專利名稱：提煉高純金屬的真空精餾裝置的制作方法
專利說明
一、技術(shù)領(lǐng)域本實(shí)用新型涉及一種提煉高純金屬的真空精餾裝置，屬于冶金行業(yè)中的高純金屬元素的冶煉領(lǐng)域。
二背景技術(shù)：
在航天、航海、紅外等領(lǐng)域，均需各種高純金屬作為關(guān)鍵部件的基礎(chǔ)原材料。如用于紅外探測(cè)的碲、鎘、鋅晶片的合成原料碲、鎘、鋅等。由于器件的工藝及技術(shù)要求，這些金屬均需5N～7N以上的純度。而傳統(tǒng)冶煉技術(shù)所能達(dá)到的金屬純度一般在4N左右，以此為原料制成的元器件，其性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到要求。中國專利00107360.5，91104023.4，99115939.x報(bào)道的蒸餾設(shè)備提煉的高純金屬，顯然是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到現(xiàn)代技術(shù)的要求。目前，高純金屬的生產(chǎn)普遍采用濕法生產(chǎn)工藝，濕法生產(chǎn)工藝的產(chǎn)量小、污染大、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等缺點(diǎn)。
三
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種提煉高純金屬的真空精餾裝置，其特點(diǎn)是通過本精餾裝置，可以充分有效除去金屬中的雜質(zhì)，從而獲得高純金屬元素。
本實(shí)用新型的目的由以下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)提煉高純金屬的真空精餾裝置由精餾原料釜、冷凝管、擴(kuò)散泵、機(jī)械泵和精餾產(chǎn)品釜組成。精餾原料釜安裝在冷凝管的前級(jí)，冷凝管安裝在精餾產(chǎn)品釜的前級(jí)，冷凝管的支管與擴(kuò)散泵、機(jī)械泵連接導(dǎo)通，通過管件和電控線路將各裝置和器件連接構(gòu)成整體。
精餾原料釜上開設(shè)加料口和冷凝管接口，釜下開設(shè)殘料排放口。加料口與排料口分別通過連接管與真空活塞閥連接。冷凝管內(nèi)裝有石英填料，精餾原料釜放在加熱爐上的碳化硅管內(nèi)，碳化硅管外裝設(shè)加熱電阻絲和熱電偶，電阻絲與電控線路連接，爐殼與硅管之間裝填絕熱絲保材料，爐殼加蓋后構(gòu)成精餾原料釜。
冷凝管的一端與精餾原料釜連接，另一端與精餾產(chǎn)品釜連接，支管與擴(kuò)散泵和機(jī)械泵串聯(lián)連接。
精餾產(chǎn)品釜的結(jié)構(gòu)與精餾原料釜雷同，精餾產(chǎn)品釜上只設(shè)冷凝管接口和產(chǎn)品出料口，并放在同前結(jié)構(gòu)的加熱爐內(nèi)的碳化硅管內(nèi)。
精餾原料釜、冷凝管、精餾產(chǎn)品釜以及金屬接觸的管件均為石英材料制作。
電控線路的數(shù)據(jù)采集，處理及參數(shù)的設(shè)定由智能調(diào)節(jié)儀LU906M和智能移相觸發(fā)模塊XJH-B1的電路放大，轉(zhuǎn)換和移相完成。
本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)1、本實(shí)用新型是元素真空氣相間隙精餾裝置，具有產(chǎn)量大、污染小、產(chǎn)品質(zhì)量高、詳見表1所示。
2、臥式精餾冷凝管簡(jiǎn)化了設(shè)備的結(jié)構(gòu)，減少了設(shè)備損壞率，提高了設(shè)備的運(yùn)行效率，降低產(chǎn)品的成本。
3、裝料、出料方便，真空活塞閥、真空泵和精餾系統(tǒng)連接簡(jiǎn)單，密封性好，易維修，便于操作。
4、污染小、勞動(dòng)條件好，真空精餾產(chǎn)生有毒性的蒸氣可通過真空系統(tǒng)排放。
四

圖1為提煉高純金屬的真空精餾裝置框圖。
圖2為真空精餾裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
1精餾原料釜，2冷凝管，3擴(kuò)散泵，4機(jī)械泵，5精餾產(chǎn)品釜，6加料管，7冷凝管接口，8殘料排放口，9連接管，10活塞閥，11石英填料，12碳化硅管，13電阻絲，14熱電偶，15保溫材料，16冷凝管接口，17產(chǎn)品出料口。
圖3為電控線路圖。
五具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行具體描述，但不能理解為對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制。
實(shí)施例本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，如圖1～3所示。
如圖1所示，精餾原料釜1、冷凝管2、擴(kuò)散泵3、機(jī)械泵4和精餾產(chǎn)品釜5組成。精餾原料釜1安裝在冷凝管2的前級(jí)，冷凝管2安裝在精餾產(chǎn)品釜5的前級(jí)，冷凝管2的支管與擴(kuò)散泵3、機(jī)械泵4連接導(dǎo)通，通過管件和電控線路將各裝置和器件連接構(gòu)成整體。
如圖2所示，精餾原料釜1上開設(shè)加料口和冷凝管接口，釜下開設(shè)殘料排放口8。加料口與排料口分別通過連接管9與真空活塞閥10連接，冷凝管內(nèi)裝有石英填料11；精餾原料釜放在加熱爐上的碳化硅管12內(nèi)，硅管外裝設(shè)加熱電阻絲，硅管外裝設(shè)加熱電阻絲13和熱電偶14并與電控線路連接，硅管與爐殼之間裝填絕熱絲保溫材料15，爐殼加蓋后構(gòu)成精餾原料釜。
冷凝管2的一端與精餾原料釜連接，另一端與精餾產(chǎn)品釜5連接，冷凝管2的支管與擴(kuò)散泵和機(jī)械泵串聯(lián)連接。
精餾產(chǎn)品釜5的結(jié)構(gòu)與精餾原料釜雷同，精餾產(chǎn)品釜上只設(shè)冷凝管接口和產(chǎn)品出料口17，并放在同前結(jié)構(gòu)的加熱爐內(nèi)的碳化硅管內(nèi)。
精餾原料釜、冷凝管、精餾產(chǎn)品釜以及金屬接觸的管件均為石英材料制作。
如圖3所示，電控線路的數(shù)據(jù)采集、處理及參數(shù)的設(shè)定都是通過工業(yè)智能調(diào)節(jié)儀LU906M獨(dú)立完成，熱電偶信號(hào)從10、11腳輸入，經(jīng)過內(nèi)部處理，放大后的控制信號(hào)從15、16腳輸出，XJH-B1是四川鑫炬礦業(yè)資源開發(fā)股份有限公司生產(chǎn)出售產(chǎn)品，智能型可控硅移相觸發(fā)模塊，4-20mA的控制電流信號(hào)從模塊的6、7角輸入，經(jīng)過內(nèi)部電路放大，轉(zhuǎn)換后的移相觸發(fā)信號(hào)通過3、4角輸出，直接驅(qū)動(dòng)可控硅K1、K2使其導(dǎo)通，給負(fù)載RL提供控制電流。
圖中R1為限流電阻，R2與電容C組成阻容吸收回路。
提煉高純金屬的精餾裝置的工作原理是利用不同金屬元素在某一溫度下具有不同蒸氣壓的特性，同時(shí)利用冷凝中填料不斷凝結(jié)其他金屬，并同氣態(tài)金屬進(jìn)行熱質(zhì)交換，使高沸點(diǎn)雜質(zhì)凝結(jié)沉積、回流到精餾原料釜中，低沸點(diǎn)雜質(zhì)通過真空裝置抽除，從而達(dá)到分離金屬與雜質(zhì)的目的。精餾高純金屬是在1×10-2～1×10-3Pa真空度下，在高于金屬常溫熔點(diǎn)的溫度、通過一次精餾，嚴(yán)格控制精餾原料釜的溫度、冷凝管的溫度、精餾產(chǎn)品釜的溫度，其溫度誤差為±0.2％，在輔助真空條件下嚴(yán)格控制回流比而實(shí)現(xiàn)。
表1 本實(shí)用新型生產(chǎn)的硒與現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的硒的分析比較* *Se規(guī)格5N，單位ppm。
權(quán)利要求1.提煉高純金屬的真空精餾裝置，其特征在于該真空精餾裝置由精餾原料釜(1)、冷凝管(2)、擴(kuò)散泵(3)、機(jī)械泵(4)和精餾產(chǎn)品釜(5)組成，精餾原料釜安裝在冷凝管的前級(jí)，冷凝管安裝在精餾產(chǎn)品釜的前級(jí)，冷凝管支管與擴(kuò)散泵、機(jī)械泵連接導(dǎo)通，通過管件和電控線路將各裝置和器件連接構(gòu)成整體。
2.如權(quán)利要求1所述提煉高純金屬的真空精餾裝置，其特征在于精餾原料釜(1)上開設(shè)加料口(6)和冷凝管(7)，精餾原料釜下開有殘料排放口(8)，加料口與排料口分別通過連接管(9)與真空活塞閥(10)連接，冷凝管內(nèi)裝有石英填料(11)；精餾原料釜放在加熱爐上的碳化硅管(12)內(nèi)，碳化硅管外裝設(shè)加熱電阻絲(13)和熱電偶(14)、并與電控線路連接，爐殼與硅管之間裝填絕熱絲保材料(15)，爐殼加蓋后構(gòu)成精餾原料釜。
3.如權(quán)利要求1所述提煉高純金屬的真空精餾裝置，其特征在于冷凝管(2)的一端與精餾原料釜連接，另一端與精餾產(chǎn)品釜連接，冷凝管(2)的支管與擴(kuò)散泵和機(jī)械泵串聯(lián)連接。
4.如權(quán)利要求1所述提煉高純金屬的真空精餾裝置，其特征在于精餾產(chǎn)品釜(5)的結(jié)構(gòu)與精餾原料釜(1)雷同，精餾產(chǎn)品釜上只設(shè)冷凝管接口(16)和產(chǎn)品出料口(17)，并放在同前結(jié)構(gòu)的加熱爐內(nèi)的碳化硅管內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1所述提煉高純金屬的真空精餾裝置，其特征在于精餾原料釜、冷凝管、精餾產(chǎn)品釜以及金屬接觸的管件均為石英材料制作。
6.如權(quán)利要求1所述提煉高純金屬的真空精餾裝置，其特征在于電控線路的數(shù)據(jù)采集，處理及參數(shù)設(shè)定由工業(yè)智能調(diào)節(jié)儀和智能移相觸發(fā)模塊組成的電控線路完成。
專利摘要一種提煉高純金屬的真空精餾裝置，其特點(diǎn)是該精餾裝置由精餾原料釜(1)、冷凝管(2)、擴(kuò)散泵(3)、機(jī)械泵(4)和精餾產(chǎn)品釜(5)組成。精餾原料釜安裝在冷凝管的前級(jí)，冷凝管安裝在精餾產(chǎn)品釜的前級(jí)，冷凝管支管與擴(kuò)散泵、機(jī)械泵連接導(dǎo)通，通過管件和電控線路將各裝置和器件連接構(gòu)成整體。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造和操作方便、產(chǎn)量大、污染小、產(chǎn)品質(zhì)量高、穩(wěn)定可靠、有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
文檔編號(hào)C22B9/02GK2661700SQ20032011509
公開日2004年12月8日 申請(qǐng)日期2003年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月27日
發(fā)明者侯仁義, 李克清, 守炳生 申請(qǐng)人:四川鑫炬礦業(yè)資源開發(fā)股份有限公司