一种硅质矿物闭路提取铍的装置的制作方法

[0001]
本实用新型属于冶金技术领域，具体涉及一种硅质矿物闭路提取铍的装置及其提取方法。


背景技术：

[0002]
铍是一种属于轻稀有金属，性能较为特殊的材料，它的某些性能特别是核性能和物理性能是其它任何金属材料所不能替代的。铍的熔点较高，为1284
°
c左右，比铝、镁高出近1倍。铍的比强度较大，已超过钛合金和铝合金，比钢大4倍，并在高温中保持着应有的强度。铍的比弹性模量也较大（即弹性模量/密度）是不锈钢的6倍，铍的原子量小，中子俘获截面小而散射截面又特别高。所以，铍很适合于核工业要求的特种工程材料之一。
[0003]
在新兴领域中，核技术领域首先大量应用金属铍作为结构材料，金属铍作为中子减速体和反射体大量用于核反应堆，尤其是用于试验反应堆和核武器，还可能用于核医疗装置中发生微粒子的铍靶，热核聚变装置中等离子体聚，限环的镀层材料等。用于多种空间飞行器的结构材料，包括卫星及飞船所用的基架，梁柱，固定桁梁，前置框架，旋转与消旋平台，卫星用太阳能板的基架等，铍板材也曾用于制作卫星蒙皮，导弹转接壳体，蜂窝板，仪表安装板以及飞机结构的翼箱和尾舵等主要部件。铍在空间结构中的应用使部件重减少20-50%，从而可大量节省发射及使用投资，而铍部件的加工及性能在这些应用试验中都没发生过重大问题。 主要是因为铍具有优异的比刚度，良好的尺寸稳定性及热膨胀相容性，多种导弹、飞机、潜艇、航天飞机以至长航距民航飞机都使用了装有铍制精密仪表部件的惯性导航系统，大大提高了导航精度，铍已成为制造陀螺仪、加速度表、常平架及平台的基本结构材料。用铍制造的其它精密仪器部件还有基体跟踪器、惯性轮、反作用轮，正比计算器的壳体，空间用照相机的外壳高速摄影机的旋转式镜体，卫星用的摆动式扫描镜体，在大直径筒形高掠射望远镜，小直径x射线显微镜中都有应用，轻量激光光学系统，如激光通迅、高速传真系统等。利用铍的优良热学性能的领域包括以铍作为吸热材料的飞船鼻锥、散热器、黑匣子等在热系统中还兼有负载功能的飞机刹车盘、火箭发动机推进室等，铍已经成为国民经济建设中不可缺少的重要工业材料。
[0004]
现在常规的工业生产方法，（一）、一酸一碱法，即先用硫酸使铍成为离子状态进入溶液，然后用碱使溶液中离子态的铍以氢氧化物的形态析出。（二）、一酸两碱法，先用碳酸钠与矿物熔成铍玻璃，用硫酸浸出，用氨水沉淀，用氢氧化钠溶解，水解得氢氧化铍，煅烧得氧化铍。该工艺流程长，工序多，设备复杂，相应的无名损失大，氧化铍回收率低，产品质量不稳定，废水量大，废渣量多，适应性窄，环境污染大。


技术实现要素：

[0005]
本实用新型的目的在于提供一种硅质矿物闭路提取铍的装置。
[0006]
本实用新型的是这样实现的，包括微波干燥器-、雷蒙磨-、集料器和集尘器-，所述的微波干燥器-下游顺序设置雷蒙磨-和集料器，所述的集料器的粉尘出口连接集尘器-，物
料出口连接铁氟酸盐混合器-，铁氟酸盐混合器-的物料出口连接等离子气化熔融炉，等离子气化熔融炉的物料出口连接破碎机-，破碎机-顺序连接雷蒙磨-、储料罐、集尘器-、气液混合器-、循环浸出罐、带式真空过滤机-、沉淀池和带式真空过滤机-，所述带式真空过滤机-的沉淀物出口连接干燥塔-，干燥塔-连接碳料混合器，碳料混合器连接微波碳热还原炉。
[0007]
本实用新型的有益效果：铍的盐类及氧化物具有一定的毒性，在生产过程中不能泄露，本实用新型的特殊连接结构针对铍的闭路提取设计，具有回收率高，药物循环使用，节能，安全，环保，气、液、固三零排放。
附图说明
[0008]
图1为本实用新型整体结构示意图；
[0009]
图中：1-破碎机-，2-微波干燥器-，3-微波电源，4-控制器，5-微波发生器，6-运输机，7-下料机-，8-雷蒙磨-，9-集料器,10-集尘器-,11-铁氟酸盐混合器-,12-等离子气化熔融炉，13-集尘器-,14-气液混合器-,15-空气净化器-,16-干燥塔-,17-集尘器-,18-破碎机-,19-下料机-,20-雷蒙磨-,21-储料罐，22-集尘器-，23-气液混合器-，24-空气净化器-，25-循环浸出罐，26-带式真空过滤机-，27-沉淀池，28-带式真空过滤机-，29-干燥塔-，30-集尘器
ⅴ
，31-碳料混合器，32-微波碳热还原炉，33-金属铍产品回收装置，34-气液混合器-，35-空气净化器-，36-超声波清洗机，37-二氧化硅回收装置，38-铁氟酸盐合成器-，39-带式真空过滤机-，40-干燥塔-，41-集尘器
ⅵ
。
具体实施方式
[0010]
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但不得以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型教导所作的任何变更或改进，均属于本实用新型的保护范围。
[0011]
如图1所示，一种硅质矿物闭路提取铍的装置，包括微波干燥器-2、雷蒙磨-8、集料器9和集尘器-10,所述的微波干燥器-2下游顺序设置雷蒙磨-8和集料器9，所述的集料器9的粉尘出口连接集尘器-10，物料出口连接铁氟酸盐混合器-11，铁氟酸盐混合器-11的物料出口连接等离子气化熔融炉12，等离子气化熔融炉12的物料出口连接破碎机-18，破碎机-18顺序连接雷蒙磨-20、储料罐21、集尘器-22、气液混合器-23、循环浸出罐25、带式真空过滤机-26、沉淀池27和带式真空过滤机-28，所述带式真空过滤机-28的沉淀物出口连接干燥塔-29，干燥塔-29连接碳料混合器31，碳料混合器31连接微波碳热还原炉32。
[0012]
所述的等离子气化熔融炉12的烟尘出口连接集尘器-13，集尘器-13的烟气出口连接气液混合器-14，气液混合器-14连接空气净化器-15，空气净化器-15沉淀物出口连接干燥塔-16，干燥塔-16连接集尘器-17，集尘器-17的废气出口连接气液混合器-14。
[0013]
所述的集尘器-17、集尘器-13的微尘出口连接铁氟酸盐混合器-11。
[0014]
所述的带式真空过滤机-28的液体出口连接铁氟酸盐合成器-38，铁氟酸盐合成器-38顺序连接带式真空过滤机-39、干燥塔-40和集尘器
ⅵ
41、所述的集尘器
ⅵ
41的微尘出口连接铁氟酸盐合成器-38的物料进口和/或铁氟酸盐混合器-11的物料进口。
[0015]
所述的干燥塔-29连接集尘器
ⅴ
30，集尘器
ⅴ
30连接碳料混合器31，干燥塔-29的水蒸气出口连接气液混合器-34，气液混合器-34连接空气净化器-35。
[0016]
所述的带式真空过滤机-26的固体出口连接超声波清洗机36。
[0017]
所述的气液混合器-23与空气净化器-24之间通过循环泵形成回路结构。
[0018]
所述的循环浸出罐25的顶部为物料进口，底部为物料出口，进口和出口之间通过循环泵形成回路结构，循环浸出罐25和带式真空过滤机-26之间的物料通道上设置阀门。
[0019]
所述的气液混合器-34与空气净化器-35之间通过循环泵形成回路结构。
[0020]
所述集尘器-10的粉尘出口连接铁氟酸盐混合器-11。
[0021]
所述的微波干燥器-2的物料进口连接破碎机-1。
[0022]
所述的微波干燥器-2物料出口顺序连接运输机6和下料机7，所述的下料机7连接雷蒙磨8。
[0023]
下面以具体实施方式来说明本实用新型的工作原理:
[0024]
由于矿物开采出来都是露天堆放，有一定的表面水，经破碎机-1破碎以后送入微波干燥器-2进行干燥，微波干燥器-2由微波电源3经控制器4调整合适的功率给微波发生器5，微波发生器5把微波能提供给微波干燥器-2进行物料干燥，干燥后的物料送至运输机6送往下料机7进行定量送入雷蒙磨-8进行粉碎至0.074mm，由集料器9进行收集，雷蒙磨-8与集料器9产生的粉尘由集尘器-10进行回收，干净空气排放，集料器9的物料与集尘器-10收集的粉尘一同送往铁氟酸盐混合器-11，物料与药物比为5:4.5进行混合。
[0025]
经铁氟酸盐混合器-11混合后送往等离子气化熔融炉12进行熔炼成铍玻璃，等离子气化熔融炉12的烟尘由集尘器-13进行分离，烟气送入气液混合器-14混合后，在空气净化器-15用氢氧化钠或碳酸钠进行沉淀净化，达到环保标准排放，空气净化器-15的沉淀物送至干燥塔-16进行干燥，由集尘器-17进行收集，废气送往气液混合器-14混合后送空气净化器-15净化，集尘器-13和集尘器-17收集的微尘反送回铁氟酸盐混合器-11混合再利用。
[0026]
等离子气化熔融炉12熔炼出来的铍玻璃冷却后送破碎机-18进行破碎后送往下料机19均衡送给雷蒙磨-20磨至0.050mm送往储料罐21，微尘由集尘器-22收集，废气送气液混合器-23进行混合后送空气净化器-24用氢氧化钠或碳酸钠进行净化处理，废气达到环保标准排放，沉淀物与储料罐21的物料和集尘器-22的微尘一起送往循环浸出罐25用纯净水常温浸出铍。
[0027]
通过检测循环浸出罐25的浸出液，确认铍已经完全浸出后打开循环浸出罐25的阀门送往带式真空过滤机-26进行过滤，液体送往氢氧化铍恒温沉淀池27，用循环泵进行搅拌，用氢氧化钠调整ph值为11，停止搅拌，控制液体温度为80~100摄氏度，保温10-30分钟以沉淀完全为终点，反应物料送至带式真空过滤机-28进行过滤，液体送往铁氟酸盐合成器-38再利用，沉淀物送往干燥塔-29干燥塔进行脱水干燥，干燥后由集尘器
ⅴ
30收集后送到碳料混合器31进行氢氧化铍与电极级高纯石墨1:0.5~1混合，混合后送入微波碳热还原炉32进行还原成金属铍产品通过金属铍产品回收装置33收集，电极级高纯石墨循环使用，微波碳热还原炉32的烟尘与干燥塔-29的水蒸气一同送入气液混合器-34，在空气净化器-35中用氧化钙进行吸收二氧化碳成为碳酸钙副产品。
[0028]
由于硅质矿物含硅量在90-95%之间，故带式真空过滤机-26过滤出来的固体通过超声波清洗机36进行清洗，固体物几乎全部是二氧化硅，通过二氧化硅回收装置37收集，可以作为制作沉淀白炭黑的原料，液体送往铁氟酸盐合成器-38，加入氟化钠成饱和溶液，再
滴加三氯化铁溶液以沉淀完全为终点，经带式真空过滤机-39过滤，液体循环使用，沉淀物送往干燥塔-40干燥，干燥物由集尘器
ⅵ
41收集后返送至铁氟酸盐混合器-11重新配料，集尘器
ⅵ
41的微尘返回铁氟酸盐合成器-38循环利用。

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除