专利名称：低熔点金属气动化学预处理提纯装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种提纯装置，尤其是一种低熔点金属气动化学预处理提纯装置。
背景技术：
常见的低熔点金属包括汞、镓、铟等，此类金属在相对较低温度下是液态。其高纯金属材料，一般通过电解、结晶、区融等工艺精炼成，在这之前，经常会使用化学试剂进行预处理提纯，化学预处理提纯可以降低电解、结晶、区融等提纯工艺的难度和强度，加强提纯效果。现有的技术中对此类低熔点金属进行化学预处理提纯一般采用手工操作，效率低、劳动强度大、环境污染严重。某些机械桨叶搅拌装置，由于低熔点的液体金属是化学试剂密度的6 10倍，搅拌装置无法搅动，高密度液态金属与化学试剂强烈分层，液态金属沉底严重，无法高效的进行提纯反应。CN101497947公开了一种预处理装置。采用了一种电机带动的机械结构，靠电机传动将液态镓打捞至一定高度，再靠重力落入化学试剂，靠这种较为复杂的机构，实现了初步的生产。但此装置有几点不足:1、每个酸洗瓶靠电机带动，大批量扩产时，设备成本增加；
2、电机在强酸强碱等化学环境中，极易腐蚀，故障率高，同时电机等金属件锈蚀后，会释放各种金属杂质，造成二次污染；3、料筒等材料由于防腐需要采用有机玻璃，其机械强度比较差，容易损坏；4、正如专利本身所说，酸洗过程中产生的大量气体，整个体系偏正压，必须设置排气孔泄压，有一定的危险性，且排气孔排出大量酸气，造成生产环境恶劣。CN 101413067也公开了一种化学萃取装置。采用了压缩气体从萃取容器的底部通入，通过底部的开孔设置单向阀阻挡液态金属倒流，在压缩气体搅动下，使得萃取容器中的液体产生翻滚搅动，实现了高效萃取。但此装置有几点不足:1、产气设备前置，压缩气体源一般由空压机产生，空压机结构中一般有较多的油封装置，产生的压缩气体容易夹杂大量有机污染，而有机污染在高纯金属提纯生产中是难于除去的一种螯合物。2、采用压缩气体靠正压冲入容器，容易造成液体飞溅，压力不平稳。3、体系中有较大强度的正压，会产生大量的酸雾，会造各种气体液体泄露，生产环境严重恶化。4、所谓单向阀片，在工业化生产中控制困难，容易被处理中大量的镓中的金属碎屑以及氧化物固体颗粒堵塞，或导致通气受阻，气流压力波动很大，有一定的危险，也存在单向阀失灵，压力变化时高纯金属泄露，造成重大损失。
实用新型内容为解决一般提纯手段效率低、环境污染严重以及存在生产安全隐患的问题，本实用新型提供一种提纯效果好、环境影响小、设备成本低和安全性高的低熔点金属气动化学预处理提纯装置。本实用新型所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的:[0008]一种低熔点金属气动化学预处理提纯装置，包括预处理瓶，所述预处理瓶设于保温槽中，预处理瓶进气管端设有空气过滤器，预处理瓶出气管端设有水喷射真空泵。所述空气过滤器为可拆卸密闭容器，所述空气过滤器内部设有支撑骨架，支撑骨架上设有空气高效过滤网，所述空气过滤器上设有空气过滤器进气管和预处理瓶进气管，所述空气过滤器进气管设于空气高效过滤网的一侧，所述预处理瓶进气管一端设于空气高效过滤网另一侧，另一端设于预处理瓶底部。所述预处理瓶上设有广口孔，所述广口孔上设有密封塞子，所述密封塞子上设有预处理瓶进气管和预处理瓶出气管，所述预处理瓶进气管在预处理瓶底部端口设有多孔喷头，所述预处理瓶出气管设于预处理瓶上部。 所述水喷射真空泵由循环水箱和喷头构成。所述水喷射真空泵所有材料均为氟衬耐腐蚀材料。所述预处理瓶材质为高纯石英玻璃。本实用新型的有益效果是:1、本实用新型通过负压鼓气带动高密度的液态金属翻滚，提高了预处理效率，取得了很好的预处理提纯效果，试验数据表明，处理2次，可将金属杂质降低至Ippm以下。2、本实用新型通过后置真空机组使整个体系产生负压，预处理瓶内虽产生气体酸碱雾，但不会泄露，并且最终通过出气管吸入循环水箱，得到了回收再利用，降低了试剂成本，也使得生产环境没有酸碱雾等污染，简化了生产车间的辅助设备，降低了设备成本。3、本实用新型后置真空机组产生负压，吸入普通空气，仅通过高效空气滤网，滤去其中的灰尘等可吸入颗粒就便可直接使用，无需使用压缩空气，并加装复杂的净化装置，降低了空气净化成本。4、本实用新型可通过调整水喷射泵的流速调整负压，气流平稳。使得整个体系呈较安全的微小负压状态，安全可靠。5、本实用新型仅需将前一个预处理瓶的出气管接至后一个预处理瓶进气管，便可串联使用很多预处理瓶，无需增加更多的设备，扩产简单。6、本实用新型预处理瓶进气管喷头朝下设置，不会被固体杂质堵塞，可时刻保证通畅。7、本实用新型结构简单、成本低廉、便于维护、易于推广，操作成本低，环境影响小，可实现低熔点金属化学预处理提纯工业化。
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细的描述。
图1是本实用新型的组装结构示意图；图2是本实用新型的空气过滤器结构示意图；图3是本实用新型的预处理瓶、保温槽的结构示意图；图4是本实用新型的多孔喷头结构示意图。图中，1.空气过滤器，2.保温槽，3.水喷射真空泵，4.预处理瓶，5.支撑骨架，6.空气高效过滤网，7.预处理瓶进气管，8.预处理瓶，9.多孔喷头，10.预处理瓶出气管。
具体实施方式
如
图1-图4所示，实用新型实施例所述的一种低熔点金属气动化学预处理提纯装置，包括空气过滤器1、预处理瓶4、保温槽2和水喷射真空泵3四个部分。所述空气过滤器I内部有一个支撑骨架5，骨架5上安装有空气高效过滤网6。所述预处理瓶4，其材质是高纯石英玻璃，形状是圆柱形，顶部开有一个广口孔，孔内设有密封用的橡胶塞，塞子上开有两孔，可容纳两根石英玻璃管穿入，分别是进气管7和出气管10，管子直径10_。进气管7一端连接空气过滤器1，一端连接多孔喷头9插入底部，喷头向下开孔，开孔直径在5mm 7mm,出气管10浅插在预处理瓶4上部，与液体不接触。出气管10连接水喷射真空机组3，真空机组3可由循环水箱、喷射头等部分组成，所有材料均为氟衬耐腐蚀材料，通过真空机组3产生后置负压，并维持前述管道和容器内呈负压。预处理瓶4底部浸入在一个可加热的保温槽2中，保温槽2温度保证低熔点金属融化成液态。实施例1:将空气过滤器1、预处理瓶4、保温槽2和水喷射真空泵3相连。在空气过滤器I内部支撑骨架5上安装好空气高效过滤网6。将需要酸洗的镓融化成液体倒入预处理瓶4中，将酸液称量好慢慢倾倒入预处理瓶4中，将预处理瓶4上的橡皮塞孔内插入进气管7和出气管10，管子直径10_，进气管7 —端连接空气过滤器1，一端连接多孔喷头9插入底部，喷头开孔直径在5mm，调整多孔喷头9高度低于镓液面10mm，出气管10浅插在预处理瓶上部，与液体不接触。压紧橡胶塞，使体系不漏气。出气管10另一端连接水喷射真空机组3的抽气头。开启保温水槽2，将保持镓融化状态，最后开启真空机组3，产生后置负压后，预处理瓶内的进气多孔喷头9开始鼓泡，液体翻滚。金属镓经本装置处理2次，可将金属杂质降低至Ippm以下。实施例2:将空气过滤器1、预处理瓶4、保温槽2和水喷射真空泵3相连。将已经污染的空气高效过滤网6拆下，用清水洗净后，重新安装到空气过滤器I的支撑骨架5上。检查真空循环水箱内的液体的pH值，若低于3，将酸水放空至指定容器回收，重新放入纯水。将需要处理的汞倒入预处理瓶4中，将酸液称量好慢慢倾倒入预处理瓶4中，将预处理瓶4上的橡皮塞孔内插入进气管7和出气管10，管子直径10mm，进气管7 —端连接空气过滤器1，一端连接多孔喷头9插入底部，喷头开孔直径在7mm，调整多孔喷头9高度低于镓液面20mm，出气管10浅插在预处理瓶4上部，与液体不接触。压紧橡胶塞，使体系不漏气。出气管10另一端连接水喷射真空机组3的抽气头。开启保温水槽2，将温度设定为40°C，最后开启真空机组3，产生后置负压后，预处理瓶4内的进气多孔喷头9开始鼓泡，液体翻滚。金属汞经本装置处理2次，可将其中金属杂质降低至Ippm以下。
权利要求1.一种低熔点金属气动化学预处理提纯装置，包括预处理瓶(4)，其特征是:所述预处理瓶(4)设于保温槽(2)中，预处理瓶进气管(7)端设有空气过滤器(I)，预处理瓶出气管(10)端设有水喷射真空泵(3)。
2.根据权利要求1所述的低熔点金属气动化学预处理提纯装置，其特征是:所述空气过滤器(I)为可拆卸密闭容器，所述空气过滤器(I)内部设有支撑骨架(5)，支撑骨架(5)上设有空气高效过滤网(6)，所述空气过滤器(I)上设有空气过滤器进气管和预处理瓶进气管(7)，所述空气过滤器进气管设于空气高效过滤网(6)的一侧，所述预处理瓶进气管(7)一端设于空气高效过滤网(6)另一侧，另一端设于预处理瓶(4)底部。
3.根据权利要求1所述的低熔点金属气动化学预处理提纯装置，其特征是:所述预处理瓶(4)上设有广口孔，所述广口孔上设有密封塞子，所述密封塞子上设有预处理瓶进气管(7)和预处理瓶出气管(10)，所述预处理瓶进气管(7)在预处理瓶底部端口设有多孔喷头(9)，所述预处理瓶出气管(10)设于预处理瓶(4)上部。
4.根据权利要求1所述的低熔点金属气动化学预处理提纯装置，其特征是:所述水喷射真空泵(3)由循环水箱和喷头构成。
5.根据权利要求1所述的低熔点金属气动化学预处理提纯装置，其特征是:所述水喷射真空泵(3)所有材料均为氟衬耐腐蚀材料。
6.根据权利要求1所述的低熔点金属气动化学预处理提纯装置，其特征是:所述预处理瓶(4)材质为高纯石英玻璃。
专利摘要一种低熔点金属气动化学预处理提纯装置，包括预处理瓶，所述预处理瓶设于保温槽中，预处理瓶进气管端设有空气过滤器，预处理瓶出气管端设有水喷射真空泵。本实用新型提高了预处理效率，处理2次可将金属杂质降低至1ppm以下；预处理瓶内产生气体酸碱雾通过出气管吸入循环水箱回收再利用，降低了试剂成本，减轻了环境影响，降低了设备成本；高效空气滤网滤去灰尘等可吸入颗粒无需使用压缩空气，降低了空气净化成本；通过调整水喷射泵的流速调整负压，使得整个体系呈较安全的微小负压状态，安全可靠；可串联使用很多预处理瓶，无需增加更多的设备，扩产简单；预处理瓶进气管喷头朝下设置，不会被固体杂质堵塞，可时刻保证通畅。
文档编号C22B43/00GK202925074SQ201220526289
公开日2013年5月8日 申请日期2012年10月15日 优先权日2012年10月15日
发明者康云飞, 乔文, 钟晓露 申请人:南京隆润半导体材料有限公司