一种磷酸铁生产原料铁盐的除杂装置的制作方法

1.本实用新型属于磷酸铁生产技术领域，具体涉及一种磷酸铁生产原料铁盐的除杂装置。


背景技术：

2.磷酸铁，又名磷酸高铁、正磷酸铁，是一种白色、灰白色单斜晶体粉末，是铁盐溶液和磷酸钠作用产生的盐，其主要用途在于制造磷酸铁锂电池材料、催化剂及陶瓷等。
3.现有常规的磷酸铁生产工艺是先利用含有硫酸、有机酸的水溶液与铁粉反应，以制取硫酸亚铁水溶液；接着，将硫酸亚铁水溶液送入反应釜中，再向反应釜中滴加由过硫酸铵、磷酸铵等组成的混合液，并加入磷酸控制ph值至3以下且在一定温度下搅拌混合，使之进行反应；反应后的混合物经去磁过滤、压滤、漂洗后喷雾烘干便可得到磷酸铁产品。其中，在制取硫酸亚铁这一铁盐水溶液时，往往还需要对反应后的溶液进行高磁过滤除杂，以去除溶液中的铁单质和高价的铁离子，保证所得硫酸亚铁水溶液的纯净，不影响后续磷酸铁的制备，常用工艺设备有磁性过滤器、磁选除铁器等。但现有常规的磁选除铁器大都只能进行一级磁选除杂，所用磁轴或磁辊与物料的接触面积有限，普遍存在效率低、效果不佳、除杂不够彻底等问题，同时所用磁轴或磁辊多采用永磁铁结构，除杂后仍需对磁轴或磁辊进行人工清理，以不影响其磁吸效果，操作繁琐，费时费力，大大增加了工人的劳动强度和操作难度，有待改进。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种磷酸铁生产原料铁盐的除杂装置，可实现两级高效且高质量的搅拌磁选除铁以及出料时的最终磁吸除铁，且均采用了电磁铁组件提供磁力，以解决上述问题。
5.为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种磷酸铁生产原料铁盐的除杂装置，包括除杂筒，所述除杂筒顶部设有进料斗、中部内倾斜设有一隔板、底部一侧设有出料管，所述隔板较低一端设有带有电磁阀的下料管，所述隔板上方为一级除杂室、下方为二级除杂室；所述一级除杂室内呈左右水平且转动设有一级磁轴，所述一级磁轴上沿其轴向间隔分布有若干组一级搅拌桨，所述一级搅拌桨由两个对称分布的一级磁棒组成，且一级磁棒尾端均朝向左或向右倾斜设置，同一组一级磁棒的倾斜方向相同，左右相邻的一级磁棒的倾斜方向相反，所述一级磁轴和一级磁棒均中空设置且其内均设有一级电磁铁组件；所述二级除杂室内竖向且转动设有二级主磁轴，所述二级主磁轴的上部呈上下间隔分布有若干二级主搅拌桨、下部固定套设有十字形支架，所述二级主搅拌桨由四个呈圆周间隔均布且径向设置的二级主磁棒组成，所述十字形支架的四个角处均竖向且转动设有二级子磁轴，所述二级子磁轴上呈上下间隔分布有若干二级子搅拌桨，所述二级子搅拌桨与二级主搅拌桨交错分布且其由两个对称分布且径向设置的二级子磁棒组成，所述二级主磁轴、二级主磁棒、二级子磁轴和二级子磁棒均中空设置且其内均设有二级电磁铁组件；所述
出料管内水平且转动设有三级磁轴，所述三级磁轴中空设置且其内设有三级电磁铁组件。
6.优选的，所述一级磁轴一端转动连接在对应的除杂筒侧壁上、另一端伸出对应的除杂筒侧壁并传动连接有第一电机。
7.优选的，所述二级主磁轴底端伸出除杂筒并传动连接有第二电机。
8.优选的，所述二级子磁轴底端贯穿十字形支架并传动连接有第三电机，所述第一电机、第二电机和第三电机的外部均罩设有防护箱。
9.优选的，所述除杂筒内底部为朝向一侧向下倾斜设置的斜面，所述斜面的倾斜方向与隔板相同，所述除杂筒底部靠近斜面的一端内、隔板底面上以及十字形支架底面上均设有振动器。
10.优选的，所述出料管设于斜面较低一端对应的除杂筒侧壁上，且其由朝下倾斜的倾斜段和连接于倾斜段较低一端的直管段组成，所述倾斜段的倾斜角度与斜面的倾斜角度保持一致且其上设有出料阀。
11.优选的，所述三级磁轴设于直管段内且其两端均设有连接轴，两连接轴均转动连接在对应的直管段侧壁上且其中一连接轴伸出支管段并传动连接有驱动电机。
12.优选的，所述除杂筒外底部的左右两侧上均对称设有一对支撑腿，且其中一对支撑腿的底端通过减震机构固定连接有定向轮、另一对支撑腿的底端通过减震机构固定连接有刹车式万向轮。
13.优选的，所述减震机构包括连接框架，所述连接框架的顶、底两端之间连接有伸缩杆和减震弹簧，所述减震弹簧套设在伸缩杆外部。
14.本实用新型的有益效果是：本实用新型设计合理，结构简单，隔板的设置，可将除杂筒分隔成一级除杂室和二级除杂室，从而配合实现两级搅拌磁选除杂，即：除杂时，可先利用一级除杂室内的一级磁轴及其上的一级磁棒的转动，对硫酸亚铁水溶液进行初步的一级搅拌磁选除铁，且一级磁棒的倾斜设置可使不同位置的溶液之间形成层间对流，能够保证溶液充分地分散流动，避免溶液堆积，保证溶液的均匀度，进而大大增加一级磁轴和一级磁棒与各处溶液的接触面积和接触频率，从而保证一级磁选除铁的全面和高效，提高一级搅拌磁选除铁的质量。之后，打开下料管上的电磁阀，便可使经过一级搅拌磁选除铁后的溶液再次进入二级除杂室中。接着，利用二级除杂室内的二级主磁轴的转动，可带动其上的二级主磁棒和十字形支架转动，十字形支架的转动可带动其连接的四组二级子磁轴以及各二级子磁轴上的二级子磁棒随之共同进行公转运动，且公转的同时，各二级子磁轴可带动其上的二级子磁棒做自转运动，能够进一步增强搅拌磁选的效果，使溶液的流动性和物料均匀性更强，与相应磁轴和磁棒的接触面积和频率更大，从而可实现对溶液的二级高效、覆盖面广且磁吸力度充足的搅拌磁选除铁，使磁选除铁更加彻底完全，有效保证对硫酸亚铁水溶液磁选除铁的效率和质量。最后，打开出料管上的出料阀，利用出料管内转动的三级磁轴可在出料时对溶液进行最终的磁选除铁，能够更进一步使除杂完全彻底。
15.综上所述，可实现对硫酸亚铁水溶液的三级磁选除杂处理，除杂效果更好，效率和质量更高，从而保证最终的硫酸亚铁水溶液的纯净度，更有利于后续磷酸铁的制备。同时，磁选除杂过程中，各级磁轴和各级磁棒的磁性均由内置的各级电磁铁组件提供，磁力的大小强弱可根据实际需求自由选用和调控，操作简单便捷，适用范围广，实用性更强，且除杂完成后，只需断开各级电磁铁组件的电路，便可使吸附在各级磁轴和各级磁棒上的杂质失
去磁力吸引并掉落下来，最终通过出料管排出即可，无需人工手动清理，省时省力，既大大减轻了工人的劳动强度和操作难度，又不影响后续磁选除杂的效果，保证了后续除杂作业的稳定高效进行。
16.此外，定向轮和刹车式万向轮的设置配合，使得整个除杂设备可灵活行走移动，便于根据实际需求改变设备位置，配合进行硫酸亚铁水溶液的除杂作业，可大大提高整个除杂设备的使用灵活性和便捷性。
附图说明
17.图1是本实用新型的主视结构示意图；
18.图2是本实用新型十字形支架的俯视结构示意图；
19.图3是本实用新型三级磁轴的结构示意图；
20.图4是本实用新型减震机构的结构示意图。
21.图中标号：1为除杂筒，2为进料斗，3为一级除杂室，4为一级磁轴，5为一级磁棒，6为一级电磁铁组件，7为第一电机，8为隔板，9为下料管，10为电磁阀，11为二级除杂室，12为二级主磁轴，13为二级主磁棒，14为二级子磁轴，15为二级子磁棒，16为二级电磁铁组件，17为十字形支架，18为第二电机，19为第三电机，20为防护箱，21为振动器，22为斜面，23为出料管，24为出料阀，25为倾斜段，26为直管段，27为三级磁轴，28为三级电磁铁组件，29为连接轴，30为支撑腿，31为减震机构，32为定向轮，33为刹车式万向轮，34为连接框架，35为伸缩杆，36为减震弹簧。
具体实施方式
22.下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：
23.如图1至4所示，一种磷酸铁生产原料铁盐的除杂装置，包括除杂筒1，除杂筒1的顶部设有进料斗2、中部内倾斜设有一隔板8、底部一侧设有出料管23，进料斗2和出料管3分别用以进料和出料，隔板8可将整个除杂筒1分隔成上部的一级除杂室3和下部的二级除杂室11。隔板8的较低一端设有带有电磁阀10的下料管9，用以连通一级除杂室3二级除杂室11；
24.一级除杂室3内呈左右水平且转动设有一级磁轴4，一级磁轴4上沿其轴向间隔分布有若干组一级搅拌桨，一级搅拌桨由两个对称分布的一级磁棒5组成，且一级磁棒5的尾端均朝向左或向右倾斜设置，同一组一级磁棒5的倾斜方向相同，左右相邻的一级磁棒5的倾斜方向相反。除杂时，可先利用一级除杂室3内的一级磁轴4及其上的一级磁棒5的转动，对硫酸亚铁水溶液进行初步的一级搅拌磁选除铁，且一级磁棒5的倾斜设置可使不同位置的溶液之间形成层间对流，能够保证溶液充分地分散流动，避免溶液堆积，保证溶液的均匀度，进而大大增加一级磁轴4和一级磁棒5与各处溶液的接触面积和接触频率，从而保证一级磁选除铁的全面和高效，提高一级搅拌磁选除铁的质量。二级除杂室11内竖向且转动设有二级主磁轴12，二级主磁轴12的上部呈上下间隔分布有若干二级主搅拌桨、下部固定套设有十字形支架17。二级主搅拌桨由四个呈圆周间隔均布且径向设置的二级主磁棒13组成。十字形支架17的四个角处均竖向且转动设有二级子磁轴14，二级子磁轴14上呈上下间隔分布有若干二级子搅拌桨，二级子搅拌桨与二级主搅拌桨交错分布且其由两个对称分布且径向设置的二级子磁棒15组成。利用二级除杂室11内的二级主磁轴12的转动，可带动其
上的二级主磁棒13和十字形支架17转动，十字形支架17的转动可带动其连接的四组二级子磁轴14以及各二级子磁轴14上的二级子磁棒15随之共同进行公转运动，且公转的同时，各二级子磁轴14可带动其上的二级子磁棒15做自转运动，能够进一步增强搅拌磁选的效果，使溶液的流动性和物料均匀性更强，与相应磁轴和磁棒的接触面积和频率更大，从而可实现对溶液的二级高效、覆盖面广且磁吸力度充足的搅拌磁选除铁，使磁选除铁更加彻底完全，有效保证对硫酸亚铁水溶液磁选除铁的效率和质量。出料管23内水平且转动设有三级磁轴27，可在出料时对溶液进行最终的磁选除铁，能够更进一步使除杂完全彻底；综上所述，可实现对硫酸亚铁水溶液的三级磁选除杂处理，除杂效果更好，效率和质量更高，从而保证最终的硫酸亚铁水溶液的纯净度，更有利于后续磷酸铁的制备；
25.一级磁轴4和一级磁棒5均中空设置且其内均设有一级电磁铁组件6，二级主磁轴12、二级主磁棒13、二级子磁轴14和二级子磁棒15均中空设置且其内均设有二级电磁铁组件16，三级磁轴27中空设置且其内设有三级电磁铁组件28，即磁选除杂过程中，各级磁轴和各级磁棒的磁性均由内置的各级电磁铁组件提供，磁力的大小强弱可根据实际需求自由选用和调控，操作简单便捷，适用范围广，实用性更强，且除杂完成后，只需断开各级电磁铁组件的电路，便可使吸附在各级磁轴和各级磁棒上的杂质失去磁力吸引并掉落下来，最终通过出料管23排出即可，无需人工手动清理，省时省力，既大大减轻了工人的劳动强度和操作难度，又不影响后续磁选除杂的效果，保证了后续除杂作业的稳定高效进行。
26.在本实施例中，一级磁轴4的一端转动连接在对应的除杂筒1侧壁上、另一端伸出对应的除杂筒1侧壁并传动连接有第一电机7，使得在使用时，通过第一电机7提供动力，便可带动一级磁轴4及其上的一级磁棒5转动，实现对溶液的一级搅拌磁选除杂。二级主磁轴12的底端伸出除杂筒1并传动连接有第二电机18，使得在使用时，通过第二电机18提供动力，便可带动二级主磁轴12及其上的二级主磁棒13和十字形支架17转动，配合实现对溶液的二级搅拌磁选除杂。二级子磁轴14的底端贯穿十字形支架17并传动连接有第三电机19，使得在使用时，通过第三电机19提供动力，便可带动二级子磁轴14及其上的二级子磁棒15自转，配合实现对溶液的二级搅拌磁选除杂。第一电机7、第二电机18和第三电机19的外部均罩设有防护箱20，用以对相应电机进行防护。
27.在本实施例中，除杂筒1的内底部为朝向一侧向下倾斜设置的斜面22，斜面22的倾斜方向与隔板8相同，且除杂筒1底部靠近斜面22的一端内、隔板8的底面上以及十字形支架17的底面上均设有振动器21，以便于各级磁轴和磁棒上吸附的杂质的排出。出料管23设于斜面22较低一端对应的除杂筒1侧壁上，且其由朝下倾斜的倾斜段25和连接于倾斜段25较低一端的直管段26组成，倾斜段25的倾斜角度与斜面22的倾斜角度保持一致且其上设有出料阀24，更便于排料。
28.在本实施例中，三级磁轴27设于直管段26内且其两端均设有连接轴29，两连接轴29均转动连接在对应的直管段26的侧壁上且其中一连接轴29伸出支管段26并传动连接有驱动电机（图中未画出），使用时，通过驱动电机提供动力，便可带动三级磁轴27进行转动，从而配合完成对硫酸亚铁水溶液的最终磁选除铁处理。
29.在本实施例中，除杂筒1外底部的左右两侧上均对称设有一对支撑腿30，且其中一对支撑腿30的底端通过减震机构31固定连接有定向轮32、另一对支撑腿30的底端通过减震机构31固定连接有刹车式万向轮33，使得整个除杂设备可灵活行走移动，便于根据实际需
求改变设备位置，配合进行硫酸亚铁水溶液的除杂作业，可大大提高整个除杂设备的使用灵活性和便捷性。减震机构31包括连接框架34，连接框架34的顶、底两端之间连接有伸缩杆35和减震弹簧36，减震弹簧36套设在伸缩杆35的外部，使得通过伸缩杆35和减震弹簧36的配合，可提高整个除杂设备的缓冲减震性能，保证除杂设备移动时的平稳性，减轻对除杂筒1及其内部造成的损伤，提高整个除杂设备的使用寿命。
30.本实用新型的工作原理：本实用新型在使用时，先通过进料斗2将硫酸亚铁水溶液送入一级除杂室3内。接着，运行第一电机7，带动一级磁轴4及其上的一级磁棒5转动，可对硫酸亚铁水溶液进行初步的一级搅拌磁选除铁，且一级磁棒5的倾斜设置可使不同位置的溶液之间形成层间对流，大大增加一级磁轴4和一级磁棒5与各处溶液的接触面积和接触频率，从而保证一级磁选除铁的全面和高效，提高一级搅拌磁选除铁的质量。一级搅拌磁选除铁进行一段时间后，打开下料管9上的电磁阀10，便可使硫酸亚铁水溶液再次进入二级除杂室11中。然后，运行第二电机18和第三电机19，第二电机18可带动二级主磁轴12及其上的二级主磁棒13和十字形支架17转动，十字形支架17的转动可带动其连接的四组二级子磁轴14以及各二级子磁轴14上的二级子磁棒15随之共同进行公转运动，且公转的同时，各第三电机19可带动对应的二级子磁轴14及其上的二级子磁棒15做自转运动，能够进一步增强搅拌磁选的效果，使溶液的流动性和物料均匀性更强，与相应磁轴和磁棒的接触面积和频率更大，从而可实现对溶液的二级高效、覆盖面广且磁吸力度充足的搅拌磁选除铁，使磁选除铁更加彻底完全，有效保证对硫酸亚铁水溶液磁选除铁的效率和质量。二级搅拌磁选除铁完成后，便可打开出料管23上的出料阀24进行出料。出料时，运行与三级磁轴27传动连接的驱动电机，便可带动三级磁轴27转动，在出料时对溶液进行最终的磁选除铁，能够更进一步使除杂完全彻底，除杂效果更好，效率和质量更高，从而保证最终的硫酸亚铁水溶液的纯净度，更有利于后续磷酸铁的制备。
31.除杂后的硫酸亚铁水溶液排放完后，下料管9上的电磁阀10和出料管23上的出料阀24保持开启状态，并启动各处的振动器21。接着，断开各级电磁铁组件的电路，一级磁轴4和一级磁棒5上吸附的杂质先掉落在隔板8上，并在隔板8的倾斜和振动作用下流动到下料管9处，经下料管9继续掉落到除杂筒1内底部的斜面22上。二级主磁轴12、二级主磁棒13、二级子磁轴14和二级子磁棒15上吸附的杂质直接掉落在十字形支架17和斜面22上，掉落在十字形支架17上的杂质在其振动的作用下也继续向斜面22散落，即最终所有的杂质均可掉落在斜面22上，并在斜面22倾斜和振动作用下，流动到出料管23处，通过出料管23排出。
32.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。