镁及镁合金熔剂废渣循环回收利用设备的制作方法

本实用新型属于金属镁生产技术提升的设备，具体为一种镁精炼及镁合金生产熔剂废渣循环回收利用设备。

背景技术：

皮江法利用含有氯化钾、氯化镁及氯化钠和氯化钡的熔剂法，把还原法或电解法得到的粗镁进行精炼，得到了可以直接加工的镁或镁合金；而熔剂本身在精炼和镁合金加工过程中混入了很多杂质，而且转化了许多镁的氧化、氮化、碳化物，使得熔剂失去原有作用，需要更换新的熔剂，失效的熔剂则被废弃或排放。这种被废弃或排放的固体中含有35~40%的氯化物、2~3%的单质镁金属颗粒、还有50~55%左右的氧化镁、2~3%的氟化钙等。另外，在稀土镁合金熔制过程中，还会排出一部分含有稀土元素氧化物的熔剂渣。

这些渣中的氯化物、氧化镁、氟化钙及稀土氧化物都是重要的资源。但其中的氯化物极易溶于水，排放后不经处理会污染地下水，水中氯化物含量过高，人类饮用将导致血循环系统、大脑组织造成极大的危害；渣中的氧化镁遇水生成碱性的氢氧化镁，容易造成水质及农田强碱化，影响正常的农业生产。综上所述，必须对炼镁及镁合金加工过程中产生的废熔剂渣高度重视，必须对其进行治理。本实用新型以科学治理、环保节能、化害为利的原则来解决这一问题。

技术实现要素：

本实用新型目的是利用渣中的氯化物沸点和氧化镁及氟化钙沸点的差距，采取高温和真空条件下其沸点差距较大的现象，进行分离，分别提取循环回收利用。而回收利用的关键点是设计出一种能够达到其目的的设备。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：

一种镁及镁合金熔剂废渣循环回收利用设备，包括中间料杯、分离器、集料器、镁/氯化物收集器。

所述中间料杯、分离器上部、集料器位于由耐火砖砌筑的加热炉中，所述加热炉上分布有蓄热室烧嘴和若干测温探头。

所述中间料杯和分离器之间通过物料输送管连接，所述物料输送管伸入至中间料杯内底部；所述分离器内位于物料输送管出口下方安装一级出料翻板，所述分离器底部安装氧化镁/氟化钙粉螺旋出料机，所述氧化镁/氟化钙粉螺旋出料机出口作为氧化镁/氟化钙粉出口；所述分离器顶部与集料器上部之间通过分离器/集料器连接管连通，所述集料器顶部安装真空连接管；所述集料器底部连接镁/氯化物液封管，所述镁/氯化物液封管连接排料管，所述排料管穿出加热炉后排料至镁/氯化物收集器，所述镁/氯化物收集器上部安装镁出料管，所述镁出料管排料至镁接收槽，所述镁/氯化物收集器底部设有熔剂出口管，所述熔剂出口管排料至熔剂接收槽。

工作时，如图2所示，待处理的镁、镁合金熔剂渣加热熔化后，用泵加入至中间料杯中，在煤气等燃料燃烧的加热过程中，镁、镁合金熔剂渣继续被加热至800~900℃左右，然后用泵加入至镁、氯化物与氧化镁、氟化钙的分离器，在分离器中，同时在≤2pa的真空条件下，渣熔体中的镁、氯化物低沸点物质气化，从分离器上部进入分离器/集料器连接管中被冷却至500~600℃成为液体进入集料器中，而分离器中不能气化的氧化镁、氟化钙落入分离器的中部至氧化镁、氟化钙的出料翻板处，由于重力作用落入分离器的下部被螺旋出料机排出机外，进行氧化镁及氟化钙的深加工。进入集料器中的镁和氯化物由于集料器上部外壁的冷却被液化，由于重力作用向集料器的下部流动进入蛇形液封并进入镁、氯化物收集器中，由于镁的密度小于混合物，液体镁从镁出料管中排出进入镁接收槽中，密度大的氯化物从熔剂出口管中排出进入熔剂接收槽中，重新加入镁精炼或合金熔化锅中循环使用。

本实用新型设计合理，具有很好的实际应用及推广价值。

附图说明

图1表示本实用新型结构示意图。

图2表示镁及镁合金熔剂废渣循环回收利用流程图。

图中：1-中间料杯，2-（镁、氯化物、氧化镁和氟化钙）分离器，3-分离器/集料器连接管，4-集料器，5-镁/氯化物收集器，6-真空连接管，7-测温探头，8-镁出料管，9-镁接收槽，10-熔剂出口管，11-熔剂接收槽，12-蓄热式烧嘴，13-镁/氯化物液封管，14-氧化镁/氟化钙粉出口，15-氧化镁/氟化钙粉螺旋出料机，16-（氧化镁/氟化钙粉）二级出料翻板，17-（氧化镁/氟化钙粉）一级出料翻板，18-物料输送管，19-排料管，20-加热炉。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细说明。

由于皮江法和电解法所得镁均为粗镁，需要由氯化钾、氯化钠、氯化镁、氯化钡等混合氯化物进行镁的净化或镁合金的熔制。熔制过程中杂质增多失效，失效后的熔剂渣随意排放、易溶于水的氯化物随意排放容易造成污染，饮用这种水易诱发心血管及大脑疾病。利用熔剂渣中含有低沸点的镁及氯化物与高沸点氧化镁、氟化钙的沸点不同，在加热和真空条件下将镁和氯化物蒸馏出来重新用于镁精炼和镁合金熔制，不易蒸馏出来的氧化镁和氟化钙用螺旋出料机将其从分离器中排出，用于制取镁的化合物及回收氟化钙，回收的氟化钙重新用于镁的还原或者用于水泥生产。具体设备如下。

一种镁及镁合金熔剂废渣循环回收利用设备，如图1所示，包括中间料杯1、分离器2、集料器4、镁/氯化物收集器5。

中间料杯1、分离器2上部、集料器4位于由耐火砖砌筑的加热炉20中，加热炉20上分布有蓄热室烧嘴12和若干测温探头7。

中间料杯1和分离器2之间通过物料输送管18连接，物料输送管18伸入至中间料杯1内底部；分离器2内位于物料输送管18出口下方安装一级出料翻板17，分离器2上部位于一级出料翻板17下方安装二级出料翻板16，一级出料翻板17和二级出料翻板16由电机控制驱动翻料，或者，采用重力驱动自动翻料，如果采用电机驱动，则通过重力传感器测定至一定重量后，系统控制电机驱动翻料。分离器2底部安装氧化镁/氟化钙粉螺旋出料机15，氧化镁/氟化钙粉螺旋出料机15出口作为氧化镁/氟化钙粉出口14；分离器2顶部与集料器4上部之间通过分离器/集料器连接管3连通，集料器4顶部安装真空连接管6；集料器4底部连接镁/氯化物液封管13，镁/氯化物液封管13连接排料管19，排料管19穿出加热炉20后排料至镁/氯化物收集器5，镁/氯化物收集器5上部安装镁出料管8，镁出料管8排料至镁接收槽9，镁/氯化物收集器5底部设有熔剂出口管10，熔剂出口管10排料至熔剂接收槽11。

具体如下：

1、待处理的镁、镁合金熔剂渣加热熔化后，用泵加入至中间料杯1中，在煤气等燃料燃烧的加热过程中，镁、镁合金熔剂渣被加热至800~900℃左右，然后用泵加入镁、氯化物与氧化镁、氟化钙的分离器2。

2、在分离器2中，同时在≤2pa的真空条件下，渣熔体中的镁、氯化物低沸点物质气化，从分离器2上部进入分离器/集料器连接管3中被冷却至500~600℃成为液体进入集料器4中，而分离器2中不能气化的氧化镁、氟化钙落入分离器2的中部至氧化镁、氟化钙的一级出料翻板17处，出料翻板用于重力作用自动翻料至二级出料翻板16，由于重力作用再次翻料后，落入分离器2的下部被螺旋出料机15排出机外，进行氧化镁及氟化钙的深加工。

3、进入集料器4中的镁和氯化物由于集料器4上部外壁的冷却被液化，由于重力作用向集料器4的下部流动进入蛇形液封并进入镁、氯化物收集器5中，由于镁的密度小于混合物，液体镁从镁出料管8中排出进入镁接收槽9中，密度大的氯化物从熔剂出口管10中排出进入熔剂接收槽12中，重新加入镁精炼或合金熔化锅中循环使用。

4、熔剂渣的加热中，加入炉采用煤气或天然气等洁净燃料，在用al2o3含量达到75%以上的优质耐火砖砌筑的节能蓄热式加热炉中进行加热，加热炉砌筑厚度230mm，炉外壳用60mm硅酸铝纤维毡进行保温，炉外部采用中性玻璃纤维布外包一层。

5、加热炉共设12处镍铬-镍硅热电偶进行测温，检测数据集中在电脑上进行集中控制观测。

6、分离器2锥形上部至蛇形液封管均采用2516耐热不锈钢制作。安装完毕后采用0.6mpa进行8小时试压，泄露压力降至＜0.05mpa为合格。

7、设备尺寸根据镁及熔剂渣处理量进行确定。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。