專利名稱：一種人字形大塊液膜回收重金屬的裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于重金屬回收技術領域，涉及一種人字形大塊液膜回收重金屬的裝置。
背景技術：
重金屬污染是我國許多地面水源所承受的污染類型之一，在化工、冶金和礦山開采等行業(yè)的生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量含重金屬的廢水。由于重金屬化合物難以自然降解和破壞，其濃度超過一定的限度時，將會對環(huán)境造成極大的危害，尤其是某些重金屬離子能夠在水生生物和農(nóng)作物組織內(nèi)積累富集，通過食物鏈對人類造成很嚴重的危害。但它們又是貴重的工業(yè)原料，涉及工業(yè)生產(chǎn)的各個領域；因此對其產(chǎn)生的廢水進行處理回收，達標排放， 很有必要。液膜具備很好的分離能力，很適于從低濃度的金屬離子水溶液中除去或回收這些有用的金屬元素。液膜分離是一種集萃取與反萃取于一體的新型分離技術，它是通過兩液相間形成的界面液相膜，利用物質(zhì)的選擇性滲透，使物質(zhì)達到分離或提純。液膜分離技術具有膜薄 (1-10微米)、比表面積大、分離系數(shù)高、分離速度快、成本低、用途廣等優(yōu)點，自1968年問世以來，這項分離技術引起人們極大的興趣，國內(nèi)外進行了大量的研究，特別是近十年來，在固體膜研究應用的基礎上，液膜分離技術也獲得了飛速發(fā)展，其內(nèi)容涉及石油化工、濕法冶金、廢水處理、氣體分離、有機物分離、生物制品分離與生物分離，化學傳感器與離子選擇性電極等領域。與液一液萃取相比，液膜遷移中萃取和反萃取同時進行，減少了溶劑用量，因而可以使用較貴的、高選擇性的萃取劑作為載體，而這在溶劑萃取中是不經(jīng)濟的。高滲透性、高選擇性、高穩(wěn)定性是膜分離過程所應具備的基本性能，但是迄今所研究開發(fā)的液膜分離過程很難兼顧這三種性能。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種人字形大塊液膜回收重金屬的裝置，回收廢水中的重金屬，簡單易行、成本低、能耗低及不污染環(huán)境本實用新型采用的技術方案是，一種人字形大塊液膜回收重金屬的裝置，包括一個人字形橫截面的循環(huán)池，循環(huán)池的上段為膜溶液池，循環(huán)池的兩個支腿中分別設置為料液池和解析液池，料液池和解析液池分別與膜溶液池聯(lián)通，料液池解析液池之間不聯(lián)通，膜溶液池中設置有一個攪拌桿；料液池和解析液池底板上各自設置有一個攪拌子，兩個攪拌子均與磁力攪拌器傳動連接。本實用新型的裝置，提出用一種人字形大塊液膜回收重金屬的裝置，采用該液膜裝置回收重金屬，流程短、速度快、富集比大、試劑少、成本低，使廢水中的重金屬得以很好的富集和回收利用，處理完的再生水也可以循環(huán)利用，節(jié)省淡水資源和促進循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展， 具有廣闊的工業(yè)應用前景。
圖1是本實用新型裝置的結構示意圖。圖中，1.循環(huán)池；2.攪拌桿；3.膜溶液池；4.料液池；5.解析液池；6.攪拌子； 7.磁力攪拌器。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型進行詳細說明。如圖1，本實用新型的一種人字形大塊液膜回收重金屬的裝置結構是，包括一個人字形橫截面的循環(huán)池1，循環(huán)池ι的上段為膜溶液池3，循環(huán)池1的兩個支腿中分別設置為料液池4和解析液池5，料液池4和解析液池5分別與膜溶液池3聯(lián)通，料液池4和解析液池5之間不聯(lián)通，膜溶液池3中設置有一個攪拌桿2 ；料液池4和解析循環(huán)池液池5的底板上各自設置有一個攪拌子6，兩個攪拌子6均與磁力攪拌器7傳動連接。實施例料液池4和解析液池5的溶液體積分別為100ml，膜溶液池3體積為 50-150ml，最高液面高度維持在15-20cm處(從循環(huán)池1底部到最高液面)。磁力攪拌器7 控制轉(zhuǎn)速為100-300r/min，攪拌桿2控制轉(zhuǎn)速為400-600r/min，料液池4中引入含有重金屬離子的廢水，膜溶液池3中預裝有PC-88a和煤油、或D2EHPh和煤油的混合溶液。解析液池5中預裝有4-6mol/L濃度的鹽酸、硝酸或硫酸。循環(huán)池1選用有機玻璃、不銹鋼或混凝土材料均可，可以在側(cè)面設置觀察窗口，便于看到池中的液體情況。本實用新型裝置工作過程是，所有液體都按圖1位置及上述要求倒入循環(huán)池1后， 打開攪拌桿2和磁力攪拌器7進行攪拌回收，經(jīng)過長時間運行，金屬離子(鎳、鈷、銅、鋅、鑭等)就從料液池4回收濃縮到解析液池5中，完成了重金屬離子的提取回收，回收率在恰當條件下能夠達到95%以上。本實用新型的人字形大塊液膜回收重金屬的裝置，工作原理是1、液膜萃取解析反應膜溶液池3中的載體，即PC_88a和D2EHPM和煤油的混合溶液和料液池4中的重金屬離子發(fā)生萃取反應形成絡合物，即重金屬進入到膜溶液池3中； 解析液池5中的解析液，即鹽酸、硝酸或硫酸與膜溶液中重金屬絡合物發(fā)生解析反應，重金屬被解析到解析液池5中，完成了重金屬的遷移分離。2、重金屬回收當遷移分離率達到90%以上時，停止磁力攪拌器7和攪拌桿2，將解析液池5中的液體取出后去酸和蒸餾，即可回收到重金屬。本實用新型選擇穩(wěn)定性好，膜容量大的人字形大塊液膜體系，以水環(huán)境中常見重金屬離子為研究對象，有機麟酸為液膜載體，研究金屬離子在液膜傳輸過程中的各種影響因素以及傳輸行為，在此基礎上研究金屬離子的液膜傳質(zhì)模型，為液膜分離技術的進一步開發(fā)和工業(yè)應用提供必要的技術指導。本實用新型的裝置，采用用一種人字形大塊液膜回收重金屬的裝置，采用該液膜裝置回收重金屬，流程短、速度快、富集比大、試劑少、成本低，使廢水中的重金屬得以很好的富集和回收利用；處理完的再生水也可以循環(huán)利用，節(jié)省淡水資源和促進循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展， 具有廣闊的工業(yè)應用前景。
權利要求1. 一種人字形大塊液膜回收重金屬的裝置，其特點在于包括一個人字形橫截面的循環(huán)池(1)，循環(huán)池(1)的上段為膜溶液池(3)，循環(huán)池(1)的兩個支腿中分別設置為料液池(4)和解析液池(5)，料液池(4)和解析液池( 分別與膜溶液池( 聯(lián)通，料液池(4)和解析液池( 之間不聯(lián)通，膜溶液池(3)中設置有一個攪拌桿O)；料液池(4)和解析液池(5)的底板上各自設置有一個攪拌子(6)，兩個攪拌子(6)均與磁力攪拌器(7)傳動連接。
專利摘要本實用新型公開了一種人字形大塊液膜回收重金屬的裝置，包括一個人字形橫截面的循環(huán)池，循環(huán)池的上段為膜溶液池，循環(huán)池的兩個支腿中分別設置為料液池和解析液池，料液池和解析液池分別與膜溶液池聯(lián)通，料液池解析液池之間不聯(lián)通，膜溶液池中設置有一個攪拌桿；料液池和解析液池底板上各自設置有一個攪拌子，兩個攪拌子均與磁力攪拌器傳動連接。本實用新型的裝置，采用大塊液膜回收重金屬的裝置回收廢水中的重金屬，流程短、速度快、富集比大、試劑少、成本低；處理完的再生水可以循環(huán)利用，節(jié)省淡水資源和促進循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展。
文檔編號C02F101/20GK202336297SQ20112050183
公開日2012年7月18日 申請日期2011年12月5日 優(yōu)先權日2011年12月5日
發(fā)明者于國強, 王理明, 裴亮, 趙楠 申請人:中國科學院地理科學與資源研究所, 西安理工大學