[发明专利]一种用于金属去除及纳米颗粒产物回收的多功能装置

权利要求书

1.一种用于金属去除及纳米颗粒产物回收的多功能装置，其特征在于，该用于金属去除及纳米颗粒产物回收的多功能装置包括四者依次连通的电化学结晶区A(13)、颗粒膜分离区A(14)、电化学结晶区B(15)、颗粒膜分离区B(16)，以及电化学阳极反应区(17)；电化学阳极反应区(17)位于电化学结晶区A(13)、颗粒膜分离区A(14)、电化学结晶区B(15)、颗粒膜分离区B(16)的一侧；电化学结晶区A(13)一侧面开有进水口(6)，其另一侧和颗粒膜分离区A(14)的共有面上开有溢流口A(12)；颗粒膜分离区A(14)和电化学结晶区B(15)共有面上安装膜组件单元A(8)；电化学结晶区B(15)和颗粒膜分离区B(16)共有面上开有溢流口B(25)；颗粒膜分离区B(16)的另一侧面上开有出水口C(20)；电化学阳极反应区(17)与颗粒膜分离区A(14)和颗粒膜分离区B(16)的接触面分隔开；电化学阳极反应区(17)的两端分别设置出水口A(7)和出水口B(19)；电化学阳极反应区(17)通过连接膜组件单元B(26)与电化学阳极反应区(17)连通；

液体通过溢流口A(12)由电化学结晶区A(13)流向颗粒膜分离区A(14)，之后再经过膜组件单元A(8)流向电化学结晶区B(15)；液体通过溢流口B(25)由电化学结晶区B(15)流向颗粒膜分离区B(16)，之后再由出水口C(20)流出装置或经膜组件单元B(26)流向电化学阳极反应区(17)；

电化学结晶区A(13)包括反应区A和颗粒回收区A；反应区A用于分隔电化学结晶区A(13)和电化学阳极反应区(17)，其包括丝网阴极A(9)、绝缘隔网(10)和丝网阳极(11)，三者紧密贴合；颗粒回收区A位于电化学结晶区A(13)底部，与电化学结晶区A(13)相通，其呈无顶面的倒梯形，梯形的两腰为防回流板(2)；

膜分离区颗粒回收槽A(3)位于颗粒膜分离区A(14)底部，与颗粒膜分离区A(14)相通；

电化学结晶区B(15)包括反应区B和颗粒回收区B；反应区B用于分隔电化学结晶区B(15)和电化学阳极反应区(17)，其包括紧密贴合的丝网阴极B(27)、绝缘隔网(10)和丝网阳极(11)；颗粒回收区B包括颗粒回收槽B(4)和防回流板(2)，其结构与颗粒回收区A结构相同；

膜分离区颗粒回收槽B(5)位于颗粒膜分离区B(16)底部，与颗粒膜分离区B(16)相通。

2.根据权利要求1所述的用于金属去除及纳米颗粒产物回收的多功能装置，其特征在于，所述电化学结晶区A(13)还包括集气区和曝气区；集气区安装于电化学结晶区A(13)顶面，其包括集气罩(23)和排气口(24)；曝气区包括进气口(21)和曝气管(22)。

3.根据权利要求1或2所述的用于金属去除及纳米颗粒产物回收的多功能装置，其特征在于，该多功能装置还包括隔断板(18)，其用于分隔电化学结晶区A(13)的反应区A和颗粒回收区A，反应区A和颗粒回收区A间的内壁面设有滑槽；隔断板(18)还用于分隔电化学结晶区B(15)的反应区B和颗粒回收区B，反应区B和颗粒回收区B间的内壁面设有滑槽。

4.根据权利要求1或2所述的用于金属去除及纳米颗粒产物回收的多功能装置，其特征在于，所述丝网阴极A(9)和丝网阴极B(27)为不锈钢，铁，铜，钛中一种；所述绝缘隔网(10)为离子交换膜、尼龙隔网、碳布、碳毡中的一种；所述绝缘隔网(10)为尼龙隔网、碳布或碳毡时，其目数≥200目或孔径范围为0.001-40μm。

5.根据权利要求3所述的用于金属去除及纳米颗粒产物回收的多功能装置，其特征在于，所述丝网阴极A(9)和丝网阴极B(27)为不锈钢，铁，铜，钛中一种；所述绝缘隔网(10)为离子交换膜、尼龙隔网、碳布、碳毡中的一种；所述绝缘隔网(10)为尼龙隔网、碳布或碳毡时，其目数≥200目或孔径范围为0.001-40μm。

6.根据权利要求1、2或5所述的用于金属去除及纳米颗粒产物回收的多功能装置，其特征在于，所述液体包括金属离子和碳酸氢根离子；金属离子为钙、镁、银、钯、铬、铁、锰、钴、汞中的一种或两种以上混合；碳酸氢根离子与金属的摩尔比大于＞2：1。