一种稀土元素的萃取分离用稀土料液高效自动除杂装置的制作方法

1.本发明涉及萃取设备技术领域，具体为一种稀土元素的萃取分离用稀土料液高效自动除杂装置。


背景技术：

2.在稀土的萃取分离过程中，部分水相料液中含有较高含量的铁、铅等非稀土杂质，因此在得到稀土元素前首先需要对稀土料液进行萃取除杂。
3.现有的除杂装置在使用时，大多采用萃取剂添加至稀土料液中，从而使杂质元素沉淀分离，但现有的萃取剂与稀土料液混合大多采用搅拌的方式进行混合，而在搅拌时，稀土料液与萃取剂旋转呈涡流状，可以进行水平方向上的混合，但在实际操作中，萃取剂和稀土原料大多是分批放入装置内，这就导致在一定程度上萃取剂和稀土原料会出现上下分层的情况，在搅拌时，稀土料液和萃取剂在谁竖直方向上的扩散缺少导向的作用，使萃取剂和稀土料液在竖直方向上混合扩散效果较差，从而需要较长时间才能实现萃取剂与稀土料液的完全混合，从而降低了装置的萃取效率。
4.现有的除杂装置在萃取完成后，会得到沉淀的杂质和位于沉淀杂质上方的料液，然后采用分批排出的方式分别将料液和沉淀杂质送出装置，但在实际操作中，可能存在稀土料液的酸碱度过强，或者所用溶剂密度过于接近的情况，导致萃取后的混合液体中可能会还会存在乳相，在排出料液时，可能会连带乳相一起送出装置，从而导致所得到的料液中仍然存在少量杂质，降低了装置除杂的效果。
5.现有的除杂装置在萃取完成后，需要在料液排出后将沉淀杂质取出装置，现有的取出方式大多采用将装置打开，使用机结构对沉淀杂质进行打捞或刮出的方式，操作复杂，增加了操作人员的劳动强度。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种稀土元素的萃取分离用稀土料液高效自动除杂装置，以解决上述背景技术中提出的现有技术的缺点的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种稀土元素的萃取分离用稀土料液高效自动除杂装置，包括萃取罐，萃取罐的顶端设有单向泄压孔，只允许气体从下向上流动，在半透膜上移时，半透膜上方的压力增大，从单向泄压孔排出，从而保证了底板的正常上移，所述萃取罐的顶面固定有驱动电机，所述驱动电机的输出端固定套接有传动轴，所述传动轴的底端设有连接组件，所述连接组件的底端设有底轴，所述底轴的表面固定安装有扇叶，所述萃取罐的底面固定安装有固定盒，所述萃取罐的内腔活动连接有底板，所述底板的面固定安装有滑动套，所述滑动套的侧壁固定安装有弧形板，所述弧形板的底面固定安装有高压喷头，所述萃取罐的底端固定安装有连接管，所述固定盒的右端固定安装有进气管和出气管，所述萃取罐的底面固定安装有连通管；启动驱动电机，驱动电机带动传动轴旋转，从而带动底板和滑动套旋转，滑动套在
旋转时带动弧形板在萃取剂与稀土料液混合液中旋转，从而使萃取剂与稀土料液混合液进行旋转呈现漩涡状进行水平方向上的混合，并且在传动轴转动时，可以通过连接组件带动底轴旋转，使底轴带动扇叶在固定盒的内腔中旋转，将外界空气抽入进气管内，并且在固定盒内旋转后通过出气管进入连通管内，然后通过连接管进入底板的下方，当底板下方的空气压力达到高压喷头的开启压力时，高压喷头将空气喷入萃取剂与稀土料液混合液中，空气由于受到高压喷头喷出的动力和在液体中向上流动的浮力，会在萃取剂与稀土料液混合液中向上移动，在空气上移时可以带动萃取剂和稀土料液进行竖直方向上的混合；通过驱动电机带动扇叶转动，从而将外界空气经过出气管和连接管送入底板的下方，当空气压力达到高压喷头的开启压力时，高压喷头将空气向萃取剂和稀土料液中喷出，气流在向上流动时可以带动萃取剂和稀土料液进行竖直方向上的移动，从而对萃取剂和稀土料液进行竖直方向上的混合，降低了萃取剂和稀土料液的混合时间，提高了装置的萃取效率。
8.其中，所述驱动电机的顶端开设有气孔，所述连通管的左端固定安装有固定管，所述连通管的内腔设有电磁开启组件，所述萃取罐的顶端固定安装有进出料组件；萃取完毕后，通过电磁开启组件将固定管打开并且对连接管进行封闭，此时通过出气管进入连通管内的空气通过固定管进入连接组件内，并通过连接组件向上流动，最终从气孔进入半透膜的上方，随着空气的不断进入，可以将半透膜向下推动，半透膜在向下移动时，液态的料液通过半透膜向上流动，而乳相和沉淀杂质无法通过半透膜，被半透膜向下压动；通过电磁开启组件将固定管开启，出气管和连通管将空气通过连接组件送入传动轴内，然后从气孔进入半透膜的上方，从而将半透膜向下推动，由于只有料液能通过半透膜，从而实现对乳相和沉淀杂质压制在半透膜的下方，从而避免在排出料液时将流动的乳相一起排出，从而提高了装置除杂的效果。
9.其中，所述萃取罐的内腔活动连接有电磁板，所述电磁板的右端开设有圆孔，所述连接管的顶端活动连接在圆孔内；当半透膜的底面与弧形板的顶面接触时，通过电磁开启组件将连接管打开并且对固定管封闭，此时对电磁板通电，使电磁板产生磁性，吸附在高压喷头的下方，从而对高压喷头进行封闭，此时进入连接管的空气在底板的下方积攒，随着空气的不断进入底板和电磁板不断上移，将料液向上推动，当弧形板与出料管对齐后，对电磁板断电，此时电磁板在重力的作用下向下掉落，将高压喷头开启，此时空气进入高压喷头进入沉淀杂质和乳相内，并且此时弧形板处于旋转状态，由于弧形板为弧形状，在旋转时，可以将沉淀杂质和乳相甩入出料管内，从而将沉淀杂质和乳相排出装置；通过对电磁板通电产生磁性，使电磁板吸附在高压喷头的底端对高压喷头进行封闭，此时进入底板下方的空气将底板向上推动，当弧形板与出料管对齐时，通过弧形板的旋转可以加工沉淀物和乳相一起甩入出料管内排出，操作简单，降低了操作人员的劳动强度。
10.其中，所述连接组件包括连接套，所述连接套的上下两端均活动连接有定位环，所述连接套的内腔活动连接连接杆，所述连接杆的上下两端分别固定安装在传动轴和底轴的内腔中；传动轴在旋转时，通过连接杆带动底轴转动；
由于连接套活动连接在传动轴和底轴的中部，可以在传动轴和底轴旋转时保证连接套不会转动，从而避免传动轴和底轴的旋转与固定管发生干涉，保证了装置的正常运行。
11.其中，所述扇叶活动连接在固定盒的内腔中，所述进气管和出气管分别位于固定盒右端的前后两侧；扇叶在固定盒的内腔旋转时，可以将外界空气通过进气管抽入，然后通过出气管排出；通过将进气管和出气管分别设置在固定盒右端的前后两侧，可以保证将外界的空气顺利抽入固定盒内，并且向出气管运输，保证了装置的顺利运行。
12.其中，所述滑动套活动套接在传动轴的表面，所述传动轴的左右两端均固定安装有滑条，所述滑动套活动连接在滑条的表面，所述弧形板的高度值比滑动套的高度值小三厘米；传动轴在旋转时通过滑条带动底板和滑动套旋转，从而带动萃取剂与稀土料液混合液进行旋转并且可以带动弧形板转动将沉淀杂质和乳相排出；通过滑条连接传动轴和滑动套，保证了传动轴在旋转时可以顺利带动滑动套进行转动，避免出现滑动套打滑的情况，从而保证了装置的顺利运行。
13.其中，所述电磁开启组件包括电磁环一，所述电磁环一的后侧设有电磁环二，所述电磁环一和电磁环二分别固定安装在连通管内腔的前后两侧，所述电磁环一和电磁环二的中部活动连接有金属板，所述电磁环一位于固定管的后侧，所述电磁环二位于连接管的前侧；对电磁环一断电并且对电磁环二通电，使电磁环二产生磁力将金属板向后拉动，从而使金属板与电磁环二贴合对连接管封闭，从而将固定管打开，对电磁环一通电并且对电磁环二断电，从而停止向连接组件内通入空气，此时空气进入连接管内；通过对电磁环一或电磁环二的单个通电，可以实现控制金属板的前后移动，将固定管和连接管进行单个封闭，并且实现自动化控制空气的流动方向，提高了装置的智能化程度。
14.其中，所述进出料组件包括进料管和出料管，所述进出料组件固定安装在萃取罐的左端，所述进料管的内腔活动连接有进料密封轴，所述出料管固定安装在萃取罐的右端，所述出料管的内腔活动连接有出料密封块；将进料密封轴抽出进料管，然后通过进料管向萃取罐的内腔添加稀土料液和萃取剂，然后将进料密封轴插入进料管内，从而对进料管进行封闭，将出料密封块抽出出料管，当料液的液面达到出料管时，料液通过出料管送出，在沉淀杂质入乳相与出料管对齐时，可以将沉淀杂质和乳相一起排出装置；通过在进料管和出料管内分别插入进料密封轴和出料密封块进行封闭，保证了在半透膜向下运动时，空气不会从进料管和出料管处发生泄露，保证了半透膜可以顺利下移。
15.其中，所述萃取罐内腔的底面和顶面分别固定安装有限位轴一和限位轴二，所述限位轴一的顶面与底板的底面接触，所述限位轴二的底面与半透膜的顶面接触，所述限位轴一活动连接在电磁板的中部；限位轴一和限位轴二分别对底板的下移位置和半透膜的上移位置进行限定，保证了气孔始终位于半透膜的上方，并且保证在底板下移时，高压喷头不被电磁板堵塞，保证了
装置的顺利运行。
16.其中，所述固定管的左端固定安装在连接套的右侧，所述气孔位于半透膜的上方，所述半透膜为阶梯状；阶梯状的半透膜可以完全插入滑动套与弧形板之间存在的高度差内，从而保证了对弧形板内的沉淀杂质和乳相进行完全封闭。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1.本发明通过驱动电机带动扇叶转动，从而将外界空气经过出气管和连接管送入底板的下方，当空气压力达到高压喷头的开启压力时，高压喷头将空气向萃取剂和稀土料液中喷出，气流在向上流动时可以带动萃取剂和稀土料液进行竖直方向上的移动，从而对萃取剂和稀土料液进行竖直方向上的混合，降低了萃取剂和稀土料液的混合时间，提高了装置的萃取效率。
18.2.本发明电磁开启组件将固定管开启，出气管和连通管将空气通过连接组件送入传动轴内，然后从气孔进入半透膜的上方，从而将半透膜向下推动，由于只有料液能通过半透膜，从而实现对乳相和沉淀杂质压制在半透膜的下方，从而避免在排出料液时将流动的乳相一起排出，从而提高了装置除杂的效果。
19.3.本发明通过对电磁板通电产生磁性，使电磁板吸附在高压喷头的底端对高压喷头进行封闭，此时进入底板下方的空气将底板向上推动，当弧形板与出料管对齐时，通过弧形板的旋转可以加工沉淀物和乳相一起甩入出料管内排出，操作简单，降低了操作人员的劳动强度。
附图说明
20.图1为本发明总体结构示意图；图2为本发明结构固定盒连接示意图；图3为本发明结构萃取罐剖视示意图；图4为本发明结构连接套爆炸连接示意图；图5为本发明结构图4中a处放大示意图；图6为本发明结构电磁板爆炸连接示意图；图7为本发明结构连通管连接示意图；图8为本发明结构固定盒爆炸连接示意图；图9为本发明结构连接组件爆炸连接示意图；图10为本发明结构连通管剖视示意图。
21.附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、萃取罐；2、驱动电机；3、传动轴；4、连接组件；401、连接套；402、定位环；403、连接杆；5、底轴；6、扇叶；7、固定盒；8、底板；9、滑动套；10、弧形板；11、高压喷头；12、连接管；13、进气管；14、出气管；15、连通管；16、滑条；17、半透膜；18、电磁板；19、限位轴一；20、限位轴二；21、气孔；22、固定管；23、电磁开启组件；231、电磁环一；232、电磁环二；233、金属板；24、进出料组件；241、进料管；242、进料密封轴；243、出料管；244、出料密封块。
具体实施方式
22.请参阅图1-10，本发明提供一种技术方案：一种稀土元素的萃取分离用稀土料液高效自动除杂装置，包括萃取罐1，萃取罐1的顶端设有单向泄压孔，只允许气体从下向上流动，在半透膜17上移时，半透膜17上方的压力增大，从单向泄压孔排出，从而保证了底板8的正常上移，萃取罐1的顶面固定有驱动电机2，驱动电机2的输出端固定套接有传动轴3，传动轴3的底端设有连接组件4，连接组件4的底端设有底轴5，底轴5的表面固定安装有扇叶6，萃取罐1的底面固定安装有固定盒7，萃取罐1的内腔活动连接有底板8，底板8的面固定安装有滑动套9，滑动套9的侧壁固定安装有弧形板10，弧形板10的底面固定安装有高压喷头11，萃取罐1的底端固定安装有连接管12，固定盒7的右端固定安装有进气管13和出气管14，萃取罐1的底面固定安装有连通管15；启动驱动电机2，驱动电机2带动传动轴3旋转，从而带动底板8和滑动套9旋转，滑动套9在旋转时带动弧形板10在萃取剂与稀土料液混合液中旋转，从而使萃取剂与稀土料液混合液进行旋转呈现漩涡状进行水平方向上的混合，并且在传动轴3转动时，可以通过连接组件4带动底轴5旋转，使底轴5带动扇叶6在固定盒7的内腔中旋转，将外界空气抽入进气管13内，并且在固定盒7内旋转后通过出气管14进入连通管15内，然后通过连接管12进入底板8的下方，当底板8下方的空气压力达到高压喷头11的开启压力时，高压喷头11将空气喷入萃取剂与稀土料液混合液中，空气由于受到高压喷头11喷出的动力和在液体中向上流动的浮力，会在萃取剂与稀土料液混合液中向上移动，在空气上移时可以带动萃取剂和稀土料液进行竖直方向上的混合；通过驱动电机2带动扇叶6转动，从而将外界空气经过出气管14和连接管12送入底板8的下方，当空气压力达到高压喷头11的开启压力时，高压喷头11将空气向萃取剂和稀土料液中喷出，气流在向上流动时可以带动萃取剂和稀土料液进行竖直方向上的移动，从而对萃取剂和稀土料液进行竖直方向上的混合，降低了萃取剂和稀土料液的混合时间，提高了装置的萃取效率。
23.其中，驱动电机2的顶端开设有气孔21，连通管15的左端固定安装有固定管22，连通管15的内腔设有电磁开启组件23，萃取罐1的顶端固定安装有进出料组件24；萃取完毕后，通过电磁开启组件23将固定管22打开并且对连接管12进行封闭，此时通过出气管14进入连通管15内的空气通过固定管22进入连接组件4内，并通过连接组件4向上流动，最终从气孔21进入半透膜17的上方，随着空气的不断进入，可以将半透膜17向下推动，半透膜17在向下移动时，液态的料液通过半透膜17向上流动，而乳相和沉淀杂质无法通过半透膜17，被半透膜17向下压动；通过电磁开启组件23将固定管22开启，出气管14和连通管15将空气通过连接组件4送入传动轴3内，然后从气孔21进入半透膜17的上方，从而将半透膜17向下推动，由于只有料液能通过半透膜17，从而实现对乳相和沉淀杂质压制在半透膜17的下方，从而避免在排出料液时将流动的乳相一起排出，从而提高了装置除杂的效果。
24.其中，萃取罐1的内腔活动连接有电磁板18，电磁板18的右端开设有圆孔，连接管12的顶端活动连接在圆孔内；当半透膜17的底面与弧形板10的顶面接触时，通过电磁开启组件23将连接管12打开并且对固定管22封闭，此时对电磁板18通电，使电磁板18产生磁性，吸附在高压喷头11的
下方，从而对高压喷头11进行封闭，此时进入连接管12的空气在底板8的下方积攒，随着空气的不断进入底板8和电磁板18不断上移，将料液向上推动，当弧形板10与出料管243对齐后，对电磁板18断电，此时电磁板18在重力的作用下向下掉落，将高压喷头11开启，此时空气进入高压喷头11进入沉淀杂质和乳相内，并且此时弧形板10处于旋转状态，由于弧形板10为弧形状，在旋转时，可以将沉淀杂质和乳相甩入出料管243内，从而将沉淀杂质和乳相排出装置；通过对电磁板18通电产生磁性，使电磁板18吸附在高压喷头11的底端对高压喷头11进行封闭，此时进入底板8下方的空气将底板8向上推动，当弧形板10与出料管243对齐时，通过弧形板10的旋转可以加工沉淀物和乳相一起甩入出料管243内排出，操作简单，降低了操作人员的劳动强度。
25.其中，连接组件4包括连接套401，连接套401的上下两端均活动连接有定位环402，连接套401的内腔活动连接连接杆403，连接杆403的上下两端分别固定安装在传动轴3和底轴5的内腔中；传动轴3在旋转时，通过连接杆403带动底轴5转动；由于连接套401活动连接在传动轴3和底轴5的中部，可以在传动轴3和底轴5旋转时保证连接套401不会转动，从而避免传动轴3和底轴5的旋转与固定管22发生干涉，保证了装置的正常运行。
26.其中，扇叶6活动连接在固定盒7的内腔中，进气管13和出气管14分别位于固定盒7右端的前后两侧；扇叶6在固定盒7的内腔旋转时，可以将外界空气通过进气管13抽入，然后通过出气管14排出；通过将进气管13和出气管14分别设置在固定盒7右端的前后两侧，可以保证将外界的空气顺利抽入固定盒7内，并且向出气管14运输，保证了装置的顺利运行。
27.其中，滑动套9活动套接在传动轴3的表面，传动轴3的左右两端均固定安装有滑条16，滑动套9活动连接在滑条16的表面，弧形板10的高度值比滑动套9的高度值小三厘米；传动轴3在旋转时通过滑条16带动底板8和滑动套9旋转，从而带动萃取剂与稀土料液混合液进行旋转并且可以带动弧形板10转动将沉淀杂质和乳相排出；通过滑条16连接传动轴3和滑动套9，保证了传动轴3在旋转时可以顺利带动滑动套9进行转动，避免出现滑动套9打滑的情况，从而保证了装置的顺利运行。
28.其中，电磁开启组件23包括电磁环一231，电磁环一231的后侧设有电磁环二232，电磁环一231和电磁环二232分别固定安装在连通管15内腔的前后两侧，电磁环一231和电磁环二232的中部活动连接有金属板233，电磁环一231位于固定管22的后侧，电磁环二232位于连接管12的前侧；对电磁环一231断电并且对电磁环二232通电，使电磁环二232产生磁力将金属板233向后拉动，从而使金属板233与电磁环二232贴合对连接管12封闭，从而将固定管22打开，对电磁环一231通电并且对电磁环二232断电，从而停止向连接组件4内通入空气，此时空气进入连接管12内；通过对电磁环一231或电磁环二232的单个通电，可以实现控制金属板233的前后移动，将固定管22和连接管12进行单个封闭，并且实现自动化控制空气的流动方向，提高了
装置的智能化程度。
29.其中，进出料组件24包括进料管241和出料管243，进出料组件24固定安装在萃取罐1的左端，进料管241的内腔活动连接有进料密封轴242，出料管243固定安装在萃取罐1的右端，出料管243的内腔活动连接有出料密封块244；将进料密封轴242抽出进料管241，然后通过进料管241向萃取罐1的内腔添加稀土料液和萃取剂，然后将进料密封轴242插入进料管241内，从而对进料管241进行封闭，将出料密封块244抽出出料管243，当料液的液面达到出料管243时，料液通过出料管243送出，在沉淀杂质入乳相与出料管243对齐时，可以将沉淀杂质和乳相一起排出装置；通过在进料管241和出料管243内分别插入进料密封轴242和出料密封块244进行封闭，保证了在半透膜17向下运动时，空气不会从进料管241和出料管243处发生泄露，保证了半透膜17可以顺利下移。
30.其中，萃取罐1内腔的底面和顶面分别固定安装有限位轴一19和限位轴二20，限位轴一19的顶面与底板8的底面接触，限位轴二20的底面与半透膜17的顶面接触，限位轴一19活动连接在电磁板18的中部；限位轴一19和限位轴二20分别对底板8的下移位置和半透膜17的上移位置进行限定，保证了气孔21始终位于半透膜17的上方，并且保证在底板8下移时，高压喷头11不被电磁板18堵塞，保证了装置的顺利运行。
31.其中，固定管22的左端固定安装在连接套401的右侧，气孔21位于半透膜17的上方，半透膜17为阶梯状；阶梯状的半透膜17可以完全插入滑动套9与弧形板10之间存在的高度差内，从而保证了对弧形板10内的沉淀杂质和乳相进行完全封闭。
32.工作原理：在使用时，将进料密封轴242抽出进料管241，然后通过进料管241向萃取罐1的内腔添加稀土料液和萃取剂，然后将进料密封轴242插入进料管241内，从而对进料管241进行封闭；然后启动驱动电机2，驱动电机2带动传动轴3旋转，传动轴3在旋转时通过滑条16带动底板8和滑动套9旋转，滑动套9在旋转时带动弧形板10在萃取剂与稀土料液混合液中旋转，从而使萃取剂与稀土料液混合液进行旋转呈现漩涡状进行水平方向上的混合，并且在传动轴3转动时，可以通过连接组件4带动底轴5旋转，使底轴5带动扇叶6在固定盒7的内腔中旋转，将外界空气抽入进气管13内，并且在固定盒7内旋转后通过出气管14进入连通管15内，然后通过连接管12进入底板8的下方，当底板8下方的空气压力达到高压喷头11的开启压力时，高压喷头11将空气喷入萃取剂与稀土料液混合液中，空气由于受到高压喷头11喷出的动力和在液体中向上流动的浮力，会在萃取剂与稀土料液混合液中向上移动，在空气上移时可以带动萃取剂和稀土料液进行竖直方向上的混合；在混合完毕后，萃取剂与稀土料液混合液中逐渐产生沉淀杂质，当萃取完毕后，对电磁环一231断电并且对电磁环二232通电，使电磁环二232产生磁力将金属板233向后拉动，从而使金属板233与电磁环二232贴合对连接管12封闭，从而将固定管22打开，此时通过出气管14进入连通管15内的空气通过固定管22进入连接组件4内，并通过连接组件4向上流动，最终从气孔21进入半透膜17的上方，随着空气的不断进入，可以将半透膜17向下推动，
半透膜17在向下移动时，液态的料液通过半透膜17向上流动，而乳相和沉淀杂质无法通过半透膜17，被半透膜17向下压动；当半透膜17的底面与弧形板10的顶面接触时，对电磁环一231通电并且对电磁环二232断电，从而停止向连接组件4内通入空气，此时空气进入连接管12内，对电磁板18通电，使电磁板18产生磁性，吸附在高压喷头11的下方，从而对高压喷头11进行封闭，此时进入连接管12的空气在底板8的下方积攒，随着空气的不断进入底板8和电磁板18不断上移，将料液向上推动，此时将出料密封块244抽出出料管243，当料液的液面达到出料管243时，料液通过出料管243送出，当弧形板10与出料管243对齐后，对电磁板18断电，此时电磁板18在重力的作用下向下掉落，将高压喷头11开启，此时空气进入高压喷头11进入沉淀杂质和乳相内，并且此时弧形板10处于旋转状态，由于弧形板10为弧形状，在旋转时，可以将沉淀杂质和乳相甩入出料管243内，从而将沉淀杂质和乳相排出装置。