本实用新型专利技术公开了一种用于精碲精炼脱除硒的试验室高效精炼装置，它包括：精炼炉；坩埚，所述坩埚内置于精炼炉体；搅拌桨和进气管，所述搅拌桨和进气管穿过所述精炼炉盖伸入坩埚内；浇铸室，所述浇铸室位于所述精炼炉体内坩埚下方，所述浇铸室内置有高纯碲铸模，所述石墨坩埚底部通过带有顶阀的熔体放液口延伸至高纯碲铸模上方；冷凝器；抽真空装置，所述抽真空装置通过第一冷凝器控制阀与冷凝器连通；尾气吸收装置，所述尾气吸收装置通过第二冷凝器控制阀接入第一冷凝器控制阀与抽真空装置之间。本实用新型专利技术的有益效果是密封性好，可在真空、还原/氧化气氛及惰性气氛等条件下进行精炼除杂；精炼除杂效果好，从坩埚底部排金属碲，提高碲的回收率。
【技术实现步骤摘要】
一种用于精碲精炼脱除硒的试验室高效精炼装置
本技术涉及用于精碲精炼脱除硒的试验室高效精炼装置。
技术介绍
碲及碲的某些化合物是熟知的半导体材料。碲化镉用于制造发光二极管、辐射探测器和太阳能电池。碲化镉与硒化锌一样,是制造大功率二氧化碳激光输出窗的有发展前途的材料，碲汞镉合金是红外发射体和探测器的最佳材料。铋锑硒碲合金是重要的温差电材料,被用来发电或致冷,广泛使用在宇宙动力系统、航标、高空天气记录仪表、军用雷达冷却器及潜艇空调装置中，应用于上述方面的碲必须是高纯的（99.999%以上）。目前精碲精炼得工艺主要有区域熔炼法和真空蒸馏法。区域熔炼法一种物理提纯方法。它是利用含杂质的晶态物质熔化后再结晶时，杂质在结晶的固体和未结晶的液体中浓度是不同的这种现象，将物料局部熔化形成狭窄的熔区，并令其沿锭长从一端缓慢地移动到另一端，重复多次使杂质尽量被集中在尾部或头部，进而达到提纯材料的目的，是制备超纯半导体材料、高纯金属的重要方法；真空蒸馏法依据碲具有高的蒸气压,并且与其他杂质金属的蒸气压有较大差别的原理,在高于碲熔点的温度下进行蒸馏,严格控制冷凝温度实现分段冷凝,获得高纯碲。但是粗碲中的硫和硒比碲较容易挥发,大部分进入气相中,严重影响碲的纯度.因此必须采取一定的措施来避免硫硒对碲产品的污染.一般实行分段冷凝,让碲与硫硒分别在不同的温度区域中冷凝下来,从而达到分离的目的。采用区域熔炼炉进行精碲的精炼存在以下缺点:⑴精炼时间长，作业效率低。区域精炼工艺将物料局部熔化形成狭窄的熔区，并令其沿锭长从一端缓慢地移动到另一端，因此其一次作业时间可能需要4-8h，严重影响作业效率；⑵需重复多次区域熔炼才能得到合格产品，作业效率低；⑶投产成本高，经过区域熔炼后，所得高纯碲，需另设真空浇铸炉重新进行真空浇铸或惰性气氛浇铸。真空蒸馏法是依据碲具有高的蒸气压,并且与其他杂质金属的蒸气压有较大差别的原理,在高于碲熔点的温度下进行蒸馏,严格控制冷凝温度实现分段冷凝,获得高纯碲。但由于粗碲中的硫和硒比碲较容易挥发,大部分进入气相中,严重影响碲的纯度.因此必须采取分段冷凝,让碲与硫硒分别在不同的温度区域中冷凝下来,从而达到分离的目的。因此其冷凝区域较为复杂且设备投资成本较高。
技术实现思路
本试验装置是参考现有精碲精炼工艺装置，如区域精炼工艺及真空蒸馏工艺，并根据上述精碲精炼工艺的不足及精碲精炼除杂工艺要求制作的精碲精炼除硒装置，主要用试验室小型及扩大试验。为实现上述的目的，本技术提供如下技术方案：一种用于精碲精炼脱除硒的试验室高效精炼装置，它包括：精炼炉，所述精炼炉包括精炼炉盖和精炼炉体，所述精炼炉盖开设有进气管，所述精炼炉体内胆由上至下缠绕有上段加热电阻丝和下段加热电阻丝；坩埚，所述坩埚内置于精炼炉体；搅拌桨和进气管，所述搅拌桨和进气管穿过所述精炼炉盖伸入坩埚内；浇铸室，所述浇铸室位于所述精炼炉体内坩埚下方，所述浇铸室内置有高纯碲铸模，所述坩埚底部通过带有顶阀的熔体放液口延伸至高纯碲铸模上方；冷凝器，所述冷凝器通过精炼炉控制阀及排气管道与精炼炉体的侧壁连通，所述排气管道设有冷凝水出水口，所述冷凝器顶部设有冷凝盖，所述冷凝盖设置冷凝水进水阀和出水管，所述冷凝器内部设有收集器，所述冷凝器侧壁连通有冷凝水进水管，所述冷凝器底部开设有控制阀；抽真空装置，所述抽真空装置通过第一冷凝器控制阀与冷凝器连通；尾气吸收装置，所述尾气吸收装置通过第二冷凝器控制阀接入第一冷凝器控制阀与抽真空装置之间。优选的，所述精炼炉盖开设有观察孔。优选的，所述浇铸室的正面开设有浇铸操作孔。优选的，所述浇铸室的两侧分别开设有进气阀和出气阀。优选的，所述排气管道上设有真空计。优选的，所述冷凝盖的内端面为向下收拢的锥形。优选的，所述收集器包括位于上方的喇叭形扩散部和位于下方的圆柱状连通部。优选的，所述喇叭形扩散部与冷凝器内壁之间通过支架连接。优选的，所述尾气吸收装置的末端连通有尾气燃烧装置。优选的，所述抽真空装置包括依次连通的机械泵和扩散泵。本技术的有益效果是密封性好，可在真空、还原/氧化气氛及惰性气氛等条件下进行精炼除杂；精炼除杂效果好，配备变频搅拌装置，加强除杂效果；改造熔炼坩埚，从坩埚底部放出金属碲，在惰性气氛条件直接浇铸，避免金属与空气接触，导致金属氧化产生二氧化碲氧化物，同时有利于改善操作环境，保护操作人员身体健康，提高碲的回收率，防止有毒有害气体二氧化硒等产生；设置抽真空装置及气体冷凝回收装置，保证泠凝器真空度，使得精碲除杂过程中所产的硒化氢等有毒有害气体及其他杂质及时排除；采用封闭式冷凝器对于在精炼除杂过程中产生碲、硒及硒化氢等气体进行冷凝回收，提高金属的回收率，同时有利于保护人体健康及操作环境；设置尾气吸收装置，对于冷凝后尾气采用纯水溶液进行吸收，防止为完全冷凝的硒化氢气体进入操作环境，影响人体健康；设置尾气燃烧装置，将残余的氢气进行彻底燃烧，杜绝安全隐患。附图说明图1为本技术结构示意图；图中：1、精炼炉体，2、坩埚，3、搅拌桨，4、精炼炉盖，5、出气阀，6、进气管，7、浇铸室，8、进气阀，9、熔体放液口，10、高纯碲铸模，11、精炼炉控制阀，12、排气管道，13、真空计，14、冷凝器，15、冷凝盖，16、冷凝水进水管，17、冷凝水出水口，18、冷凝水进水阀，19、出水管，20、收集器，21、内端面，22、第二冷凝器控制阀，23、控制阀，24、抽真空装置，25、尾气吸收装置，26、顶阀，27、观察孔，28、浇铸操作孔，29、上段加热电阻丝，30、下段加热电阻丝，31、支架，32、第一冷凝器控制阀，33、尾气燃烧装置。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1，一种用于精碲精炼脱除硒的试验室高效精炼装置，其特征是：它包括：精炼炉，所述精炼炉包括精炼炉盖4和精炼炉体1，所述精炼炉盖4开设有进气管6，所述精炼炉体1的内胆由上至下缠绕有上段加热电阻丝29和下段加热电阻丝30；坩埚2，所述坩埚2内置于精炼炉体1；搅拌桨3和进气管6，所述搅拌桨3和进气管6穿过所述精炼炉盖4伸入坩埚2内；浇铸室7，所述浇铸室7位于所述精炼炉体1内坩埚2下方，所述浇铸室7内置有高纯碲铸模10，所述石墨坩埚2底部通过带有顶阀26的熔体放液口9延伸至高纯碲铸模10上方；冷凝器14，所述冷凝器14通过精炼炉控制阀11及排气管道12与精炼炉体1的侧壁连通，所述排气管道12设有真空计13及冷凝水出水口17，所述冷凝器14顶部设有冷凝盖15，所述冷凝盖21设置冷凝水进水阀18和出水管19，所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于精碲精炼脱除硒的试验室高效精炼装置，其特征是：它包括：/n精炼炉，所述精炼炉包括精炼炉盖（4）和精炼炉体（1），所述精炼炉盖（4）开设有进气管（6），所述精炼炉体（1）内胆由上至下缠绕有上段加热电阻丝（29）和下段加热电阻丝（30）；/n坩埚（2），所述坩埚（2）内置于精炼炉体（1）；/n搅拌桨（3）和进气管（6），所述搅拌桨（3）和进气管（6）穿过所述精炼炉盖（4）伸入坩埚（2）内；/n浇铸室（7），所述浇铸室（7）位于所述精炼炉体（1）内坩埚（2）下方，所述浇铸室（7）内置有高纯碲铸模（10），所述坩埚（2）底部通过带有顶阀（26）的熔体放液口（9）延伸至高纯碲铸模（10）上方；/n冷凝器（14），所述冷凝器（14）通过精炼炉控制阀（11）及排气管道（12）与精炼炉体（1）的侧壁连通，所述排气管道（12）设有冷凝水出水口（17），所述冷凝器（14）顶部设有冷凝盖（15），所述冷凝盖（15）设置冷凝水进水阀（18）和出水管（19），所述冷凝器（14）内部设有收集器（20），所述冷凝器（14）侧壁连通有冷凝水进水管（16），所述冷凝器（14）底部开设有控制阀（23）；/n抽真空装置（24），所述抽真空装置（24）通过第一冷凝器控制阀（32）与冷凝器（14）连通；/n尾气吸收装置（25），所述尾气吸收装置（25）通过第二冷凝器控制阀（22）接入第一冷凝器控制阀（32）与抽真空装置（24）之间。/n...
【技术特征摘要】
1.一种用于精碲精炼脱除硒的试验室高效精炼装置，其特征是：它包括：
精炼炉，所述精炼炉包括精炼炉盖（4）和精炼炉体（1），所述精炼炉盖（4）开设有进气管（6），所述精炼炉体（1）内胆由上至下缠绕有上段加热电阻丝（29）和下段加热电阻丝（30）；
坩埚（2），所述坩埚（2）内置于精炼炉体（1）；
搅拌桨（3）和进气管（6），所述搅拌桨（3）和进气管（6）穿过所述精炼炉盖（4）伸入坩埚（2）内；
浇铸室（7），所述浇铸室（7）位于所述精炼炉体（1）内坩埚（2）下方，所述浇铸室（7）内置有高纯碲铸模（10），所述坩埚（2）底部通过带有顶阀（26）的熔体放液口（9）延伸至高纯碲铸模（10）上方；
冷凝器（14），所述冷凝器（14）通过精炼炉控制阀（11）及排气管道（12）与精炼炉体（1）的侧壁连通，所述排气管道（12）设有冷凝水出水口（17），所述冷凝器（14）顶部设有冷凝盖（15），所述冷凝盖（15）设置冷凝水进水阀（18）和出水管（19），所述冷凝器（14）内部设有收集器（20），所述冷凝器（14）侧壁连通有冷凝水进水管（16），所述冷凝器（14）底部开设有控制阀（23）；
抽真空装置（24），所述抽真空装置（24）通过第一冷凝器控制阀（32）与冷凝器（14）连通；
尾气吸收装置（25），所述尾气吸收装置（25）通过第二冷凝器控制阀（22）接入第一冷凝器控制阀（32）与抽真空装置（24）之间。
2.如权利要求1所述的一种用于精碲...
【专利技术属性】
技术研发人员：方支灵，俞鹰，潘荣选，钱俊杰，申其新，
申请(专利权)人：铜陵有色金属集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。