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专利名称：一种石墨生产废水处理设备及工艺

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202310359630.7

专利申请（专利权）人：中建材黑龙江石墨新材料有限公司
权利人地址：黑龙江省鸡西市恒山区中心路65号

专利发明（设计）人：胡锐,?孟祥海,?张艳财,?张利超,?王涛

专利摘要：一种石墨生产废水处理设备及工艺，涉及废水处理技术领域，包括壳体和控制器，所述壳体内安装有内筒，所述内筒内设有过滤机构，所述过滤机构包括：过滤筒转动安装在所述内筒底壁上；传动组价用于驱动所述过滤筒旋转，以分离废水中的废渣；出渣组件用于导出废渣。本发明将废水输入到过滤筒内，利用传动组件驱动过滤筒转动，从而产生离心力，在离心力作用下将废液从过滤筒中甩出到内筒内，而废渣无法通过过滤筒，因此实现了废液和废渣的分离，废液再从内筒底部的出口排出到壳体内，汇集后统一排放，而过滤筒内的废渣逐渐累积，通过出渣组件及时的将累积的废渣清除出过滤筒内，尽可能预防因废渣堵塞过滤筒内侧，造成分离效率降低的情况发生。

主权利要求：一种石墨生产废水处理设备及工艺
技术领域
[0001] 本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种石墨生产废水处理设备及工艺。
背景技术
[0002] 锂离子电池因其工作电压高、能量密度大、循环寿命长、自放电小、无记忆效应等优点，成为上世纪九十年代以来继镍氢电池之后的新一代二次电池。在锂离子电池技术开发过程中，电池品质不断得到提高，生产成本不断下降。在对锂离子电池技术进步的贡献中负及材料起了很大作用。目前商品化锂离子电池的负及材料仍然是石墨类材料占主导地位，其中天然石墨因其高的充放电容量、良好的充放电平台、来源广泛、成本低而得到广泛应用。
[0003] 但天然石墨不可逆容量损失大和循环过程中容量衰减快是其致命缺点。为了改善天然石墨的电化学性能，需要对天然石墨材料进行整形球化和纯化两大过程。目前在提纯石墨的生产工艺中往往会产生大量的酸性废水，如果这些废水直接排放，对人类健康和整个社会的可持续发展造成严重威胁，因此，应加大石墨纯化后废水的治理力度，开展石墨纯化后废水处理和回用无论从节约淡水资源角度还是从环保角度而言都是十分必要的，具有重要的现实意义和战略意义。
[0004] 中国专利CN202021957769.X公开了一种石墨烯加工用生产废水处理装置，包括箱体，所述箱体底部固定安装有数量为四个的支撑腿，所述箱体右侧固定安装有电机，所述箱体左右两侧均固定安装有位于电机上方的固定块，两个所述固定块顶部均固定连接有气缸，两个所述气缸顶部均固定连接有连接块，两个所述连接块顶部均固定连接有轴承座。
[0005] 上述技术方案通过箱体左右两侧的气缸将转动筒升到合适的高度，然后通过减速马达的转动使转动筒倾斜一定角度，将固体倒出转动筒外，完成废渣的清理；但是提升和倾斜整个转动筒，一方面需要较大的动力消耗，另一方面还需要较大的操作空间，操作范围大会存在相应的安全隐患。
[0006] 为了解决上述问题，本发明中提出了一种石墨生产废水处理设备及工艺。
发明内容
[0007] 要解决的技术问题
[0008] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，提供一种石墨生产废水处理设备及工艺，以解决上述技术问题。
[0009] 为了实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案为：
[0010] 一种石墨生产废水处理设备，包括壳体和控制器，所述壳体内安装有内筒，所述内筒内设有过滤机构，所述过滤机构用于过滤废水；所述过滤机构包括：
[0011] 过滤筒，所述过滤筒转动安装在所述内筒底壁上；
[0012] 传动组件，所述传动组价用于驱动所述过滤筒旋转，以离心力分离废水中的废渣；
[0013] 出渣组件，所述出渣组件用于导出所述过滤筒内的废渣。利用传动组件驱动过滤筒转动，从而产生离心力，在离心力作用下将废液从过滤筒中甩出到内筒内，而废渣无法通过过滤筒，因此实现了废液和废渣的分离。
[0014] 进一步地，所述传动组件包括：
[0015] 电机，所述电机固定安装在所述壳体侧壁上；
[0016] 齿轮组，所述齿轮组包括两个啮合传动的齿轮，其中一个齿轮与所述电机的输出轴传动连接；
[0017] 转轴，所述转轴顶端与所述过滤筒底端固定连接，所述转轴的底端贯穿所述内筒底壁，并固定着另一个齿轮；
[0018] 连杆，所述连杆活动连接于所述内筒和所述壳体内壁之间。
[0019] 进一步地，所述出渣组件包括：
[0020] 反冲气嘴，所述反冲气嘴设置于所述内筒侧壁上，并与所述过滤筒高度相适应；
[0021] 气泵，所述气泵与反冲气嘴之间通过软连管进行连接，为所述反冲气嘴进行供气，所述气泵安装于所述壳体侧壁上。
[0022] 进一步地，所述出渣组件包括：
[0023] 底板，所述底板滑动安装在所述过滤筒内；
[0024] 钢丝绳，所述钢丝绳一端固定于所述过滤筒内底壁上，另一端固定于所述底板底壁上。通过气泵供气给反冲气嘴，从而对过滤筒从外向内进行气流冲刷，进而实现疏通过滤筒废渣堵塞的目的。
[0025] 进一步地，所述壳体顶部还设有下压机构，所述下压机构包括：
[0026] 支架，所述支架固定于所述壳体侧壁上；
[0027] 电动推杆，所述电动推杆顶端固定于所述支架上；
[0028] 压板，所述压板可拆卸固定于所述电动推杆的伸缩端上，所述压板底部内嵌有电磁盘，所述底板内嵌有磁铁盘，所述电磁盘与磁铁盘之间磁性相吸。
[0029] 本实施例中，通过电磁盘通电得磁的方式，对底板中的磁铁盘进行吸附，从而利用电动推杆的升降，配合磁性吸力作用实现底板的上移，该方式简单快捷，操作简单，出渣效果好。
[0030] 进一步地，所述压板外边缘设置有插边，所述插边的厚度从上至下逐渐递减，且所述插边的外侧与所述过滤筒内侧贴合接触。通过在压板上设置的插边，从而在下压废渣时能够对其内壁进行更彻底的刮除动作，还能够让压紧实后的废渣块上方强行向内收，形成下大上小的结构，从而降低废渣块上移出渣时与过滤筒内壁的接触面积，降低出渣位移过程中与过滤筒相对摩擦导致的废渣粘附，提高整体的出渣效果。
[0031] 进一步地，所述内筒上方安装有加热机构，所述加热机构用于对所述过滤筒进行加热，所述加热机构包括：
[0032] 加热环，所述加热环设置成环形结构，所述加热环内径与过滤筒内径相同，所述加热环外径大于所述过滤筒外径，且小于所述壳体内径；
[0033] 挡风圈，所述挡风圈固定设置于所述加热环外径上。
[0034] 连架，所述连架设有多个并周向分布于所述挡风圈底部，所述连架一端球铰接于所述挡风圈底面上，另一端固定设置有撞击锤；
[0035] 限位杆，所述限位杆设有多个并固定设置于所述过滤筒外侧壁上，且所述限位杆另一端贯穿所述挡风圈。加热环启动时，会传递热量给过滤筒，一方面让过滤筒在气流反冲之前进行升温操作，从而使得堵塞的废渣降低水分，配合反冲气流的冲刷，更容易实现疏通的目的。
[0036] 进一步地，所述内筒侧壁顶部安装有接近开关，所述接近开关与所述加热环电性连接。通过接近开关的设置，通过电动推杆的升降动作实现加热环的启动控制。
[0037] 一种石墨生产废水处理工艺，该工艺具体步骤如下：
[0038] S1：启动传动组件，利用传动组件输出的动力带动过滤筒进行转动，为石墨加工废水的液渣分离做准备；
[0039] S2：将待处理分石墨加工废水通入到过滤筒内，通过过滤筒旋转时的离心力作用，实现废水中废液和废渣的分离过程，甩出的废液经过内筒底部的出口聚集到壳体内，再统一排放；
[0040] S3：工作一段时间后，先启动气泵，利用气泵供气后经过反冲气嘴对运转状态下的过滤筒进行气流反冲，从而疏通过滤筒侧壁；
[0041] S4：随后启动电动推杆，带动压板上下移动，对过滤筒内累积的废渣先进行压实后再利用磁性吸附力对底板作用，吸附底板上移，从而排除废渣。
[0042] 有益效果：
[0043] A.本发明将废水输入到过滤筒内，利用传动组件驱动过滤筒转动，从而产生离心力，在离心力作用下将废液从过滤筒中甩出到内筒内，而废渣无法通过过滤筒，因此实现了废液和废渣的分离，废液再从内筒底部的出口排出到壳体内，汇集后统一排放，而过滤筒内的废渣逐渐累积，通过出渣组件及时的将累积的废渣清除出过滤筒内，尽可能预防因废渣堵塞过滤筒内侧，造成分离效率降低的情况发生。
[0044] B.本发明通过气泵供气给反冲气嘴，从而对过滤筒从外向内进行气流冲刷，进而实现疏通过滤筒废渣堵塞的目的，且反冲气嘴与过滤筒的高度一致，利用过滤筒自身的旋转，即可实现反冲气流的全部覆盖，进而完成过滤筒全部的气流冲刷疏通工作，省时省力。
[0045] C.本发明通过电磁盘通电得磁的方式，对底板中的磁铁盘进行吸附，从而利用电动推杆的升降，配合磁性吸力作用实现底板的上移，该方式简单快捷，操作简单，出渣效果好；同时为了降低出渣后的处理时长，可通过电动推杆先推动压板向下移动，从而对底板上的废渣进行向下压缩，使得废渣更为紧密，随后再启动电磁盘通电得磁，吸附底部的底板向上位移，让压板和底板之间的废渣被夹持紧实后，再进行移出，相对于松软状态下的废渣排放而言，压紧后的废渣体积占比。趾恳步徊浇档，便于后续的废渣处理工作；并且底板和压板的上下位移过程中，还能够起到对过滤筒内壁进行刮除的作用，从而进一步降低过滤筒内的废渣残留量。
附图说明
[0046] 图1为本发明的内部结构示意图；
[0047] 图2为本发明的工作状态示意图；
[0048] 图3为本发明的工艺步骤图。
具体实施方式
[0049] 下面结合附图1?3和实施例对本发明进一步说明：
[0050] 一种石墨生产废水处理设备，包括壳体1和控制器，所述壳体1内安装有内筒2，所述内筒2内设有过滤机构3，所述过滤机构3用于过滤废水；所述过滤机构3包括：
[0051] 过滤筒31，所述过滤筒31转动安装在所述内筒2底壁上；
[0052] 传动组件，所述传动组件用于驱动所述过滤筒31旋转，以离心力分离废水中的废渣；
[0053] 出渣组件33，所述出渣组件33用于导出所述过滤筒31内的废渣。
[0054] 本实施例中，在使用时，将废水输入到过滤筒31内，利用传动组件驱动过滤筒31转动，从而产生离心力，在离心力作用下将废液从过滤筒31中甩出到内筒2内，而废渣无法通过过滤筒31，因此实现了废液和废渣的分离，废液再从内筒2底部的出口排出到壳体1内，汇集后统一排放，而过滤筒31内的废渣逐渐累积，通过出渣组件33及时的将累积的废渣清除出过滤筒31内，尽可能预防因废渣堵塞过滤筒31内侧，造成分离效率降低的情况发生。
[0055] 进一步的技术方案，所述传动组件包括：
[0056] 电机321，所述电机321固定安装在所述壳体1侧壁上；
[0057] 齿轮组322，所述齿轮组322包括两个啮合传动的齿轮，其中一个齿轮与所述电机321的输出轴传动连接；

[0058] 转轴323，所述转轴323顶端与所述过滤筒31底端固定连接，所述转轴323的底端贯穿所述内筒2底壁，并固定着另一个齿轮；
[0059] 连杆324，所述连杆324活动连接于所述内筒2和所述壳体1内壁之间。
[0060] 传动组件具体的工作过程为，电机321带动其中一个齿轮转动，两个齿轮啮合状态下，带动相连的转轴323转动，转轴323带动相连的过滤筒31转动，过滤筒31转动实现离心分离废液和废渣的动作，且本发明中配合出渣组件33即可实现清渣动作，相较于抬升整个内筒2后，再利用电机321驱动进行倾斜倒渣的方式而言，本发明中无需进行抬升和倾斜动作即可实现出渣，从而让齿轮始终处于啮合状态，无需进行频繁的脱离动作，降低了齿轮件撞齿损伤的可能性，同时也降低了能源消耗。
[0061] 进一步的技术方案，所述出渣组件33包括：
[0062] 反冲气嘴331，所述反冲气嘴331设置于所述内筒2侧壁上，并与所述过滤筒31高度相适应；
[0063] 气泵332，所述气泵332与反冲气嘴331之间通过软连管进行连接，为所述反冲气嘴331进行供气，所述气泵332安装于所述壳体1侧壁上。

[0064] 进一步的技术方案，所述出渣组件33包括：
[0065] 底板333，所述底板333滑动安装在所述过滤筒31内；
[0066] 钢丝绳334，所述钢丝绳334一端固定于所述过滤筒31内底壁上，另一端固定于所述底板333底壁上。
[0067] 本实施例中通过气泵332供气给反冲气嘴331，从而对过滤筒31从外向内进行气流冲刷，进而实现疏通过滤筒31废渣堵塞的目的，且反冲气嘴331与过滤筒31的高度一致，利用过滤筒31自身的旋转，即可实现反冲气流的全部覆盖，进而完成过滤筒31全部的气流冲刷疏通工作，省时省力；
[0068] 冲刷掉落的废渣集中到底板333上，此时可通过外侧的提升机或者人为拿钩子，将底板333向上勾出，从而实现废渣收集后的出渣动作；以底板333的上升动作替换了内筒2和过滤筒31整体的提升倾斜动作，从而缩小了出渣过程中的活动空间以及动作幅度，降低危险概率。
[0069] 进一步的技术方案，所述壳体1顶部还设有下压机构4，所述下压机构4包括：
[0070] 支架41，所述支架41固定于所述壳体1侧壁上；
[0071] 电动推杆42，所述电动推杆42顶端固定于所述支架41上；
[0072] 压板43，所述压板43可拆卸固定于所述电动推杆42的伸缩端上，所述压板43底部内嵌有电磁盘44，所述底板333内嵌有磁铁盘45，所述电磁盘44与磁铁盘45之间磁性相吸。
[0073] 本实施例中，通过电磁盘44通电得磁的方式，对底板333中的磁铁盘45进行吸附，从而利用电动推杆42的升降，配合磁性吸力作用实现底板333的上移，该方式简单快捷，操作简单，出渣效果好；同时为了降低出渣后的处理时长，可通过电动推杆42先推动压板43向下移动，从而对底板333上的废渣进行向下压缩，使得废渣更为紧密，随后再启动电磁盘44通电得磁，吸附底部的底板333向上位移，让压板43和底板333之间的废渣被夹持紧实后，再进行移出，相对于松软状态下的废渣排放而言，压紧后的废渣体积占比。趾恳步徊浇档，便于后续的废渣处理工作；并且底板333和压板43的上下位移过程中，还能够起到对过滤筒31内壁进行刮除的作用，从而进一步降低过滤筒31内的废渣残留量。
[0074] 进一步的技术方案，所述压板43外边缘设置有插边46，所述插边46的厚度从上至下逐渐递减，且所述插边46的外侧与所述过滤筒31内侧贴合接触。
[0075] 通过在压板43上设置的插边46，从而在下压废渣时能够对其内壁进行更彻底的刮除动作，还能够让压紧实后的废渣块上方强行向内收，形成下大上小的结构，从而降低废渣块上移出渣时与过滤筒31内壁的接触面积，降低出渣位移过程中与过滤筒31相对摩擦导致的废渣粘附，提高整体的出渣效果。
[0076] 进一步的技术方案，所述内筒2上方安装有加热机构5，所述加热机构5用于对所述过滤筒31进行加热，所述加热机构5包括：
[0077] 加热环51，所述加热环51设置成环形结构，所述加热环51内径与过滤筒31内径相同，所述加热环51外径大于所述过滤筒31外径，且小于所述壳体1内径；
[0078] 挡风圈52，所述挡风圈52固定设置于所述加热环51外径上。
[0079] 连架53，所述连架53设有多个并周向分布于所述挡风圈52底部，所述连架53一端球铰接于所述挡风圈52底面上，另一端固定设置有撞击锤54；
[0080] 限位杆55，所述限位杆55设有多个并固定设置于所述过滤筒31外侧壁上，且所述限位杆55另一端贯穿所述挡风圈52。
[0081] 本实施例中，加热环51落在所述过滤筒31顶部，在过滤筒31转动时，由于限位杆55的作用，过滤筒31带动挡风圈52和加热环51同步转动，从而不影响过滤筒31的正常运转，当加热环51启动时，会传递热量给过滤筒31，一方面让过滤筒31在气流反冲之前进行升温操作，从而使得堵塞的废渣降低水分，配合反冲气流的冲刷，更容易实现疏通的目的；另一方面在压板43下压废渣时，加热状态下的过滤筒31能够降低废渣中的水分，从而更好的配合压实动作；而在废渣块上移的过程中加热后的过滤筒31能够增加废渣粘附的难度，提高出渣效果；
[0082] 同时利用反冲气流作用部分作用到挡风圈52上，推动挡风圈52在限位杆55上滑动，带动加热板向一侧移动，从而带动底部的撞击锤54对过滤筒31侧壁进行撞击，进而产生振动，让废渣更容易掉落，在气流反冲、堵塞废渣去水分和振动三重作用下，过滤筒31疏通的效果更好。
[0083] 进一步的技术方案，所述内筒2侧壁顶部安装有接近开关，所述接近开关与所述加热环51电性连接。通过接近开关的设置，通过电动推杆42的升降动作实现加热环51的启动控制，在气流反冲刷之前，电动推杆42推动压板43向下移动，从而达到接近开关工作位置，启动加热环51对过滤筒31进行加热，配合进行气流冲刷，对旋转中的过滤筒31进行疏通的同时，还能够钩将内部的废渣进行压实动作，方便快捷。
[0084] 一种石墨生产废水处理工艺，该工艺具体步骤如下：
[0085] S1：启动传动组件，利用传动组件输出的动力带动过滤筒31进行转动，为石墨加工废水的液渣分离做准备；
[0086] S2：将待处理分石墨加工废水通入到过滤筒31内，通过过滤筒31旋转时的离心力作用，实现废水中废液和废渣的分离过程，甩出的废液经过内筒2底部的出口聚集到壳体1内，再统一排放；
[0087] S3：工作一段时间后，先启动气泵332，利用气泵332供气后经过反冲气嘴331对运转状态下的过滤筒31进行气流反冲，从而疏通过滤筒31侧壁；
[0088] S4：随后启动电动推杆42，带动压板43上下移动，对过滤筒31内累积的废渣先进行压实后再利用磁性吸附力对底板333作用，吸附底板333上移，从而排除废渣。
[0089] 本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。

专利地区：黑龙江

专利申请日期：2023-04-06

专利公开日期：2023-09-15

专利公告号：CN116272083B