[發(fā)明專利]一種過(guò)濾熔鹽的方法和系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110262449.5
• 申請(qǐng)日: 2021-03-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113058301A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊明帥;晏太紅;何輝;王長(zhǎng)水;賈艷虹;肖益群;姚本林;李迅;張凱;宋文臣;沈振芳;陳輝;孟照凱;宋鵬;胡小飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)原子能科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): B01D24/02
• 分類號(hào): B01D24/02;B01D24/20
• 代理公司: 北京英創(chuàng)嘉友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11447
• 代理人: 王浩然

本公開(kāi)涉及一種過(guò)濾熔鹽的方法和系統(tǒng)，該方法包括：使熔鹽流過(guò)石棉過(guò)濾體進(jìn)行過(guò)濾。該方法和系統(tǒng)通過(guò)采用石棉對(duì)高溫熔鹽進(jìn)行過(guò)濾，解決了現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法過(guò)濾小顆粒雜質(zhì)的問(wèn)題，提高了過(guò)濾效果，且石棉價(jià)格低廉，大大降低了過(guò)濾裝置的成本；本公開(kāi)的過(guò)濾熔鹽的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，應(yīng)用范圍廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及高溫熔鹽處理領(lǐng)域，具體地，涉及一種過(guò)濾熔鹽的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

熔鹽電解質(zhì)的理論分解電壓高，離子導(dǎo)電性好，對(duì)原料有很好的溶解特性，使其應(yīng)用廣泛，如熔鹽電解制備金屬、合金，電解精煉提純金屬，熔鹽電鍍，熔鹽萃取提純金屬，熔鹽電池，乏燃料干法后處理等。

熔鹽使用前需要進(jìn)行純化，通過(guò)熔鹽電解的方法可以使其中的可溶性物質(zhì)沉積，但是沉積物和熔鹽中的不溶性雜質(zhì)也需要與熔鹽進(jìn)行分離，需要進(jìn)行過(guò)濾；熔鹽電解制備金屬、合金，若得到的為粉末狀的產(chǎn)品，同樣需要對(duì)熔鹽進(jìn)行過(guò)濾以得到其中的產(chǎn)品。目前，用于熔鹽過(guò)濾的裝置比較少，且存在一定的問(wèn)題。

如專利CN203829994U公開(kāi)了一種高溫熔鹽的熔化過(guò)濾裝置，其所設(shè)計(jì)的裝置只能將熔鹽中的雜質(zhì)與底部熔鹽一塊排出，對(duì)于密度小于熔鹽的雜質(zhì)不能進(jìn)行去除，且裝置復(fù)雜，熔鹽浪費(fèi)大。

專利CN106283112A公開(kāi)了一種熔鹽的電化學(xué)凈化方法，其方法只是通過(guò)電化學(xué)方法將熔鹽中的可溶性金屬陽(yáng)離子和含氧陰離子雜質(zhì)電解沉積，對(duì)于存在于熔鹽中的不溶性雜質(zhì)顆粒并不能進(jìn)行去除，且沉積產(chǎn)物也有部分會(huì)飄散在熔鹽中。

專利CN209092809U公開(kāi)了一種便于更換的高溫熔鹽加工用過(guò)濾網(wǎng)，其采用過(guò)濾網(wǎng)對(duì)熔鹽進(jìn)行過(guò)濾，不過(guò)因?yàn)檫^(guò)濾網(wǎng)的過(guò)濾效果受到金屬網(wǎng)的工藝的限制，以目前的工藝來(lái)說(shuō)，金屬網(wǎng)最多只能做到2000目，且常見(jiàn)的為600目左右，其對(duì)熔鹽中的小粒徑雜質(zhì)不能進(jìn)行過(guò)濾。

發(fā)明內(nèi)容

本公開(kāi)為了高效處理高溫熔鹽中的雜質(zhì)，提供了一種簡(jiǎn)單方便、材料和能源消耗少、凈化效果好的過(guò)濾熔鹽的方法和系統(tǒng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本公開(kāi)提供一種過(guò)濾熔鹽的方法，該方法包括：使熔鹽流過(guò)石棉過(guò)濾體進(jìn)行過(guò)濾。

可選地，所述石棉過(guò)濾體包括一個(gè)或多個(gè)石棉層；所述石棉過(guò)濾體的孔隙率為80-90％，厚度為5-20mm；所述石棉層包含蛇紋石石棉、陽(yáng)起石石棉、直閃石石棉、青石棉、鐵石棉和透閃石石棉中的一種或幾種；

優(yōu)選地，所述石棉為青石棉。

可選地，所述石棉層包括層疊的多個(gè)中空纖維絲層，所述中空纖維絲層包含平均內(nèi)徑為8-10nm、平均外徑為60-70nm的中空纖維絲，所述中空纖維絲的平均長(zhǎng)度為4-7.5mm，結(jié)構(gòu)水含量為10-15重量％。

可選地，所述熔鹽的溫度為400-800℃，流速為0.05-0.5cm³/(cm²·s)；

所述熔鹽選自氯化物熔鹽、氮化物熔鹽、氟化物熔鹽和碳酸鹽熔鹽中的一種或幾種。

可選地，該方法還包括：將所述石棉過(guò)濾體置于過(guò)濾裝置的殼體內(nèi)部；使所述熔鹽從所述殼體上部的熔鹽入口進(jìn)入所述殼體并流過(guò)所述石棉過(guò)濾體，從所述殼體底部的熔鹽出口得到過(guò)濾后的熔鹽；

所述殼體的材質(zhì)選自氧化鋁、不銹鋼、石墨、氮化硼、鎳和鉑中的一種或幾種。

可選地，該方法還包括：在所述殼體外設(shè)有加熱保溫裝置；所述加熱保溫裝置選自井式爐和/或馬弗爐；

所述加熱保溫裝置的加熱溫度比所述熔鹽入口的溫度高5-20℃。

可選地，所述殼體形成為圓筒形殼體，所述圓筒形殼體的軸向沿豎直方向設(shè)置，所述圓筒形殼體的軸向高度與所述石棉過(guò)濾體的厚度的比值為(10-20)：1；可選地，所述圓筒形殼體形成為由上至下內(nèi)徑漸縮的錐臺(tái)形殼體，所述錐臺(tái)形殼體的底端內(nèi)徑為5-20cm；