[实用新型]一种制取钴矿物原料粉末的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种制取金属粉末的装置，具体说是一种用水雾化方法制取钴矿物原料粉末的装置，特别适用于破碎钴基合金，制取钴矿物原料粉末或钴基合金粉末。

背景技术

钴是一种重要的战略金属，钴及其合金广泛应用于电子、机械、化工、航空和航天等领域。主要用于生产磁性合金，热强合金，硬质合金，耐蚀合金，电池材料等。自然界不存在单质金属钴矿，常与镍、铜、锌等金属矿伴生。钴矿物的赋存状态复杂，矿石品位低，提取工艺复杂，回收率低。一般先用火法将含钴硫化镍精矿、铜钴矿、钴硫精矿中的钴富集或转化为可溶物，然后用湿法使钴进一步富集和提纯，最后得到钴化合物或金属钴粉。目前，火法得到的产物进入湿法冶炼时，或者不作任何处理，直接进入酸浸工序进行湿法冶炼提纯，此法的缺点是酸浸泡时间长、效率低，环境污染大；或者采用机械球磨将火化产物破碎，这种方法虽可以缩短湿法冶炼工期，但由于火法产物延性大，使破碎装置能耗大、破碎效率低、噪音污染严重、成本高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能耗小、破碎效率高、噪音污染低、成本低的制取钴矿物原料粉末的装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的制取钴矿物原料粉末的装置，包括熔炼炉，在粉末收集系统上方设有漏包，所述的漏包由壳体、设在所述的壳体中的坩埚、设在所述的坩埚的外壁的加热炉和保温材料组成，所述的坩埚的底部设有与所述的粉末收集系统对应的圆柱型漏嘴，所述的熔炼炉设在熔体倾倒机构上且与所述的漏包对应，雾化设备由高压水雾化器、高压水泵及连接管线和蓄水池组成，所述的高压水雾化器的环孔喷嘴喷射出的水流与所述的坩埚的圆柱型漏嘴漏出的金属液流形成5-50°夹角。

所述的熔炼炉为中频无芯感应熔炼炉或电阻炉，倾倒熔体采用机械传动固定方式或不固定方式。

所述的加热炉为中频无芯感应加热炉。

所述的粉末收集系统为设有雾化室的雾化筒，所述的坩埚的底部的圆柱型漏嘴与所述的雾化室对应。

采用上述技术方案的制取钴矿物原料粉末的装置，是以高能喷射水流击碎金属液流获得金属粉末的装置。将钴基矿物原料熔融后，浇入漏包，漏包底部的圆柱型漏嘴漏出的柱状金属液流，金属液流流经高压水交点时，在环状V型高压水作用下，破碎成细金属液滴，金属液滴在高能环状V形水流的强剪切力作用下，被击碎成分散的细金属液滴，迅速冷凝成金属粉末，达到粉碎钴基合金或钴矿物原料的目的。水既是金属液流破碎的能量源，又是金属液滴冷凝的冷却介质。雾化介质也可以是气体。

与机械破碎装置比较，本实用新型具有以下优点：

1.采用本实用新型提供的装置破碎钴基合金或钴矿物原料具有能耗低、效率高、成本低、无噪音及无环境污染等优点；

2.采用中频感应或电阻加热方式对中间漏包进行加热，补偿注入坩埚的金属熔体温度变化，确保金属熔体具有良好的流动性能；

3.将漏包和雾化设备集为一体，保证漏嘴与高压雾化水交点对中，保证雾化质量；

4.本实用新型设计合理、结构简单、操作方便。

综上所述，本实用新型是一种能耗小、破碎效率高、噪音污染低、成本低且结构简单、制造方便、性能可靠的制取钴矿物原料粉末的装置。

附图说明

图1是本实用新型整套雾化装置的示意图

图1中：1、中频无芯感应熔炼炉，2、中频无芯感应加热炉，3、漏包，4、蓄水池，5、过滤器，6、高压水泵，7、高压水雾化器，8、熔体倾倒机构，9、雾化筒，10、雾化室，11、支撑块，12、壳体，13、保温材料，14、圆柱型漏嘴，15、坩埚。

具体实施方案

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

参见图1，雾化筒9内设有雾化室10，在雾化筒9上方通过支撑块11设有漏包3，支撑块11用以支撑漏包3及平衡漏包3，漏包3由壳体12、设在壳体12中的坩埚15、设在坩埚15的外壁的中频无芯感应加热炉2和保温材料13组成，坩埚15的底部设有与雾化室10对应的圆柱型漏嘴14，圆柱型漏嘴14目的在于保证金属液流的流动性能，确保金属液流的稳定性和连续性，圆柱型漏嘴14由特种耐火材料制成，中频无芯感应熔炼炉1或电阻炉设在熔体倾倒机构8上且与漏包3对应，倾倒熔体采用机械传动固定方式或不固定方式，雾化设备由高压水雾化器7、高压水泵6及连接管线、过滤器5和蓄水池4组成，高压水雾化器7的环孔喷嘴喷射出的水流与圆柱型漏嘴14漏出的金属液流形成5-50°夹角。

参见图1，采用本实用新型装置用高压水雾化粉碎钴基合金或钴矿物原料生产过程为：将按比例配制好的钴基合金或钴矿物原料及添加剂，投入中频无芯感应熔炼炉1内，开启中频电源加热，炉料接近熔融状态时，开启中频无芯感应加热炉2开始对坩埚15加热，炉料完全熔化时，加入造渣剂、脱氧剂等，充分熔融后，清除浮于熔体表面的炉渣。金属熔体和坩埚15达到规定温度时，启动雾化设备供水系统，水从蓄水池4经过滤器5进入高压水泵6，得到高压水后，通过高压水管进入高压水雾化器7，得到具有高冲击能量的环状V形水流。调节水压到10-50MPa，使环孔喷嘴喷射出的水流与金属液流形成5-50°夹角，水压稳定后，启动熔体倾倒机构8，倾动中频无芯感应熔炼炉1，缓慢、平稳、连续地向漏包3内浇注金属熔体，熔体从漏包3的坩埚15底部的圆柱型漏嘴14流出，形成柱状金属液流，经高压水雾化器7，在环状V形聚焦的高能水冲击下，熔体被击碎成细小的金属液滴，在水的强冷却作用下形成细矿物原料或金属粉末。