CN117019235A - 一种仲钨酸铵生产用离子交换装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种仲钨酸铵生产用离子交换装置，包括壳体和固定连接于所述壳体顶部的第一水泵和第二水泵，所述壳体内顶壁转动连接有顶部开口的转筒，所述第一水泵和第二水泵的输出端均延伸至转筒内，所述转筒外周面为镂空设置，且所述转筒外周面固定套设有交换树脂，所述壳体内下半部固定连接有隔板，所述隔板顶部固定穿设有排料管，排料管底端延伸至壳体外部，所述壳体内竖直转动连接有转动杆，所述转动杆外周面固定套设有驱动齿轮。本发明涉及仲钨酸铵生产的技术领域。本发明能够带动转筒转动，从而使交换树脂表面附着的钨酸铵溶液受到离心力作用落下，提高了钨酸铵溶液的收集量，从而减小了仲钨酸铵的浪费。

Description

一种仲钨酸铵生产用离子交换装置

技术领域

本发明涉及仲钨酸铵生产的技术领域，尤其是涉及一种仲钨酸铵生产用离子交换装置。

背景技术

仲钨酸铵是一种化学物质，主要是白色结晶，有片状、针状两种，其主要用于制造三氧化钨或蓝色氧化钨制金属钨粉，还可用于制造偏钨酸铵及其他钨化合物或作为石油化工行业的添加剂，它是一种重要的无机盐产品，其主要生产工序包括粉碎、碱煮、压滤、离子交换、结晶、干燥等。

当前的仲钨酸铵生产离子交换过程是将钨酸钠溶液通过强碱性阴离子交换树脂，然后再用氯化铵-氢氧化铵混合溶液解析，氯离子吸附在交换树脂上，生成的钨酸铵进入溶液然后结晶干燥得到中钨酸铵晶体。然而在解析过程中，交换树脂上会附着一些生成的钨酸铵溶液，不能进入到下一步骤中，并会在下一次钨酸钠溶液通过交换树脂时跟随钨酸钠溶液排出，从而造成了仲钨酸铵的浪费。

发明内容

根据现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种仲钨酸铵生产用离子交换装置，具有减小仲钨酸钠的浪费的效果。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种仲钨酸铵生产用离子交换装置，包括壳体和固定连接于所述壳体顶部的第一水泵和第二水泵，所述壳体内顶壁转动连接有顶部开口的转筒，所述第一水泵和第二水泵的输出端均延伸至转筒内，所述转筒外周面为镂空设置，且所述转筒外周面固定套设有交换树脂，所述壳体内下半部固定连接有隔板，所述隔板顶部固定穿设有排料管，排料管底端延伸至壳体外部，所述壳体内竖直转动连接有转动杆，所述转动杆外周面固定套设有驱动齿轮，所述转筒外周面上半部固定套设有从动齿轮，所述驱动齿轮与所述从动齿轮相啮合，所述壳体一侧设置有驱动部。

通过采用上述技术方案，通过转筒、交换树脂、转动杆、驱动齿轮、从动齿轮和驱动部的配合，能够带动转筒转动，从而使交换树脂表面附着的钨酸铵溶液受到离心力作用落下，提高了钨酸铵溶液的收集量，从而减小了仲钨酸铵的浪费。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述驱动部包括固定连接于壳体侧壁的气泵和固定连接于所述壳体内壁的引导管，所述气泵输入端与所述引导管相通，且所述转动杆转动穿过所述引导管，所述转动杆外周面位于所述引导管内处固定套设有第一叶轮，所述引导管侧壁靠近底端处连通设置有输入管，所述输入管延伸至所述壳体外部。

通过采用上述技术方案，通过引导管、第一叶轮和气泵的配合，气泵工作时带动第一叶轮转动，从而带动转筒转动。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述隔板顶部开设有排料口，所述隔板底部对应所述排料口的位置转动连接有顶部开口的收集筒，所述收集筒下半部为镂空设置，所述壳体内水平固定连接有引导杆，所述引导杆外周面滑动套设有挡块，所述挡块底面与所述隔板顶部相贴合，初始状态下，所述挡块完全遮蔽所述排料口，所述挡块一侧设置有联动部。

通过采用上述技术方案，通过排料口、收集筒、挡块和联动部的配合，当挡块遮蔽排料口且排料管关闭时，能够朝向壳体内添加硫化铵和硫酸铜溶液，使钨酸铵溶液内的钼酸根离子生成沉淀，从而去除溶液中的微量钼，提高了仲钨酸铵的生产纯度。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述联动部包括过盈配合于所述引导管内的活塞，所述活塞底部固定连接有竖杆，所述竖杆滑动穿过所述引导管内底壁，且所述竖杆底端铰接有连接杆，所述连接杆远离所述竖杆的一端与所述挡块相铰接，所述活塞底部与所述引导管内底壁之间固定连接有弹簧，所述引导管侧壁处固定连接有匚形管，所述匚形管两端均与所述引导管相通；

初始状态下，所述活塞遮蔽所述匚形管的底端，所述匚形管的顶端位于所述活塞上方。

通过采用上述技术方案，通过活塞、连接杆、弹簧和匚形管的配合，气泵工作时带动活塞向上运动，从而使排料口显露，钨酸铵溶液进入收集筒内被过滤。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述转动杆与所述收集筒外周面均固定套设有皮带轮，两个所述皮带轮通过皮带传动连接。

通过采用上述技术方案，通过皮带轮的设置，气泵工作时能够带动收集筒转动，使收集筒内杂质上附着的钨酸铵溶液受到离心力甩出，进一步的减小了仲钨酸铵的浪费。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述转筒内设置有滑动板，所述滑动板外周面与所述转筒内壁相贴合，所述转筒内竖直固定连接有两个固定杆，所述滑动板与所述固定杆为滑动连接，所述壳体上半部转动穿设有往复丝杠，所述往复丝杠底端与所述转筒内底壁转动连接，且所述滑动板与所述往复丝杠为螺纹连接，所述壳体上半部设置有驱动组件。

通过采用上述技术方案，通过往复丝杠、滑动板和驱动组件的配合，向转筒内添加钨酸钠溶液或是解析剂时，均能带动往复丝杠转动，从而带动滑动板往复竖直运动，使钨酸钠溶液或是解析剂能够接触到交换树脂竖直方向上各个位置，从而提高了交换树脂的使用率，提高钨酸根离子的吸附率和铵离子的解析率。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述驱动组件包括固定穿设于所述壳体顶部的两个L型管，所述L型管与所述转筒相通，且两个所述L型管分别与所述第一水泵和第二水泵输出端相通，所述L型管内壁转动连接有联动杆，所述联动杆转动穿过所述L型管内侧壁并延伸至所述L型管外部，所述联动杆外周面位于对应所述L型管内部和外部处分别固定套设有第二叶轮和驱动锥齿轮，所述往复丝杠外周面固定套设有从动锥齿轮，所述驱动锥齿轮与所述从动锥齿轮相啮合。

通过采用上述技术方案，通过L型管、第二叶轮、驱动锥齿轮和从动锥齿轮的配合，第一水泵或第二水泵工作时均能带动往复丝杠转动，从而带动滑动板往复竖直运动。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：其中一个所述L型管顶部固定连接有分流阀，所述气泵输出端与所述分流阀输入端相通，且所述分流阀输出端通过管道与两个所述L型管均相通。

通过采用上述技术方案，通过分流阀的设置，气泵排出的气体通过两个L型管进入转筒内，气流穿过交换树脂，胁迫交换树脂孔洞内的钨酸铵溶液排出，进一步的提高了钨酸铵溶液的收集率。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1. 通过转筒、交换树脂、转动杆、驱动齿轮、从动齿轮、引导管、第一叶轮、皮带轮和气泵的配合，气泵工作时驱动气流进入引导管，冲击第一叶轮，带动转动杆转动，从而带动转筒和收集筒转动，使交换树脂表面附着的钨酸铵溶液受到离心力作用落下，收集筒内钼沉淀上附着的钨酸铵溶液受到离心力甩出，提高了钨酸铵溶液的收集量，进一步的减小了仲钨酸铵的浪费。

2.通过排料口、收集筒、挡块、活塞、连接杆、弹簧和匚形管的配合，气泵工作时带动活塞向上运动，从而使排料口显露，钨酸铵溶液进入收集筒内被过滤，不再需要操作人员手动打开排料口，方便了操作人员的使用。

3.通过往复丝杠、滑动板、L型管、第二叶轮、驱动锥齿轮和从动锥齿轮的配合，第一水泵或第二水泵工作时均能带动往复丝杠转动，从而带动滑动板往复竖直运动，使钨酸钠溶液或是解析剂能够接触到交换树脂竖直方向上各个位置，从而提高了交换树脂的使用率，进而提高了钨酸根离子的吸附率和铵离子的解析率。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明图1中A处的放大图；

图3是本发明图1中B处的放大图;

图4是本发明的部分三维图。

图中，1、壳体；2、第一水泵；3、第二水泵；4、转筒；5、交换树脂；6、隔板；7、排料管；8、转动杆；9、驱动齿轮；10、从动齿轮；11、驱动部；111、引导管；112、气泵；113、第一叶轮；114、输入管；12、排料口；13、收集筒；14、引导杆；15、挡块；16、联动部；161、活塞；162、竖杆；163、连接杆；164、弹簧；165、匚形管；17、皮带轮；18、滑动板；19、固定杆；20、往复丝杠；21、驱动组件；211、L型管；212、联动杆；213、第二叶轮；214、驱动锥齿轮；215、从动锥齿轮；22、分流阀。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例：

参照图1至图4，本发明公开的一种仲钨酸铵生产用离子交换装置，包括壳体1和固定连接于壳体1顶部的第一水泵2和第二水泵3，第一水泵2和第二水泵3输入端分别与钨酸钠溶液和解析剂相通，解析剂为氯化铵和氢氧化铵的混合溶液。

壳体1内顶壁转动连接有顶部开口的转筒4，第一水泵2和第二水泵3的输出端均延伸至转筒4内。转筒4外周面为镂空设置，且转筒4外周面固定套设有交换树脂5，交换树脂5为强碱性阴离子交换树脂5。

壳体1内下半部固定连接有隔板6，隔板6顶部固定穿设有排料管7，排料管7底端延伸至壳体1外部。排料管7通过阀门控制开启和关闭，初始状态下，排料管7处于开启状态。

第一水泵2工作将钨酸钠溶液泵入转筒4内，钨酸钠溶液接触到交换树脂5并穿过交换树脂5落到隔板6顶部，从排料管7排出壳体1，送污水处理站净化处理。

壳体1内竖直转动连接有转动杆8，转动杆8转动穿过隔板6。转动杆8外周面固定套设有驱动齿轮9，转筒4外周面上半部固定套设有从动齿轮10，驱动齿轮9与从动齿轮10相啮合。壳体1一侧设置有驱动部11。

驱动部11包括固定连接于壳体1侧壁的气泵112和固定连接于壳体1内壁的引导管111（如图4所示），气泵112输入端与引导管111相通，且转动杆8转动穿过引导管111。转动杆8外周面位于引导管111内处固定套设有第一叶轮113，引导管111侧壁靠近底端处连通设置有输入管114，输入管114延伸至壳体1外部。

气泵112工作使气流通过输入管114进入引导管111，在引导管111内流动冲击第一叶轮113，带动第一叶轮113转动，第一叶轮113带动转动杆8转动，转动杆8带动驱动齿轮9转动，驱动齿轮9带动从动齿轮10转动，从动齿轮10带动转筒4转动，使交换树脂5表面附着的钨酸铵溶液受到离心力作用落下。

隔板6顶部开设有排料口12，隔板6底部对应排料口12的位置转动连接有顶部开口的收集筒13，收集筒13下半部为镂空设置，钼沉淀不能通过收集筒13，被留在收集筒13内。

壳体1内水平固定连接有引导杆14，引导杆14外周面滑动套设有挡块15，挡块15底面与隔板6顶部相贴合，挡块15只能水平运动。初始状态下，挡块15完全遮蔽排料口12（如图1所示），挡块15一侧设置有联动部16。

联动部16包括过盈配合于引导管111内的活塞161，活塞161底部固定连接有竖杆162，竖杆162滑动穿过引导管111内底壁。竖杆162底端铰接有连接杆163，连接杆163远离竖杆162的一端与挡块15相铰接。

活塞161底部与引导管111内底壁之间固定连接有弹簧164，引导管111侧壁处固定连接有匚形管165，匚形管165两端均与引导管111相通。初始状态下，活塞161遮蔽匚形管165的底端，匚形管165的顶端位于活塞161上方（如图4所示）。

气泵112工作时，带动活塞161向上运动，活塞161带动竖杆162运动，竖杆162带动连接杆163运动，连接杆163带动挡块15运动，从而使排料口12显露。直至活塞161越过匚形管165底端，气流能够通过匚形管165向上运动，活塞161不再向上运动，使挡块15不再运动。

转动杆8与收集筒13外周面均固定套设有皮带轮17，两个皮带轮17通过皮带传动连接，转动杆8转动时通过皮带带动收集筒13转动，收集筒13内钼沉淀上附着的钨酸铵溶液受到离心力甩出。

转筒4内设置有滑动板18，滑动板18外周面与转筒4内壁相贴合，溶液不能穿过滑动板18。转筒4内竖直固定连接有两个固定杆19，滑动板18与固定杆19为滑动连接，两个固定杆19对滑动板18进行限位，使滑动板18只能竖直运动。

壳体1上半部转动穿设有往复丝杠20，往复丝杠20底端与转筒4内底壁转动连接，且滑动板18与往复丝杠20为螺纹连接。壳体1上半部设置有驱动组件21。

驱动组件21包括固定穿设于壳体1顶部的两个L型管211，L型管211与转筒4相通，且两个L型管211分别与第一水泵2和第二水泵3输出端相通。L型管211内壁转动连接有联动杆212，联动杆212转动穿过L型管211内侧壁并延伸至L型管211外部。

联动杆212外周面位于对应L型管211内部和外部处分别固定套设有第二叶轮213和驱动锥齿轮214，往复丝杠20外周面固定套设有从动锥齿轮215，驱动锥齿轮214与从动锥齿轮215相啮合。

第一水泵2和第二水泵3工作时均会冲击对应第二叶轮213，带动对应联动杆212转动，联动杆212带动驱动锥齿轮214转动，驱动锥齿轮214带动从动锥齿轮215转动，从而带动往复丝杠20转动，滑动板18竖直往复运动，钨酸钠溶液或是解析剂能够接触到交换树脂5竖直方向上各个位置，从而提高了交换树脂5的使用率，进而提高了钨酸根离子的吸附率和铵离子的解析率。

其中一个L型管211顶部固定连接有分流阀22，气泵112输出端与分流阀22输入端相通，且分流阀22输出端通过管道与两个L型管211均相通。气泵112排出的气体通过两个L型管211进入转筒4内，气流穿过交换树脂5，胁迫交换树脂5孔洞内的钨酸铵溶液排出，进一步的提高了钨酸铵溶液的收集率。

上述实施例的实施原理为：

初始状态下，排料管7处于开启状态，挡块15遮蔽排料口12，活塞161遮蔽匚形管165的底端，匚形管165的顶端位于活塞161上方。

第一步，启动第一水泵2，将钨酸钠溶液泵入对应L型管211，钨酸钠溶液推动对应第二叶轮213转动后进入转筒4内，钨酸钠溶液接触到交换树脂5并穿过交换树脂5落到隔板6顶部，从排料管7排出壳体1，送污水处理站净化处理，钨酸根离子被吸附在交换树脂5上。

第二叶轮213转动带动对应联动杆212转动，联动杆212带动驱动锥齿轮214转动，驱动锥齿轮214带动从动锥齿轮215转动，从而带动往复丝杠20转动，滑动板18竖直往复运动，钨酸钠溶液能够接触到交换树脂5竖直方向上各个位置，提高了钨酸根离子的吸附率。

然后关闭第一水泵2和排料管7，打开第二水泵3，第二水泵3将解析剂泵入对应L型管211内，同样带动滑动板18竖直往复运动，解析剂能够接触到交换树脂5竖直方向上各个位置，使钨酸根离子能够与解析剂中的氯离子充分交换，生成钨酸铵溶液落到隔板6顶部。

钨酸铵溶液在隔板6顶部聚集，然后向钨酸铵溶液内添加一定量硫化铵，将钼酸根硫化，生成硫代钼酸根离子，然后再添加硫酸铜溶液，生成硫代钼酸铜沉淀，从而达到除去溶液中的微量钼。

接着关闭第二水泵3，启动气泵112，气泵112工作时，带动活塞161向上运动，活塞161带动竖杆162运动，竖杆162带动连接杆163运动，连接杆163带动挡块15运动，从而使排料口12显露，钨酸铵溶液进入收集筒13内受到过滤后排至壳体1内下半部，可以被排出进行后续蒸发结晶步骤制备仲钨酸铵。

当活塞161越过匚形管165底端，气流能够通过匚形管165向上运动，活塞161不再向上运动，使挡块15不再运动。气泵112工作的同时使气流冲击第一叶轮113，带动第一叶轮113转动，第一叶轮113带动转动杆8转动，转动杆8带动驱动齿轮9转动，驱动齿轮9带动从动齿轮10转动，从动齿轮10带动转筒4转动，使交换树脂5表面附着的钨酸铵溶液受到离心力作用落下，转动杆8转动时通过皮带带动收集筒13转动，收集筒13内钼沉淀上附着的钨酸铵溶液受到离心力甩出。

最后关闭气泵112，活塞161在弹簧164的回复力作用下向下运动，使挡块15遮蔽排料口12。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种仲钨酸铵生产用离子交换装置，包括壳体（1）和固定连接于所述壳体（1）顶部的第一水泵（2）和第二水泵（3），其特征在于：所述壳体（1）内顶壁转动连接有顶部开口的转筒（4），所述第一水泵（2）和第二水泵（3）的输出端均延伸至转筒（4）内，所述转筒（4）外周面为镂空设置，且所述转筒（4）外周面固定套设有交换树脂（5），所述壳体（1）内下半部固定连接有隔板（6），所述隔板（6）顶部固定穿设有排料管（7），排料管（7）底端延伸至壳体（1）外部，所述壳体（1）内竖直转动连接有转动杆（8），所述转动杆（8）外周面固定套设有驱动齿轮（9），所述转筒（4）外周面上半部固定套设有从动齿轮（10），所述驱动齿轮（9）与所述从动齿轮（10）相啮合，所述壳体（1）一侧设置有驱动部（11）。

2.根据权利要求1所述的一种仲钨酸铵生产用离子交换装置，其特征在于： 所述驱动部（11）包括固定连接于壳体（1）侧壁的气泵（112）和固定连接于所述壳体（1）内壁的引导管（111），所述气泵（112）输入端与所述引导管（111）相通，且所述转动杆（8）转动穿过所述引导管（111），所述转动杆（8）外周面位于所述引导管（111）内处固定套设有第一叶轮（113），所述引导管（111）侧壁靠近底端处连通设置有输入管（114），所述输入管（114）延伸至所述壳体（1）外部。

3.根据权利要求2所述的一种仲钨酸铵生产用离子交换装置，其特征在于：所述隔板（6）顶部开设有排料口（12），所述隔板（6）底部对应所述排料口（12）的位置转动连接有顶部开口的收集筒（13），所述收集筒（13）下半部为镂空设置，所述壳体（1）内水平固定连接有引导杆（14），所述引导杆（14）外周面滑动套设有挡块（15），所述挡块（15）底面与所述隔板（6）顶部相贴合，初始状态下，所述挡块（15）完全遮蔽所述排料口（12），所述挡块（15）一侧设置有联动部（16）。

4.根据权利要求3所述的一种仲钨酸铵生产用离子交换装置，其特征在于：所述联动部（16）包括过盈配合于所述引导管（111）内的活塞（161），所述活塞（161）底部固定连接有竖杆（162），所述竖杆（162）滑动穿过所述引导管（111）内底壁，且所述竖杆（162）底端铰接有连接杆（163），所述连接杆（163）远离所述竖杆（162）的一端与所述挡块（15）相铰接，所述活塞（161）底部与所述引导管（111）内底壁之间固定连接有弹簧（164），所述引导管（111）侧壁处固定连接有匚形管（165），所述匚形管（165）两端均与所述引导管（111）相通；

初始状态下，所述活塞（161）遮蔽所述匚形管（165）的底端，所述匚形管（165）的顶端位于所述活塞（161）上方。

5.根据权利要求4所述的一种仲钨酸铵生产用离子交换装置，其特征在于：所述转动杆（8）与所述收集筒（13）外周面均固定套设有皮带轮（17），两个所述皮带轮（17）通过皮带传动连接。

6.根据权利要求5所述的一种仲钨酸铵生产用离子交换装置，其特征在于：所述转筒（4）内设置有滑动板（18），所述滑动板（18）外周面与所述转筒（4）内壁相贴合，所述转筒（4）内竖直固定连接有两个固定杆（19），所述滑动板（18）与所述固定杆（19）为滑动连接，所述壳体（1）上半部转动穿设有往复丝杠（20），所述往复丝杠（20）底端与所述转筒（4）内底壁转动连接，且所述滑动板（18）与所述往复丝杠（20）为螺纹连接，所述壳体（1）上半部设置有驱动组件（21）。

7.根据权利要求6所述的一种仲钨酸铵生产用离子交换装置，其特征在于：所述驱动组件（21）包括固定穿设于所述壳体（1）顶部的两个L型管（211），所述L型管（211）与所述转筒（4）相通，且两个所述L型管（211）分别与所述第一水泵（2）和第二水泵（3）输出端相通，所述L型管（211）内壁转动连接有联动杆（212），所述联动杆（212）转动穿过所述L型管（211）内侧壁并延伸至所述L型管（211）外部，所述联动杆（212）外周面位于对应所述L型管（211）内部和外部处分别固定套设有第二叶轮（213）和驱动锥齿轮（214），所述往复丝杠（20）外周面固定套设有从动锥齿轮（215），所述驱动锥齿轮（214）与所述从动锥齿轮（215）相啮合。

8.根据权利要求7所述的一种仲钨酸铵生产用离子交换装置，其特征在于：其中一个所述L型管（211）顶部固定连接有分流阀（22），所述气泵（112）输出端与所述分流阀（22）输入端相通，且所述分流阀（22）输出端通过管道与两个所述L型管（211）均相通。