专利名称：用钽铌电容器废料制取冶金级粉末过程中的碳化氢化装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及废料处理设备，尤其是涉及一种用钽铌电容器废料制取冶金级粉末过程中的碳化氢化装置。
背景技术：
钽铌电容器废料主要有钽铌废电容器、被膜块、赋能块、烧结块等。被膜块、赋能块、烧结块是电容器生产厂家在生产过程的不合格产品，这部分废料的量比较少。钽铌废电容器是废弃电子产品中电路板上的拆解物，这是市场上最多的钽铌电容器废料，尤其最多的是废钽电容器。传统的钽铌电容器废料的处理方法是将钽铌电容器废料破碎以后，利用HF + H2SO4体系溶解后，将不容的渣与可容的钽、铌、铁、镍、锰、银等金属进行分离，然后通过有机萃取工序，根据钽铌与其他金属杂质在有机溶液中的溶解度不同，分离钽铌和其他金属杂质，接着再根据钽与铌在不同的酸度的溶液条件下，在有机溶液中的溶解度不同的原理，再通过萃取分离钽铌，最后利用氨中和或KCl生成钽铌氧化物或氟钽酸钾，作为制备钽铌金属的原料。该方法会产生含氟废酸、废渣，以及大量的氨氮废水，对环境的污染比较严重。而且含氟废水会对水体造成污染，也会造成人体骨骼伤害。由于电容器生产工艺的原因，除了赋能块和烧结块以外，绝大多数钽铌电容器的生产工艺中都是要使用到石墨乳以及硝酸锰，外壳材料又是以环氧树脂材料为主，因此其中的氧、碳、锰含量比较高。为了引出容量，往往要使用银浆。而作为冶金级钽铌粉末，其中的氧、碳含量都是有严格的要求，比如在中国有色行业标准YS/T259 - 1996冶金级钽粉中规定氧最高3000ppm,碳最高150ppm,高纯粉要求猛小于IOppm,—般在200ppm—下即可。YS/T258 - 1996冶金级铌粉中规定氧最高5000ppm，碳最高800ppm。从钽电容器废料的分析结果看，其中的氧含量在10%以下，碳在5%以下，锰在7%以下，体积越小的钽电容器废料，其中的氧含量越高；铌电容器废料的分析结果也是如此，但铌电容器废料目前市场上很少，主要以钽电容器废料为主。如此高的碳氧锰含量，采用常规的处理工艺是无法制取合格的冶金级钽铌粉末的。为了减少废酸、废渣、废氨对环境及人体的污染，充分利用市场上的钽铌电容器废料来制取合格的冶金级钽铌粉末，回收贵金属Ag，特提出本实用新型。发明内容本实用新型的目的在于提供一种用钽铌电容器废料制取冶金级粉末过程中的碳化氢化装置，该碳化氢化装置制作简便，成本低，可以有效地降低人工成本，降低电力消耗，提闻广品收率。本实用新型的目的是这样实现的用钽铌电容器废料制取冶金级粉末过程中的碳化氢化装置，特征是由物料进管、高温碳管、高温控制系统、中间冷却管、低温碳管、低温控制系统、末段冷却管组成，物料进管、高温碳管、中间冷却管、低温碳管和末段冷却管是依次同轴联通的，在相邻两管之间设有保证隔绝外部空气的密封圈，在物料进管的进料口处设有进管密封端盖、进管出气口(也是废气燃烧口)和石墨推舟杆，进管出气口与物料进管腔相通，石墨推舟杆在穿过进管密封端盖的中间后能在物料进管腔内左右移动，带有进管冷却水进口和进管冷却水出口的进管冷却水套套在物料进管的外壁上；在中间冷却管的外壁上套有带中间冷却水进口和中间冷却水出口的中间冷却水套；在末段冷却管的外壁上套有带末段冷却水进口和末段冷却水出口的末段冷却水套，在末段冷却管的出料口处设有末段密封端盖和末段氢气进口，末段氢气进口与末段冷却管腔相通；在受高温控制系统控制的高温碳管的外壁上套有带高温碳管氢气进口和高温碳管氢气出口的高温碳管保温套，在高温碳管保温套与高温碳管之间填充有高温碳管保温碳粉；在受低温控制系统控制的低温碳管的外壁上套有带低温碳管氢气进口和低温碳管氢气出口的低温碳管保温套，在低温碳管保温套和低温碳管之间填充有低温碳管保温碳粉。插入高温碳管外保温碳粉中的高温碳管测温传感器与高温控制系统的温度信号端连接，插入低温碳管外保温碳粉中的低温碳管测温传感器与低温控制系统的温度信号端连接。本实用新型由物料进管、高温碳管、高温控制系统、中间冷却管、低温碳管、低温控 制系统、末段冷却管组成。它具有如下特点I、本实用新型将高温碳化、低温氢化通过低温冷却管连接在一起，形成了连续的碳化氢化装置，节约了时间，降低了电能、人工成本，提高了成品率。2、本实用新型先将含碳高的废钽铌块(碳来自树脂壳和石墨乳)通过高温碳管在氢保护气氛下高温碳化，生成碳化钽，同时碳还可以将氧化锰还原出金属锰，并在1600°C以上高温使金属锰挥发出来，这样就可以使废料中的碳、锰含量大大降低。由于其中的碳不足以将钽铌全部碳化，剩余部分的钽铌在低温下氢化，使得碳化、氢化在同一工序中进行。3、先进行高温碳化的方式还能净化废料的表面，使得下一步的氢化能顺利进行。4、制作容易，控制简单。
图I为本实用新型的碳化氢化装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行进一步的说明。用钽铌电容器废料制取冶金级粉末过程中的碳化氢化装置，由物料进管I、高温碳管2、高温控制系统3、中间冷却管4、低温碳管5、低温控制系统6、末段冷却管7组成，物料进管I、高温碳管2、中间冷却管4、低温碳管5和末段冷却管7是依次同轴联通的，在相邻两管之间设有保证隔绝外部空气的密封圈，在物料进管I的进料口 108处设有进管密封端盖101、进管出气口 102 (也是废气燃烧口)和石墨推舟杆107，进管出气口 102与物料进管腔109相通，石墨推舟杆107在穿过进管密封端盖101的中间后能在物料进管腔109内左右移动，带有进管冷却水进口 105和进管冷却水出口 106的进管冷却水套103套在物料进管I的外壁上；在中间冷却管4的外壁上套有带中间冷却水进口 402和中间冷却水出口 403的中间冷却水套401 ;在末段冷却管7的外壁上套有带末段冷却水进口 702和末段冷却水出口 703的末段冷却水套701，在末段冷却管7的出料口 706处设有末段密封端盖704和末段氢气进口 705，末段氢气进口 705与末段冷却管腔707相通；在受高温控制系统3控制的高温碳管2的外壁上套有带高温碳管氢气进口 202和高温碳管氢气出口 203的高温碳管保温套201，在高温碳管保温套201与高温碳管2之间填充有高温碳管保温碳粉204 ;在受低温控制系统6控制的低温碳管5的外壁上套有带低温碳管氢气进口 502和低温碳管氢气出口503的低温碳管保温套501，在低温碳管保温套501和低温碳管5之间填充有低温碳管保温碳粉504。插入高温碳管保温碳粉204中的高温碳管测温传感器205与高温控制系统3的温度信号端连接；插入低温碳管保温碳粉504中的低温碳管测温传感器505与低温控制系统
6的温度信号端连接。
权利要求1.一种用钽铌电容器废料制取冶金级粉末过程中的碳化氢化装置，其特征在于由物料进管、高温碳管、高温控制系统、中间冷却管、低温碳管、低温控制系统、末段冷却管组成，物料进管、高温碳管、中间冷却管、低温碳管和末段冷却管是依次同轴联通的，在相邻两管之间设有保证隔绝外部空气的密封圈，在物料进管的进料口处设有进管密封端盖、进管出气口和石墨推舟杆，进管出气口与物料进管腔相通，石墨推舟杆在穿过进管密封端盖的中间后能在物料进管腔内左右移动，带有进管冷却水进口和进管冷却水出口的进管冷却水套套在物料进管的外壁上；在中间冷却管的外壁上套有带中间冷却水进口和中间冷却水出口的中间冷却水套；在末段冷却管的外壁上套有带末段冷却水进口和末段冷却水出口的末段冷却水套,在末段冷却管的出料口处设有末段密封端盖和末段氢气进口，末段氢气进口与末段冷却管腔相通；在受高温控制系统控制的高温碳管的外壁上套有带高温碳管氢气进口和高温碳管氢气出口的高温碳管保温套，在高温碳管保温套与高温碳管之间填充有高温碳管保温碳粉；在受低温控制系统控制的低温碳管的外壁上套有带低温碳管氢气进口和低温碳管氢气出口的低温碳管保温套，在低温碳管保温套和低温碳管之间填充有低温碳管保温碳粉。
2.根据权利要求I所述的用钽铌电容器废料制取冶金级粉末过程中的碳化氢化装置，其特征在于插入高温碳管外保温碳粉中的高温碳管测温传感器与高温控制系统的温度信号端连接，插入低温碳管外保温碳粉中的低温碳管测温传感器与低温控制系统的温度信号端连接。
专利摘要本实用新型公开了一种用钽铌电容器废料制取冶金级粉末过程中的碳化氢化装置，它使钽铌电容器废料的高温碳化、低温氢化在同一台设备中连续进行；它由物料进管、高温碳管、高温控制统、中间冷却管、低温碳管、低温控制系统、末段冷却管组成，在物料进管的进料口处设有进管密封端盖、进管出气口和石墨推舟杆，进管冷却水套套在物料进管的外壁上，在中间冷却管的外壁上套有中间冷却水套，在末段冷却管的外壁上套有末段冷却水套，在末段冷却管的出料口处设有末段密封端盖和末段氢气进口。该碳化氢化装置制作简便，成本低，可以有效地降低人工成本，降低电力消耗，提高产品收率。
文档编号B22F9/22GK202701385SQ201220347248
公开日2013年1月30日 申请日期2012年7月18日 优先权日2012年7月18日
发明者袁宁峰, 涂骏, 董欢欢, 黄福龙, 孟建柳, 曹树稳 申请人:江西景泰钽业有限公司