一种从液态金属和金属粉末和盐的浆料中分离金属粉末的方法和系统，其包括将该浆料引入到第一容器中，该第一容器在惰性和／或真空环境下工作以便将液态金属与金属粉末和盐分离，以便主要使得盐和金属粉末中大致没有液态金属，将大致没有液态金属的所述盐和金属粉末传送到第二容器，该第二容器在惰性环境中工作，并且随后处理该盐和金属粉末以便产生大致没有盐和液态金属的钝化的金属粉末。该方法特别适用于制造钛及其合金。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
技术介绍
本专利技术涉及一种如图1所示的用于由Armstrong方法制造的产物的分离系统和方法，Armstrong方法在美国专利5779761，5958106，和6409797中披露并要求保护，这些专利通过引证在此引入。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种用于在美国专利5779761，5958106，和6409797中披露的Armstrong过程的分离系统。本专利技术的另一目的在于提供一种连续的分离系统。本专利技术包括特定的新颖特征以及以下详细描述且示出的部件的组合，应当理解在不脱离本专利技术的精神或不牺牲本专利技术的任何优点的情况下，可作出细节上的改变。附图说明图1是本专利技术的分离系统的示意图。具体实施例方式本专利技术的系统10用于在Armstrong过程中使得金属、合金、或陶瓷产物例如(只是示例性的)钛与反应产物分离。尽管Armstrong过程适用于各种放热反应，但是其主要适用于以上专利中所披露的金属、混合物、合金和陶瓷。Armstrong过程的产物是由反应产生的多余的还原剂金属、产物金属、和合金或陶瓷和盐的浆料。该浆料必须分离，以便其各个成分可重复循环并且如果需要的话可分离且钝化所产生的金属、合金、或陶瓷。现参照如图1所示的本专利技术的系统和过程的示意图，其中披露了在系统10中，只是示例性的四氯化钛的源12被引入到Armstrong过程所披露的类型的反应器15中。供应箱或储存器17使得钠(或其它还原剂)18的供应由泵19传送到反应器15，其中多余的还原剂和金属、合金、或陶瓷以及盐的浆料产物20在升高的温度下产生，如同上述的引入专利所述。浆料产物20传送到容器25，所示的该容器是圆顶形的，但不限于该构形，容器25具有浆料产物20引入到其中的内部26。优选为但不必是柱形的过滤器27定位在内部26中并且限定出环28，浆料产物20容纳在柱形过滤器27内。环形的热交换器29围绕容器25定位，以下将描述。容器25还包括可移动的底部封闭件30。热交换板32与隔离的加热系统50连接，这将在以下描述。收集容器35位于容器25的下面并且由可移动的底部封闭件30与容器密封。收集容器35具有朝内倾斜的底表面36，其通向压碎器38，还具有在收集容器35的出口40中的阀39。最后，蒸气导管42使得容器25的顶部以及特别是容器的内部26与冷凝器容器45互连，该冷凝器容器具有与隔离的冷却系统60连接的热交换板46，这将在以下描述。冷凝器45与冷凝器储存器49连接，收集在其中的冷凝物引导到钠供应箱或储存器17。隔离的加热系统50包括用于加热流体的压力箱52，流体由泵53传送到加热器55，这将在以下描述，加热器与围绕容器25的热交换器29和在容器25内的热交换板32连接。隔离的冷却系统60设置有压力箱62、泵63、冷却器65，冷却器用于冷却在隔离回路中循环到冷却板46的冷却流体，这将在以下详细描述。产物输送机70位于阀39和收集容器35的下面，该输送机具有向下朝向输送机70延伸的挡板或结块铺层器71。在除去多余的还原剂金属之后，所产生的金属、合金、或陶瓷以及盐从收集容器35引导到输送机70上，输送机与逆流气流77接触，气流优选为但不必是氧气和氩气，气流来自风机75与氧气供应源76和惰性气体例如氩气的供应源连通。热交换器79与风机75连通，以便当氧气/氩气的混合物77以与产生的金属、合金、或陶瓷逆流关系在输送机70上流动时冷却氧气/氩气的混合物77，由此当需要时用氧气与产物颗粒接触以便使得所产生的金属、合金、或陶瓷出现化学惰性，而且不污染所产生的物质。如图1的流程所示，多个流量计81分布在整个系统中，这是工程领域所需的且公知的。如果需要可设置压力传感器86和压力控制阀89，这在本领域的工程技术范围内。如果需要，反向过滤器阀91设置用于冲洗过滤器27。此外，如果需要各种标准的截止阀93定位在环路中，这将在以下描述。真空泵95用于在容器25中抽真空，这将在以下描述，并且由附图标记100表示在任一时刻运行的多个相同或相似的系统，应当理解在图中示出了单个反应器15和一个分离容器25，在商业制造厂中，多个反应器15可同时工作，每一反应器15可具有超过一个的分离容器25，这些取决于工程的经济性和通常的规模。来自反应器15的产物20经管路110离开并在容器顶部处进入容器25。尽管所示的管路110在过滤器27之上进入容器25，但是优选的是管路110和过滤器27如此定位，即，使得在过滤器27的顶部之下或在过滤器的中部或这两个位置引入浆料20。如上述引证的专利所述，浆料产物20包括多余的还原剂金属、由反应产生的盐、以及反应产物，该反应产物在特定实施例中是以固体颗粒存在的钛。以浆料形式的来自反应器的产物20处于升高的温度，这取决于在Armstrong过程过程中所存在的多余的还原剂金属的量、其热容量、以及反应器15中的其它因素。过滤器27处于容器25中，过滤器占据了容器25的内部26的一部分，该内部可选地由环形热交换器29来加热。浆料产物20流向过滤器27的内部，其中该浆料接触热交换板32。在加热系统50中，在板32中的热交换流体与热交换流体一起从环形热交换器29经管路111流向管路112，管路112将压力箱52中的热交换介质供应源与热交换器55连接。流体从加热器55经热交换板32借助泵53流动，同时被加热的热交换流体经管路113流出热交换器55并返回到热交换板32和/或环形热交换器29。由于加热系统50是封闭的回路，热交换流体可以与在反应器15中使用的还原剂金属相同或不同。NaK作出示例示出，这是因为其低熔点，但是可使用其它适当的热交换流体。适当的阀93控制热交换流体从加热器55流动到热交换器29或热交换板32或这两者。优选的是，热交换板32以几个英寸的数量级相对地靠近在一起，以便向形成为多余还原剂金属的块料提供更多的热量以便蒸发。而且，更靠近的板32减小了热量传递必须经过的路径长度以及多余还原剂金属蒸气经过形成的块料的路径长度。板32的精确间隔取决于多个因素，其包括但不限于板的总表面面积、板的传热系数、被蒸发的还原剂金属的量、和板的内侧和外侧之间的温度差。当浆料产物20从反应器15中流出时，其处于反应器15工作所处的压力，通常达到大约两个大气压。浆料产物20在升高的压力下进入过滤器27的内部，并且重力导致液态的还原剂金属快速流经过滤器27以便进入环形空间28且由管路120供应到储存器17。对于分离的这部分的驱动力是重力以及反应器15与泵19的入口压力之间的压力差。如果需要，环28可在真空下工作以便有助于除去液态还原剂金属，在容器25中的压力在还原剂金属稀释的过程中升高。在借助上述过程使得足够的液体金属经过滤器27排出之后，PCV(压力调节阀)阀89关闭，并且其它阀93关闭，以便隔离容器并随后隔离阀93，使得真空泵95打开，由此在容器25的内部26建立真空。加热流体(流体或蒸气，例如Na蒸气)以便使其流向热交换板32，使得剩余的还原剂金属18沸腾以产生过滤器结块。在容器25中的温度升高到足够使得其中的剩余的液态金属还原剂18蒸发，其经导管42抽出到冷凝器45。所需的导管42的直径较大，以便使得容器25的内部26快速抽空。由于在还原剂金属18蒸发的过程中容器25与冷凝器本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种从液态金属和金属粉末和盐的浆料中分离金属粉末的方法，其包括将该浆料引入到第一容器中，该第一容器在惰性和／或真空环境下工作以便将液态金属与金属粉末和盐分离，以便主要使得盐和金属粉末中大致没有液态金属，将大致没有液态金属的所述盐和金属粉末传送到第二容器，该第二容器在惰性环境中工作，并且随后处理该盐和金属粉末以便产生大致没有盐和液态金属的钝化的金属粉末。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：R安德森，L雅各布森，
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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