都包括依次设置的混合室，澄清室（静置分层）和反萃取室。混合室与澄清室之间通过圆管连通，混合室的混合流体被驱动，经圆管输送至澄清室内。但是，现有装置中的输送管道为光滑无扰流结构的圆管，黏度较高的重相易在运输过程中受重力和边壁效应影响沉降粘附在管壁，部分残余在管道内，不再参与下游工艺，对重相中的其他目标金属离子回收率产生不良影响。

4、因此，如何提供一种新的三元浸出液的萃取分离装置，对混合室与澄清室之间输送管道运输的混合体系进行扰流，降低沉降导致的粘附残余风险，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种三元浸出液的萃取分离装置，以解决上述提出的技术问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

3、一种三元浸出液的萃取分离装置，为n级串联萃取装置，包括n个依次连接的萃取单元；

4、n≥3，所述萃取单元中，混合室输出端与澄清室输入端通过第一输送管道连通，所述混合室流体受第一驱动装置驱动，经所述第一输送管道流入所述澄清室，所述第一输送管道内壁设有两个以上螺旋凸筋，所述螺旋凸筋与所述第一输送管道共轴，所述第一输送管道的两个以上螺旋凸筋构成多头螺旋结构，每一所述螺旋凸筋各处的凸起高度恒定，沿多头螺旋结构的轴向，各螺旋凸筋的凸起高度递减。

5、优选地，第一输送管道内壁设有两个螺旋凸筋，两个所述螺旋凸筋构成双头螺旋。

6、优选地，所述澄清室设有观察窗以观察澄清室内分层情况，所述澄清室底部设有第一排放口，顶部安装有伸缩管道，所述伸缩管道的伸缩方向与重力方向一致，所述伸缩管道的伸缩调节操作处位于所述澄清室外，所述澄清室内流体分层后，上层流体受第二驱动装置驱动，经所述伸缩管道排出澄清室。

7、优选地，所述伸缩管道为气动伸缩管，配置有气源装置，所述气源装置用于为气动伸缩管供气以调节伸缩量。

8、优选地，所述螺旋凸筋的凸起高度为所述第一输送管道内径的1/20-1/10。

9、优选地，所述螺旋凸筋的螺距和所述第一输送管道的内径之比为0.8-1.5。

10、优选地，所述螺旋凸筋的凸起高度和所述第一输送管道的内径之比为0.05-0.15。

11、优选地，沿多头螺旋结构的轴向，螺旋凸筋的凸起高度为上一螺旋凸筋凸起高度的0.5-0.7倍。

12、混合室中，重相和轻相受到剪切力被切碎为基本均匀混合的小液滴。理想状态下，需要保持这种轻相和重相均匀混合的状态，二者共同与管壁接触，重相与管壁的接触机会相对少，残余量也相对少。但实际情况下，重相和轻相互不相溶，该混合体系并不稳定，重相受管壁边壁效应及重力影响，会比轻相更倾向于沉降贴壁，与管壁的接触机会增大，粘附残余量增多。本申请在第一输送管道增设了多头螺旋结构作为扰流结构，通过凸筋的凸起实现扰流，形成湍流，促进径向交互流动，加强体系的不稳定性，抑制边壁效应和重力导致的沉降，重相与管壁的接触机会（较现有技术）减少，粘附残余量减少，重相中（非此级萃取单元回收目标，但属于下游其他萃取单元回收目标的）其他金属离子损耗量减少，保障了其他金属离子的回收率。

1.一种三元浸出液的萃取分离装置，其特征在于，所述三元浸出液的萃取分离装置为n级串联萃取装置，包括n个依次连接的萃取单元；

2.根据权利要求1所述的三元浸出液的萃取分离装置，其特征在于，第一输送管道内壁设有两个螺旋凸筋，两个所述螺旋凸筋构成双头螺旋。

3.根据权利要求1所述的三元浸出液的萃取分离装置，其特征在于，所述澄清室设有观察窗以观察澄清室内分层情况，所述澄清室底部设有第一排放口，顶部安装有伸缩管道，所述伸缩管道的伸缩方向与重力方向一致，所述伸缩管道的伸缩调节操作处位于所述澄清室外，所述澄清室内流体分层后，上层流体受第二驱动装置驱动，经所述伸缩管道排出澄清室。

4.根据权利要求3所述的三元浸出液的萃取分离装置，其特征在于，所述伸缩管道为气动伸缩管，配置有气源装置，用于为气动伸缩管供气以调节伸缩量。

5.根据权利要求1所述的三元浸出液的萃取分离装置，其特征在于，所述螺旋凸筋的凸起高度为所述第一输送管道内径的1/20-1/10。

6.根据权利要求1所述的三元浸出液的萃取分离装置，其特征在于，所述螺旋凸筋的螺距和所述第一输送管道的内径之比为0.8-1.5。

7.根据权利要求1所述的三元浸出液的萃取分离装置，其特征在于，所述螺旋凸筋的凸起高度和所述第一输送管道的内径之比为0.05-0.15。

8.根据权利要求1所述的三元浸出液的萃取分离装置，其特征在于，沿多头螺旋结构的轴向，螺旋凸筋的凸起高度为上一螺旋凸筋凸起高度的0.5-0.7倍。