一种高真空低温提纯高纯镁提纯装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种高真空低温提纯高纯镁提纯装置，它分别包括真空蒸馏炉体和真空蒸馏炉盖接有的冷却系统、真空蒸馏炉体中装有的电炉加热系统、电炉加热系统上方设置的结晶收集板，以及与真空蒸馏炉体贯通连接的抽真空系统，所述的结晶收集板与真空蒸馏炉体外设置的翻转机构连接。本实用新型专利技术在真空蒸馏炉体外设置了连接结晶收集板的翻转机构，使蒸馏中产生的低熔点合金Zn元素在较低真空度和温度状态下蒸馏出来，先沉积在结晶收集板一面，然后通过翻转机构翻转收集板180度，将真空蒸馏炉体真空度和加热温度提高，再把蒸馏中产生的纯镁收集在反过来的结晶收集板面上，排除了低熔点元素蒸馏升华的杂质，从而提高了蒸馏结晶镁的纯度。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一种高真空低温提纯高纯镁提纯装置
本技术属于金属冶炼
，涉及镁合金熔炼，具体涉及一种高真空低温提纯高纯镁提纯装置。
技术介绍
镁是常用金属结构材料中最轻的一种，广泛应用航空航天工业、军工领域、交通领域及3C(家电、计算机、通讯)领域等，在国民经济建设中发挥着重要作用，随着技术和价格两大瓶颈的突破，应用范围不断扩大。在实际应用中，镁合金的有限的抗蚀能力是阻碍镁合金大规模应用的主要原因之一，例如在汽车工业中，由于大多数零部件的使用条件都是比较恶劣的，如油污、高温、潮湿等，因此要求镁合金中锰(Mn)、铁(Fe)、铜(Cu)、镍(Ni)的含量及其它杂质含量低，来提高镁零部件的耐蚀性能。对杂质含量同样敏感的还有镁合金的挤压性能，然而，普通镁锭因其杂质含量高无法满足要求。工业上大量使用的镁提纯方法有电解法和高温蒸馏法两种，可以从矿石中提纯获得99. %以上的纯镁。使用比较广泛的皮江法(Pidgeon)是将煅烧的白云石和硅铁按一定的比例混合碾压成细粉，压成团，装入耐热钢制成的蒸馏器内，在1432 1472K温度和1. 33 13. 33Pa真空度的条件下获得结晶镁，再熔炼成镁锭。其特点是真空度低，设备要求较低，蒸馏的温度高，速度快。获得镁的纯度只能在99. 9%左右，无法获得更高的。纯镁中主要的杂质元素有，Al、Zn、Mn、Ce、Zr、Si等。真空蒸馏就是利用在真空条件下各元素蒸馏汽压的不同，让蒸汽压高的先升华。但是，Zn元素的升华温度低于镁元素， Al元素与镁元素的只有不到100度的差别，而现有的高纯度真空结晶镁精炼炉，采用高温蒸馏的提纯镁，原料中的锌和铝等低熔点元素也会在镁元素升华沉积的过程中发生升华， 同样沉积在收集板上，这样就使镁的纯度降低。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种高真空低温提纯高纯镁提纯装置，它在真空蒸馏炉体外设置了连接结晶收集板的翻转机构，使蒸馏中产生的低熔点合金元素先沉积在结晶收集板一面，然后通过翻转机构翻转收集板180度，把蒸馏中产生的纯镁再收集在反过来的结晶收集板面上，排除了低熔点元素，从而提高了蒸馏结晶镁的纯度，解决了现有高纯镁提纯技术中存在的上述问题。本技术所采用的技术方案是，一种高真空低温提纯高纯镁提纯装置，它分别包括真空蒸馏炉体和真空蒸馏炉盖接有的冷却系统、真空蒸馏炉体中装有的电炉加热系统、电炉加热系统上方设置的结晶收集板，以及与真空蒸馏炉体贯通连接的抽真空系统，所述的结晶收集板与真空蒸馏炉体外设置的翻转机构连接，由翻转机构控制结晶收集板翻转 180 度。本技术所述的高真空低温提纯高纯镁方法提纯装置，其特征还在于，所述的电炉加热系统由电炉及电源控制系统组成，电炉加热系统控制电炉为高纯度镁提纯提供炉料加热与保温。所述的冷却系统包括为整个装置提供循环冷却水的冷水机组、冷却水管道以及控制阀门，控制装置各系统所需温度。本技术高真空低温提纯高纯镁提纯装置的特点在于，它在真空蒸馏炉体外设置了连接结晶收集板的翻转机构，使蒸馏中产生的低熔点合金Zn元素在较低真空度和温度状态下蒸馏出来，先沉积在结晶收集板一面，然后通过翻转机构翻转收集板180度，将真空蒸馏炉体真空度和加热温度提高，再把蒸馏中产生的纯镁收集在反过来的结晶收集板面上，排除了低熔点元素蒸馏升华的杂质，从而提高了蒸馏结晶镁的纯度。附图说明图1是本技术高真空低温提纯高纯镁提纯装置结构示意图。图中，1.真空蒸馏炉体，2.真空蒸馏炉盖，3.冷却系统，4.电炉加热系统，5.结晶收集板，6.抽真空系统，7.翻转机构，8.炉料，9.电炉，10.冷却水管道。具体实施方式以下结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明。本技术一种高真空低温提纯高纯镁提纯装置，如图1所示，它分别包括真空蒸馏炉体I和真空蒸馏炉盖2接有的冷却系统3、真空蒸馏炉体I中装有的电炉加热系统4、电炉加热系统4上方设置的结晶收集板5，以及与真空蒸馏炉体I贯通连接的抽真空系统6，所述的结晶收集板5与真空蒸馏炉体I外设置的翻转机构7连接，由翻转机构7控制结晶收集板5两面翻转180度；所述的电炉加热系统4由电炉9及电源控制系统组成，电炉加热系统4控制电炉9为高纯度镁提纯提供炉料加热与保温；所述的冷却系统3包括为整个装置提供循环冷却水的冷水机组、冷却水管道10以及控制阀门，控制装置各系统所需温度。本技术通过翻转机构7实现结晶收集板5的翻转，翻转可采用电动和手动两种模式。结晶收集板5与真空蒸馏炉体I·外的冷却系统3连接，达到控制结晶收集板5温度的效果。冷却系统3包括冷水机组、冷却水管道10以及控制阀门，它能为整个装置提供循环冷却水，确保精确地控制装置系统的温度。本技术高真空低温提纯高纯镁提纯装置，它通过真空蒸馏炉体I贯通连接抽真空系统6，控制真空蒸馏炉体I蒸馏的真空度，通过电炉加热系统4控制真空蒸馏炉体I 中的电炉9升温，并控制温度；通过冷却系统3对真空蒸馏炉体1、真空蒸馏炉盖2和结晶收集板5进行冷却和控温，先把蒸馏中必然产生的低熔点合金元素沉积在结晶收集板5上， 在通过真空蒸馏炉体I外连接结晶收集板5的翻转机构7，将结晶收集板5翻转180度，然后改变蒸馏提纯的真空度和温度，用结晶收集板5的另一面再把把蒸馏中产生的纯镁收集到上来，从而排除了电炉9中炉料8加热后蒸馏升华的低熔点元素，从而提高了蒸馏结晶镁的纯度。使用本技术高真空低温提纯高纯镁提纯装置，采用两步法进行提纯蒸馏，通过改变蒸馏提纯的真空和温度条件，充分降低蒸馏镁中的低熔点杂质，结合翻转结晶收集 5，再次收集提高纯度的结晶镁。第一步，真空蒸馏炉低熔点合金元素蒸馏沉积结晶真空度为1.33X10_2 1. 33X IO-1Pa ；电炉9升温加热温度250 350°C，蒸馏时间20 120分钟；使镁原材料中的低熔点元素升华、沉积在结晶收集板5板面上；第二步，真空蒸馏炉镁元素蒸馏沉积结晶高纯镁真空度为为1. 3 3 X IO_4 1.33X 10_2pa ;电炉9升温加热温度370 640°C，蒸馏时间为120 480分钟，使镁元素升华并沉积在翻转了 180度的结晶收集板5板面上，最后停机冷却降温至室温，打开真空蒸馏炉盖2，从真空蒸馏炉体I内取出结晶收集板5，得到结晶收集板5板面上沉积的高纯度结晶镁。本技术适合纯镁的提纯，可以从粗镁中直接获得重量百分比99. 9%的纯镁， 也可以从重量百分比99. 9%的纯镁中提纯到重量百分比为99. 99%的纯镁。上述实施方式只是本技术的一个实例，不是用来限制本技术的实施与权利范 围，凡依据本技术申请专利保护范围所述的内容做出的等效变化和修饰，均应包括在本技术申请专利范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高真空低温提纯高纯镁提纯装置，它分别包括真空蒸馏炉体(1)和真空蒸馏炉盖(2)接有的冷却系统(3)、真空蒸馏炉体(1)中装有的电炉加热系统(4)、电炉加热系统(4)上方设置的结晶收集板(5)，以及与真空蒸馏炉体(1)贯通连接的抽真空系统(6)，其特征在于，所述的结晶收集板(5)与真空蒸馏炉体(1)外设置的翻转机构(7)连接，由翻转机构(7)控制结晶收集板(5)翻转180度。

【技术特征摘要】
1.一种高真空低温提纯高纯镁提纯装置，它分别包括真空蒸馏炉体(I)和真空蒸馏炉盖(2)接有的冷却系统(3)、真空蒸馏炉体(I)中装有的电炉加热系统(4)、电炉加热系统(4)上方设置的结晶收集板(5)，以及与真空蒸馏炉体(I)贯通连接的抽真空系统(6)，其特征在于，所述的结晶收集板(5)与真空蒸馏炉体⑴外设置的翻转机构(7)连接，由翻转机构(7)控制结晶收集板(5)翻转...

【专利技术属性】
技术研发人员：张二林，于峰，李扬德，李卫荣，邓胜荣，唐佩福，
申请(专利权)人：东莞宜安科技股份有限公司，佳木斯大学，
类型：实用新型
国别省市：