難溶稀貴金屬物料的微波加壓溶解裝置的製作方法

2023-09-22 10:27:20

專利名稱：難溶稀貴金屬物料的微波加壓溶解裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種難溶稀貴金屬物料的微波加壓溶解裝置，尤其適用於難溶稀 貴金屬物料的快速溶解和腐蝕性極強的體系。
背景技術：
稀貴金屬具有以下綜合的性質高熔點，高硬度，低膨脹係數，特別優越的化學穩 定性(抗腐蝕性)和高溫抗氧化性。而稀貴金屬的提取、分離、精煉和稀貴金屬化合物製備 過程中都需將其溶解，所以稀貴金屬溶解尤其重要，而由於稀貴金屬的化學性質穩定溶解 非常困難。稀貴金屬溶解主要分為氯化溶解和預處理活化溶解2類，(1)氯化溶解包括①火 法氯化在高溫下用氯氣將鉬族金屬轉化為可溶性氯化物，因為各種金屬氯化物的穩定性 及氯化物熔點的差別，氯化的溫度範圍應嚴格控制在550 600°C，需要指出，在規模較小 的貴金屬精煉中，Rh和Ir的粉狀粗金屬難用溼法氯化溶解時，中溫氯化焙燒仍是有效轉溶 的可靠方法。②溼法氯化(水溶液氯化)鉬族金屬是正電性金屬，除化學反應活性很強的 細粉狀金屬鈀可緩慢溶解在濃硝酸和濃硫酸中外，其它鉬族金屬不溶於任何單一無機酸， 必須在酸性溶液中加入強氧化劑，使氧化電位超過鉬族金屬的電極電位，才能奪取電子使 鉬族金屬氧化為離子進入溶液。用鹽酸加入氧化劑，如HNO3(王水)、Cl2、NaClO3等氧化溶 解Pt、Pd、Au巳成為普遍使用的方法。(2)、預處理活化溶解在實際應用中發現，無論粉狀、 海綿狀和塊狀的Pt、Pd，都能用王水溶解，而副鉬族金屬，特別是Rh、Ir,儘管都是粉狀或海 綿狀，其溶解性能卻取決於獲得金屬的途徑。當它們在原始物料中與賤金屬呈固溶體合金 狀態，用溼法冶金技術分離賤金屬後從固溶體中脫落形成以微細活性金屬狀態存在於鉬族 金屬精礦中時，溶解性能就好。預處理提高溶解活性，製備高質量、高濃度貴金屬溶液的主 要方法有①過氧化鈉熔融法，處理鋨銥礦和精煉過程中含副鉬族金屬的中間產品；②賤 金屬(Al、Zn、Cu)熔融還原法，如Cu或Al熔融活化Ir材，Al+ZruAl+Zn+Cu熔融活化Rh-Ir 合金，Al熔融活化貴金屬精礦及其他含貴金屬物料；③鋶熔鋁熱還原法等。氯化溶解由於使用的氧化劑在反應過程中有廢氣產生，環境汙染嚴重，且溶解效 率低下，生產周期長。預處理活化溶解，雖然溶解效率高，但多了熔煉工序，增加了生產成 本。呂順豐等人公知了一項貴金屬電化學溶解的方法(申請號=03153292. 6)，該發明採用 電化學溶解貴金屬，但且針對能導電的貴金屬。為此，昆明貴金屬研究所發明一種用於貴金 屬難溶物料的溶解裝置(申請號200820081404. 8)，該裝置對於貴金屬難溶物料的溶解效 果良好，但由於溶解氣氛腐蝕性強，對攪拌漿接頭及反應釜壁仍有腐蝕，內膽採用了防腐材 料內膽，外壁加熱傳熱差。
發明內容為了克服現有的裝置攪拌漿接頭及反應釜壁有腐蝕，以及內膽採用了防腐材料內 膽，外壁加熱傳熱差的問題，本實用新型提供一種難溶稀貴金屬物料的微波加壓溶解裝置，
3本裝置不僅能使難溶稀貴金屬物料快速溶解，而且有效解決了攪拌漿接頭及反應釜內壁的 腐蝕，提高了反應物料加熱效率。本難溶稀貴金屬物料的微波加壓溶解裝置，包括密閉反應釜體(1)，釜體滾動環 ⑵，釜體物料進出口⑶，反應釜體轉動支架⑷，紅外測溫儀(5)，反應釜體轉動電機(6)， 傾倒支架(7)，反應釜體傾倒手柄(8)，微波加熱源(9)，防爆片(10)，反應釜體轉動皮帶 (11)，反應釜微波透射窗A，密閉反應釜體(1)兩邊安裝有滾動環(2)，中間是反應釜體轉動 皮帶(11)；密閉反應釜體(1) 一端是反應物料進出口(3)，另一端是防爆片(10)；密閉反應 釜體(1)通過釜體兩邊安裝的滾動環(2)安裝在支架(4)上；轉動支架(4)上面安裝有微 波加熱源(9)和紅外測溫儀(5)；密閉反應釜體⑴的轉動由轉動電機(6)通過反應釜體 轉動皮帶(11)帶動。密閉反應釜體(1)為空心密閉結構，與料液接觸的內壁選用玻璃、陶 瓷、聚四氟乙烯、塑料中的一種，外壁選用耐溫耐壓鋼材。密閉反應釜體(1)的容積為1 100L,耐溫0 260°C，耐壓0 3Mpa。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是反應釜外壁選用耐溫耐壓鋼 材，耐壓3Mpa，外壁上留有微波透射窗，該窗用於微波加熱反應物料和溶液，以及反應溫度 監測，反應釜內壁採用了全密封防腐材料，由於內壁採用了全密封，有效解決了內膽反應釜 存在的攪拌漿接頭及反應釜內壁的腐蝕，且能承受鹽酸加強氧化劑體系，該防腐材料能夠 透射微波，耐溫260°C，耐壓3Mpa。釜體一端是物料進出口，反應物料及溶液由此口進出，另 一端安裝防爆片，防止反應釜內壓過高帶來的安全隱患。釜體兩邊安裝有滾動環，反應釜體 通過滾動環安裝在轉動支架上，反應釜體可以自由轉動，反應釜體轉動由轉動電機通過反 應釜體轉動皮帶帶動，使難溶稀貴金屬物料與溶解充分接觸，提高反應效率。在反應釜體下 面轉動支架上安裝有微波加熱源和紅外測溫儀，微波通過微波透射窗對反應釜內的反應物 料和溶解液直接加熱，以提高熱效率，同時紅外測溫儀監測反應釜內反應溫度，紅外測溫儀 與微波加熱源連接當反應溫度低於設定溫度時啟動微波加熱系統，開始加熱，當反應溫度 高於設定溫度時關閉微波加熱系統，停止加熱。當反應溫度到達設定溫度時，由於反應釜體 是密閉的，這時反應釜體內將產生一定的壓力，使難溶稀貴金屬物料在高溫高壓下迅速溶 解。以上設備置於反應釜傾倒支架上，通過傾倒手柄控制反應釜體傾斜，以便裝填或放出反 應物料和溶液。本實用新型和現有技術相比所具有以下優點1、由於內壁採用了全密封防腐材料，所以能承受腐蝕性極強的鹽酸加強氧化劑體 系，且不產生腐蝕性極強的廢氣，環保效益明顯。2、反應釜體轉動攪拌反應物料及溶液，有效解決了攪拌漿接頭及反應釜內壁的腐 蝕問題，延長設備的使用壽命。3、微波透射加熱，加熱速度快，熱效率高，有效解決了傳統反應釜體外加熱傳熱慢 能耗高的缺陷。4、紅外測溫儀與微波加熱源連動，能自動控制反應釜體內的反應溫度和壓力，同 時反應釜體上設置有防爆片，設備安全性好。5、本裝置可在高溫、高壓下使用，有效提高了難溶稀貴金屬物料的溶解速度和溶 解效率，減少稀貴金屬物料的返料，縮短生產周期。以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。


圖1是本實用新型裝置的結構示意圖。其中，1.密閉反應釜體，2.釜體滾動環，3.反應物料進出口，4.反應釜轉動支架， 5.紅外測溫儀，6.轉動電機，7.反應釜傾倒支架，8.釜體傾倒手柄，9.微波加熱源，10.防 爆片，11.反應釜體轉動皮帶。圖2為
圖1的A-A剖視圖。其中，101.內壁選用玻璃、陶瓷、聚四氟乙烯、塑料中的一種，102外壁選用耐溫耐 壓鋼材。
具體實施方式
在
圖1中，旋轉反應釜體傾倒手柄(8)，使設置於反應釜傾倒支架(7)上的反應釜 轉動支架(4)和密閉反應釜體(1)同時轉動，至釜體物料進出口(3)在上，防爆片(10)在 下，開啟料進出口(3)，將需要溶解的難溶稀貴金屬物料和反應浸出溶液及氧化劑放入密閉 反應釜體(1)中，關閉料進出口(3)，旋轉反應釜體傾倒手柄(8)使設備復位，將紅外測溫儀 (5)設置在所需反應溫度，這時安裝在轉動支架(4)上的微波加熱源(9)開始工作，微波通 過微波透射窗A加熱待反應的難溶稀貴金屬物料和反應浸出溶液，同時，開啟反應釜體轉 動電機(6)，通過反應釜體轉動皮帶(11)帶動反應釜體旋轉，通過反應釜體旋轉攪拌難溶 稀貴金屬物料，使難溶稀貴金屬物料與浸出溶液充分接觸，當反應溫度到達設定溫度時，由 於反應釜體(1)是密閉的，這時反應釜體(1)內將產生一定的壓力，使難溶稀貴金屬物料迅 速溶解，待難溶稀貴金屬物料溶解充分，關閉體轉動電機(6)和加熱微波加熱源(9)，待釜 內溫度降至溶液沸點下旋轉反應釜體傾倒手柄(8)，使密閉反應釜體(1)轉至釜體物料進 出口(3)在上，開啟料進出口(3)，再旋轉反應釜體傾倒手柄(8)倒出溶解好的稀貴金屬溶 液。
權利要求一種難溶稀貴金屬物料的微波加壓溶解裝置，包括密閉反應釜體(1)，釜體滾動環(2)，釜體物料進出口(3)，反應釜體轉動支架(4)，紅外測溫儀(5)，反應釜體轉動電機(6)，傾倒支架(7)，反應釜體傾倒手柄(8)，微波加熱源(9)，防爆片(10)，反應釜體轉動皮帶(11)，反應釜微波透射窗A，所述密閉反應釜體(1)兩邊安裝有滾動環(2)，中間是反應釜體轉動皮帶(11)；密閉反應釜體(1)一端是反應物料進出口(3)，另一端是防爆片(10)；密閉反應釜體(1)通過釜體兩邊安裝的滾動環(2)安裝在支架(4)上；轉動支架(4)上面安裝有微波加熱源(9)和紅外測溫儀(5)；密閉反應釜體(1)的轉動由轉動電機(6)通過反應釜體轉動皮帶(11)帶動。
2.如權利要求1所述的難溶稀貴金屬物料的微波加壓溶解裝置，其特徵在於，所述密 閉反應釜體(1)為空心密閉結構，與料液接觸的內壁選用玻璃、陶瓷、聚四氟乙烯、塑料中 的一種，外壁選用耐溫耐壓鋼材。
3.如權利要求1所述的難溶稀貴金屬物料的微波加壓溶解裝置，其特徵在於，所述密 閉反應釜體(1)的容積為1 100L，耐溫0 260°C，耐壓0 3Mpa。
4.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述密閉反應釜體(1)的反應物料進出通過 置於反應釜傾倒支架(7)上的反應釜體傾倒手柄(8)控制。
5.如權利要求1所述的難溶稀貴金屬物料的微波加壓溶解裝置，其特徵在於，所述紅 外測溫儀(5)與微波加熱源(9)連接。
6.如權利要求1所述的難溶稀貴金屬物料的微波加壓溶解裝置，其特徵在於，所述密 閉反應釜體(1)上留有微波透射窗A。
專利摘要本實用新型公開了一種難溶稀貴金屬物料的微波加壓溶解裝置，涉及微波加壓溶解難溶稀貴金屬物料生成貴金屬溶液的裝置，特別適用於鹽酸帶壓體系顆粒狀及粉狀稀貴金屬物料的溶解。本裝置主要包括密閉反應釜體(1)，釜體滾動環(2)，釜體物料進出口(3)，防爆片(10)，反應釜體轉動支架(4)，微波加熱源(9)，紅外測溫儀(5)，反應釜體轉動電機(6)，反應釜體轉動皮帶(11)，反應釜傾倒支架(7)，反應釜體傾倒手柄(8)，微波透射窗A。由於採用了密閉反應釜體轉動攪拌反應物料，解決了傳統攪拌器接頭腐蝕問題，微波加熱解決耐腐蝕內襯傳熱差的問題，加壓溶解有效提高了難溶稀貴金屬物料的溶解效率。
文檔編號C22B11/00GK201746582SQ20102014488
公開日2011年2月16日 申請日期2010年3月30日 優先權日2010年3月30日
發明者吳曉峰, 汪雲華, 童偉鋒, 範興祥, 趙家春 申請人:昆明貴金屬研究所