[實用新型]王水氧氣法溶解金屬的氣流循環反應裝置

有效

• 申請號: 201420477133.3
• 申請日: 2014-08-23
• 公開（公告）號: CN203990572U
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 曾舟華;楊水彬;黃林勇
• 申請（專利權）人: 黃岡師范學院
• 主分類號: B01J19/00
• 分類號: B01J19/00;C01B31/06;C22B7/00
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

一、技術領域

本實用新型屬于化工生產設備，尤其是涉及到一種王水氧氣法溶解金屬的氣流循環反應裝置。

二、背景技術

據統計，目前世界上的工業金剛石有70%左右都用于制造石材加工工具，其中金剛石圓鋸片又占了絕大部分。在我國，金剛石總量的76%用于制造金剛石鋸片。金剛石鋸片在使用時，為了避免損壞基體，每張鋸片都有10-20%左右的刀頭不能用完。此外，金剛石鋸片生產商在生產金剛石鋸片的過程中，都會生產出一定量的殘次品。這些報廢的鋸片中，除了含有昂貴的金剛石顆粒以外，還有一些具有很高回收價值的物質（如碳化鎢、銅、鈷、鎳等）。因此，對廢舊金剛石鋸片進行回收很有必要。

現行工藝是利用金剛石在低溫下具有很好的穩定性、不溶于酸的特點，用酸液溶解金屬結合劑，從而獲得金剛石顆粒。目前所使用的酸液主要為王水（或硝酸）。但此舉污染環境，也造成很大的資源浪費。對于如何消除王水（或硝酸）溶解金屬所產生的環境污染和資源浪費，已有的做法如發明專利《一種廢棄金剛石工具資源化綜合回收利用的方法》，200810227770.4，劉宇慧等。它的主要思路為采用化學共沉淀-還原工藝將提取金剛石后的酸液溶解液中各種有色金屬制備成超細預合金粉末。但上述方案沒有解決王水（或硝酸）溶解金屬過程中排放的NO氣體污染環境和資源浪費問題。

三、發明內容

本實用新型的目的就是為了提供一種將王水（或硝酸）溶解金屬所產生的NO，在反應釜中用氧氣氧化成NO₂，并直接被釜液吸收，循環溶解金屬的王水氧氣法溶解金屬的氣流循環反應裝置。

本實用新型所采用的技術方案是：它是由反應釜、氣囊、風機和液封槽等構成。在反應釜上增設了一套氣流循環裝置，該氣流循環裝置是由氣閥、氣囊、氣體循環風機、變頻器、風機流量調節閥、管道和氣流分布器組成。氣體循環風機由變頻器控制，其進口管道與反應釜上帶氣閥的氣管連通，其出口端用帶風機流量調節閥的管道與反應釜底部設置的氣流分布器相連。所述氣流分布器呈圓盤形，并在其表面均勻設置了出氣孔。反應釜上方釜蓋旁設置加料閥，設置與裝有報警器的液封槽相連的液封管，底部設置排液閥，側上方設置與氧氣閥相連插入釜底的氧氣管。

本實用新型有益效果是：由于在原有王水或硝酸溶解金屬生產裝置的基礎上，僅增設氣流循環裝置，就能將硝酸溶解金屬的過程中產生的NO，被氧氣氧化成NO₂，NO₂送入釜底被釜液吸收后，生成硝酸和NO。既減少了硝酸的耗用量，也大大減少了NO_X尾氣排放量。

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明：

四、附圖說明：

圖1為本實用新型的結構示意圖。

圖中：1為氣囊，2為風機，3為風機流量調節閥，4為加料閥，5為釜蓋，6為氣閥，7為液封管，8為報警器，9為液封槽，10為排液閥，11為反應釜，12為氣流分布器，13為計量秤，14為氧氣閥，15為變頻器。

五、具體實施方式

如圖1所示，在原有王水或硝酸溶解金屬的反應釜上，增設了氣流循環裝置，所述氣流循環裝置是由氣閥6、氣囊1、氣體循環風機2、變頻器15、風機流量調節閥3、管道和氣流分布器12組成。氣體循環風機2由變頻器15控制，其進口管道與反應釜11上帶氣閥6的氣管連通，其出口端用帶風機流量調節閥3的管道插入反應釜11底，與氣流分布器12相連。所述氣流分布器12呈圓盤形，并在其表面均勻設置了出氣孔。反應釜11上方釜蓋5旁設置加料閥4，設置與裝有報警器8的液封槽9相連的液封管7，底部設置排液閥10，側上方設置與氧氣閥14相連插入釜底的氧氣管。

實施本實用新型時，將一定量的廢金屬投入反應釜11，蓋上釜蓋5，開啟加料閥4，滴加適量王水或硝酸，反應立即開始，有NO氣體放出，開啟氣閥6，打開氧氣閥14，緩慢通入氧氣，啟動氣體循環風機2、開啟風機流量調節閥3。若氣囊1中氣體紅色較濃，可調小氧氣閥14，若氣囊1中氣體紅色較淡，可調大氧氣閥14。隨著反應的進行，溫度逐漸升高，反應速度不斷加劇，氣囊1體積逐漸增大。若報警器8報警，說明王水或硝酸的一次滴加量過量，下次滴加時，應適當減量。當王水或硝酸大量消耗后，反應逐漸減弱，溫度逐漸降低，氣囊體積逐漸縮小。當氣囊1體積縮小明顯減慢或縮小到1/5以下時，可將氣閥6的開度調到在液封槽無明顯紅煙冒出的前提下，保持報警器8持續報警，以排除惰性氣體。待氣囊1氣體抽空時，關閉氧氣閥14和氣體循環風機2，打開排液閥10，釜液放出后，關閉排液閥10。然后，重復上述操作，直到反應釜11內廢金屬全部溶解時，打開釜蓋5，清洗反應釜11。處理釜液和清洗液，可回收廢金屬所含的金剛砂、鉭、金、銅等物質。