[發明專利]廢陰極碳塊及氟化物和金屬鈉的回收處理設備及使用方法

有效

• 申請號: 202110422354.5
• 申請日: 2021-04-20
• 公開（公告）號: CN113249576B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 陶紹虎;劉偉;趙志彬
• 申請（專利權）人: 沈陽鋁鎂設計研究院有限公司
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B9/02;C22B26/10;C25C3/08;C01B9/08;C01B32/05
• 代理公司: 沈陽圣群專利事務所(普通合伙) 21221
• 代理人: 王鋼

1.廢陰極碳塊及氟化物和金屬鈉的回收處理設備，其特征在于包括蒸發器，蒸發器的出口通過第一管道與堿金屬回收處理系統連接，堿金屬回收處理系統連接的出口通過第二管道與液體金屬鈉收集系統連接，蒸發器的出口處設有結晶器，風冷系統套在結晶器上，在堿金屬回收處理系統上設有第一惰性氣體進口和第一惰性氣體出口，在液體金屬鈉收集系統上設有第二惰性氣體進口和第二惰性氣體出口；所述的堿金屬回收處理系統包括液鈉流通管道，在液鈉流通管道上套有惰性氣體管道，惰性氣體管道上套有第一加熱裝置；液鈉流通管道為多孔液鈉流通管道。

2.根據權利要求1所述的廢陰極碳塊及氟化物和金屬鈉的回收處理設備，其特征在于所述的蒸發器內設有盛料器，風冷系統上設有風進口和風出口。

3.根據權利要求1所述的廢陰極碳塊及氟化物和金屬鈉的回收處理設備，其特征在于所述的惰性氣體管道的進氣端與第一惰性氣體進口連接，惰性氣體管道的出氣端與第一惰性氣體出口連接。

4.根據權利要求1所述的廢陰極碳塊及氟化物和金屬鈉的回收處理設備，其特征在于所述的液體金屬鈉收集系統包括罐體，在罐體外套有第二加熱裝置，罐體的頂部設有罐蓋，第二管道穿過罐蓋插入到罐體內，在第二惰性氣體進口和第二惰性氣體出口從罐蓋插入到罐體內，第三管道從罐蓋插入到罐體內。

5.根據權利要求4所述的廢陰極碳塊及氟化物和金屬鈉的回收處理設備，其特征在于所述的第三管道上設有壓力表，在第三管道出口處連接真空口。

6.根據權利要求1所述的廢陰極碳塊及氟化物和金屬鈉的回收處理設備的使用方法，其特征在于將廢陰極碳塊破碎至一定粒度后，裝入至蒸發器內，開始通過真空口進行抽真空，抽空空氣后，停止抽真空作業，向堿金屬回收處理系統和液體金屬鈉收集系統通入惰性氣體，再次開始抽真空，抽出堿金屬回收處理系統和液體金屬鈉收集系統中的惰性氣體，使真空度平衡后，使蒸發器升溫至400℃時，開啟第一加熱裝置和第二加熱裝置，溫度控制在100-150℃，待到達蒸發器預設溫度900℃~1200℃后，恒溫保持溫度1h~5h后，通過風冷系統使蒸發器冷卻到500℃時，停止抽真空作業，同時往堿金屬回收處理系統和液體金屬鈉收集系統中通入惰性氣體，關掉蒸發器和堿金屬回收處理系統之間的閥門，關掉風冷系統，分離蒸發器和堿金屬處理回收系統，從蒸發器中取出處理后的廢陰極碳塊和結晶在結晶器上的氟化物；在恒溫狀態時，鈉蒸氣從蒸發器進入到多孔式液鈉流通管道內，氣態鈉已經轉變成液態鈉；液態鈉再通過第二管道進入液體金屬鈉收集系統中，完成金屬鈉的回收。

7.根據權利要求6所述的廢陰極碳塊及氟化物和金屬鈉的回收處理設備的使用方法，其特征在于在恒溫狀態下時，液體金屬鈉收集系統控制溫度在100-150℃，待蒸發器冷卻到500℃30min后，停止對堿金屬回收處理系統通入惰性氣體，分離堿金屬回收處理系統和液體金屬鈉收集系統。

8.根據權利要求6所述的廢陰極碳塊及氟化物和金屬鈉的回收處理設備的使用方法，其特征在于真空度平衡時真空度為3Pa~50Pa；蒸發器為耐氟化物腐蝕的鋼性材料，盛料器為碳質材料或者陶瓷材料，蒸餾出來的氟化鹽在結晶處結晶；通過風冷系統控制結晶器上的溫度梯度，使結晶產物在不同位置上結晶。