Реактор деструкции отходов твердых сплавов газообразным цинком

Изобретение относится к металлургии вторичных цветных металлов. Реактор включает футерованный корпус, расположенный внутри корпуса графитовый пенал, выполненный в виде двух стаканов, один из которых расположен в зоне нагрева, а другой - в зоне конденсации, нагревательный элемент, размещенный с внешней стороны стакана в зоне нагрева и соединенный через графитовые электроды с трансформатором, и размещенную в месте контакта стаканов перегородку с осевым отверстием, которая уплотнена высокотемпературной прокладкой. Нагревательный элемент может быть выполнен в виде тонкостенного графитового цилиндра с прорезями. Обеспечивается снижение продолжительности дистилляции цинка и увеличение пористости получаемого продукта. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к металлургии вторичных цветных металлов и может быть использовано для переработки кусковых отходов твердых сплавов на основе карбида вольфрама, титана, тантала с кобальтовой или никелевой связкой.

Известно устройство для переработки лома и отходов твердых сплавов в компрессионно-вакуумном аппарате, соединенном с водоохлаждаемым конденсатором и помещенном в вакуумную печь с нихромовыми нагревателями. Внутри аппарата на графитовом основании, соединенном патрубком с конденсатором, установлен составной реактор из столба фасонных цилиндрических графитовых тарелок с осевыми сквозными патрубками (см. патент ФРГ №3144284, МПК С22В 7/00, С22С 3/00, опубл. 19.05.83).

Недостатками данного устройства являются сложность конструкции, большой расход электроэнергии, а также сложность технологического процесса.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является аппарат для переработки отходов твердых сплавов цинковым способом, включающий вакуумный реактор с графитовым пеналом, выполненным в виде двух стаканов, один из которых расположен в зоне нагрева, а другой - в зоне конденсации, и нагревательный элемент (см. патент РФ №2341571, МПК7 С22В 34/36, 7/00, опубл. 20.12.2008 г.).

Недостатками прототипа являются использование безраздельного реакционного пространства, что снижает массу перерабатываемого материала и, как следствие, снижается производительность аппарата, а также в качестве нагревателя используют толстые стенки графитового стакана, что вынуждает применять высокие токи силового печного трансформатора, что увеличивает расход электроэнергии, снижает скорость разогрева, увеличивает продолжительность процесса.

Задачей предлагаемого технического решения является снижение расхода электроэнергии и стоимости переработки отходов твердых сплавов.

Данный технический результат достигается тем, что в реакторе деструкции отходов твердых сплавов газообразным цинком, включающем вакуумный реактор с графитовым пеналом, выполненным в виде двух стаканов, один из которых расположен в зоне нагрева, а другой в зоне конденсации, и нагревательный элемент, согласно изобретению, графитовый пенал в месте контакта стаканов снабжен перегородкой с осевым отверстием, которая уплотнена высокотемпературной прокладкой, а нагревательный элемент расположен с внешней стороны стакана, расположенного в зоне нагрева, и соединен через графитовые электроды с трансформатором.

Нагревательный элемент выполнен в виде тонкостенного графитового цилиндра с прорезями.

Данная конструкция позволит снизить расход электроэнергии и стоимость переработки отходов твердых сплавов за счет снижения продолжительности дистилляции цинка.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид реактора в разрезе, на фиг. 2 - разрез по Α-A, на фиг. 3 - нагревательный элемент.

Реактор деструкции отходов твердых сплавов газообразным цинком состоит из корпуса 1 с загрузочным люком 2, графитового пенала, выполненного в виде двух стаканов 3, 4, один из которых расположен в зоне нагрева, а другой в зоне конденсации, нагревательного элемента 5, расположенного с внешней стороны стакана 4 и выполненного в виде тонкостенного графитового цилиндра с прорезями 6, и соединен через графитовые электроды 7 с трансформатором (на фиг. 2 не показан).

Графитовый пенал разделен перегородкой 8 с осевым отверстием 9 и уплотнен высокотемпературной прокладкой 10 в месте контакта стаканов 3, 4.

Для контроля и регулирования температуры в зоне нагрева установлена термопара 11, а для создания вакуума корпус 1 снабжен патрубком 12.

Реактор деструкции отходов твердых сплавов газообразным цинком работает следующим образом.

В реактор 1 через загрузочный люк 2 устанавливали графитовый пенал (см. фиг. 1).

В стакан 4 графитового пенала загружали цинк, который располагали в горячей зоне, а в холодную зону стакана 3 загружали отходы твердых сплавов. Внутри реактора, после его герметизации, создавали вакуум через патрубок 12. Нагрев стакана 4 до температуры 950°С осуществляли с помощью нагревательного элемента 5, расположенного с внешней стороны стакана 4, ток к которому поступал от трансформатора через графитовые электроды 7 (см. фиг. 2). Температуру в горячей зоне контролировали при помощи термопары 11.

Газообразный цинк проникал из горячей зоны в зону конденсации через осевое отверстие 9 в перегородке 8 и приводил к деструкции отходов твердых сплавов. После деструкции твердого сплава полученный продукт представлял собой хрупкий пористый цинксодержащий материал, который перемещали из холодной зоны реактора в горячую. Далее процесс повторялся с очередной загрузкой твердых сплавов в холодную зону.

Высокотемпературная прокладка 10 предотвращала проникновение паров цинка из реакционной зоны в вакуумную систему.

Использование предлагаемой конструкции реактора позволит по сравнению с прототипом увеличить пористость продукта, резко снизить продолжительность операции дистилляции цинка и, следовательно, расход электроэнергии и стоимость переработки отходов твердых сплавов.

1. Реактор деструкции отходов твердых сплавов газообразным цинком, включающий футерованный корпус, внутри которого расположен графитовый пенал, выполненный в виде двух стаканов, один из которых расположен в зоне нагрева, а другой - в зоне конденсации, и нагревательный элемент, отличающийся тем, что графитовый пенал в месте контакта стаканов снабжен перегородкой с осевым отверстием, которая уплотнена высокотемпературной прокладкой, а нагревательный элемент расположен с внешней стороны стакана в зоне нагрева и соединен через графитовые электроды с трансформатором.

2. Реактор по п. 1, отличающийся тем, что нагревательный элемент выполнен в виде тонкостенного графитового цилиндра с прорезями.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к металлургии редких металлов, в частности к переработке отходов полупроводниковых соединений на основе галлия. Вакуумный аппарат для разложения фосфида галлия содержит вакуумную камеру, размещенный внутри камеры по оси цилиндрический нагреватель, установленную коаксиально внутри нагревателя на подине колонку испарительных тарелей для фосфида галлия, цилиндрические экраны, концентрично установленные снаружи колонки тарелей и герметично закрытые крышками, трубчатый спиральный водоохлаждаемый конденсатор, установленный над крышками экранов, скруббер для паров пятиокиси фосфора, полученных при разложении фосфида галлия, при этом конденсатор выполнен с эжекторной камерой смешения, содержащей фланцевое соединение с соплом подачи в нее для окисления паров фосфора до пятиокиси фосфора и диффузором для отвода пятиокиси фосфора в скруббер.

Изобретение относится к технологии редких и рассеянных элементов. Способ получения индия высокой чистоты включает вакуум-термическую обработку индия.
Изобретение относится к металлургии, а именно к вакуумной обработке алюминиевых сплавов с литием ответственного назначения с повышенными требованиями к содержанию водорода.

Изобретение относится к области рафинирования цветных металлов, а именно к устройствам для дистилляции висмута. .

Изобретение относится к металлургическому и литейному производству. .
Изобретение относится к металлургии цветных металлов и может быть использовано для рафинирования расплавов из алюминиевых сплавов, преимущественно высоколегированных.

Изобретение относится к переработке радиоактивных отходов, в частности уран-бериллиевых композиций с извлечением урана и радиационно безопасного бериллия, пригодного к применению в народном хозяйстве, а именно к способу получения бериллия из конденсата бериллия переработки уран-бериллиевой композиции.

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано в металлургии титана, в частности при получении титановой губки магниетермическим восстановлением, в частности к способу переработки титановой губки.

Изобретение относится к металлургии вторичных цветных металлов, в частности к аппарату для переработки твердых сплавов цинковым способом при переработке, например, кусковых отходов твердого сплава на основе карбида вольфрама на кобальтовой связке.
Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Для получения кристаллов нитрата кобальта высокой чистоты отработанные катализаторы Co/SiO2 кальцинируют на воздухе, охлаждают и измельчают в порошок.
Изобретение относится к извлечению рутения из отработанного катализатора в виде оксида алюминия, содержащего рутений. Способ включает его сушку, прокаливание, охлаждение и измельчение в черный порошок, содержащий оксид рутения.

Изобретение относится извлечению металлического кобальта, рутения и алюминия из отработанного катализатора Co-Ru/Al2O3 для синтеза Фишера-Тропша. Катализатор подвергают воздействию прокаливанием и восстановительной обработке.

Группа изобретений относится к области обработки красного шлама. Способы включают выщелачивание красного шлама с использованием HCl с получением продукта выщелачивания, содержащего ионы первого металла, например алюминия, и твердое вещество.

Изобретение относится к отражательной печи для переплава алюминиевых ломов. Печь содержит корпус, образованный огнеупорными наружными боковыми, передней и задней торцевыми стенками, накопительную ванну и наклонную площадку, ограниченные подом и стенками, свод, две сливные летки, две поворотные чаши, газоход и сварной каркас, на котором все размещено.

Изобретение относится к способу добычи ванадия, никеля и молибдена из остатков очистки тяжелой сырой нефти. Способ включает пиролиз и сжигание остатков при температурах до 900°C для образования золы.
Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов, может быть использовано для выщелачивания и растворения металлической меди из сырья и промпродуктов. Выщелачивание металлической меди из медьсодержащего материала в растворах серной кислоты проводят с добавкой окислителя при нагревании и наложении переменного тока промышленной частоты.
Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при переработке серебросодержащих цинковых кеков, образующихся при извлечении цинка из сульфидных концентратов.

Изобретение относится к устройству и способу для извлечения из горячего шлака цветных металлов, например алюминия и его сплавов, магния, цинка. Устройство содержит раму со сжимающей шлак оребренной и полой головкой с патрубками с воздушным охлаждением, изложницу для сбора отжатого из шлака металла, установленную на ней шлаковницу, в донной части которой выполнены одно или несколько сквозных дренажных отверстий, уплотнение, размещенное в зазоре между шлаковницей и изложницей, в донной части шлаковницы и/или изложницы выполнено по крайней мере одно сквозное отверстие с соединением для подключения вакуума.
Изобретение относится к переработке цинк-железосодержащих пылей металлургического производства и может быть использовано в черной металлургии. Цинк-железосодержащие пыли формуют в гранулы путем окатывания c углеродным восстановителем, который вводят в шихту в виде суспензии в уксуснокислом растворе с концентрацией 3-10 мас.%.

Изобретение относится к металлургии тугоплавких металлов, а именно к получению порошка вольфрама В реактор загружают вольфрамат щелочноземельного металла и восстановитель в виде магния или кальция.
Наверх