一种氯气燃烧法回收金属锗的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种氯气燃烧法回收金属锗的装置，包括支架、加热器、石英管、氯气入口和储料罐，氯气入口设置在石英管的侧壁上，在石英管的进料口端部安装有快开孔，石英管的出料口处连接有一级排料管，石英管出料末端的外壁上设置有一级冷却夹套，一级排料管的外壁上设置有二级冷却夹套，一级冷却夹套和二级冷却夹套上分别设置有冷凝进口和冷凝出口。本实用新型专利技术在整个反应冷却的过程中，不仅反应速度快、反应彻底充分、锗的回收率较高，收率可达到99.5%以上，而且燃烧完全避免了对环境的造成的压力和影响，还有效的减少了4%的原辅料消耗，节约了每公斤0.1万元的成本，能产生较好的经济效益，易于推广使用。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于冶金
，具体涉及一种氯气燃烧法回收金属锗的装置。
技术介绍
锗是一种重要的稀有金属，是除硅以外最重要的半导体材料，锗系产品广泛应用于半导体工业。航空航天、光纤通讯、化学催化剂、太阳能电池等领域，锗分散于很多种矿物及岩石中，其含量不足以直接从矿物质中提取，因而，锗的生产一般包括锗金矿制备、锗的提取和锗提纯三个间断，目前，锗的来源主要通过锗褐煤的火法冶炼或者是来自金属冶炼过程中的副产物制得。然而，在锗褐煤的火法冶炼的过程中，经过真空蒸馏后会产生大量的蒸馏残渣，蒸馏残渣属于复杂难处理的多金属废渣，其含有金属锗的含量较高，一般的生产企业都会从废弃的残渣中对锗进行回收利用。现在，锗的回收大都采用的方法盐酸反应来提取锗，其装置主要为传统的反应釜，不仅设备的结构复杂繁多，加工的工艺难度大，使用成本高，而且存在盐酸的消耗量大，锗的回收率低，副产物多，产出的废酸也给环境保护产生了一定的负担。因此，研制开发一种结构合理、容易实施、工艺流程简单、运行稳定、回收率高、回收成本低、辅料消耗少、经济效益高的氯气燃烧法回收金属锗的装置是客观需要的。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种结构合理、容易实施、工艺流程简单、运行稳定、回收率高、回收成本低、辅料消耗少、经济效益高的氯气燃烧法回收金属锗的装置。本技术的目的是这样实现的，包括支架、加热器、石英管、氯气入口和储料罐，氯气入口设置在石英管的侧壁上，在石英管的进料口端部安装有快开孔，石英管的出料口处连接有一级排料管，一级排料管的出口通过管道与储料罐相连，石英管出料末端的外壁上设置有一级冷却夹套，一级排料管的外壁上设置有二级冷却夹套，一级冷却夹套和二级冷却夹套上分别设置有冷凝进口和冷凝出口。本技术直接用氯气燃烧反应来实现锗的回收，其采用专门定制设计的石英管，石英管的硬度高、耐高温、耐腐蚀，受热后不易变形或开裂，使用的寿命长，而且加料和卸料都从快开孔进出，快开孔操作方便、密封性能好，能够让燃烧反应更加充分，同时在整个反应冷却的过程中，不仅反应速度快、反应彻底充分、反应过程安全稳定、冷却速度快，冷却效果好，而且反应工艺流程简短、工艺过程容易控制、反应后锗的回收率较高，收率可达到99.5%以上，另外，在整个的反应过程中无任何的附加物产生，燃烧反应单一，完全避免了对环境的造成的压力和影响，还有效的减少了4%的原辅料消耗，节约了每公斤0.1万元的成本，能产生较好的经济效益，易于推广使用。附图说明图1为本技术的整体结构示意图；图中:1-进气口,2-进气管,3-快开孔,4-氯气入口,5-石英管,6-加热器,7-一级冷却夹套,8-冷凝进口,9-制冷器,10-轻质出口,11-重质出口,12-一级排料管,13-支架,14-二级冷却夹套,15-储料罐,16-冷凝出口,17-洗涤瓶。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步的说明，但不以任何方式对本技术加以限制，基于本技术教导所作的任何变更或改进，均属于本技术的保护范围。如图1所示，本技术包括支架13、加热器6、石英管5、氯气入口4和储料罐15，氯气入口4设置在石英管5的侧壁上，在石英管5的进料口端部安装有快开孔3，石英管5的出料口处连接有一级排料管12，一级排料管12的出口通过管道与储料罐15相连，石英管5出料末端的外壁上设置有一级冷却夹套7，一级排料管12的外壁上设置有二级冷却夹套14，一级冷却夹套7和二级冷却夹套14上分别设置有冷凝进口8和冷凝出口16。进一步的，所述一级冷却夹套7上的冷凝出口16与二级冷却夹套14的冷凝进口8相连，二级冷却夹套14的冷凝出口16通过管路连接有制冷器9，制冷器9的出口通过管路与一级冷却夹套7的冷凝进口8相连。为了能够进一步的提高氯气的纯度，所述氯气入口4的端部连接有进气管2，进气管2的端部连接有洗涤瓶17，洗涤瓶17的中下部设置有低于洗涤液液面高度的进气口1，洗涤瓶17的顶部设置有洗涤液添加口。进一步的，所述石英管5的出料口包括重质出口11和轻质出口10，且重质出口11和轻质出口10分别与一级排料管12相连通，是为了能够让一级冷却夹套7不能完全冷却的蒸汽也能够通过轻质出口10进入一级排料管12进行二次冷却，避免石英管5内大量的蒸汽产物残留，影响燃烧反应的反应速度和反应产率。进一步的，所述石英管5和一级排料管12在支架13上呈倾斜布置，其倾角为1～3°。是为了让燃烧反应后产物能够快速的进行冷却和回收。本技术的工作过程是：打开快开孔3，将收集后的残渣通过快开孔3送入到石英管5内并关闭快人孔3，然后将氯气通过进气口1送入到洗涤瓶17内，洗涤瓶17内装有的盐酸能够将氯气中的杂质充分的去除，洗涤后的洁净氯气从进气管2排出并通过氯气入口4进入到石英管5内，通入洁净氯气后，加热器6开始对石英管5加热，石英管5受热后，石英管5内的残渣和氯气在高温作用下就能迅速的发生反应，生成四氯化锗蒸汽，四氯化锗蒸汽沿着石英管5末端移动，在一级冷却夹套7的急剧冷却作用下，能够将80%的四氯化锗蒸汽冷却成液态并从重质出口11排出进入到一级排料管12内，而冷却后的20%左右的四氯化锗蒸汽则通过轻质出口10排出一并送入到一级排料管12内，一级排料管12内的四氯化锗气液混合物经过二级冷却夹套14冷却后，能够四氯化锗气液混合物完全冷却成四氯化锗液体，冷却后的四氯化锗液体通过一级排料管12的出液管送入储液罐15内储存，由于二级冷却夹套14内的蒸汽含量相对较少，故二级冷却夹套14内的冷却温度相对一级冷却夹套7内的冷却温度相对角度，为了实现资源的回收利用，经过一级冷却夹套7冷却后的冷凝液可以用作二级冷却夹套14的冷凝液，经二级冷却夹套14冷却后的冷凝液经过制冷器9制冷后，又可以作为一级冷却夹套7的冷凝液循环使用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氯气燃烧法回收金属锗的装置，其特征在于：包括支架（13）、加热器（6）、石英管（5）、氯气入口（4）和储料罐（15），氯气入口（4）设置在石英管（5）的侧壁上，在石英管（5）的进料口端部安装有快开孔（3），石英管（5）的出料口处连接有一级排料管（12），一级排料管（12）的出口通过管道与储料罐（15）相连，石英管（5）出料末端的外壁上设置有一级冷却夹套（7），一级排料管（12）的外壁上设置有二级冷却夹套（14），一级冷却夹套（7）和二级冷却夹套（14）上分别设置有冷凝进口（8）和冷凝出口（16）。

【技术特征摘要】
1.一种氯气燃烧法回收金属锗的装置，其特征在于：包括支架（13）、加热器（6）、石英管（5）、氯气入口（4）和储料罐（15），氯气入口（4）设置在石英管（5）的侧壁上，在石英管（5）的进料口端部安装有快开孔（3），石英管（5）的出料口处连接有一级排料管（12），一级排料管（12）的出口通过管道与储料罐（15）相连，石英管（5）出料末端的外壁上设置有一级冷却夹套（7），一级排料管（12）的外壁上设置有二级冷却夹套（14），一级冷却夹套（7）和二级冷却夹套（14）上分别设置有冷凝进口（8）和冷凝出口（16）。
2.根据权利要求1所述的一种氯气燃烧法回收金属锗的装置，其特征在于：所述一级冷却夹套（7）上的冷凝出口（16）与二级冷却夹套（14）的冷凝进口（8）相连，二级冷却夹套（14）的冷凝出口（16）通过管路连接有...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭明清，符世继，杨金彩，何兴军，杨汝雄，杨康，马正方，匡子登，白玉琢，
申请(专利权)人：云南北方驰宏光电有限公司，
类型：新型
国别省市：云南;53