本实用新型专利技术涉及一种离子液体浸出贵金属的微波强化浸出装置，所述离子液体浸出贵金属的微波强化浸出装置由反应器、微波辐射器和旋涡混匀器构成；其特征是，所述反应器设有微波屏蔽套，所述微波屏蔽套为圆柱形可屏蔽微波的金属薄板，紧密包裹于反应器；所述微波辐射器为棒状体，所述棒状体设有保护套套，一端设有微波辐射头，另一端设有同轴接口；所述微波辐器辐射头端植入反应器内，其同轴接口端通过同轴接线与小功率微波源联接；所述旋涡混匀仪包括底座和夹具模块，反应器固定在夹具模块中。本实用新型专利技术利用棒状微波辐射器结合漩涡混匀器，解决了已有微波强化装置微波利用率低、传质效率低，不适于粘度较大液体的加热等问题，装置小巧、操作简单。操作简单。操作简单。
【技术实现步骤摘要】
一种离子液体浸出贵金属的微波强化浸出装置
[0001]本技术涉及一种微波浸出技术，具体是设计一种离子液体浸出贵金属的微波强化浸出装置，属于冶金领域。
技术背景
[0002]贵金属除了本身具有较高的价值以外，因其独特的物理化学特性而被广泛应用于电子电器、通讯、计算机、航空航天、石油化工等现代科技和工业领域，比如作为负载金属或直接作为催化剂用于催化各类反应，也可应用于食品安全检测，可以说贵金属是现代工业和经济中不可或缺的战略资源。随着石油、化工、环保等产业的发展，贵金属催化剂的用量逐年增加。催化剂在使用过程中由于中毒、载体易构、炭质积累等问题而失去活性，需要定期对其进行更换，据统计，世界上每年生成废催化剂约为50万～70万吨，而更换下来的催化剂中贵金属含量比相应的矿石更高，因此回收废催化剂中的贵金属是具有很高的经济价值，且符合可持续发展的要求。目前从废催化剂中回收贵金属的方式包括：1、火法：如火法氯化法与高温挥发法、高温熔炼与金属捕集法、焚烧法。该法简单方便，但能耗大，金属回收率低，并且产生的废气、废渣带来了二次环境污染，因此使其应用受到限制。2、湿法：如溶解载体法、全溶法、溶解活性组分法。该法具有成本低、浸出剂回收率高、空气污染小等优点，因此逐渐成为发展趋势。溶解活性组分法是加入试剂直接溶解废催化剂中的贵金属，再从溶液中提取贵金属。近年来，由于成本、能源和环境方面的原因，人们的注意力已转向稳定可持续环境友好型浸出体系。
[0003]离子液体是近年来发展迅速的一类新型绿色溶剂，它完全由阴阳离子组成，不存在电中性分子，可以提供大量的配体。由于离子液体具有不挥发、热稳定性的特点，在化工生产过程中损耗小，不会产生空气污染，回收之后仍可用于生产，大大降低了生产成本，是一类环境友好型试剂，亦被认为是传统有机溶剂的良好替代品。文献报道离子液体作为萃取剂在金属离子提取方面也有非常广泛的应用，离子液体的阴阳离子可以与金属阳离子形成配合物，萃取液体中的金属。离子液体具有可设计性，可通过设计、修饰不同的阴、阳离子改变其化学结构获得一些具有特殊性质的功能化离子液体满足特定用途的需求，在复杂的冶金环境中，离子液体具有应用灵活和适应性强等优势。除了易于合成、环境友好，对多种难溶解的金属及其他化合物，包括贵金属、金属氧化物、甚至难溶解的硫化物展现了良好的溶解性能，离子液体对微波有强烈的吸收。
[0004]然而，由于离子液体粘度较大，流动性差，传质效率低，已报道的离子液体回收贵金属浸出耗时较长，需数十小时。因此，亟待设计一种适于离子液体浸出体系的微波强化浸出装置，利用离子液体对微波辐射的强吸收，采用微波辐射方式加热浸取体系，改善传质以提高贵金属的浸出速度，缩短浸出时间。
[0005]CN111778402A公开了一种利用离子液体回收废弃锂电池贵金属的方法，通过将锂电池的正极片在离子液体中进行浸泡、加热反应、过滤等工序对其中的贵金属进行回收。离子液体中包括有多元醇、卤化胆碱和草酸。本专利技术中利用多元醇的羟基与高价金属氧化物
中阳离子发生氧化还原反应，利用卤化胆碱的卤素与贵金属络合，利用草酸定向萃取二价金属离子的能力，最后生对应的成草酸金属化合物。相比于传统的粉碎浮选法和火法冶金回收贵金属，能耗大，回收率低，成本高的问题，本专利技术能有效的减少环境污染压力，提高锂电池中贵金属元素循环利用效率，具有很好的社会效果和经济效益。
[0006]CN208701156U公开了一种回收催化剂中贵金属的装置，是由微波处理部和废气处理部构成，所述的微波处理部与废气处理部管路连接，所述的微波处理部是由罐体、催化剂托盘和微波发生器构成，多个催化剂托盘分层置于罐体的内部，罐体的侧壁上设有微波发生器,罐体的顶部设有温度计、加料管和废气排放管、底部设有放料管，废气排放管连接废气处理部。本技术将催化剂分层放置，酸液沸腾时层与层之间大量气泡搅动催化剂，使金属组份充分溶出避免堆积加了快溶解速率，节省大量能源。同时增设微波发生器，进一步提高反应势能，推进反应进行，加快酸溶解的速度，使反应更加完全。
[0007]CN206721301U公开了一种微波辅助浸出装置，包括冷却水出口、石英冷凝管、冷却水、冷却水入口、储酸罐、阀门、微波炉、磁控管、红外测温仪、石英盖、石英反应器、搅拌子、磁力搅拌器。该技术节能环保、组装简单，效果显著；能实现在微波条件下浸出反应高效率进行。避免了传统热浸出从外部加热所带来的能耗大、效率低等问题。
[0008]CN209039542U公开了一种微波高温浸出装置，包括反应器和与反应器相连并驱使反应器振动的振动组件，反应器具有用于供物料通过的反应通道，反应通道设有进料口和出料口，微波高温浸出装置还包括用于对反应通道内的物料进行加热的微波加热组件。本技术具有生产效率高、环保性好、生产成本低、使用范围广、可控性好、加热均匀、可使物料反应更加充分和均匀等优点。
[0009]CN2738865公开了一种微波固液连续萃取装置，包括微波加热器及固液传输装置，微波加热器为一中空腔体，其前、后壁开有孔，固液传输装置从前壁开孔处斜伸入腔体，并从后壁开孔处伸出，孔的大小与固液传输装置的外径相匹配；微波加热器的外顶部设有微波磁控管；固液传输装置底端设有固体物料进口及萃取液出口，顶端设有固体物料出料口及萃取液入口。本技术具有高效快速、低耗等优点，可实现微波提取过程的连续化操作。
[0010]如上所述，现有技术中公开了多种微波辅助浸出装置，这些微波辅助浸出装置利用其独特的结构，具备了多种特定的或者通用的优点，从而在多个领域具有良好的应用前景。但另一方面，现有技术尽管可以获得这些优点，但是实际应用需求会给微波辅助浸出装置带来挑战。目前已有的微波辅助浸出装置多以磁控管为微波源，通过波导管和多模谐振腔导入微波能量，加之磁控管微波源需要高压，需要较大腔体的仪器空间。因此现有的微辅助波浸出装置存在如下问题：其一，体积庞大，结构复杂，浸出装置多置于微波腔体内，通常需要较大功率的微波源以保证腔体足够功率密度；其二，提取装置置于微波腔体内，大功率微波源通过波导管作用于整个提取装置，在加热固体样品的同时，盛放提取液的装置也同时被加热，不利于微波的高效利用；其三，不适于离子液体等粘度较大溶剂浸出体系的加热。因此，基于上述缺陷，本技术采用棒状微波辐射器结合底部旋涡混匀器，以同轴输出无腔体固态微波源和针式微波辐射器馈能代替传统多模谐振腔系统，将固态微波源同轴输出至棒状微波辐射器，从浸出体系内部馈入微波能，避免了对整个浸出装置及大量溶剂不必要的加热，馈能效率高；旋涡混匀器利用偏心旋转使反应器中的离子液体产生涡流，使
浸出体系中的固液充分接触和混合，能够有效改善传质，提高贵金属的浸出速率，且无需电动搅拌和磁力搅拌，所以混合液体不受外界污染和磁场影响。提供了一种快速省时、操作简单、装置小巧、有效提高微波利用率和强化传质的微波强化浸出装置。
技术实现思路
[0011]针对已有技术存在的主要问题，本技术利用棒状微波辐射器结合底部旋涡混匀器，以本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种离子液体浸出贵金属的微波强化浸出装置，所述离子液体浸出贵金属的微波强化浸出装置由反应器、微波辐射器和旋涡混匀器构成；其特征是，所述反应器设有微波屏蔽套，所述微波屏蔽套为圆柱形可屏蔽微波的金属薄板，紧密包裹于反应器；所述微波辐射器为棒状体，所述棒状体设有保护套，一端设有微波辐射头，另一端设有同轴接口；所述微波辐器辐射头端植入反应器内，其同轴接口端通过同轴接线与小功率微波源联接；所述旋涡混匀器包括底座和夹具模块，反应器固定在夹具模块中。2.根据权利要求1所述的一种离子液体浸出贵金属的微波强化浸出装置，其特征在于：所述反应器材料选自高硼硅玻璃、石英玻璃或一级碳酸硼玻璃材料的一种，其体积为25
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30mL，内径20mm，高度85
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100mm。3.根据权利要求1所述的一种离子液体浸出贵金属的微波强化浸出装置，其特征在于：所述屏蔽微波的金属薄板为光亮软性的不锈钢板、铜板或铝板，厚度为0.2
【专利技术属性】
技术研发人员：李晓芬，高云涛，谭伟，
申请(专利权)人：云南民族大学，
类型：新型
国别省市：
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