阅读说明：本技术 一种用于废旧锂电池回收的过滤机及过滤和输送方法 (Filter for recycling waste lithium batteries and filtering and conveying method ) 是由 胡玮 张登霞 余凯平 胡立明 汝艳 方文敏 刘淑莉 严军 于 2019-09-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于废旧锂电池回收的过滤机及过滤和输送方法,包括支架,支架上设有筒体,筒体上设有筒盖,所述筒体内设有滤芯骨架,滤芯骨架上套有过滤袋,所述筒盖上设有进液管,进液管上设有阀门,进液管出口位于过滤袋内,所述筒体底部设有滤液输送管路；所述支架上还设有过滤泵,所述过滤泵连接压缩空气管路,压缩空气管路上设有阀门；所述筒体下方连接滤渣进泵管路,所述滤渣进泵管路上设有电磁阀,所述滤渣进泵管路端头一分为二,一端头连接进气管路,所述进气管路上设有进气阀门,另一端头连接气动隔膜泵,所述气动隔膜泵上设有滤渣输送管路。实现在线连续过滤、固液自动分离、滤液及滤渣自动输送至下一步处理容器内处理。(The invention discloses a filter and a filtering and conveying method for waste lithium battery recovery, which comprises a bracket, wherein a barrel is arranged on the bracket, a barrel cover is arranged on the barrel, a filter element framework is arranged in the barrel, a filter bag is sleeved on the filter element framework, a liquid inlet pipe is arranged on the barrel cover, a valve is arranged on the liquid inlet pipe, an outlet of the liquid inlet pipe is positioned in the filter bag, and a filtrate conveying pipeline is arranged at the bottom of the barrel; the bracket is also provided with a filter pump, the filter pump is connected with a compressed air pipeline, and a valve is arranged on the compressed air pipeline; the filter residue pump inlet pipeline is connected to the lower portion of the barrel, an electromagnetic valve is arranged on the filter residue pump inlet pipeline, the end of the filter residue pump inlet pipeline is divided into two parts, one end of the filter residue pump inlet pipeline is connected with an air inlet pipeline, an air inlet valve is arranged on the air inlet pipeline, the other end of the filter residue pump inlet pipeline is connected with a pneumatic diaphragm pump, and a filter residue conveying pipeline is arranged on the pneumatic diaphragm pump. Realizing on-line continuous filtration, automatic solid-liquid separation and automatic conveying of filtrate and filter residue to the next treatment container for treatment.)

一种用于废旧锂电池回收的过滤机及过滤和输送方法

技术领域

本发明属于化工、轻工、制药、食品、环保、废旧锂电池二次回收利用等行业的固液分离领域，尤其涉及废旧锂电池的化学湿法回收再生的技术领域所需的在线过滤，固液自动分离，滤液、滤渣自动输送的过滤机。

背景技术

目前市场上过滤机是利用多孔性过滤实现固液分离的设备，如袋式过滤机、带式过滤机、压滤机、真空过滤机、盘式过滤机、陶瓷过滤机等，虽能实现固液分离，滤液输送，但均不能实现分离后滤渣自动清理并输送至滤渣存放的容器或其它存放的地方进行下一步处理；卧式螺旋卸料沉降离心机、叠螺旋式污泥脱水机虽能实现固液分离，滤液输送及滤渣自动清理并输送必须通过各自的输送泵及其它输送设备来输送，使滤液、滤渣送至存放的容器或其它存放的地方进行下一步处理；并且设备结构复杂，占地面积大，维护及维修不方便，成本高。

虽然市面已有的自动排渣过滤机能实现滤渣自动清理并排出，但实现过程复杂，费时、费力，人工成本高。

废旧锂电池的化学湿法回收再生时有的工序如碱溶除铝时需要对经物理分离的废旧锂电池正负极混合料采用10％NaOH溶液溶解铝及铝的氧化物，过滤后取滤渣自动送入酸溶除碳罐处理，经硫酸和还原剂H₂O₂使其能够混合的溶液浸出，过滤除碳(石墨)并送至碳存放罐，得到浸出液送入下一步处理容器内处理。在大批量生产需过滤机固液自动分离，滤液、滤渣均自动输送至下一步处理容器内处理。

发明内容

本发明的目的在于提供在线连续过滤、固液自动分离、滤液及滤渣自动输送至下一步处理容器内处理的过滤机及连续过滤、固液自动分离、清洗、固体浓缩、滤液及滤渣自动输送方法。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种用于废旧锂电池回收的过滤机，包括支架(8)，支架(8)上设有筒体(4)，筒体(4)上设有筒盖(21)，所述筒体(4)内设有滤芯骨架(22)，滤芯骨架(22)上套有过滤袋(5)，所述筒盖(21)上设有进液管(1)，进液管(1)上设有阀门，进液管(1)出口位于过滤袋(5)内，所述筒体(4)底部设有滤液输送管路(19)；

所述支架(8)上还设有过滤泵(23)，所述过滤泵(23)连接压缩空气管路(20)，压缩空气管路(20)上设有阀门；

所述筒体(4)下方连接滤渣进泵管路(14)，所述滤渣进泵管路(14)上设有电磁阀(13)，所述滤渣进泵管路(14)端头一分为二，一端头连接进气管路(15)，所述进气管路(15)上设有进气阀门(16)，另一端头连接气动隔膜泵(17)，所述气动隔膜泵(17)上设有滤渣输送管路(18)。

优选的，所述筒体(4)与筒盖(21)之间设有密封垫(2)。

优选的，所述滤芯骨架(22)上方设有第一卡箍(3)，下方设有第二卡箍(6)，通过第一卡箍(3)和第二卡箍(6)固定过滤袋(5)上下部位，将其固定在滤芯骨架(22)上。

优选的，所述滤芯骨架(22)底部与筒体(4)之间采用第一密封平垫(7)密封，并用锁紧套(9)锁紧。

优选的，所述滤渣进泵管路(14)管路上电磁阀两端带法兰与法兰接头(11)连接，用第三密封平垫(12)密封，便于管路、手动球阀、电磁阀的维护、维修或更换。

优选的，所述法兰接头(11)与筒体(4)底部管螺纹连接，并用第二密封平垫(10)。

本发明还涉及一种用于废旧锂电池回收的过滤机连续过滤、输送方法，该方法包括以下步骤：

步骤1、过滤泵(23)进口抽取碱溶除铝罐内固液混合物，管路上阀门打开，同时将过滤泵出口阀门打开，此时滤渣进泵管路(14)上的电磁阀(13)关闭，压缩空气管路(20)上的阀门关闭，启动过滤泵(23)抽取需过滤的固相颗粒当量直径在10um～4.5mm、进料含水率50％～99％固液混合物进行固液分离，在过滤泵(23)压力0.2～0.4MPa作用下过滤、固液分离，液体经过滤袋滤出，在余压作用下滤液从滤液输送管路(19)输出，滤渣留入过滤袋(5)内，滤渣含水份48％～80％；

步骤2、过滤泵(23)停止工作，过滤泵(23)进口抽取碱溶除铝罐内固液混合物管路上阀门、过滤泵(23)出口阀门、滤渣进泵管路(14)上电磁阀(13)关闭，打开压缩空气管路(20)阀门，向袋式过滤机上过滤精度为10～50um过滤袋(5)、滤芯骨架(22)内充入0.4～0.6MPa压缩空气，使过滤袋(5)内滤渣脱水，水份滤出，在余压作用下滤液从滤液输送管路(19)输出，滤渣仍留在过滤袋内，滤渣含水份46％～70％，固体颗粒10um～4.5mm；

步骤3、关闭压缩空气管路(20)阀门，手动、自动打开进气阀门(16)、滤渣进泵管路(14)上电磁阀(13)；启动滤渣输送气动隔膜泵(17)，将固相颗粒当量直径在10um～4.5mm滤渣送入酸溶除碳罐处理或其他存放罐内进行下一工序处理；气动隔膜泵使用压缩空气的压力为0.3～0.4MPa。

将过滤泵(23)进口抽取碱溶除铝罐后清洗槽清水管路上阀门打开，关闭过滤泵进口抽取碱溶除铝罐内固液混合物管路上阀门，抽取清水按以上操作步骤，将过滤袋清洗干净，滤液从滤液输送管路(19)输出，滤渣送入酸溶除碳罐处理或其他存放罐内进行下一工序处理。

本发明的有益效果是：

1、此种用于废旧锂电池回收的过滤机可实现在线连续过滤、固液自动分离、滤液及滤渣自动输送至下一步处理容器内处理，可自动实现清洗、固体自动浓缩。

2、此种用于废旧锂电池回收的过滤机耐温耐压耐腐蚀，不渗漏，清洗、维护、维修和更换方便。

3、此种用于废旧锂电池回收的过滤机具有结构简单、可靠、安全、环保、节能，成本低，操作方便。

4、此种用于废旧锂电池回收的过滤机连续过滤、固液自动分离、浓缩，滤液及滤渣自动输送、清洗的动作顺序、时间可手动、自动控制，连续过滤、分离、浓缩，滤液及滤渣自动输送、清洗方法便于实现自动化生产，减轻工人工作强度。

附图说明

图1为实例过滤机图；

图2为实例(图1)剖面图；

图3为A局部视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

如图1、图2、图3所示的一种用于废旧锂电池回收的过滤机包括进液管1、密封垫2、第一卡箍3、筒体4、过滤袋5、第二卡箍6、第一密封平垫7、支架8、锁紧套9、第二密封平垫10、法兰接头11、第三密封平垫12、电磁阀13、滤渣进泵管路14、进气管路15、进气阀门16、气动隔膜泵17、滤渣输送管路18、滤液输送管路19、压缩空气管路20、筒盖21、滤芯骨架22、过滤泵23。

支架8上设有筒体4，筒体4上设有筒盖21，所述筒体4内设有滤芯骨架22，滤芯骨架22上套有过滤袋5，所述筒盖21上设有进液管1，进液管1上设有阀门，进液管1出口位于过滤袋5内，所述筒体4底部设有滤液输送管路19；

所述支架8上还设有过滤泵23，所述过滤泵23连接压缩空气管路20，压缩空气管路20上设有阀门；

所述筒体4下方连接滤渣进泵管路14，所述滤渣进泵管路14上设有电磁阀13，所述滤渣进泵管路14端头一分为二，一端头连接进气管路15，所述进气管路15上设有进气阀门16，另一端头连接气动隔膜泵17，所述气动隔膜泵17上设有滤渣输送管路18。

所述筒体4与筒盖21之间设有密封垫2。

所述滤芯骨架22上方设有第一卡箍3，下方设有第二卡箍6，通过第一卡箍3和第二卡箍6固定过滤袋5上下部位，将其固定在滤芯骨架22上。

所述滤芯骨架22底部与筒体4之间采用第一密封平垫7密封，并用锁紧套9锁紧。

所述滤渣进泵管路14管路上电磁阀两端带法兰与法兰接头11连接，用第三密封平垫12密封，便于管路、手动球阀、电磁阀的维护、维修或更换。

所述法兰接头11与筒体4底部管螺纹连接，并用第二密封平垫10。

进液管1、筒体4、过滤袋5、法兰接头11、筒盖21均采用PP制作，电磁阀13采用UPVC材质，滤渣进泵管路14、进气管路15、进气阀门16、滤渣输送管路18、滤液输送管路19、压缩空气管路20均组成PPR材质制作；滤渣输送泵采用气动隔膜泵17泵体采用铝合金或工程塑料制成，隔膜采用F4制成；过滤泵23采用耐腐蚀气(或电动隔膜泵)。

上述的管接件与管之间均采用热熔焊，焊接牢固、可靠、不变形，耐压试验时在0.6MPa下不渗漏。

所述的一种用于废旧锂电池回收的过滤机上压缩空气管路20、进气管路15、滤渣输送管路18、滤液输送管路19的上设有活接头；

各管路上与阀两端连接均采用两头带活接头的手动球阀、电磁阀。

本发明还涉及一种用于废旧锂电池回收的过滤机连续过滤、输送方法，该方法包括以下步骤：

步骤1、过滤泵23进口抽取碱溶除铝罐内固液混合物，管路上阀门打开，同时将过滤泵出口阀门打开，此时滤渣进泵管路14上的电磁阀13关闭，压缩空气管路20上的阀门关闭，启动过滤泵23抽取需过滤的固相颗粒当量直径在10um～4.5mm、进料含水率50％～99％固液混合物进行固液分离，在过滤泵23压力0.2～0.4MPa作用下过滤、固液分离，液体经过滤袋滤出，在余压作用下滤液从滤液输送管路19输出，滤渣留入过滤袋5内，滤渣含水份48％～80％；

步骤2、过滤泵23停止工作，过滤泵23进口抽取碱溶除铝罐内固液混合物管路上阀门、过滤泵23出口阀门、滤渣进泵管路14上电磁阀13关闭，打开压缩空气管路20阀门，向袋式过滤机上过滤精度为10～50um过滤袋5、滤芯骨架22内充入0.4～0.6MPa压缩空气，使过滤袋5内滤渣脱水，水份滤出，在余压作用下滤液从滤液输送管路19输出，滤渣仍留在过滤袋内，滤渣含水份46％～70％，固体颗粒10um～4.5mm；

步骤3、关闭压缩空气管路20阀门，手动、自动打开进气阀门16、滤渣进泵管路14上电磁阀13；启动滤渣输送气动隔膜泵17，将固相颗粒当量直径在10um～4.5mm滤渣送入酸溶除碳罐处理或其他存放罐内进行下一工序处理；气动隔膜泵使用压缩空气的压力为0.3～0.4MPa。

将过滤泵23进口抽取碱溶除铝罐后清洗槽清水管路上阀门打开，关闭过滤泵进口抽取碱溶除铝罐内固液混合物管路上阀门，抽取清水按以上操作步骤，将过滤袋清洗干净，滤液从滤液输送管路19输出，滤渣送入酸溶除碳罐处理或其他存放罐内进行下一工序处理。

基于上述的用于废旧锂电池回收的过滤机连续过滤分离、滤液及滤渣自动输送方法实施例1，包括以下步骤：

a.步骤1、过滤泵进口抽取碱溶除铝罐内固液混合物管路上电磁阀打开同时将过滤泵出口电磁阀手动、自动打开，此时滤渣进泵管路、压缩空气管路电磁阀关闭，启动过滤泵抽取需过滤的固相颗粒当量直径在1um～4.5mm、进料含水率50％固液混合物进行固液分离如废旧锂电池正负极混合料化学湿法回收再生时碱溶除铝罐内时固液混合物进入此种袋式过滤机过滤袋、滤芯骨架内，在泵压力0.4MPa作用下过滤、固液分离，液体经过滤袋滤出，在余压作用下滤液流入废水集液槽或其他存放罐内，滤渣留入过滤袋内，滤渣含水率48％。

b.步骤2、过滤泵停止工作，过滤泵进口抽取碱溶除铝罐内固液混合物管路上电磁阀、过滤泵出口电磁阀、滤渣进泵管路上电磁阀关闭，手动、自动打开压缩空气管路电磁阀，向袋式过滤机上过滤精度为50um过滤袋、滤芯骨架内充入0.6MPa压缩空气，使过滤袋内滤渣脱水，水份滤出，在余压作用下滤液流入废水集液槽或其他存放罐内，滤渣仍留在过滤袋内，滤渣含水份46％，固体颗粒50um～4.5mm。

c.步骤3、关闭压缩空气管路电磁阀，手动、自动打开进气阀门、滤渣进泵管路上电磁阀。启动滤渣输送气动隔膜泵，将固相颗粒当量直径在50um～4.5mm滤渣送入酸溶除碳罐处理或其他存放罐内进行下一工序处理。气动隔膜泵使用压缩空气的压力为0.4MPa。

d.步骤4、将过滤泵进口抽取碱溶除铝罐后清洗槽清水管路上电磁阀打开，关闭过滤泵进口抽取碱溶除铝罐内固液混合物管路上电磁阀，抽取清水按以上操作步骤，将过滤袋清洗干净，滤液流回清洗槽，滤渣送入酸溶除碳罐处理或其他存放罐内进行下一工序处理。

基于上述的用于废旧锂电池回收的过滤机连续过滤分离、滤液及滤渣自动输送方法实施例2，包括以下步骤：

a.步骤1、过滤泵进口抽取碱溶除铝罐内固液混合物管路上电磁阀打开同时将过滤泵出口电磁阀手动、自动打开，此时滤渣进泵管路、压缩空气管路电磁阀关闭，启动过滤泵抽取需过滤的固相颗粒当量直径在1um～4.5mm、进料含水率74.5％固液混合物进行固液分离如废旧锂电池正负极混合料化学湿法回收再生时碱溶除铝罐内时固液混合物进入此种袋式过滤机过滤袋、滤芯骨架内，在泵压力0.3MPa作用下过滤、固液分离，液体经过滤袋滤出，在余压作用下滤液流入废水集液槽或其他存放罐内，滤渣留入过滤袋内，滤渣含水份64％。

b.步骤2、过滤泵停止工作，过滤泵进口抽取碱溶除铝罐内固液混合物管路上电磁阀、过滤泵出口电磁阀、滤渣进泵管路上电磁阀关闭，手动、自动打开压缩空气管路电磁阀，向袋式过滤机上过滤精度为30um过滤袋、滤芯骨架内充入0.5MPa压缩空气，使过滤袋内滤渣脱水，水份滤出，在余压作用下滤液流入废水集液槽或其他存放罐内，滤渣仍留在过滤袋内，滤渣含水份58％，固体颗粒30um～4.5mm。

c.步骤3、关闭压缩空气管路电磁阀，手动、自动打开进气阀门、滤渣进泵管路上电磁阀。启动滤渣输送气动隔膜泵，将固相颗粒当量直径在30um～4.5mm滤渣送入酸溶除碳罐处理或其他存放罐内进行下一工序处理。气动隔膜泵使用压缩空气的压力为0.35MPa。

d.步骤4、将过滤泵进口抽取碱溶除铝罐后清洗槽清水管路上电磁阀打开，关闭过滤泵进口抽取碱溶除铝罐内固液混合物管路上电磁阀，抽取清水按以上操作步骤，将过滤袋清洗干净，滤液流回清洗槽，滤渣送入酸溶除碳罐处理或其他存放罐内进行下一工序处理。

基于上述的用于废旧锂电池回收的过滤机连续过滤分离、滤液及滤渣自动输送方法实施例3，包括以下步骤：

a.步骤1、过滤泵进口抽取碱溶除铝罐内固液混合物管路上电磁阀打开同时将过滤泵出口电磁阀手动、自动打开，此时滤渣进泵管路、压缩空气管路电磁阀关闭，启动过滤泵抽取需过滤的固相颗粒当量直径在1um～4.5mm、进料含水率99％固液混合物进行固液分离如废旧锂电池正负极混合料化学湿法回收再生时碱溶除铝罐内时固液混合物进入此种袋式过滤机过滤袋、滤芯骨架内，在泵压力0.2MPa作用下过滤、固液分离，液体经过滤袋滤出，在余压作用下滤液流入废水集液槽或其他存放罐内，滤渣留入过滤袋内，滤渣含水份80％。

b.步骤2、过滤泵停止工作，过滤泵进口抽取碱溶除铝罐内固液混合物管路上电磁阀、过滤泵出口电磁阀、滤渣进泵管路上电磁阀关闭，手动、自动打开压缩空气管路电磁阀，向袋式过滤机上过滤精度为10um过滤袋、滤芯骨架内充入0.4MPa压缩空气，使过滤袋内滤渣脱水，水份滤出，在余压作用下滤液流入废水集液槽或其他存放罐内，滤渣仍留在过滤袋内，滤渣含水份70％，固体颗粒10um～4.5mm。

c.步骤3、关闭压缩空气管路电磁阀，手动、自动打开进气阀门、滤渣进泵管路上电磁阀。启动滤渣输送气动隔膜泵，将固相颗粒当量直径在10um～4.5mm滤渣送入酸溶除碳罐处理或其他存放罐内进行下一工序处理。气动隔膜泵使用压缩空气的压力为0.3MPa。

d.步骤4、将过滤泵进口抽取碱溶除铝罐后清洗槽清水管路上电磁阀打开，关闭过滤泵进口抽取碱溶除铝罐内固液混合物管路上电磁阀，抽取清水按以上操作步骤，将过滤袋清洗干净，滤液流回清洗槽，滤渣送入酸溶除碳罐处理或其他存放罐内进行下一工序处理。

以上所述的实例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。

本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限制，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。