本實(shí)用新型涉及一種冶煉裝置,具體涉及一種高純高白三氧化二銻的冶煉裝置。屬于有色金屬冶煉技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
三氧化二銻是一種重要的化工原料,其在高級(jí)白色阻燃塑料、合成織物、光電材料、高純銻品化工原料等高新技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,而隨著其在精細(xì)領(lǐng)域中的應(yīng)用需求,對(duì)其純度和白度的要求也相應(yīng)的越來(lái)越高。
其中,白度尤其難以控制,影響白度的因素很多,包括:原料中雜質(zhì)含量的影響,作業(yè)溫度,一、二次空氣量大小及比例,冷卻空氣量,以及污點(diǎn)和銻液深度等。其中,根據(jù)大量的生產(chǎn)實(shí)踐發(fā)現(xiàn),作業(yè)溫度在1000±20℃時(shí),生產(chǎn)出的銻白白度高質(zhì)量好;溫度低于900℃,將出現(xiàn)針狀黑體的氧化銻,白度和粒度均不能達(dá)到質(zhì)量要求;溫度過(guò)高,大量的銻蒸氣揮發(fā)出來(lái),一定量的二次空氣難以將產(chǎn)出的銻蒸氣全部氧化,同樣也會(huì)降低三氧化二銻的白度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種高純高白三氧化二銻的冶煉裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案:
一種高純高白三氧化二銻的冶煉裝置,包括冶煉爐和冷卻沉降系統(tǒng),所述冶煉爐上設(shè)有進(jìn)料口、通風(fēng)口和出料口,所述冷卻沉降系統(tǒng)包括依次連接的冷卻水箱和沉降室,其中,出料口與冷卻水箱連接,沉降室的入口到出口方向依次設(shè)有廢料段、粗料段、中料段和細(xì)料段四個(gè)工段,每個(gè)工段的頂部中央分別設(shè)有擋板,底部分別設(shè)有卸料閥,并且,廢料段的底部連接至進(jìn)料口。
優(yōu)選的,所述進(jìn)料口與進(jìn)料斗連接,廢料段的底部連接至進(jìn)料斗。
優(yōu)選的,所述通風(fēng)口與鼓風(fēng)機(jī)連接。
優(yōu)選的,粗料段、中料段和細(xì)料段的底部均與儲(chǔ)料倉(cāng)連通。
優(yōu)選的,粗料段、中料段和細(xì)料段的底部分別與料倉(cāng)Ⅰ、料倉(cāng)Ⅱ和料倉(cāng)Ⅲ連通。
本實(shí)用新型的有益效果:
金屬銻在1300~1500℃條件下充分熔化,然后以較快的降溫速度降溫至500~600℃,使得金屬銻中的雜質(zhì)分離析出,然后通入空氣,升溫至1000~1200℃,使得銻發(fā)生氧化得到三氧化二銻;調(diào)整空氣流量,將所得三氧化二銻隨空氣流入冷卻沉降系統(tǒng),根據(jù)不同的粒徑范圍進(jìn)行沉降,符合粒徑要求的進(jìn)行分類收集或者混合收集皆可,不符合粒徑要求的可返回熔煉爐重復(fù)之前的步驟,避免產(chǎn)品不合格和能源浪費(fèi)現(xiàn)象的發(fā)生。
本實(shí)用新型所得三氧化二銻具有較高的純度和白度,最大粒徑不大于2μm,產(chǎn)品質(zhì)量佳。
附圖說(shuō)明
圖1為混合收集的情況下,本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為分類收集的情況下,本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
其中,1為冶煉爐,2為冷卻水箱,3為沉降室,11為進(jìn)料口,12為通風(fēng)口,13為出料口,14為進(jìn)料斗,15為鼓風(fēng)機(jī),31為廢料段,32為粗料段,33為中料段,34為細(xì)料段,35為擋板,36為卸料閥,37為儲(chǔ)料倉(cāng),38為料倉(cāng)Ⅰ,39為料倉(cāng)Ⅱ,310為料倉(cāng)Ⅲ。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的闡述,應(yīng)該說(shuō)明的是,下述說(shuō)明僅是為了解釋本實(shí)用新型,并不對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行限定。
實(shí)施例1:
如圖1所示,一種高純高白三氧化二銻的冶煉裝置,包括冶煉爐1和冷卻沉降系統(tǒng),冶煉爐1上設(shè)有進(jìn)料口11、通風(fēng)口12和出料口13,冷卻沉降系統(tǒng)包括依次連接的冷卻水箱2和沉降室3,其中,出料口13與冷卻水箱2連接,沉降室3的入口到出口方向依次設(shè)有廢料段31、粗料段32、中料段33和細(xì)料段34四個(gè)工段,每個(gè)工段的頂部中央分別設(shè)有擋板35,底部分別設(shè)有卸料閥36,并且,進(jìn)料口11與進(jìn)料斗14連接,廢料段31的底部連接至進(jìn)料斗14,通風(fēng)口12與鼓風(fēng)機(jī)15連接;粗料段32、中料段33和細(xì)料段34的底部均與儲(chǔ)料倉(cāng)37連通。
一種高純高白三氧化二銻的冶煉工藝,具體步驟如下:
(1)將冶煉爐1的爐溫升高至1300℃,向爐內(nèi)投入金屬銻,使之熔化;
(2)以20℃/min的速度降溫至500℃,通入空氣,空氣流量為30m3,以10℃/min的速度升溫至1000℃,空氣中的氧氣與銻發(fā)生氧化反應(yīng)生成三氧化二銻;
(3)調(diào)整空氣流量為12m3,步驟(2)的三氧化二銻進(jìn)入冷卻沉降系統(tǒng),冷卻至20℃,根據(jù)不同的粒徑范圍沉降,不符合粒徑要求的返回至冶煉爐1,符合粒徑要求的混合收集即得。
實(shí)施例2:
如圖1所示,一種高純高白三氧化二銻的冶煉裝置,包括冶煉爐1和冷卻沉降系統(tǒng),冶煉爐1上設(shè)有進(jìn)料口11、通風(fēng)口12和出料口13,冷卻沉降系統(tǒng)包括依次連接的冷卻水箱2和沉降室3,其中,出料口13與冷卻水箱2連接,沉降室3的入口到出口方向依次設(shè)有廢料段31、粗料段32、中料段33和細(xì)料段34四個(gè)工段,每個(gè)工段的頂部中央分別設(shè)有擋板35,底部分別設(shè)有卸料閥36,并且,進(jìn)料口11與進(jìn)料斗14連接,廢料段31的底部連接至進(jìn)料斗14,通風(fēng)口12與鼓風(fēng)機(jī)15連接;粗料段32、中料段33和細(xì)料段34的底部均與儲(chǔ)料倉(cāng)37連通。
一種高純高白三氧化二銻的冶煉工藝,具體步驟如下:
(1)將冶煉爐1的爐溫升高至1500℃,向爐內(nèi)投入金屬銻,使之熔化;
(2)以20℃/min的速度降溫至600℃,通入空氣,空氣流量為40m3,以10℃/min的速度升溫至1200℃,空氣中的氧氣與銻發(fā)生氧化反應(yīng)生成三氧化二銻;
(3)調(diào)整空氣流量為20m3,步驟(2)的三氧化二銻進(jìn)入冷卻沉降系統(tǒng),冷卻至25℃,根據(jù)不同的粒徑范圍沉降,不符合粒徑要求的返回至冶煉爐1,符合粒徑要求的混合收集即得。
實(shí)施例3:
如圖2所示,一種高純高白三氧化二銻的冶煉裝置,包括冶煉爐1和冷卻沉降系統(tǒng),冶煉爐1上設(shè)有進(jìn)料口11、通風(fēng)口12和出料口13,冷卻沉降系統(tǒng)包括依次連接的冷卻水箱2和沉降室3,其中,出料口13與冷卻水箱2連接,沉降室3的入口到出口方向依次設(shè)有廢料段31、粗料段32、中料段33和細(xì)料段34四個(gè)工段,每個(gè)工段的頂部中央分別設(shè)有擋板35,底部分別設(shè)有卸料閥36,并且,進(jìn)料口11與進(jìn)料斗14連接,廢料段31的底部連接至進(jìn)料斗14,通風(fēng)口12與鼓風(fēng)機(jī)15連接;粗料段32、中料段33和細(xì)料段34的底部分別與料倉(cāng)Ⅰ38、料倉(cāng)Ⅱ39和料倉(cāng)Ⅲ310連通。
一種高純高白三氧化二銻的冶煉工藝,具體步驟如下:
(1)將冶煉爐1的爐溫升高至1300℃,向爐內(nèi)投入金屬銻,使之熔化;
(2)以20℃/min的速度降溫至600℃,通入空氣,空氣流量為30m3,以10℃/min的速度升溫至1200℃,空氣中的氧氣與銻發(fā)生氧化反應(yīng)生成三氧化二銻;
(3)調(diào)整空氣流量為12m3,步驟(2)的三氧化二銻進(jìn)入冷卻沉降系統(tǒng),冷卻至25℃,根據(jù)不同的粒徑范圍沉降,不符合粒徑要求的返回至冶煉爐1,符合粒徑要求的進(jìn)行分類或者混合收集即得;分別收集具體包括:先收集1.5μm的粒徑,再收集0.8μm的粒徑,最后收集0.5μm以下的粒徑。
實(shí)施例4:
如圖2所示,一種高純高白三氧化二銻的冶煉裝置,包括冶煉爐1和冷卻沉降系統(tǒng),冶煉爐1上設(shè)有進(jìn)料口11、通風(fēng)口12和出料口13,冷卻沉降系統(tǒng)包括依次連接的冷卻水箱2和沉降室3,其中,出料口13與冷卻水箱2連接,沉降室3的入口到出口方向依次設(shè)有廢料段31、粗料段32、中料段33和細(xì)料段34四個(gè)工段,每個(gè)工段的頂部中央分別設(shè)有擋板35,底部分別設(shè)有卸料閥36,并且,進(jìn)料口11與進(jìn)料斗14連接,廢料段31的底部連接至進(jìn)料斗14,通風(fēng)口12與鼓風(fēng)機(jī)15連接;粗料段32、中料段33和細(xì)料段34的底部分別與料倉(cāng)Ⅰ38、料倉(cāng)Ⅱ39和料倉(cāng)Ⅲ310連通。
一種高純高白三氧化二銻的冶煉工藝,具體步驟如下:
(1)將冶煉爐1的爐溫升高至1500℃,向爐內(nèi)投入金屬銻,使之熔化;
(2)以20℃/min的速度降溫至500℃,通入空氣,空氣流量為40m3,以10℃/min的速度升溫至1000℃,空氣中的氧氣與銻發(fā)生氧化反應(yīng)生成三氧化二銻;
(3)調(diào)整空氣流量為20m3,步驟(2)的三氧化二銻進(jìn)入冷卻沉降系統(tǒng),冷卻至20℃,根據(jù)不同的粒徑范圍沉降,不符合粒徑要求的返回至冶煉爐1,符合粒徑要求的進(jìn)行分類或者混合收集即得;分別收集具體包括:先收集2μm的粒徑,再收集1μm的粒徑,最后收集0.5μm以下的粒徑。
實(shí)施例5:
如圖2所示,一種高純高白三氧化二銻的冶煉裝置,包括冶煉爐1和冷卻沉降系統(tǒng),冶煉爐1上設(shè)有進(jìn)料口11、通風(fēng)口12和出料口13,冷卻沉降系統(tǒng)包括依次連接的冷卻水箱2和沉降室3,其中,出料口13與冷卻水箱2連接,沉降室3的入口到出口方向依次設(shè)有廢料段31、粗料段32、中料段33和細(xì)料段34四個(gè)工段,每個(gè)工段的頂部中央分別設(shè)有擋板35,底部分別設(shè)有卸料閥36,并且,進(jìn)料口11與進(jìn)料斗14連接,廢料段31的底部連接至進(jìn)料斗14,通風(fēng)口12與鼓風(fēng)機(jī)15連接;粗料段32、中料段33和細(xì)料段34的底部分別與料倉(cāng)Ⅰ38、料倉(cāng)Ⅱ39和料倉(cāng)Ⅲ310連通。
一種高純高白三氧化二銻的冶煉工藝,具體步驟如下:
(1)將冶煉爐1的爐溫升高至1400℃,向爐內(nèi)投入金屬銻,使之熔化;
(2)以20℃/min的速度降溫至550℃,通入空氣,空氣流量為35m3,以10℃/min的速度升溫至1100℃,空氣中的氧氣與銻發(fā)生氧化反應(yīng)生成三氧化二銻;
(3)調(diào)整空氣流量為15m3,步驟(2)的三氧化二銻進(jìn)入冷卻沉降系統(tǒng),冷卻至22℃,根據(jù)不同的粒徑范圍沉降,不符合粒徑要求的返回至冶煉爐1,符合粒徑要求的進(jìn)行分類或者混合收集即得;分別收集具體包括:先收集1.8μm的粒徑,再收集0.7μm的粒徑,最后收集0.5μm以下的粒徑。
實(shí)施例1~5所得三氧化二銻的純度、白度以及粒徑范圍情況見表1。
表1.實(shí)施例1~5的產(chǎn)品情況
從表1可以看出,本實(shí)用新型所得三氧化二銻具有較高的純度和白度,最大粒徑不大于2,產(chǎn)品質(zhì)量佳。
上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述,但并非對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制,在本實(shí)用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以內(nèi)。