[实用新型]合成反应釜

说明书

一、技术领域

本实用新型涉及冶金领域，具体涉及一种制备金属锂用的合成反应釜。

二、背景技术

金属锂在现代工业和科学技术中具有非常重要的地位，广泛应用于电子、化工、医药、玻璃、橡胶、陶瓷、核工业、航空航天、金属冶炼、机械制造等领域。用金属锂生产的锂铝合金和镁锂合金，由于其抗疲劳性能好、强度高、韧性好、重量轻，在发达国家广泛用于航空航天工业，以替代铝镁合金。镁锂合金是制造导弹外壳的不可替代的材料，在汽车制造业，这两种合金的用量也逐年增加。据预测，世界上锂铝合金的年需求量大约为60万吨，仅此一项就需消耗金属锂1.5万吨，其市场潜力巨大。

目前，金属锂的工业生产方法主要有熔盐电解法和真空热还原法。熔盐电解法系采用氯化锂为原料，在熔融电解槽内电解时分解为金属锂和氯气，在阴极析出锂，在阳极析出氯气。该法的最大缺点是电解时产生氯气污染严重，且产品质量不易控制，生产成本高。真空热还原法采用碳酸锂为原料，经过高温加热，利用铝粉还原出金属锂，具有流程短、产品质量好、无环境污染等优点，不过也存在着回收率低、设备结构复杂的缺点。该法还同时采用了新的精制提纯技术，大幅度提高了产品纯度，其最高纯度可达99.96％，而且不产生任何废弃物，副产品为含锂化合物，可直接用于电解铝工业，所需原料均可在国内解决。

采用真空热还原法制取金属锂的工艺过程中，用于把原料Li₂CO₃(1#料)与AL₂O₃(2#料)分解合成为下一步还原反应的原料X(3#料)的合成反应釜是一个关键设备。合成反应釜的使用工序要求是：装填的原料需经压制成球团状，然后均匀地摆布在反应釜内的多层提蓝式托盘内，运行前需要把反应釜内抽成真空，反应时间超过12小时。由此可以看出，现有技术中存在的缺陷是：合成反应釜工序要求复杂且苛刻，由于在反应釜内设置有多层提蓝式托盘，而且原料须均匀地摆布其上，致使反应釜内的装料量受到严格限制，反应釜内的空间利用率极低，反应时间过长。

三、实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种结构简单，操作方便，生产效率高的合成反应釜。

本实用新型的目的是通过下述技术方案来实现的：

本实用新型的合成反应釜，包括罐体、内胆、上盖，罐体为圆筒形，内胆置于罐体内，内胆上口有半封闭圆台，其特征在于：还包括有搅拌器和转盘，搅拌器主轴上至少设置一个搅拌棒，搅拌器上部有一圆盘，圆盘下面设有三个滚轮，内胆底部设有手动的翻板阀，开启即可放出物料。工作时搅拌器置于内胆内，搅拌器主轴上端穿过上盖中央的圆孔和转盘的中央圆孔。搅拌时，转盘和搅拌器主轴一起转动，转盘与上盖之间形成滑动摩擦。搅拌器上端的三个滚轮可以使搅拌器在内胆上口的半封闭圆台上进行平滑、顺畅地转动，同时起到相关设备间同轴心(定心)的作用。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型由于增加了搅拌器，去除了釜内的多层提蓝式托盘，提高了釜内的空间利用率；原料也无需压制成球团状和均匀地摆布放置，运行前也无需把反应釜内抽成真空。本实用新型由于采用非密闭结构，可适用于两种以上化学原料(粉体)，在受热发生化学反应过程中，同时产生气体需要排放时，方便反应过程中气体的排放，从而防止因反罐内压力过大发生喷料，使原料反应进行彻底。

传统的合成反应流程为：

450～900℃

配料-压制-入罐——合成反应-破碎-过筛

使用本实用新型后，反应流程可简化为：

450～850℃

配料-入罐——合成反应-过筛

因此，采用本实用新型简化和缩短了合成反应的工艺流程，有效地提高生产效率。合成反应时间由原来的12小时缩短到6-8小时之间，合成反应率较现有技术有了提高，反应产物3#料在压制还原反应炉料时，可以不添加任何助剂，成型良好，压制好的球团密度可以达到2.08g/cm3，这将有利于还原反应的充分进行，对提高产品的直收率起着至关重要的作用。

四、附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是搅拌器的结构示意图；

图3是图2的A-A向视图；

图4是内胆结构示意图；

图5是图4的B-B向视图。

五、具体实施方式

下面通过实施例进一步说明本实用新型，本实用新型不仅限于所述实施例。

本实用新型合成反应釜的实施例，如图1、2所示，包括罐体5、内胆6、上盖2，罐体5为圆筒形，内胆6置于罐体5内，内胆6上口有半封闭圆台4，还包括有搅拌器8和转盘1，搅拌器主轴3上设置四个搅拌棒7，四个搅拌棒7均匀地分布在搅拌器主轴3上，搅拌器主轴3和四个搅拌棒7均采用管式结构，且在其上开有数个孔，即可以减轻搅拌器的总重量，又可以使物料在合成过程中产生的气体及时充分地排出合成反应釜；四个搅拌棒7底部为半开口状，这样可以使物料充分搅拌。搅拌器8上部有一圆盘10，圆盘10下面设有三个滚轮9，在圆盘10上部的搅拌器主轴3上设有一方形结构块11，内胆6底部设有手动的翻板阀13，手动连杆14与翻板阀板15为绞连接，旋转手动连杆14，即可放出物料。工作时，搅拌器8置于内胆6内，搅拌器主轴3上端穿过上盖2中央的圆孔和转盘1的中央圆孔，搅拌器主轴3上的方形结构块11镶嵌在转盘1下部的方形凹槽内。搅拌时，转盘1和搅拌器主轴3一起转动，转盘1与上盖2之间形成滑动摩擦。搅拌器8上端的三个滚轮9可以使搅拌器8在内胆6上口的半封闭圆台4上运行平滑、顺畅地转动，同时起到相关设备间同轴心(定心)的作用。