[發明專利]一種鎂提純裝置和方法

有效

• 申請號: 202110322459.3
• 申請日: 2021-03-25
• 公開（公告）號: CN113061739B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 付超鵬;王飛;孫志龍;張小康
• 申請（專利權）人: 昆山慧封電子科技材料有限公司
• 主分類號: C22B9/02
• 分類號: C22B9/02;C22B9/04;C22B26/22
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 鐘揚飛

本申請涉及一種鎂提純裝置和方法，本申請的鎂提純裝置包括：第一蒸餾室、真空泵、溫控層、收集板、第一原料收集室、第二蒸餾室、第二原料收集室和電場發生器；其中，真空泵與第一蒸餾室連接；溫控層設于第一蒸餾室內；收集板設于第一蒸餾室內，位于溫控層上；第一原料收集室設于第一蒸餾室上，與收集板連接；第二蒸餾室與第一原料收集室連接，第二蒸餾室內設有電場發生器；第二原料收集室設于第二蒸餾室內。本申請的鎂提純裝置通過在鎂原料升華過程中調控溫度，外加電場作用，對鎂原料及鎂原料內的雜質元素進行分離。采用本申請提供的鎂提純方法對鎂原料和雜質元素進行多次分離、提純，可以獲得純度更高的高純鎂。

技術領域

本申請涉及鎂提取技術領域，具體而言，涉及一種鎂提純裝置和方法。

背景技術

鎂是一種銀白色堿土金屬，在自然界儲量豐富且是最輕的金屬結構材料，被廣泛應用于金屬鑄件、儀表器械、化學試劑、照明材料等，其合金可用于飛機、導彈材料。

在實際應用過程中，尤其是在通訊以及航天器件領域對鎂的純度要求極高。一旦鎂中摻雜了其它少量金屬，其耐蝕性、合金的物理化學性能以及實際場景中的應用將受到極大的限制，因此開發高純鎂的提純方法將顯得尤為重要。

目前工業鎂提純主要有兩種方法：電解法和高溫蒸餾法。這兩種方法均可以獲得兩個9的純度鎂。目前最普遍的高溫蒸餾方法，溫度高達1200℃左右，但是在長時間的高溫提純工程中，溫度過高對設備的要求更高，仍然無法滿足獲得更高純度的鎂的要求。

發明內容

本申請的目的是提供一種鎂提純裝置和方法，該提純裝置利用鎂原料中一定壓力下不同金屬元素的升華溫度不同以及電場作用下不同金屬元素移動距離不同的原理，通過在升華過程中對鎂原料和雜質元素進行一次蒸餾、提純，獲得鎂原料晶體，結合外加電場的作用，對一次提純的鎂原料晶體與雜質元素再進行二次分離、提純的方法，獲得高純鎂。

本申請的實施例是這樣實現的：

第一方面，本申請提供一種鎂提純裝置，包括：第一蒸餾室、真空泵、溫控層、收集板、第一原料收集室、第二蒸餾室、第二原料收集室和電場發生器；其中，真空泵與第一蒸餾室連接；溫控層設于第一蒸餾室內；收集板設于第一蒸餾室內，位于溫控層上；第一原料收集室設于第一蒸餾室上，與收集板連接；第二蒸餾室與第一原料收集室連接，第二蒸餾室內設有電場發生器；第二原料收集室設于第二蒸餾室內。

于一實施例中，鎂提純裝置還包括：冷凝板，設于第一蒸餾室內。

于一實施例中，鎂提純裝置還包括：第一雜質收集室和第二雜質收集室；其中，第一雜質收集室設于第二蒸餾室內，與第二原料收集室連接；第二雜質收集室設于第二蒸餾室內，與第二原料收集室連接。

于一實施例中，溫控層包括：第一溫控層和第二溫控層；其中，第一溫控層設于第一蒸餾室底部；第二溫控層設于第一蒸餾室中部，收集板位于第二溫控層上。

于一實施例中，第二蒸餾室內設有加熱器。

第二方面，本申請提供一種鎂提純方法，包括：

將鎂原料放入第一蒸餾室內，對第一蒸餾室抽真空至10～150Pa；

控制溫控層，加熱第一蒸餾室，將溫度升至560℃～600℃，保持80min～120min，使鎂原料發生升華；

調整收集板的傾斜角度至26°～32°，使升華后的鎂原料晶體在收集板上沉積；

將沉積后的鎂原料晶體收集到第一原料收集室內，并輸送至第二蒸餾室內；

開啟電場發生器，對鎂原料晶體進行二次蒸餾處理。

于一實施例中，該方法還包括：

控制溫控層，將第一蒸餾室內溫度保持在300℃～320℃，通過冷凝板收集鎂原料中熔點低于鎂的雜質。