輻射解離錸氣鉬氣電極還原金屬錸鉬的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于高熔點(diǎn)稀有金屬和高熔點(diǎn)稀散金屬制取技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種輻射解離錸氣鉬氣電極還原金屬錸鉬的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬鉬Mo (S)的熔點(diǎn)為2622 °C，密度較小，僅為10.2，熱膨脹系數(shù)小，耐腐蝕性能強(qiáng)，廣泛用于高速鋼、不銹鋼及特種鋼的冶煉，在航海、航空、航天發(fā)動(dòng)機(jī)制造等軍事工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用。金屬錸Re (s)的熔點(diǎn)更高，高達(dá)3180°C，密度為21，約為金屬鉬Mo(S)的兩倍；與金屬鉬Mo (s)比較，金屬錸Re (s)質(zhì)地更堅(jiān)實(shí)，抗腐蝕性能更好，電阻率特別高，添加部分金屬錸制作的航海、航空、航天發(fā)動(dòng)機(jī)，比添加金屬鉬制作的發(fā)動(dòng)機(jī)要好得多。此外，金屬錸在石油工業(yè)生產(chǎn)中的催化劑和超導(dǎo)技術(shù)領(lǐng)域都有著重要作用。盡管金屬鉬Mo (S)和金屬錸Re (S)的許多技術(shù)性能特別優(yōu)異，用途非常廣泛，但因二者都是高熔點(diǎn)稀有和稀散金屬，制取技術(shù)難度大，世界各國(guó)(特別是美俄兩國(guó))關(guān)于制鉬制錸工藝中的關(guān)鍵技術(shù)至今互不交流，導(dǎo)致傳統(tǒng)的制鉬制錸工藝仍然十分落后。
[0003]金屬錸化合物伴生在輝鉬礦(MoS2)中，而輝鉬礦(MoS2)的熔點(diǎn)為1185°C，不溶于水。100多年以來的傳統(tǒng)制鉬工藝流程歸納如下:在600°C — 700°C的溫度區(qū)間對(duì)輝鉬礦顆粒此32氧化焙燒，使MoS2 (s)轉(zhuǎn)化為三氧化鉬顆粒MoO3 (s) ；Mo03(s)顆?？捎糜谏a(chǎn)高性能鉬鐵。如果還要求使用金屬鉬粉和金屬鉬材，必須將三氧化鉬顆粒MoO3(S)再加入到900°C —1100°C回轉(zhuǎn)窯或焙燒爐中使三氧化鉬顆粒MoO3(S)揮發(fā)，從布袋收集器中得到純度高達(dá)99%的三氧化鉬MoO3 (s)工業(yè)產(chǎn)品后，用化學(xué)工藝使MoO3(S)轉(zhuǎn)化為仲鉬酸銨[3 (NH4)20.7Mo03]，緊接著在1100°C溫度環(huán)境中用氫氣H2(g)將三氧化鉬MoO3還原成金屬鉬粉Mo (s)。最后在2200°C高溫爐中將金屬鉬粉坯塊燒結(jié)成金屬鉬條和金屬鉬材。
[0004]當(dāng)輝鉬礦(MoS2)顆粒在600°C —700°C的溫度區(qū)間進(jìn)行氧化焙燒時(shí)，金屬錸化合物以七氧化二錸的方式揮發(fā)成蒸氣Re2O7(g)。該氣態(tài)七氧化二錸Re2O7(g)富集在焙燒煙塵中。人們一直是從這些焙燒煙塵中提取金屬錸Re (S)的。制取金屬錸Re(S)的傳統(tǒng)工藝為:
[0005](I)用清水將含有錸的焙燒煙塵浸泡，使全部煙塵均勻吸水:
[0006](2)用萃取工藝在浸出液中使錸和鉬分離；
[0007](3)在蒸發(fā)工序中去掉其他雜質(zhì)元素，對(duì)錸進(jìn)行濃縮；
[0008](4)加氯化鉀(KCl)生成高錸酸鉀KReO3(S)沉淀并使沉淀析出；
[0009](5)重結(jié)晶提純；
[0010](6)加氫氣H2 (g)還原金屬錸粉；
[0011](7)將錸粉壓制成型；
[0012](8)在1200°C真空內(nèi)預(yù)燒結(jié)，去掉升華揮發(fā)雜質(zhì)；
[0013](9)在2800°C溫控爐中進(jìn)行燒結(jié)，制取致密金屬錸坯。
[0014]由于制取金屬錸粉的工藝復(fù)雜，導(dǎo)致錸的流失較多，生產(chǎn)成本也較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)制取高熔點(diǎn)金屬鉬Mo(S)和高熔點(diǎn)金屬錸Re(S)存在的上述缺陷，提供一種民用非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用高技術(shù)中的輻射解離錸氣鉬氣電極還原金屬錸鉬的裝置。
[0016]本實(shí)用新型的目的是通過如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:該輻射解離錸氣鉬氣電極還原金屬錸鉬的裝置，用于從輝鉬精礦粉中制取高熔點(diǎn)金屬錸和高熔點(diǎn)金屬鉬的無水生產(chǎn)工藝，它包括設(shè)置在不同海拔高度的錸氣鉬氣滅煙除塵系統(tǒng)、鉬氣滅煙除塵系統(tǒng)、金屬錸制取機(jī)、第一金屬鉬制取機(jī)、第二金屬鉬制取機(jī)、常溫脫硫除硝脫碳裝置、直流電源及電器聯(lián)鎖器、引風(fēng)機(jī)；
[0017]所述錸氣鉬氣滅煙除塵系統(tǒng)包括設(shè)置在第一海拔高度的1200°C錸氣鉬氣回轉(zhuǎn)窯，其左、右端分別是錸氣鉬氣回轉(zhuǎn)窯尾套和錸氣鉬氣窯頭端蓋，在錸氣鉬氣回轉(zhuǎn)窯尾套之上連接有錸氣鉬氣氧化焙燒滅煙器，在錸氣鉬氣窯頭端蓋的中心處連接有二氧化硫傳感器，錸氣鉬氣回轉(zhuǎn)窯尾套的中心通過管道和法蘭管道連接器與設(shè)置在第二海拔高度的錸氣鉬氣除塵降溫容器連接；錸氣鉬氣除塵降溫容器中安裝有錸氣鉬氣除塵隔板及冷卻水管；所述錸氣鉬氣氧化焙燒滅煙器的輸入管與輝鉬精礦粉漿液池聯(lián)通；
[0018]所述鉬氣滅煙除塵系統(tǒng)包括設(shè)置在第二海拔高度的破碎球磨機(jī)、第三海拔高度的調(diào)漿螺旋輸送泵、第四海拔高度的900°C鉬氣回轉(zhuǎn)窯和第五海拔高度的鉬氣除塵降溫容器；900°C鉬氣回轉(zhuǎn)窯的左、右端分別是鉬氣回轉(zhuǎn)窯尾套和鉬氣窯頭端蓋，鉬氣回轉(zhuǎn)窯尾套之上連接有鉬氣氧化焙燒滅煙器，鉬氣窯頭端蓋的中心處連接有鉬氣傳感器；所述錸氣鉬氣窯頭端蓋的底部出口連接到破碎球磨機(jī)的上端入口，破碎球磨機(jī)的下端出口與調(diào)漿螺旋輸送泵的上端入口連接，調(diào)漿螺旋輸送泵的出口與三氧化鉬精粉漿液池連接，三氧化鉬精粉漿液池與鉬氣氧化焙燒滅煙器的輸入管連接；所述鉬氣回轉(zhuǎn)窯尾套的中心通過管道和法蘭管道連接器與所述鉬氣除塵降溫容器連接；鉬氣除塵降溫容器中安裝有鉬氣除塵隔板及冷卻水管，所述鉬氣窯頭端蓋的底部設(shè)有出口 ；
[0019]所述金屬錸制取機(jī)、第一金屬鉬制取機(jī)、第二金屬鉬制取機(jī)、常溫脫硫除硝脫碳裝置均包括從右至左依次設(shè)置的標(biāo)識(shí)軟X光源組、渦旋氣體電離室、簡(jiǎn)正振轉(zhuǎn)氣體裂斷筒、在線檢測(cè)核儀器，以及設(shè)置于簡(jiǎn)正振轉(zhuǎn)氣體裂斷筒之下的螺旋還原器組；所述錸氣鉬氣除塵降溫容器通過兩套管道和法蘭管道連接器與設(shè)置在第一海拔高度的金屬錸制取機(jī)的制錸渦旋氣體電離室聯(lián)通；所述金屬錸制取機(jī)的金屬錸螺旋還原器組通過管道和法蘭管道連接器與設(shè)置在第二海拔高度的鉬氣降溫容器聯(lián)通；所述鉬氣降溫容器通過兩套管道和法蘭管道連接器與設(shè)置在第一海拔高度的第二金屬鉬制取機(jī)的第二制鉬渦旋氣體電離室聯(lián)通；所述第二金屬鉬制取機(jī)的第二金屬鉬螺旋還原器組通過管道和法蘭管道連接器與設(shè)置在第二海拔高度的第一脫硫除硝脫碳降溫容器聯(lián)通；所述第一脫硫除硝脫碳降溫容器通過兩套管道和法蘭管道連接器與設(shè)置在第一海拔高度的常溫脫硫除硝脫碳裝置的脫硫除硝渦旋氣體電離室聯(lián)通；所述常溫脫硫除硝脫碳裝置的不銹鋼螺旋還原器組通過管道和法蘭管道連接器與設(shè)置在第二海拔高度的引風(fēng)機(jī)和大氣聯(lián)通；所述金屬錸制取機(jī)的工作溫度為1000C，第一金屬鉬制取機(jī)和第二金屬鉬制取機(jī)的工作溫度均為400°C，常溫脫硫除硝脫碳裝置的工作溫度為60°C ；
[0020]所述鉬氣除塵降溫容器通過兩套管道和法蘭管道連接器與設(shè)置在第四海拔高度的第一金屬鉬制取機(jī)的第一制鉬渦旋氣體電離室聯(lián)通；第一金屬鉬制取機(jī)的第一金屬鉬螺旋還原器組通過管道和法蘭管道連接器與設(shè)置在第五海拔高度的第二脫硫除硝脫碳降溫容器聯(lián)通；第二脫硫除硝脫碳降溫容器則通過管道、法蘭管道連接器和閘閥與所述第一脫硫除硝脫碳降溫容器聯(lián)通；
[0021]所述各在線檢測(cè)核儀器均包括X-γ射線探測(cè)器、線性放大器、單道分析器、多脈沖延時(shí)器、電子脈沖過濾器、數(shù)字頻率計(jì)或定標(biāo)器、低壓電源、高壓電源、屏蔽室及儀器機(jī)箱；所述直流電源及電器聯(lián)鎖器調(diào)控各部件的運(yùn)轉(zhuǎn)；所述各容器和氣體輸送管道中的氣體都是從右向左流動(dòng)的，各容器和管道組成負(fù)壓氣體輸送系統(tǒng)。
[0022]具體的，所述錸氣鉬氣氧化焙燒滅煙器包括一臺(tái)錸氣鉬氣調(diào)速電機(jī)，錸氣鉬氣調(diào)速電機(jī)的軸伸端連接錸氣鉬氣滅煙器轉(zhuǎn)子，錸氣鉬氣滅煙器轉(zhuǎn)子外安裝有錸氣鉬氣滅煙器外套，錸氣鉬氣滅煙器轉(zhuǎn)子的內(nèi)空腔是錸氣鉬氣滅煙器漿液室；在錸氣鉬氣滅煙器外套的垂直軸向截面上部設(shè)有豎直向上的輝鉬精礦粉漿液輸入管和大氣平衡管，并分別與錸氣鉬氣滅煙器轉(zhuǎn)子相應(yīng)位置的通孔聯(lián)通，輝鉬精礦粉漿液輸入管的豎直向上端口與輝鉬精礦粉漿液池聯(lián)通，大氣平衡管的上端口高于輝鉬精礦粉漿液池的液面；在錸氣鉬氣滅煙器外套的垂直軸向截面下部還設(shè)有豎直向下的壓縮空氣輸入管以及L形的輝鉬精礦粉漿液噴嘴，L形輝鉬精礦粉漿液噴嘴中的豎直導(dǎo)管軸線與錸氣鉬氣轉(zhuǎn)子噴漿管的水平軸線相交，L形輝鉬精礦粉漿液噴嘴中的水平導(dǎo)管軸線與所述錸氣鉬氣回轉(zhuǎn)窯尾套的軸線重合；壓縮空氣輸入管的豎直導(dǎo)管軸線與錸氣鉬氣轉(zhuǎn)子壓縮空氣輸入管的水平軸線相交；當(dāng)錸氣鉬氣調(diào)速電機(jī)帶著錸氣鉬氣滅煙器轉(zhuǎn)子在錸氣鉬氣滅煙器外套旋轉(zhuǎn)π/2角度時(shí)，壓縮空氣輸入管中的壓縮空氣將錸氣鉬氣滅煙器漿液室中的定量輝鉬精礦粉漿液吹噴到1200 °C錸氣鉬氣回轉(zhuǎn)窯中心軸線的左端，進(jìn)行無煙焙燒。
[0023]具體的，所述鉬氣氧化焙燒滅煙器包括一臺(tái)鉬氣調(diào)速電機(jī)，鉬氣調(diào)速電機(jī)的軸伸端連接鉬氣滅煙器轉(zhuǎn)子，鉬氣滅煙器轉(zhuǎn)子外密封套裝有鉬氣滅煙器外套，鉬氣滅煙