一種基于電離和高壓過濾離心分離作用的磁流變液回收處理裝置及處理方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于電離和高壓過濾離心分離作用的磁流變液回收處理裝置及處理方法，屬于磁性廢液回收處理領域。本發明包括外桶體和加壓過濾裝置，加壓過濾裝置的底部設有過濾網，過濾網的上方設有吸附管，吸附管內設置線圈，線圈的一端連接控制器，控制線圈產生的磁場強度；吸附管的上方設置電極板；所述加壓過濾裝置的底壁上設有若干個濾孔，其側壁上設有上通氣管和下通氣管。本發明將電離和高壓過濾破斷處理結合起來對廢棄磁流變液進行處理，完全將磁流變液的主分散顆粒和載液斷絕關系，將兩者結合起來，利用完全不同的處理原理，來完成對磁流變液的處理，提高了廢舊磁流變液的處理效率，最佳分離效果可達99.9％。
【專利說明】
-種基于電離和高壓過濾離心分離作用的磁流變液回收處理 裝置及處理方法
技術領域
[0001] 本發明屬于磁性廢液回收處理領域，更具體地說，設及一種基于電離和高壓過濾 離屯、分離作用的磁流變液回收處理裝置及處理方法。
【背景技術】
[0002] 磁流變拋光，是利用磁流變拋光液在磁場中的流變性對工件進行局部修形和拋光 的技術。磁流變液由載液(如水，硅油等）、離散的可極化的微米級磁敏微粒、表面活性劑、拋 光顆粒和具有其他功能的添加劑組成。磁流變液由拋光盤循環帶入工件與拋光盤之間形成 的微小間距的拋光區中，在該區域里，磁流變液在高梯度磁場的作用下，發生流變效應而變 硬、黏度增大，其中的磁性顆粒沿著磁場強度的方向排列成鏈，形成具有一定形狀的凸起鍛 帶，而其中的拋光粉顆粒不具有磁性，因此會被擠壓而浮向磁場強度弱的上方，運樣上面浮 著一層拋光顆粒的凸起鍛帶就構成了一個"柔性拋光模"，當該柔性拋光模在運動盤的帶動 下流經工件與運動盤形成的小間隙時，會對工件表面產生很大的剪切力，對工件表面材料 實現去除。在整個加工過程中，磁流變液由循環系統控制，存儲在侶制綜合容器罐中，由輸 出累送到輸出管路，再由噴嘴噴到拋光盤上，離開加工區域后的磁流變液由回收累通過回 收管路，回收到綜合容器罐中。
[0003] 當長時間使用磁流變液后，其磁性物質的耗損W及載液和添加劑的變性，導致其 力學性能、磁學性能、響應時間等指標急速下降，此時最常見的辦法為更換磁流變液，將原 有性能變差磁流變液進行回收處理。因磁流變液中含有大量的鐵磁物質、多種化合物質組 成的載液，成分復雜，如果處理不當，容易對環境造成危害。但截至目前，對磁流變液進行回 收處理的裝置或方法非常少，僅有幾篇相關的專利文獻，存在研究的空白。如，中國專利申 請號為201410508382.9,申請公布日為2015年1月21日的專利申請文件公開了一種大流量 磁流變液回收裝置，包括:設置在磁流變液剛剛脫離拋光區的附近位置、與拋光輪保持柔性 線接觸的回收頭，其去用來接收由拋光輪底部甩出的磁流變液;與所述回收頭相連的真空 發生裝置，其用來提供回收磁流變液的動力。但該專利中公開的裝置主要是用于收集離開 拋光加工區域后的磁流變液，并未設及到磁流變液失效后的回收處理。
[0004] 關于失效磁流變液的回收處理，研究報道的很少，經檢索，中國專利申請號為： 201511025405.1，申請公布日為2016年3月23日的專利申請文件公開了一種磁流變液回收 裝置及其控制方法與部件制造方法，該發明通過靜電過濾板的過濾、吸附作用完成對混合 液的初步處理，再利用上吸附管、下吸附管與肋管吸附進一步來完成對混合液的處理，并增 設加熱器、攬拌器和循環系統，達到磁性物質和溶劑徹底分離的目的。但是該發明的回收裝 置在處理的過程中存在如下不足之處：（1)因其吸附管和肋管數量有限，不能保證溶液與其 充分接觸，造成處理效果低下；（2)同時因吸附管和肋管的形狀復雜，不利于加工，也不利于 收集吸附在表面的磁性物質；（3)溶液在裝置中的流通速率較低，且流向可控性差，降低了 處理效率。又如，中國專利申請號為:201511025384.3,申請公布日為2016年4月6日的專利 申請文件公開了一種磁流變液多級處理裝置及其控制方法與部件制造方法，包括前置活塞 缸、中置活塞缸、后置活塞缸、前置活塞、中置活塞、后置活塞、前置過濾箱、中置過濾箱、后 置過濾箱、前置過濾網、中置過濾網、后置過濾網，所述的前置活塞缸通過螺栓與前置活塞 相連，所述的前置活塞與前置過濾箱的內腔相配合，所述的前置過濾箱豎直放置，其軸線為 豎直方向，該發明專利公開的裝置不僅存在上述專利中存在的缺陷，同時因其采用多級處 理的方式，造成了裝置體積過大，操作不便，成本高的問題。
[0005] 針對目前失效磁流變液回收處理領域內存在的研究空白問題，急需研制相應的設 備和處理方法，對廢棄的磁流變液進行處理，不僅能夠降低對環境的污染，而且可W對其中 的相關物質進行回收利用，節約能源。
【發明內容】
[0006] 1.要解決的問題
[0007] 針對目前磁流變廢液缺乏相關的高效回收處理裝置，而導致其丟棄后對環境造成 污染，并造成能源浪費的問題，本發明提供一種基于電離和高壓過濾離屯、分離作用的磁流 變液回收處理裝置及處理方法。將電離和高壓過濾破斷處理結合起來對廢棄磁流變液進行 處理，完全將磁流變液的主分散顆粒和載液斷絕關系，將兩者結合起來，利用完全不同的處 理原理，來完成對磁流變液的處理，提高了廢舊磁流變液的處理效率，最佳分離效果可達 99.9%。
[000引2.技術方案
[0009] 為了解決上述問題，本發明所采用的技術方案如下：
[0010] 一種基于電離和高壓過濾離屯、分離作用的磁流變液回收處理裝置，包括外桶體， 其還包括加壓過濾裝置，所述的加壓過濾裝置設置在外桶體內，加壓過濾裝置的底部設有 過濾網，過濾網的上方設有吸附管，吸附管內設置線圈，線圈的一端連接控制器，控制線圈 產生的磁場強度;吸附管的上方設置電極板;所述加壓過濾裝置的底壁上設有若干個濾孔， 其側壁上設有上通氣管和下通氣管，所述的上通氣管位于加壓過濾裝置的上部，同時穿過 外桶體的側壁，通過所述的上通氣管向加壓過濾裝置內通入氣體施加壓力;所述的下通氣 管在加壓過濾裝置側壁上的位置位于過濾網和吸附管之間，下通氣管也穿過外桶體的側 壁;所述的外桶體的側壁上設有回收截止閥。
[0011] 進一步地，所述的電極板的制作材料為侶，電極板的表面積為80-100cm2。
[0012] 進一步地，電極板的正負極板間距為10-18mm。
[0013] 進一步地，所述的加壓過濾裝置的底部與外桶體的底部之間通過支座連接。
[0014] 進一步地，所述的濾孔的直徑為4~7mm。
[0015] 進一步地，所述的過濾網的目數為1000~1200,過濾網上附有燒結材料層。
[0016] 進一步地，所述的燒結材料由活性氧化侶、石墨、硬脂酸、酪醒樹脂、漸青、黏 質量比為1:2:1:2.5:2:9的比例混合均勻，加熱至烙融后冷卻得到。
[0017] 一種磁流變液回收處理方法，采用上述的基于電離和高壓過濾離屯、分離作用的磁 流變液回收處理裝置進行處理，其步驟為：
[001引步驟一、電離處理
[0019]先將待處理的磁流變液加入加壓過濾裝置中，然后向電極板通入頻率為70~ 90Hz，電壓為220V的交流電，通電20~25min;再加入濃度為6~lOmol/L的鹽酸溶液，將混合 液的PH值調整為4~5，繼續通電10-15min;接著，加入氯化鋼，并調節溶液中氯化鋼濃度為 6-8g/L，繼續通電35~40min，完成電離處理；
[0020] 步驟二、高壓過濾破斷處理
[0021] a.對吸附管中的線圈通電，利用控制器控制其產生穩定的磁場Bi，保持35~ 40min;
[0022] b.關閉下通氣管，利用上通氣管向加壓過濾裝置通入惰性氣體，使得加壓過濾裝 置內的氣壓為2~3MPa，并保持35~40min;
[0023] C.重復步驟a和步驟b 6~7次，再利用下通氣管向加壓過濾裝置中通入氣體，同時 打開上通氣管，使其處于排氣狀態，時間為6~8min，完畢后關閉下通氣管；
[0024] d.利用控制器將線圈產生的磁場強度提高為B2,并保持其磁場強度不變，保持25 ~30min，其中 B2 = Bi+B〇-i;
[0025] e.利用上通氣管向加壓過濾裝置通入惰性氣體，使得加壓過濾裝置內的氣壓為4 ~6MPa，并保持25~30min;
[0026] f.重復步驟d和步驟e 4~5次，再利用下通氣管向加壓過濾裝置中通入氣體，同時 打開上通氣管，使其處于排氣狀態，時間為6~8min，完畢后關閉下通氣管；
[0027] g.利用控制器將線圈產生的磁場強度提高為B3,并保持其磁場強度不變，保持10 ~15min，其中 B3 = I?2+B〇-i ;
[0028] h.利用上通氣管向加壓過濾裝置通入惰性氣體，使得加壓過濾裝置內的氣壓為7 ~8MPa，并保持10~15min;
[0029] i.重復步驟g和步驟h 4~5次，再利用下通氣管向加壓過濾裝置中通入氣體，同時 打開上通氣管，使其處于排氣狀態，時間為6~8min，完畢后關閉下通氣管；
[0030] j.打開回收截止閥，收集溶液，從吸附管上回收磁性物質；
[0031] 步驟Ξ、中間溶液的回收處理
[0032] 將步驟j中收集的溶液加入加壓過濾裝置中，重復步驟一；
[0033] 步驟四、高壓離屯、分離處理
[0034] ①吸附管中的線圈不通電，將吸附管和電極板接通電源的負極，正極接溶液中，控 制電壓為100~120V;
[0035] ②關閉下通氣管，利用上通氣管向加壓過濾裝置中通入惰性氣體，對其中的磁流 變液進行加壓，并保持25~30min;
[0036] ③再利用下通氣管向加壓過濾裝置中通氣，同時打開上通氣管，使其處于排氣狀 態，時間為2~3min，完畢后關閉下通氣管；
[0037] ④重復步驟b和步驟C 4~5次；
[0038] ⑤打開回收截止閥，收集溶液，從吸附管和電極板上回收吸附物質。
[0039] 進一步地，步驟一中進行電離時，打開上通氣管，通過下通氣管向加壓過濾裝置中 通入惰性氣體，通入量為600-800mL/s。
[0040] 進一步地，步驟a中的二Βα十其中，Bo為磁流變液中磁性物質的磁飽和度， .乂 單位為T; λ為常系數，取值為7，C為磁流變液中磁性物質的濃度數值，單位為mg/mL。
[0041] 3.有益效果
[0042] 相比于現有技術，本發明的有益效果為：
[0043] (1)本發明首先在電場的作用下，電極金屬被氧化，產生氨氧化物膠體，利用膠體 吸附作用、凝聚作用和電解過程中的氧化還原反應對載液和添加劑進行初步去除，然后加 入氯化鋼后繼續進行電離，產生強氧化劑氯氣、次氯酸鹽和金屬膠體，利用強氧化劑的氧化 作用再次對載液和添加劑進行去除，W及利用金屬膠體的吸附作用進一步達到去除載液和 添加劑的作用，與此同時磁流變液中的部分鐵被電離形成化(0H)2,不僅將部分主分散物質 (鐵)與載液分開，而且電離形成的化(0H)2還起到了對載液和添加劑的吸附作用；
[0044] (2)本發明在電離處理后，利用吸附管通電后產生磁場，磁性物質在磁場的作用下 在吸附管聚猶，而后利用氮氣加壓的形式，強行擠壓混合溶液，且載液的顆粒直徑小于磁性 物質的顆粒直徑，因此使得載液向過濾網滲透，進而使得磁性物質和載液因所受力的方向 不同而產生拉拽作用，從而使得部分磁性物質和載液粘結作用斷絕，造成分離，分離的載液 因其顆粒較磁性物質小而從過濾網中脫離出去，而磁性物質留在吸附管上，從而實現磁性 物質與載液的分離，由于部分磁性物質與載液的粘結作用較為緊密，不容易將其分離，因此 分步驟地加大了磁場強度和氣體壓力，將磁性物質分步驟地與載液分離開來;首先利用小 磁場低氣壓，再利用大磁場高氣壓，并重復使用，不僅能夠避免一次分離物質太多而使得過 濾不楊的發生，而且通過分步作用，針對磁性物質與載液之間粘結作用強弱的分布處理，能 因地制宜，提高了效率，節省了處理成本；
[0045] (3)本發明中對磁流變液進行回收處理時，通電線圈產生的磁場強度的控制非常 重要，要綜合考慮磁流變液中磁性物質的磁飽和度和磁流變液中磁性物質的濃度等因素， 選擇合適的磁場強度，本發明中，前期磁場強度按照技1 = B〇 + ^來進行控制，能充分發揮 乂 磁分離和高壓過濾分離的優勢，使整體的分離效果提高15 %左右；
[0046] (4)本發明中基于電離作用和物理破斷作用的磁流變液回收處理裝置，通過電離 和加壓過濾、電磁吸附配合作用，使得磁流變液中的主分散磁性物質與載液分離得到回收， 相比于現有的處理裝置，其結構得到大大簡化，縮小設備體積，該裝置在對磁流變液處理過 程中，通過通氣管道使得磁性物質與載液之間不干擾，磁性物質能均勻地吸附在吸附管表 面，不易堵塞過濾網，可用很短時間回收大量磁性物質，減少設備重復處理步驟，處理效率 局；
[0047] (5)本發明的過濾網上附著有燒結材料，燒結材料由活性氧化侶、石墨、硬脂酸、酪 醒樹脂、漸青、黏±^質量比為1:2:1:2.5:2:9的比例混合均勻，加熱至烙融后冷卻得到，本 發明中的燒結材料組分是針對磁流變液的載液性質專口研究得到的，不僅能顯著提高過濾 網的整體結構強度，即使過濾網卷成圓柱狀也不易脫落，而且載液不易粘結在過濾網上堵 塞網孔，過濾網的抗腐蝕能力也得到顯著的提高，使得過濾網的整體使用壽命延長了25% 左右；
[004引（6)本發明將電離和高壓過濾破斷處理結合起來對廢棄磁流變液進行處理，因單 獨的電離或高壓過濾破斷作用因各自的特性，不可能完全將磁流變液的主分散顆粒和載液 斷絕關系，而將兩者結合起來，利用完全不同的處理原理，來完成對磁流變液的處理，提高 了廢舊磁流變液的處理效率，最佳分離效果可達99.9% ;
[0049] (7)本發明在電離過程中，始終打開下通氣管，利用下通氣管向溶液中通入氮氣， 并打開上通氣管，來完成排氣，配合電離作用，W使得溶液能能夠不停地流動，避免溶液流 動不楊而造成部分溶液未與金屬板接觸，W提高電離效率，增強電離效果。
【附圖說明】
[0050] 圖1為本發明中的基于電離和高壓過濾離屯、分離作用的磁流變液回收處理裝置的 結構示意圖。
[0051 ]圖中：1、外桶體;2、底座；3、支座;4、加壓過濾裝置;401、濾孔;5、密封蓋;6、過濾 網；7、吸附管;8、上通氣管;9、下通氣管；10、回收截止閥；11、電極板。
【具體實施方式】
[0052]下面結合具體實施例對本發明進一步進行描述。
[0化3]實施例1
[0054] 如圖1所示，一種基于電離和高壓過濾離屯、分離作用的磁流變液回收處理裝置，包 括外桶體1和加壓過濾裝置4，外桶體1的底部兩端均設有底座2;加壓過濾裝置4設置在外桶 體1內，加壓過濾裝置4的具體結構為中空的容器，上端開口，開口處設有可拆卸的密封蓋5， 密封蓋5上設有密封橡膠圈，保證密封蓋5與加壓過濾裝置4之間的密封性，加壓過濾裝置4 的底部設有過濾網6,過濾網6的上方設有吸附管7,吸附管7內設置線圈，線圈通電后會在吸 附管7的四周產生磁場，線圈的一端連接控制器，控制線圈產生的磁場強度;吸附管7的上方 設置電極板11，電極板11的侶板，表面積為80cm2,正負極板間距為10mm;加壓過濾裝置4的 底壁上設有若干個濾孔401，孔的直徑為7mm左右，用于液體的流出；加壓過濾裝置4的兩側 壁上均設有上通氣管8和下通氣管9,上通氣管8位于加壓過濾裝置4的上部，同時穿過外桶 體1的側壁，將加壓過濾裝置4和外界加壓裝置連通，通過上通氣管8向加壓過濾裝置4內通 入氣體對其中的磁流變液施加壓力;下通氣管9在加壓過濾裝置4側壁上的位置位于過濾網 6和吸附管7之間，下通氣管9也穿過外桶體1的側壁，將加壓過濾裝置4和外界加壓裝置連 通。外桶體1的側壁上設有回收截止閥10,控制外桶體1內的液體流出。加壓過濾裝置4的底 部與外桶體1的底部之間通過支座3連接。過濾網6的目數為1000左右，過濾網6上附有燒結 材料層，燒結材料由活性氧化侶、石墨、硬脂酸、酪醒樹脂、漸青、黏±^質量比為1:2:1: 2.5:2:9的比例混合均勻，加熱至烙融后冷卻得到，該燒結材料層的組分是專口針對磁流變 液的載液性質專口研究得到的，能顯著提高過濾網的整體結構強度，即使過濾網卷成圓柱 狀也不易脫落，而且載液不易粘結在過濾網上堵塞網孔，清洗也方便，過濾網的抗腐蝕能力 與現有的過濾網相比有顯著的提高，使得過濾網的整體使用壽命延長了 23%左右。
[0055] 本實施例中處理的磁流變液是W油酸為表面活性劑主要成分的磁流變液，分散顆 粒為徑基鐵粉，磁飽和度為2.3T，磁流變液中磁性物質的濃度為30g/mL左右，載液為礦物 油，本實施例中待處理的該磁流變液廢液是在其使用超過其剪切疲勞壽命后的溶液，此時 其零剪切粘度和可調倍數的變化量在檢驗過程中均超過±10%;采用上所述的基于高壓過 濾分離作用的磁流變液回收處理裝置進行處理，其步驟為：
[0化6] 步驟一、電離處理
[0057]先將待處理的磁流變液加入加壓過濾裝置中，然后向電極板通入頻率為70化，電 壓為220V的交流電，通電25min;再加入濃度為6mol/L的鹽酸溶液，將混合液的PH值調整為4 ~5，繼續通電lOmin;接著，加入氯化鋼，并調節溶液中氯化鋼濃度為6g/L，繼續通電40min， 完成電離處理;在整個電離過程中，打開上通氣管8,通過下通氣管9向加壓過濾裝置中4通 入惰性氣體，通入量為800mL/s。
[0化引步驟二、高壓過濾破斷處理
[0059] a.對吸附管中的線圈通電，利用控制器控制其產生穩定的磁場Bi，保持35min;其 中，Bi = Βα+ ^，其中，Bo為磁流變液中磁性物質的磁飽和度，單位為Τ;λ為常系數，取值為 乂 7，C為磁流變液中磁性物質的濃度數值，單位為mg/mL，本實施例中，= 2.3 + ^=么7斗了;
[0060] b.關閉下通氣管9，利用上通氣管8向加壓過濾裝置4通入惰性氣體，使得加壓過濾 裝置4內的氣壓為3MPa，并保持35min;
[0061] C.重復步驟a和步驟b 7次，再利用下通氣管9向加壓過濾裝置4中通入氣體，同時 打開上通氣管8,使其處于排氣狀態，時間為8min，完畢后關閉下通氣管9;
[0062] d.利用控制器將線圈產生的磁場強度提高為B2,并保持其磁場強度不變，保持 25min，其中 B2 = Bi+B〇-i = 2.74 巧.3-1 = 3.17T;
[0063] e.利用上通氣管8向加壓過濾裝置4通入惰性氣體，使得加壓過濾裝置4內的氣壓 為6MPa，并保持25min;
[0064] f.重復步驟d和步驟e 5次，再利用下通氣管9向加壓過濾裝置4中通入氣體，同時 打開上通氣管8,使其處于排氣狀態，時間為8min，完畢后關閉下通氣管9;
[0065] g.利用控制器將線圈產生的磁場強度提高為B3,并保持其磁場強度不變，保持 15min，其中 B3 =化+B〇-i = 3.17 巧.3-ι = 3.61Τ;
[0066] h.利用上通氣管8向加壓過濾裝置4通入惰性氣體，對其中的磁流變液進行加壓， 使得加壓過濾裝置4內的氣壓為8MPa，并保持15min;
[0067] i.重復步驟g和步驟h 4次，再利用下通氣管9向加壓過濾裝置4中通入氣體，同時 打開上通氣管8,使其處于排氣狀態，時間為8min，完畢后關閉下通氣管；
[0068] j .打開回收截止閥10，收集溶液，從吸附管7上回收磁性物質。
[0069] 步驟Ξ、中間溶液的回收處理
[0070] 將步驟j中收集的溶液加入加壓過濾裝置中，重復步驟一；
[0071] 步驟四、高壓離屯、分離處理
[0072] ①吸附管7中的線圈不通電，將吸附管7和電極板11接通電源的負極，正極接溶液 中，控制電壓為120V;
[0073] ②關閉下通氣管9,利用上通氣管8向加壓過濾裝置4中通入惰性氣體(如氮氣等）， 對其中的磁流變液進行加壓，壓力為2MPa，并保持30min;
[0074] ③再利用下通氣管9向加壓過濾裝置4中通氣，同時打開上通氣管8,使其處于排氣 狀態，時間為3min，完畢后關閉下通氣管9;
[0075] ④重復步驟b和步驟C 5次；
[0076] ⑤打開回收截止閥10，收集溶液，從吸附管7和電極板11上回收吸附物質。
[0077] 本實施中可W使磁流變液中的主分散顆粒與載液得到充分分離，分離程度可達 99.2%。
[007引實施例2
[0079] 如圖1所示，一種基于電離和高壓過濾離屯、分離作用的磁流變液回收處理裝置，包 括外桶體1和加壓過濾裝置4，外桶體1的底部兩端均設有底座2;加壓過濾裝置4設置在外桶 體1內，加壓過濾裝置4的具體結構為中空的容器，上端開口，開口處設有可拆卸的密封蓋5， 密封蓋5上設有密封橡膠圈，保證密封蓋5與加壓過濾裝置4之間的密封性，加壓過濾裝置4 的底部設有過濾網6,過濾網6的上方設有吸附管7,吸附管7內設置線圈，線圈通電后會在吸 附管7的四周產生磁場，線圈的一端連接控制器，控制線圈產生的磁場強度;吸附管7的上方 設置電極板11，電極板11的侶板，表面積為100cm2,正負極板間距為18mm;加壓過濾裝置4的 底壁上設有若干個濾孔401，孔的直徑為4mm左右，用于液體的流出；加壓過濾裝置4的兩側 壁上均設有上通氣管8和下通氣管9,上通氣管8位于加壓過濾裝置4的上部，同時穿過外桶 體1的側壁，將加壓過濾裝置4和外界加壓裝置連通，通過上通氣管8向加壓過濾裝置4內通 入氣體對其中的磁流變液施加壓力;下通氣管9在加壓過濾裝置4側壁上的位置位于過濾網 6和吸附管7之間，下通氣管9也穿過外桶體1的側壁，將加壓過濾裝置4和外界加壓裝置連 通。外桶體1的側壁上設有回收截止閥10,控制外桶體1內的液體流出。加壓過濾裝置4的底 部與外桶體1的底部之間通過支座3連接。過濾網6的目數為1000左右，過濾網6上附有燒結 材料層，燒結材料由活性氧化侶、石墨、硬脂酸、酪醒樹脂、漸青、黏±^質量比為1:2:1: 2.5:2:9的比例混合均勻，加熱至烙融后冷卻得到，該燒結材料層的組分是專口針對磁流變 液的載液性質專口研究得到的，能顯著提高過濾網的整體結構強度，即使過濾網卷成圓柱 狀也不易脫落，而且載液不易粘結在過濾網上堵塞網孔，清洗也方便，過濾網的抗腐蝕能力 與現有的過濾網相比有顯著的提高，使得過濾網的整體使用壽命延長了 23%左右。
[0080] 本實施例中處理的磁流變液是W油酸為表面活性劑主要成分的磁流變液，分散顆 粒為徑基鐵粉，磁飽和度為2.1T，磁流變液中磁性物質的濃度為20g/mL左右，載液為礦物 油，本實施例中待處理的該磁流變液廢液是在其使用超過其剪切疲勞壽命后的溶液，此時 其零剪切粘度和可調倍數的變化量在檢驗過程中均超過±10%;采用上所述的基于高壓過 濾分離作用的磁流變液回收處理裝置進行處理，其步驟為：
[0081 ] 步驟一、電離處理
[0082] 先將待處理的磁流變液加入加壓過濾裝置中，然后向電極板通入頻率為90化，電 壓為220V的交流電，通電20min;再加入濃度為lOmol/L的鹽酸溶液，將混合液的PH值調整為 4~5,繼續通電15min;接著，加入氯化鋼，并調節溶液中氯化鋼濃度為8g/L，繼續通電 35min，完成電離處理;在整個電離過程中，打開上通氣管8,通過下通氣管9向加壓過濾裝置 4中通入惰性氣體，通入量為600mL/s。
[0083] 步驟二、高壓過濾破斷處理
[0084] a.對吸附管中的線圈通電，利用控制器控制其產生穩定的磁場Bi，保持40min;其 中，= B" + ^，其中，Bo為磁流變液中磁性物質的磁飽和度，單位為Τ;λ為常系數，取值為 7，C為磁流變液中磁性物質的濃度數值，單位為mg/mL，本實施例中，恥=:2.1 + ^=2.48Τ;
[0085] b.關閉下通氣管9，利用上通氣管8向加壓過濾裝置4通入惰性氣體，使得加壓過濾 裝置4內的氣壓為2MPa，并保持40min;
[0086] C.重復步驟a和步驟b 6次，再利用下通氣管9向加壓過濾裝置4中通入氣體，同時 打開上通氣管8,使其處于排氣狀態，時間為6min，完畢后關閉下通氣管9;
[0087] d.利用控制器將線圈產生的磁場強度提高為B2,并保持其磁場強度不變，保持 30min，其中 B2 = Bi+B〇-i = 2.48 巧.1-1 = 2.96T;
[0088] e.利用上通氣管8向加壓過濾裝置4通入惰性氣體，使得加壓過濾裝置4內的氣壓 為4MPa，并保持30min;
[0089] f.重復步驟d和步驟e 4次，再利用下通氣管9向加壓過濾裝置4中通入氣體，同時 打開上通氣管8,使其處于排氣狀態，時間為6min，完畢后關閉下通氣管9;
[0090] g.利用控制器將線圈產生的磁場強度提高為B3,并保持其磁場強度不變，保持 lOmin，其中 B3 =化+B〇-i = 2.96 巧.1-ι = 3.43Τ;
[0091] h.利用上通氣管8向加壓過濾裝置4通入惰性氣體，對其中的磁流變液進行加壓， 使得加壓過濾裝置4內的氣壓為7MPa，并保持lOmin;
[0092] i.重復步驟g和步驟h 5次，再利用下通氣管9向加壓過濾裝置4中通入氣體，同時 打開上通氣管8,使其處于排氣狀態，時間為6min，完畢后關閉下通氣管9;
[0093] j .打開回收截止閥10，收集溶液，從吸附管7上回收磁性物質。
[0094] 步驟Ξ、中間溶液的回收處理
[00M]將步驟j中收集的溶液加入加壓過濾裝置4中，重復步驟一；
[0096] 步驟四、高壓離屯、分離處理
[0097] ①吸附管7中的線圈不通電，將吸附管7和電極板11接通電源的負極，正極接溶液 中，控制電壓為100V;
[0098] ②關閉下通氣管9,利用上通氣管8向加壓過濾裝置4中通入惰性氣體，對其中的磁 流變液進行加壓，壓力為4MPa，并保持25min;
[0099] ③再利用下通氣管9向加壓過濾裝置4中通氣，同時打開上通氣管8,使其處于排氣 狀態，時間為2min，完畢后關閉下通氣管9;
[0100] ④重復步驟b和步驟C 4次；
[0101] ⑤打開回收截止閥10,收集溶液，從吸附管7和電極板11上回收吸附物質。
[0102] 本實施中可W使磁流變液中的主分散顆粒與載液得到充分分離，分離程度可達 98.8%。
[0103] 實施例3
[0104] 如圖1所示，基于電離和高壓過濾離屯、分離作用的磁流變液回收處理裝置，其結構 同實施例1。濾孔401的直徑為6mm左右，電極板11的表面積為90cm2，正負極板間距為15mm。 采用該裝置回收處理磁流變液的方法為：
[0105] 本實施例中處理的磁流變液是W油酸為表面活性劑主要成分的磁流變液，分散顆 粒為徑基鐵粉，磁飽和度為2.2T，磁流變液中磁性物質的濃度為40g/mL左右，載液為礦物 油，本實施例中待處理的該磁流變液廢液是在其使用超過其剪切疲勞壽命后的溶液，此時 其零剪切粘度和可調倍數的變化量在檢驗過程中均超過±10%;采用上所述的基于高壓過 濾分離作用的磁流變液回收處理裝置進行處理，其步驟為：
[0106] 步驟一、電離處理
[0107] 先將待處理的磁流變液加入加壓過濾裝置中，然后向電極板通入頻率為80化，電 壓為220V的交流電，通電23min;再加入濃度為8mol/L的鹽酸溶液，將混合液的PH值調整為4 ~5，繼續通電12min;接著，加入氯化鋼，并調節溶液中氯化鋼濃度為7g/L，繼續通電36min， 完成電離處理;在整個電離過程中，打開上通氣管8,通過下通氣管9向加壓過濾裝置中4通 入惰性氣體，通入量為7〇〇mL/s。
[0108] 步驟二、高壓過濾破斷處理
[0109] a.對吸附管中的線圈通電，利用控制器控制其產生穩定的磁場Bi，保持40min;其 中，Bi二B" +^，其中，Bo為磁流變液中磁性物質的磁飽和度，單位為Τ;λ為常系數，取值為 入 7，C為磁流變液中磁性物質的濃度數值，單位為mg/mL，本實施例中，二2.2 + ^=2.68Τ;
[0110] b.關閉下通氣管9,利用上通氣管8向加壓過濾裝置4通入惰性氣體，使得加壓過濾 裝置4內的氣壓為2MPa，并保持38min;
[0111] C.重復步驟a和步驟b 7次，再利用下通氣管9向加壓過濾裝置4中通入氣體，同時 打開上通氣管8,使其處于排氣狀態，時間為7min，完畢后關閉下通氣管9;
[0112] d.利用控制器將線圈產生的磁場強度提高為B2,并保持其磁場強度不變，保持 27min，其中 B2 = Bi+B〇-i = 2.68 巧.2-ι = 3.13Τ;
[0113] e .利用上通氣管8向加壓過濾裝置4通入惰性氣體，使得加壓過濾裝置4內的氣壓 為5MPa，并保持26min;
[0114] f.重復步驟d和步驟e 4次，再利用下通氣管9向加壓過濾裝置4中通入氣體，同時 打開上通氣管8,使其處于排氣狀態，時間為7min，完畢后關閉下通氣管9;
[0115] g.利用控制器將線圈產生的磁場強度提高為B3,并保持其磁場強度不變，保持 15min，其中 B3 =化+B〇-i = 3.13巧.2-1 = 3.58T;
[0116] h.利用上通氣管8向加壓過濾裝置4通入惰性氣體，對其中的磁流變液進行加壓， 使得加壓過濾裝置4內的氣壓為8MPa，并保持15min;
[0117] i.重復步驟g和步驟h 4次，再利用下通氣管9向加壓過濾裝置4中通入氣體，同時 打開上通氣管8,使其處于排氣狀態，時間為8min，完畢后關閉下通氣管；
[0118] j .打開回收截止閥10，收集溶液，從吸附管7上回收磁性物質。
[0119] 步驟Ξ、中間溶液的回收處理
[0120] 將步驟j中收集的溶液加入加壓過濾裝置中，重復步驟一；
[0121] 步驟四、高壓離屯、分離處理
[0122] ①吸附管7中的線圈不通電，將吸附管7和電極板11接通電源的負極，正極接溶液 中，控制電壓為110V;
[0123] ②關閉下通氣管9,利用上通氣管8向加壓過濾裝置4中通入惰性氣體，對其中的磁 流變液進行加壓，壓力為3MPa，并保持27min;
[0124] ③再利用下通氣管9向加壓過濾裝置4中通氣，同時打開上通氣管8,使其處于排氣 狀態，時間為2min，完畢后關閉下通氣管9;
[0125] ④重復步驟b和步驟C 4次；
[0126] ⑤打開回收截止閥10,收集溶液，從吸附管7和電極板11上回收吸附物質。
[0127] 本實施中可W使磁流變液中的主分散顆粒與載液得到充分分離，分離程度可達 99.5%。
【主權項】
1. 一種基于電離和高壓過濾離屯、分離作用的磁流變液回收處理裝置，包括外桶體（1)， 其特征在于:還包括加壓過濾裝置(4)，所述的加壓過濾裝置(4)設置在外桶體（1)內，加壓 過濾裝置(4)的底部設有過濾網(6)，過濾網(6)的上方設有吸附管(7)，吸附管(7)內設置線 圈，線圈的一端連接控制器，控制線圈產生的磁場強度;吸附管(7)的上方設置電極板（11); 所述加壓過濾裝置(4)的底壁上設有若干個濾孔(401)，其側壁上設有上通氣管（8)和下通 氣管(9)，所述的上通氣管(8)位于加壓過濾裝置(4)的上部，同時穿過外桶體(1)的側壁，通 過所述的上通氣管(8)向加壓過濾裝置(4)內通入氣體施加壓力;所述的下通氣管(9)在加 壓過濾裝置(4)側壁上的位置位于過濾網（6)和吸附管(7)之間，下通氣管(9)也穿過外桶體 (1)的側壁;所述的外桶體(1)的側壁上設有回收截止閥（10)。2. 根據權利要求1所述的一種基于電離和高壓過濾離屯、分離作用的磁流變液回收處理 裝置，其特征在于:所述的電極板(11)的制作材料為侶，電極板(11)的表面積為80-100cm2。3. 根據權利要求1或2所述的一種基于電離和高壓過濾離屯、分離作用的磁流變液回收 處理裝置，其特征在于:所述的電極板(11)的正負極板間距為l〇-18mm。4. 根據權利要求1所述的一種基于電離和高壓過濾離屯、分離作用的磁流變液回收處理 裝置，其特征在于:所述的加壓過濾裝置(4)的底部與外桶體(1)的底部之間通過支座(3)連 接。5. 根據權利要求1所述的一種基于電離和高壓過濾離屯、分離作用的磁流變液回收處理 裝置，其特征在于:所述的濾孔(401)的直徑為4~7mm。6. 根據權利要求1所述的一種基于電離和高壓過濾離屯、分離作用的磁流變液回收處理 裝置，其特征在于:所述的過濾網(6)的目數為1000~1200,過濾網(6)上附有燒結材料層。7. 根據權利要求6所述的一種基于電離和高壓過濾離屯、分離作用的磁流變液回收處理 裝置，其特征在于:所述的燒結材料由活性氧化侶、石墨、硬脂酸、酪醒樹脂、漸青、黏±^質 量比為1:2:1:2.5:2:9的比例混合均勻，加熱至烙融后冷卻得到。8. -種磁流變液回收處理方法，其特征在于:采用權利要求1中所述的基于電離和高壓 過濾離屯、分離作用的磁流變液回收處理裝置進行處理，其步驟為： 步驟一、電離處理 先將待處理的磁流變液加入加壓過濾裝置(4)中，然后向電極板（11)通入頻率為70~ 90Hz，電壓為220V的交流電，通電20~25min;再加入濃度為6~lOmol/L的鹽酸溶液，將混合 液的PH值調整為4~5,繼續通電10-15min;接著，加入氯化鋼，并調節溶液中氯化鋼濃度為 6-8g/L，繼續通電35~40min，完成電離處理； 步驟二、高壓過濾破斷處理 a. 對吸附管(7)中的線圈通電，利用控制器控制其產生穩定的磁場Bi，保持35~40min; b. 關閉下通氣管(9)，利用上通氣管(8)向加壓過濾裝置(4)通入惰性氣體，使得加壓過 濾裝置(4)內的氣壓為2~3MPa，并保持35~40min; C.重復步驟a和步驟b 6~7次，再利用下通氣管(9)向加壓過濾裝置(4)中通入氣體，同 時打開上通氣管(8)，使其處于排氣狀態，時間為6~8min，完畢后關閉下通氣管(9); d. 利用控制器將線圈產生的磁場強度提高為B2,并保持其磁場強度不變，保持25~ 30min，其中 B2 = Bi+B〇-i; e. 利用上通氣管(8)向加壓過濾裝置(4)通入惰性氣體，使得加壓過濾裝置(4)內的氣 壓為4~6MPa，并保持25~30min; f. 重復步驟d和步驟e 4~5次，再利用下通氣管(9)向加壓過濾裝置(4)中通入氣體，同 時打開上通氣管(8)，使其處于排氣狀態，時間為6~8min，完畢后關閉下通氣管(9); g. 利用控制器將線圈產生的磁場強度提高為B3,并保持其磁場強度不變，保持10~ 15min，其中 B3 = I?2+B〇-i ; h. 利用上通氣管(8)向加壓過濾裝置(4)通入惰性氣體，使得加壓過濾裝置(4)內的氣 壓為7~8MPa，并保持10~15min; i. 重復步驟g和步驟h4~5次，再利用下通氣管(9)向加壓過濾裝置(4)中通入氣體，同 時打開上通氣管(8)，使其處于排氣狀態，時間為6~8min，完畢后關閉下通氣管； j. 打開回收截止閥（10)，收集溶液，從吸附管(7)上回收磁性物質； 步驟Ξ、中間溶液的回收處理 將步驟j中收集的溶液加入加壓過濾裝置(4)中，重復步驟一； 步驟四、高壓離屯、分離處理 ① 吸附管(7)中的線圈不通電，將吸附管(7)和電極板（11)接通電源的負極，正極接溶 液中，控制電壓為100~120V; ② 關閉下通氣管(9)，利用上通氣管(8)向加壓過濾裝置(4)中通入惰性氣體，對其中的 磁流變液進行加壓，并保持25~30min; ③ 再利用下通氣管(9)向加壓過濾裝置(4)中通氣，同時打開上通氣管(8)，使其處于排 氣狀態，時間為2~3min，完畢后關閉下通氣管(9); ④ 重復步驟b和步驟C 4~5次； ⑤ 打開回收截止閥（10)，收集溶液，從吸附管(7)和電極板(11)上回收吸附物質。9. 根據權利要求8所述的一種磁流變液回收處理方法，其特征在于:步驟一中進行電離 時，打開上通氣管（8)，通過下通氣管（9)向加壓過濾裝置(4)中通入惰性氣體，通入量為 600-800mL/s〇10. 根據權利要求8所述的一種磁流變液回收處理方法，其特征在于：步驟a中的 Bi = Β? + ^，其中，Bo為磁流變液中磁性物質的磁飽和度，單位為T; λ為常系數，取值為7，C 入 為磁流變液中磁性物質的濃度數值，單位為mg/mL。
【文檔編號】C02F9/12GK106082521SQ201610613658
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月29日 公開號201610613658.9, CN 106082521 A, CN 106082521A, CN 201610613658, CN-A-106082521, CN106082521 A, CN106082521A, CN201610613658, CN201610613658.9
【發明人】邢戰偉, 趙奎, 劉鵬
【申請人】馬鞍山福來伊環保科技有限公司