[实用新型]真空热还原及热分解提取镁及钼的专用炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种矿物的真空熔炼设备，尤其是一种真空热还原及热分解提取镁及钼的专用炉。

背景技术

一、目前镁的生产方法一直采用加拿大的皮江法，皮江法又称白云石硅热还原法，根据其化学反应式及摩尔量理论计算可知：每生产出一吨镁必须消耗8吨原料，实际上大多数镁厂需要10吨原料才产出1吨镁。

皮江法还存在如下严重缺点：

1、皮江法是用煤气或燃油直接烧还原罐的外壁至1200℃，通过还原罐把热传给炉料，因此对还原罐材料要求太苛刻，要求耐高温、抗氧化、高强度、而高温气态镁和液态镁的腐蚀，还要高温下不变形、不开裂，有良好导热性。我国镁厂选用的罐体材料是价格昂贵的高铬镍不锈钢，但实际上任何不锈钢材料都无法满足上述苛刻要求，因此皮江法的致命点之一是还原罐使用寿命短、耗材高、成本高。

2、由于不锈钢罐体最高使用温度为1200℃，还原温度不够，还原速度慢，还原率很低，因此镁的最高回收率仅75％，有些厂家回收率只能达到60％，镁资源浪费大。

3、皮江法每炼出1吨镁需要消耗8～10吨原料，其中硅铁还原剂的用量很大，价格昂贵、成本很高。

4、镁的产出量只占投料量的10～12％，说明绝大多数能量是消耗在废渣上，能耗大是皮江法的又一致命缺点。

5、镁的亲氧性很高，一旦罐体产生微小裂纹，漏入很微量的空气，罐内的气态和液态镁立即剧烈燃烧，不但得不到产品镁，难免发生爆炸事故，后果不堪设想，安全问题是皮江法炼镁的又一缺点。

二、金属硫化物常规熔炼装置中存在的问题：

现以二硫化钼(MoS₂)提取钼为例：常规方法是首先将MoS₂进行氧化焙烧，使硫化物变成氧化物(MoO₃)，再进行常规的还原熔炼或湿法熔炼。存在的问题是工艺流程复杂，环境污染严重，设备投资大，首先氧化焙烧无法避免SO₂的污染，即使设立制酸系统，也同样有污染，只是污染程度不同而已。若SO₂浓度达不到制酸条件，也难以制成硫酸。湿法熔炼同样存在废水废气的污染。

实用新型内容

针对以上不足，本实用新型提出一种真空热还原及热分解提取镁及钼的专用炉，炉型用于真空碳热还原方面，可把多种高熔点有色金属氧化物用碳还原出相应的金属。如在真空条件下加热，可用碳把氧化镁还原成金属镁，同时产出副产品CO，用于真空热分解方面，可把多种高熔点金属硫化物分解出相应的金属，同时产出副产品硫磺。如MoS₂在真空条件下加热，可直接分解出金属钼，同时产出副产品硫磺。又如：毒砂矿在真空条件下加热，可直接从毒砂矿中一步得到金属砷产品等。这种炉型之所以能把多工序的复杂熔炼过程简化为简单的还原或分解过程，其重要原因是在真空条件下熔炼，可使化学反应所需的温度降低很多，随之熔炼难度也相应降低，不仅解决了环保问题，还得到有价值的副产品。该真空熔炼设备同样适用于其它有色金属氧化物的真空碳热还原技术。

本实用新型的目的是通过如下方式来实现的：

一种真空热还原及热分解提取镁及钼的专用炉，包括真空加料器、坩锅熔炼室、水冷真空储料斗、炉底液压升降排料装置、排料漏斗，冷凝器，真空容器、由中频变频电器系统、电热电容器装置和中频感应器组成的中频感应加热装置，罗茨旋片真空机组、可升降式真空容器移动小车、料车，中频感应器套装于坩锅熔炼室外面，其特征在于：坩锅熔炼室顶部装有炉顶聚排气室，炉顶聚排气室的顶部和侧面分别通过装设有双保险阀门的管道和排气管与真空加料器和冷凝器相连，坩锅熔炼室底部与水冷真空储料斗连接，水冷真空储料斗下部通过装设有双保险阀门的管道与排料漏斗连接；冷凝器底部通过装设有双保险阀门的管道与真空容器连接；所述的真空加料器、坩锅熔炼室、水冷真空储料斗、排料漏斗和真空容器均通过装有高真空蝶阀或双保险阀门的管道与罗茨旋片真空机组相连；冷凝器通过一熔炼及冷凝系统抽气管和真空过滤冷却器与罗茨旋片真空机组连接。

所述的坩锅熔炼室内部中心位置垂直安装有中心聚排气管，中心聚排气管上端与炉顶聚排气室相通，下端与位于水冷真空储料斗内的炉底液压升降排料装置的活塞杆连接，炉底液压升降排料装置带动中心聚排气管一起下降使坩锅熔炼室和水冷真空储料斗贯通。

所述的坩锅熔炼室是用不导磁、不导电、耐高温、高强度、高气密性的材料制成。

所述的装在坩锅熔炼室外部的真空炉壳用不导电、耐高温、高强度、高气密性的材料制成。