公开了处理液态金属与固态粒料组成的泥浆的系统、方法与设备，其中采用了真空蒸馏与由热惰性气体输送的种种组合形式。公开了用于密化惰性化或真空室的用以防止氧渗入的各种装置。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关的申请文件本申请根据35.U.S.C.No.119(e)节以及35.U.S.C.的任何其他适用条款，要求以下各申请的优先权美国临时申请序号60/499857，2002年9月3日提交，题名为“分离系统、方法与设备”以及PCT申请序号PCT/US03/027649；2003年9月2日提交，题名为“分离系统与分离方法”，申请人为Richard Armstrong与Lance Jacobson；美国临时申请序号60/497192，2003年8月22日提交，题名为“分度分离系统”，申请人为William A.Ernst；PCT专利申请序号PCT/US03/027653，2003年9月3日提交，题名为“滤饼处理设备与方法”，申请人为Richard Anderson，Donn Armstrong与LonceJacobson以及PCT申请序号PCT/US03/027647，2003年9月3日提交，题名为“过滤提取装置”，申请人为Richard Anderson，Donn Armstrong与Lonce Jacobson。
技术介绍
本专利技术涉及用于分离美国专利5779761、5958106与6409797所公开与要求专利权的Armstrong法所生产出的泥浆的分离系统、方法与设备，上述各专利所公开的内容已综合于此供参考。虽然在Armstrong法中已公开了控制反应温度的各种金属，但在当前最有前途的工业生产方法则是采用超量的还原金属如钠，来吸收卤化物气体如四氯化钛在放热还原中的反应热，以产生钛或氯化物的组合物用于生产合金。应用超量的液体还原金属时，作为反应产物会产生出拟生产的元素或合金的粉末、粒状的盐类以及超量的还原金属。应该认识到本专利技术的范围超出了Armstrong法的产物，扩展到液态金属与粒状物组合的任何泥浆，而其中的粒状物则必须与液态金属分离，然后处理。只为简明而非用于限制，在这里的描述中将用四氯化钛由钠放热还原来生产钛粒、氯化钠粒与超量的钠。在将Armstrong法大规模生产化之际，特别有需要快速地处理Armstrong反应器的产物，这是由于这种产物形成得太快，因而对其进行连续处处理变得极其重要。本专利技术提供了用来处理Armstrong法产物的系统与方法，可使Armstrong反应器连续工作，每年生产出2000000000磅元素金属或合金，而此时的反应器只用到一个简单的分离罐与系统。这之所以重要是因为它能允许Armstrong反应器每周工作7日而每日工作24小时，能由Armstrong法经济地生产金属或合金或由此法制备出的任何材料，同时能如前所述用来处理其他泥浆。在如以前所引专利中描述的来生产金属或合金或其他元素材料时，生产出的经过滤后的泥浆形成凝胶形式的滤饼。此种泥浆所具有的固体成分在很大程度上取决于用来控制此反应过程中稳态温度的超量还原金属量。在液态金属经过滤器漏出而构成滤饼时便形成了凝胶，而除非此凝胶例如因机械故障或其他方式而破碎时是不会沉淀出颗粒物的。此凝胶在形成时包括还原中形成的金属粒子、还原中形成的盐粒以及填隙式液态金属。凝胶中的这种液态金属就必须在或不在真空条件下通过蒸馏除去，或是通过与扫掠的热气体接触而除去，而这种气体最好与此凝胶的组分不论是在真空或不在真空条件下都不起反应，或者结合这两种方法予以除去。专利技术概述本专利技术的主要目的在于为’761、’106与’797各专利中所公开的Armstrong法提供分离系统、方法与设备。本专利技术的另一目的在于提供连续的分离系统。本专利技术包括若干新颖特点以及为附图示明、全面描述于后的各个部件的组合，但应认识到在不脱离本专利技术的精神或不牺牲本专利技术的优点的前提下是可以对其细节作出种种变更的。附图简述附图说明图1示意地表明本专利技术的分离系统。图2是用于实施本专利技术方法的系统的示意图。图3是以纵剖图表明的图2所示系统中产物滤片部分的放大示意图。图4是图3所示罐的水平横剖图。图5是图2所示系统的另一实施例。图6示意表明依据本专利技术从泥浆中分离出粉末的各个步骤以及由此或由此粉末制成的各种产品。图7是平板式吸滤器处理过程中压力上升与时间关系的曲线图。图8示明作为时间与压力函数的各种温度的数据。图9示意表明上述例子的滤饼。图10示明图3中滤饼的另一实施例。图11示意表明两个罐和它们之间的输送机构的实施例。图12示意表明本专利技术另一实施例。图13示意表明本专利技术又另一实施例。图14示意表明综合着图11-13特点的分离系统。专利技术详述本专利技术的系统10例如从Armstrong法的反应产物来分离出金属、合金或陶瓷产物，例如分离出钛。尽管Armstrong法适用于广范围的放热反应，但它主要用于金属、混合物、合金与陶瓷，如在上述几个专利中所公开的。Armstrong法的产物是超量的还原金属、产物金属与合金或陶瓷以及在此反应中产生出的盐的泥浆，这种泥浆必须分离使其各部分能够回收；而产生出的金属、合金或陶瓷必要时可公开并钝化。下面参看图1所示本专利技术的系统与工艺的示意性说明，在系统10中公开的四氯化钛源12(仅仅是供例示用)引入到Armstrong法之前公开的这种反应器15内。具有钠(或其他还原剂源)18的供料槽或贮槽17通过泵19给反应器15送料，在反应器15中于高温下产生出过量的还原剂与金属、合金或陶瓷以及盐类等泥浆产物20，所有这些都在援引的专利中已描述过。泥浆产物20输送到图示为拱形(但不必要限于这种构型)的罐或容器25中，罐25的内腔26中引入此泥浆产物30。过滤器27最好取但不必要是圆柱形的，它位于内腔26内并界定出一环形空间28，泥浆产物28则收纳于此柱形过滤器27中。围绕着罐25设有环形热交换器29，它们都用于以后所公开的目的。罐或容器25还包括一活动的底板30。热交换杯32如下面所述是连接到一孤立的加热系统50上，罐25下设有集料桶或集料容器35且通过此活动底板30密封分开。集料桶35有一向内供料的底面36，通向一粉碎机38和一在集料桶35的出口40中的阀39。最后，蒸汽导管42将罐25的顶部特别是其内腔26与一凝汽容器45相连，而此凝汽容器则有一热交换板46如以后所述连接到一孤立的冷却系统60。此凝汽容器45连接一凝汽储槽49，其中收集的冷凝物则输送给钠供应槽或储槽17内。弧立的加热系统50包括加热流体用的压力槽12，加热流体则通过泵53运送给如后面描述连接环绕罐25与在罐25内的热交换板32的加热器55。此弧立的冷却系统60还设有压力槽62、泵63以及冷却器65，后者将于以后叙述到是用来将弧立回路中循环到冷却板46的冷却流体加以冷却。在阀39与集料桶35之下是产物输送机70，后者具有朝下延伸向输送机70的挡板或滤饼分布器710从集料筒35将产生出的金属、合金或陶瓷与盐引入到输送机70上，经除去超量的还原金属后，此输送机则与一反向气流77最好是(但不必是)氧气与氩气混合的反向气流接触，这些气体来自与氧源76和惰性气体如氩气源通连的送风机75，热交换器79与送风机75通连，用以冷却与输送机70上的所产出的金属、合金或陶瓷成逆向流关系流过的氧/氩混合气体77，由此就可在有需要时用氧接触产物粒子来惰性化所产生出的金属、合金或陶瓷而又不会过量到会污染这种产出的物料。如图1的流程图所示，按需要本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于从液态金属、金属粉末与盐类组成的泥浆中分离出金属粉末的方法，此方法包括：将此泥浆导入在惰性和／或真空环境下工作的第一容器内，使液态金属同金属粉末与盐类分离而主要剩下基本上没有液态金属的盐类和金属粉末；将此种基本上没有液态金属的盐类和金属粉末转送到在惰性环境下工作的第二容器内；然后处理此盐类和金属粉末以产生基本上没有盐类与液态金属的钝化的金属粉末。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：DR阿姆斯特隆，RP安德森，SS博里斯，L雅各布森，D科古特，
申请(专利权)人：国际钛金属粉末公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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