一种适用于金刚石提纯的卧式过程反应器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种适用于金刚石提纯的卧式过程反应器，包括倾斜放置、具有U型断面结构的U型卧式壳体，U型卧式壳体上端设置有上盖板，壳体内设置有通过传动装置与驱动装置连接的传动轴，传动轴上设置有螺旋叶片；U型卧式壳体的低端上方设置有加料口、加水口和加酸口，U型卧式壳体的高端下部设置有出料口。本实用新型专利技术使浓酸氧化石墨的浓酸一直保持在浓酸态，而随物料排出继而转入到稀酸反应金属的卧式过程反应器，相当于补充酸量，使得酸可以充分的利用，大大降低其总的用酸量，也带来对应环保设备运行费用减低成本。连续的过程反应过程可以做到连续生产，提高工效，能够实现自动化的工艺过程，大大降低了企业的生产成本和污染物处理成本，提高了企业竞争力。

Horizontal process reactor suitable for diamond purification

The utility model discloses a horizontal process reactor for diamond purification, including U type horizontal tilt housing placement, with U type U type horizontal section structure, the upper end of the shell is provided with an upper cover is arranged in the shell body through a transmission device connected with the driving device of the drive shaft, the drive shaft is provided with a spiral blade above the low-end U type horizontal shell; provided with a feeding port, a water inlet and outlet acid, lower high-end U type horizontal shell is provided with a discharge port. The utility model has the advantages of strong acid oxidation of graphite has remained in strong acid state, and then discharged into the material with horizontal process reactor for dilute acid reaction of metal, the equivalent of acid, acid can make use of, greatly reduce the total acid amount, also bring corresponding environmental protection equipment operating costs to reduce costs. Continuous process reaction can be continuous production, improve work efficiency, can realize the automation of the process, greatly reducing the cost of production and treatment costs, improve the competitiveness of enterprises.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及化工机械
，具体为一种涉及人造金刚石行业合成棒后处理用酸反应去石墨和除金属的提纯工艺设备。
技术介绍
现在人造金刚石行业的提纯工序，就是把金刚石提纯出来，并实现石墨和金属触媒的分离回收。合成棒经电解和摇床分离后获得的金刚石，还会有少量的石墨和金属触媒残留，一般各自的量不超过10%；为了获得纯净的金刚石，大多采用反应釜进行加酸加温反应，一般是用浓硫酸和少量硝酸加温反应，以氧化残余石墨，为了保证充分反应，用酸量要浸没物料，其浓酸和金刚石的体积比要大于1:1；浓酸反应后再加水稀释，用稀酸反应去除残余金属触媒，该工艺过程用酸量大。上述处理工艺过程中，浓酸反应时虽然氧化的石墨量不大，但必须要使浓酸浸没金刚石物料，反应后又不易只把金刚石排出而继续加入金刚石物料继续使用，企业每生产5000万克拉金刚石其用酸量达到20吨以上；另外，反应釜为单周期间断工作方式，反应釜装料、加温、反应过程、降温、排料一个工作周期耗用时间也长。上述的处理过程，工艺过程产生的酸雾用净化塔吸收处理，其设备投入大，运行费用高。而淘洗反应釜用酸处理后的物料时还产生大量的废酸水，需要加碱性材料如烧碱等来中和反应，使之达到中性后经过滤（压滤）实现固体物排放，中和反应后的废水还会含有有害的物质，排放后仍存在环境污染。因此，改善现有的金刚石合成棒的提成工艺，实现工艺周期短，且在提成过程中降低生产成本和对环境的污染，已经是一个值得研究的问题。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中的不足，本技术提供了一种能够实现减少用酸量，在提纯过程中降低生产成本，同时减少对环境污染的金刚石氧化石墨及其去除残余金属的连续反应设备，浓酸氧化石墨的连续反应设备和稀酸反应残余金属触媒的连续反应设备还可以串联使用。本技术的目的是这样实现的：一种适用于金刚石提纯的卧式过程反应器，包括倾斜放置、具有U型断面结构的U型卧式壳体1，U型卧式壳体1上端设置有上盖板3，壳体内设置有通过传动装置12与驱动装置11连接的传动轴4，传动轴4上设置有螺旋叶片5；所述的U型卧式壳体1的低端上方设置有加料口6、加水口8和加酸口9，U型卧式壳体1的高端下部设置有出料口13；所述的加料口6上方设置有加料口星型下料器7；所述的出料口13的下方设置有出料口星型下料器14；所述的U型断面结构的U型卧式壳体1的长宽比大于5，传动轴4的轴线与地面的夹角A呈3-10°的角;所述的U型卧式壳体1外设置有具有加热功能的夹套2；所述的上盖板1上靠近出料口13位置，要设置一个酸雾排放口10，酸雾排放口10连接酸雾处理装置。积极有益效果：本技术可以使浓酸氧化石墨的浓酸一直保持在浓酸态，而随物料排出继而转入到稀酸反应金属的卧式过程反应器，相当于补充酸量，这样就使得酸可以充分的利用，大大降低其总的用酸量，随之也带来对应环保设备运行费用减低成本。连续的过程反应过程可以做到连续生产，提高工效，能够实现自动化的工艺过程，大大降低了企业的生产成本和污染物处理成本，提高了企业竞争力。附图说明图1为本技术的结构示意图一；图2为本技术的结构示意图二；图中为：U型卧式壳体1、夹套2、上盖板3、传动轴4、螺旋叶片5、加料口6、加料口星型下料器7、加水口8、加酸口9、酸雾排放口10、驱动装置11、传动装置12、出料口13、出料口星型下料器14。具体实施方式下面结合附图，对本技术做进一步的说明：如图1所示，一种适用于金刚石提纯的卧式过程反应器，包括倾斜放置、具有U型断面结构的U型卧式壳体1，U型卧式壳体1上端设置有上盖板3，壳体内设置有通过传动装置12与驱动装置11连接的传动轴4，传动轴4上设置有螺旋叶片5；所述的U型卧式壳体1的低端上方设置有加料口6、加水口8和加酸口9，U型卧式壳体1的高端下部设置有出料口13；所述的加料口6上方设置有加料口星型下料器7；所述的出料口13的下方设置有出料口星型下料器14；所述的U型断面结构的U型卧式壳体1的长宽比大于5，传动轴4的轴线与地面的夹角A呈3-10°的角;如图2所示，所述的U型卧式壳体1外设置有具有加热功能的夹套2；可以实现对U型反应器内的介质和物料进行加热，其加热的方式可以是蒸汽，电加热水、热油等加热方式，控制加热温度一般在60-160℃之间。所述的上盖板1上靠近出料口13位置，要设置一个酸雾排放口10，酸雾排放口10连接酸雾处理装置。卧式“U”型结构壳体的上盖板靠近进料口位置，要设置一个以上的加水口和加酸口，通过阀门控制和加酸装置连接，可以加入水和浓硫酸、浓硝酸。传动轴4回转的旋向根据轴上的螺旋片的旋向决定，以使螺旋叶片推动金刚石物料由低端向高端运动。用于浓酸氧化石墨的卧式过程反应器，可以用碳钢制作；用于稀酸反应残余金属触媒的卧式过程反应器，必须用满足于工况条件的材料制作，如不锈钢，钛材，或者内壁及内部全部构件必须经防腐处理。上述的一种适用于金刚石提纯的卧式过程反应器，最好按浓酸氧化石墨的卧式过程反应器和稀酸反应残余金属触媒的卧式过程反应器串联成机组使用。设备工作方式：A：浓酸氧化石墨的卧式过程反应器：通过加酸口向U型卧式壳体内加入合适液位高度的浓酸，如浓硫酸：浓硝酸为95:5，其液位高度为加入金刚石物料后其液位高度使液面不高于进料口端U型截面上端而又使出料口高于液面为合适；夹套通过加热介质对反应介质和物料进行加热，控制加热温度一般在60-160℃之间。加料由低端的加料口星形下料器通过加料口连续或断续加料。电机减速机的驱动装置通过传动装置驱动中心轴转动，其螺旋叶片缓慢回转推动金刚石物料由低端向高端运动，直至把金刚石物料推至出料口；在此过程中金刚石中少量的石墨和浓酸进行氧化反应，在到达高端的出料口位置的过程中，控制回转转速就可以控制反应时间，在金刚石物料到达出料口前，完成石墨的充分氧化，这样就实现了过程反应，并把反应后的金刚石物料经出料口星形下料器连续排出；因出料口高于酸的液面，螺旋叶片只把金刚石物料排出，而浓酸仍留在其内；当然排出金刚石物料时会随之带走浸润金刚石的部分浓酸，且浓酸经过氧化石墨反应也会降低氧化效果，所以要从加酸口补充新酸；当酸的氧化能力减低到不足以保证氧化效果时，可以换新酸，但置换出的老酸可以稀释后用于反应残留金属触媒。反应过程产生的酸雾，经排酸雾口至酸雾处理设备。B：稀酸反应金属的卧式过程反应器：通过加酸口向U型卧式壳体内加入合适液位高度的稀酸，可以是20%浓度的稀硫酸+5%的稀硝酸，也可以是稀盐酸等，其液位高度为加入金刚石物料后其液位高度使液面不高于进料口端“U”型截面上端而又使出料口高于液面为合适；夹套通过加热介质对反应介质和物料进行加热，控制加热温度一般在60-160℃之间。加料由低端的加料口星形下料器通过加料口连续或断续加料。电机减速机驱动中心轴转动，其螺旋叶片缓慢回转推动金刚石物料由低端向高端运动，直至把金刚石物料推至出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于金刚石提纯的卧式过程反应器，其特征在于：包括倾斜放置、具有U型断面结构的U型卧式壳体（1），所述的U型卧式壳体（1）上端设置有上盖板（3），壳体内设置有通过传动装置（12）与驱动装置（11）连接的传动轴（4），传动轴（4）上设置有螺旋叶片（5）；所述的U型卧式壳体（1）的低端上方设置有加料口（6）、加水口（8）和加酸口（9），U型卧式壳体（1）的高端下部设置有出料口（13）。

【技术特征摘要】
1.一种适用于金刚石提纯的卧式过程反应器，其特征在于：包括倾斜放置、具有U型断面结构的U型卧式壳体（1），所述的U型卧式壳体（1）上端设置有上盖板（3），壳体内设置有通过传动装置（12）与驱动装置（11）连接的传动轴（4），传动轴（4）上设置有螺旋叶片（5）；所述的U型卧式壳体（1）的低端上方设置有加料口（6）、加水口（8）和加酸口（9），U型卧式壳体（1）的高端下部设置有出料口（13）。
2.根据权利要求1所述的一种适用于金刚石提纯的卧式过程反应器，其特征在于：所述的加料口（6）上方设置有加料口星型下料器（7）；所述的出料口（13）的下方设置有...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡博，王玮，
申请(专利权)人：三门峡天钻晶体材料有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41