本发明专利技术公开了一种提纯汞的装置及方法，所述提纯汞的装置，包括在密闭外壳的内壁上安装的固定臂，密闭外壳上设有气嘴，在固定臂上固定有绝热杯，在绝热杯内设有提纯坩埚，在提纯坩埚的外壁与绝热杯的内壁之间设有制冷材料，在提纯坩埚的下方设有坩埚升降机构，坩埚升降机构上设有升降杆，升降杆的顶端与提纯坩埚的底端相抵；在提纯坩埚内插接有引出管，引出管的顶端与引出管升降机构相连，在引出管的中段连接有连接软管，连接软管的另一端与吸汞管道连接，吸汞管道的另一端连接有盛汞瓶，盛汞瓶上设有抽气接口。本发明专利技术中利用坩埚下降法，相比于现有的真空蒸馏、酸碱洗等提纯技术，具有提纯效果好、设备方法简单、成本低等优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术公开了一种提纯汞的装置，本专利技术还公开了一种提纯汞的方法。
技术介绍
汞为银白色液态金属，常称为“水银”，是自然界在常温下呈液态存在的唯一金属。 汞的密度大(13.6g/cm3)，熔点低(_38.87°C )，沸点亦仅357°C，在化工、电器、仪表、医药、 冶金、军工和新
都有重要用途。汞是制备重要红外半导体材料MCT的原料之一，目前，国内外是将汞和碲、镉制成 HghCdxTe(MCT)晶体，然后做成MCT红外探测器，如卫星、导弹以及各类红外遥感系统。随着器件性能水平的不断提高，器件对材料的纯度要求也越来越高，尤其是甚长波碲镉汞器件和单光子的雪崩型器件，为了提高结阻抗，增大反向击穿电压，对材料纯度的要求更高， 而在碲镉汞的三种原材料中，市售的原料汞纯度相对较低，且汞在室温下是液体材料，比较容易氧化和受玷污。荧光灯因具有良好的光输出、光输出持久性、颜色的多样性以及较长的使用寿命等许多其他光源无法匹敌的优点，而成为最主要的人造光源，是照明光源的理想选择。荧光灯是是利用低气压的汞蒸气在放电过程中辐射紫外线，从而使荧光粉发出可见光的原理发光。故当充入的汞的纯度不够，在荧光灯启辉点燃过程中，会释放杂相杂质Cu、Ni、Si、Pb、 i^、Ca等。这些杂相杂质第一种情况是沉积于灯管内荧光粉表面上，使管壁黑化影响光通量输出而产生光衰。第二种情况是与金属汞进行理化作用，生成金属汞齐，不断地消耗金属汞。在达到一定程度后，必会影响节能荧光灯管内的饱和汞蒸汽压，影响光致发光物理过程中的光激发能量，严重影响光通量输出，导致光衰严重。第三种情况是与氧(O2)化合生成氧化物粒子，均会沉积于灯管内荧光粉表面上，使管壁黑化影响光通量输出而产生光衰。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是克服现有技术中存在的不足，提供一种可以制备高纯汞、结构简单、操作方便的提纯汞的装置。本专利技术的另一目的是提供一种提纯汞的方法。按照本专利技术提供的技术方案，所述提纯汞的装置，包括在密闭外壳的内壁上安装的固定臂，密闭外壳上设有气嘴，在固定臂上固定有绝热杯，在绝热杯内设有提纯坩埚，在提纯坩埚的外壁与绝热杯的内壁之间设有制冷材料，在提纯坩埚的下方设有坩埚升降机构，坩埚升降机构上设有升降杆，升降杆的顶端与提纯坩埚的底端相抵；在提纯坩埚内插接有引出管，引出管的顶端与引出管升降机构相连，在引出管的中段连接有连接软管，连接软管的另一端与吸汞管道连接，吸汞管道的另一端连接有盛汞瓶，盛汞瓶上设有抽气接口。在升降杆的顶端固定有绝热底托，绝热底托与提纯坩埚的底端面相抵。一种提纯汞的方法包括如下步骤a、在密闭外壳内安装好固定臂，在固定臂上安装好绝热杯，在绝热杯内放置好制冷材料，将提纯坩埚放入密闭外壳内，提纯坩埚的外壁与制冷材料接触；b、在密闭外壳外安装好引出管升降机构，引出管升降机构上安装好引出管，引出管的底端插入提纯坩埚内，在引出管的中段上连接好连接软管，连接软管的另一端上连接好吸汞管道，吸汞管道的另一端连接好盛汞瓶；C、往提纯坩埚内加入待提纯汞液；d、通过密闭外壳上的真空气嘴尽量抽去密闭外壳内的空气，通过气嘴往密闭外壳内送入惰性气体，使得密闭外壳内为惰性气体环境，密闭外壳的气压控制在1. 02 1. 1个大气压；e、通过坩埚升降机构使得提纯坩埚向下运动进入制冷材料内，提纯坩埚向下运动速度控制在10 30mm/h，控制制冷材料的温度为-50 _80°C，静置后，提纯坩埚内的待提纯汞液会分为上下两层，上层为液体，下层为固体；f、控制引出管升降机构，使得引出管插入提纯坩埚内的上层液体底部；g、盛汞瓶上的抽气接口接抽气泵，在负压作用下，提纯坩埚内的上层液体全部通过引出管、连接软管与吸汞管道进入盛汞瓶内，下层固体继续留在提纯坩埚内；h、通过坩埚升降机构使得提纯坩埚向上运动脱离制冷材料，使得继续留在提纯坩埚内的下层固体融化为液体；如有需要，则重复e到h的步骤一次或者一次以上，提纯汞的方法结束，得到纯度提高的汞。步骤b中所述的惰性气体为氮气。本专利技术的装置具有结构简单、操作方便等优点。本专利技术的方法取得的有益效果是1、本专利技术利用坩埚下降法，液态汞缓慢定向凝固的方法进行提纯，可有效去除分凝系数小的杂质元素，经过多次提纯，从而制备出6N以上的高纯汞。相比于现有的真空蒸馏、酸碱洗等提纯技术，具有提纯效果好、设备方法简单、成本低等优点，2、本专利技术提纯过程中将杂质富集的坩埚顶部的液态汞吸出，在室温下将汞铸锭融化，从而实现了多次提纯的目的，同时有效地降低了成本。3、本专利技术整个提纯过程均处于惰性气氛保护状态下，避免了汞的氧化和在此过程中受到污染。4、可根据纯度要求确定汞的提纯次数。 附图说明图1是本专利技术的整体结构示意图。 具体实施例方式下面结合具体附图和实施例对本专利技术作进一步说明。如图所示，本专利技术主要由引出管升降机构1、坩埚升降机构2、升降杆3、密闭外壳 4、绝热杯5、制冷材料6、固定臂7、连接软管8、引出管9、吸汞管道10、提纯坩埚11、绝热底托12与盛汞瓶13等部件构成。该提纯汞的装置，包括在密闭外壳4的内壁上安装的固定臂7，密闭外壳4上设有气嘴，在固定臂7上固定有绝热杯5，在绝热杯5内设有提纯坩埚11，在提纯坩埚11的外壁与绝热杯5的内壁之间设有制冷材料6，在提纯坩埚11的下方设有坩埚升降机构2，坩埚升降机构2上设有升降杆3，升降杆3的顶端与坩埚提纯坩埚11的底端相抵；在提纯坩埚11 内插接有引出管9，引出管9的顶端与引出管升降机构1相连，在引出管9的中段连接有连接软管8，连接软管8的另一端与吸汞管道10连接，吸汞管道10的另一端连接有盛汞瓶13， 盛汞瓶13上设有抽气接口。在升降杆3的顶端固定有绝热底托12，绝热底托12与提纯坩埚11的底端面相抵。本专利技术中坩埚升降机构2为气缸、油缸等动力机构。实施例1a、在密闭外壳4内安装好固定臂7，在固定臂7上安装好绝热杯5，在绝热杯5内放置好制冷材料，将提纯坩埚11放入密闭外壳内，提纯坩埚11的外壁与制冷材料6接触； 所述制冷材料现用的是干冰，也可以用液氮或压缩空气；b、在密闭外壳4外安装好引出管升降机构1，引出管升降机构1上安装好引出管 9，引出管9的底端插入提纯坩埚11内，在引出管9的中段上连接好连接软管8，连接软管8 的另一端上连接好吸汞管道10，吸汞管道10的另一端连接好盛汞瓶13 ；C、往提纯坩埚11内加入5kg纯度等级为4N的待提纯汞液；d、通过密闭外壳4上的气嘴尽量抽去密闭外壳4内的空气，通过气嘴往密闭外壳4 内送入惰性气体，使得密闭外壳4内为惰性气体环境，密闭外壳4的气压控制在1.02个大气压；e、通过坩埚升降机构2使得提纯坩埚11缓慢向下运动进入制冷材料6内，提纯坩埚11的下降速度为10mm/h，控制制冷材料6的温度为-80°C，静置后，提纯坩埚11内的待提纯汞液会分为上下两层，上层为液体，下层为固体；f、控制引出管升降机构1，使得引出管9插入提纯坩埚11内的上层液体底部；g、盛汞瓶13上的抽气接口接抽气泵，在负压作用下，提纯坩埚11内的上层液体全部通过引出管9、连接软管8与吸汞管道10进入盛汞瓶13内，下层固体继续留在提纯坩埚 11内；h、通过坩埚升降机构2使得提纯坩埚11向上运动脱离制冷材料6，使得继续留在提纯坩埚11内的下本文档来自技高网...
【技术保护点】
１． 一种提纯汞的装置，其特征是：包括在密闭外壳（４）的内壁上安装的固定臂（７），密闭外壳（４）上设有气嘴，在固定臂（７）上固定有绝热杯（５），在绝热杯（５）内设有提纯坩埚（１１），在提纯坩埚（１１）的外壁与绝热杯（５）的内壁之间设有制冷材料（６），在提纯坩埚（１１）的下方设有坩埚升降机构（２），坩埚升降机构（２）上设有升降杆（３），升降杆（３）的顶端与提纯坩埚（１１）的底端相抵；在提纯坩埚（１１）内插接有引出管（９），引出管（９）的顶端与引出管升降机构（１）相连，在引出管（９）的中段连接有连接软管（８），连接软管（８）的另一端与吸汞管道（１０）连接，吸汞管道（１０）的另一端连接有盛汞瓶（１３），盛汞瓶（１３）上设有抽气接口。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：柳祝平，
申请(专利权)人：元亮科技有限公司，
类型：发明
国别省市：32
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。