从二级钠中回收金属钠的装置的制作方法

技术领域：

本实用新型涉及回收金属钠的装置，特别是涉及一种从二级钠中回收金属钠的装置。

背景技术：
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在工业上，金属钠主要采用食盐熔融电解法生产，为了降低电解液的熔点、改善电解特性，电解液中需加入掺料盐氯化钙、氯化钡形成三元电解质体系，从电解槽分离出金属钠后会残留一定量的电解渣即二级钠。虽然二级钠中含有60～70％的金属钠，但由于含有大量的氧化钠、氧化钙等杂质，二级钠价格低廉，销售困难。同时，因二级钠中含有大量的金属钠，理化性质不稳定，若储存条件不到位，遇湿、遇水后极易发生剧烈的化学反应，存在较大的安全隐患。

技术实现要素：
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本实用新型的目的在于提供一种从二级钠中回收金属钠的装置。

本实用新型由如下技术方案实施：从二级钠中回收金属钠的装置，其包括介质换热系统、液压系统和二级钠压滤机，所述液压系统的供油口分别与二级钠压滤机的换热滑块油缸进油口和保温模框油缸进油口连接；所述二级钠压滤机的换热滑块油缸出油口和保温模框油缸出油口均与所述液压系统的回油口连接；

所述介质换热系统的热介质出口和冷介质出口均与所述二级钠压滤机的换热液钠分离板换热介质入口连接，所述二级钠压滤机的换热液钠分离板换热介质出口与所述介质换热系统的换热介质入口连接；

所述介质换热系统的热介质出口和冷介质出口均与所述二级钠压滤机的换热滑块换热介质入口连接，所述二级钠压滤机的换热滑块换热介质出口与所述介质换热系统的换热介质入口连接；

所述介质换热系统的热介质出口与所述二级钠压滤机的液钠缓存盘换热介质入口连接，所述二级钠压滤机的液钠缓存盘换热介质出口与所述介质换热系统的换热介质入口连接。

进一步，所述介质换热系统包括介质缓存罐、加热器和冷却器，所述介质缓存罐的换热介质出口分别通过管线与所述加热器的介质进口和所述冷却器的介质进口连接；所述加热器上设有热介质出口；所述冷却器上设有冷介质出口；所述介质缓存罐上设有换热介质入口；连接所述介质缓存罐的换热介质出口与所述加热器的介质进口之间的管线上设有第一阀门；连接所述介质缓存罐的换热介质出口与所述冷却器的介质进口之间的管线上设有第二阀门。

进一步，所述二级钠压滤机由下至上依次包括固定工作台、液钠缓存盘、换热液钠分离板、换热滑块和上横梁；

所述固定工作台上设有至少两根立柱，所述立柱的底端固定在所述固定工作台的顶面上，所述立柱的顶端与所述上横梁固定连接；

所述固定工作台的顶面与所述液钠缓存盘的底面连接；所述液钠缓存盘的底部设有液钠排出口，所述固定工作台内贯穿有液钠排出管，所述液钠排出管的进口端与所述液钠排出口相对设置，所述液钠排出管的出口端与液钠罐的进口连接。

所述换热液钠分离板的边缘与所述液钠缓存盘的侧壁顶面内侧固定连接；

所述换热滑块外套设有保温模框，所述换热滑块边缘与所述保温模框的内壁接触滑动连接；所述保温模框的外壁设有与所述立柱位置相对应的导向孔，所述立柱贯穿所述导向孔；保温模框的侧壁底部与所述液钠缓存盘的侧壁顶面外侧相对设置；

所述上横梁的顶部设有换热滑块油缸和保温模框油缸，所述换热滑块油缸的缸体和所述保温模框油缸的缸体均固定在所述上横梁上；所述换热滑块油缸的活塞杆与所述换热滑块的顶面固定连接；所述保温模框油缸的活塞杆与所述保温模框的顶面固定连接。

进一步，所述保温模框的内腔横截面形状与所述换热液钠分离板的形状相匹配；所述保温模框的外部套设有保温层，所述保温层的内侧与所述保温模框的外壁贴合固定连接。

进一步，沿所述液钠缓存盘的侧壁顶面外侧设有环形密封槽，所述环形密封槽的底部设有耐高温密封条；所述保温模框的侧壁底部设有与所述环形密封槽相对应的环形密封凸台。

进一步，所述换热滑块上方设有至少一根滑块导向杆，所述滑块导向杆与所述换热滑块油缸的活塞杆平行设置，每根所述滑块导向杆的下端与所述换热滑块的顶面固定连接，所述滑块导向杆的顶端穿过所述上横梁并向上延伸至所述上横梁外部；所述换热滑块的侧壁由上至下固定设有三道黄铜密封条，每道所述黄铜密封条均沿所述换热滑块的周向设置。

进一步，所述固定工作台的顶面上设有轨道，所述轨道的两端向外延伸至所述固定工作台外侧；所述液钠缓存盘的底面上固定设有滑块，所述滑块对应滑动设于所述轨道内；任一延伸于所述固定工作台外侧的所述轨道上固定设有移动台油缸，所述移动台油缸的活塞杆与所述轨道平行，且与所述液钠缓存盘的侧壁固定连接；

所述液压系统的供油口与移动台油缸进油口连接，移动台油缸出油口与所述液压系统的回油口连接。

进一步，所述液钠缓存盘的下方竖直设有排流管，所述排流管的顶端进口与所述液钠排出口固定连接，所述排流管的底端出口所述液钠排出管的进口端相对接触连接，所述排流管的长度小于滑块突出在所述轨道外部的高度。

进一步，所述换热液钠分离板内部沿水平方向均匀开设有若干根分离板介质通道，若干根分离板介质通道相互平行，且首尾依次顺序连接，首端所述分离板介质通道的进口与所述换热液钠分离板换热介质入口连通；末端所述分离板介质通道的出口与换热液钠分离板换热介质出口连通；

所述换热液钠分离板沿竖直方向均布设有若干个通孔，所述通孔与所述分离板介质通道间隔设置；

所述换热滑块内部沿水平方向均匀开设有若干根滑块介质通道，若干根滑块介质通道相互平行，且首尾依次顺序连接，首端所述滑块介质通道的进口与所述换热滑块换热介质入口连通；末端所述滑块介质通道的出口与换热滑块换热介质出口连通；

所述液钠缓存盘的内部为阶梯状，且所述液钠缓存盘的内部由边缘至中心逐级降低，所述液钠排出口设于所述液钠缓存盘的底部中心位置；所述液钠缓存盘的盘壁内沿水平方向均匀设有若干缓存盘介质通道，若干所述缓存盘介质通道相互平行，且首尾依次顺序连接，首端所述缓存盘介质通道的进口与所述液钠缓存盘换热介质入口连通；末端所述缓存盘介质通道的出口与所述液钠缓存盘换热介质出口连通。

进一步，所述的从二级钠中回收金属钠的装置，还包括有废料油缸，所述液压系统的供油口与废料油缸进油口连接，废料油缸出油口与所述液压系统的回油口连接。

所述废料油缸固定设于所述换热液钠分离板一侧，所述废料油缸的活塞杆与所述换热液钠分离板平行，且所述废料油缸的活塞杆端部固定设有推板，所述推板与所述换热液钠分离板平行，所述推板的底面与所述换热液钠分离板的顶面之间的距离不小于零，所述推板的长度不小于所述换热液钠分离板的最大宽度。

分离原理：二级钠中钠在97.72℃熔化成为液态钠，质地较软，通过挤压将其中的金属钠挤压出来回收，而其它成分钙及其它的氧化物未熔化，留在二级钠压滤机的换热液钠分离板之上，实现了二级钠中金属钠与其它成分的分离。

本实用新型的优点在于：通过本实用新型可将二级钠中的钠进行分离回收，实现固废利用，变废为宝，大大提高二级钠的经济价值；同时，大大减少固体废渣排出量，降低环保压力；本实用新型操作方便，密封性好，无漏钠或冒烟现象，安全环保。

附图说明：

图1为从二级钠中回收金属钠的装置整体示意图。

图2为二级钠压滤机主视图。

图3为二级钠压滤机左视图。

图4为换热滑块结构示意图。

图5为换热液钠分离板结构示意图。

介质换热系统1，介质缓存罐1.1，加热器1.2，冷却器1.3，液压系统2，二级钠压滤机3，固定工作台3.1，液钠缓存盘3.2，换热液钠分离板3.3，换热滑块3.4，上横梁3.5，立柱3.6，液钠排出口3.7，保温模框3.8，换热滑块油缸3.9，保温模框油缸3.10，保温层3.11，环形密封槽3.12，耐高温密封条3.13，环形密封凸台3.14，滑块导向杆3.15，黄铜密封条3.16，轨道3.17，滑块3.18，移动台油缸3.19，排流管3.20，分离板介质通道3.21，通孔3.22，滑块介质通道3.23，缓存盘介质通道3.24，废料油缸3.25，推板3.26。

具体实施方式：

实施例1：从二级钠中回收金属钠的装置，其包括介质换热系统1、液压系统2和二级钠压滤机3，液压系统2的供油口分别与二级钠压滤机3的换热滑块油缸进油口和保温模框油缸进油口连接；二级钠压滤机3的换热滑块油缸出油口和保温模框油缸出油口均与液压系统2的回油口连接；本实施例液压系统2为本领域常规的液压系统，具体结构原理不再累述。

介质换热系统1包括介质缓存罐1.1、加热器1.2和冷却器1.3，介质缓存罐1.1的换热介质出口分别通过管线与加热器1.2的介质进口和冷却器1.3的介质进口连接；加热器1.2上设有热介质出口；冷却器1.3上设有冷介质出口；介质缓存罐1.1上设有换热介质入口；连接介质缓存罐1.1的换热介质出口与加热器1.2的介质进口之间的管线上设有第一阀门；连接介质缓存罐1.1的换热介质出口与冷却器1.3的介质进口之间的管线上设有第二阀门。

热介质出口和冷介质出口均与二级钠压滤机3的换热液钠分离板换热介质入口连接，二级钠压滤机3的换热液钠分离板换热介质出口与换热介质入口连接；

热介质出口和冷介质出口均与二级钠压滤机3的换热滑块换热介质入口连接，二级钠压滤机3的换热滑块换热介质出口与换热介质入口连接；

热介质出口与二级钠压滤机3的液钠缓存盘换热介质入口连接，二级钠压滤机3的液钠缓存盘换热介质出口与换热介质入口连接。加热器1.2和冷却器1.3均为常规换热器，加热器1.2可以用高温蒸汽与介质换热，加热介质；冷却器1.3可以用冷水为介质降温。介质可以为导热油；当二级钠压滤机3中加入二级钠需要加热熔化时，通过加热器1.2加热介质，为换热液钠分离板3.3和换热滑块3.4供给热介质，用于加热二级钠，使得二级钠中的固态钠熔化为液态，液态钠在换热滑块3.4多次往复挤压作用下，由换热液钠分离板3.3上的通孔流出，未熔化的固态杂质依然留在换热液钠分离板3.3上方，实现液钠分离；液钠分离完成后，先由冷却器1.3给介质降温，为换热液钠分离板3.3和换热滑块3.4供给冷介质，为高温固态杂质降温，温度降至100℃以下后再排出固态杂质，避免在排出高温固态杂质时与空气接触产生自然或产生大量烟气。

本实施例二级钠压滤机3由下至上依次包括固定工作台3.1、液钠缓存盘3.2、换热液钠分离板3.3、换热滑块3.4和上横梁3.5；

固定工作台3.1上设有四根立柱3.6，均布于固定工作台3.1顶面的边缘处，立柱3.6的底端固定在固定工作台3.1的顶面上，立柱3.6的顶端与上横梁3.5固定连接；

固定工作台3.1的顶面与液钠缓存盘3.2的底面连接；液钠缓存盘3.2的底部设有液钠排出口3.7，固定工作台3.1内贯穿有液钠排出管，液钠排出管的进口端与液钠排出口3.7相对设置，液钠排出管的出口端与液钠罐的进口连接。熔融分离的液态钠由液钠缓存盘3.2底部的液钠排出口3.7排出，并经液钠排出管流入液钠罐内存储。

换热液钠分离板3.3的边缘与液钠缓存盘3.2的侧壁顶面内侧固定连接；

换热滑块3.4外套设有保温模框3.8，换热滑块3.4边缘与保温模框3.8的内壁接触滑动连接；保温模框3.8的外壁设有与立柱3.6位置相对应的导向孔，立柱3.6贯穿导向孔，立柱3.6对保温模框3.8上下运动时提供导向作用；保温模框3.8的侧壁底部与液钠缓存盘3.2的侧壁顶面外侧相对设置；

上横梁3.5的顶部设有换热滑块油缸3.9和保温模框油缸3.10，换热滑块油缸3.9的缸体和保温模框油缸3.10的缸体均固定在上横梁3.5上；换热滑块油缸3.9的活塞杆与换热滑块3.4的顶面固定连接；保温模框油缸3.10的活塞杆与保温模框3.8的顶面固定连接。换热滑块油缸3.9用于驱动换热滑块3.4沿保温模框3.8内壁上下滑动；保温模框油缸3.10用于驱动保温模框3.8沿立柱3.6上下滑动。

保温模框3.8的内腔横截面形状与换热液钠分离板3.3的形状相匹配，当保温模框3.8向下滑动并与液钠缓存盘3.2扣合时，保温模框3.8内壁与换热液钠分离板3.3边缘紧密贴合，增加密封效果；保温模框3.8的外部套设有保温层3.11，保温层3.11的内侧与保温模框3.8的外壁贴合固定连接。

沿液钠缓存盘3.2的侧壁顶面外侧设有环形密封槽3.12，环形密封槽3.12的底部设有耐高温密封条3.13；保温模框3.8的侧壁底部设有与环形密封槽3.12相对应的环形密封凸台3.14。当保温模框3.8向下滑动并与液钠缓存盘3.2扣合时，保温模框3.8的环形密封凸3.14台插入环形密封槽3.12内，进一步增强密封效果，避免在二级钠加热过程中钠液漏出或冒烟，安全环保。

换热滑块3.4上方对称设有2根滑块导向杆3.15，滑块导向杆3.15与换热滑块油缸3.9的活塞杆平行设置，每根滑块导向杆3.15的下端与换热滑块3.4的顶面固定连接，滑块导向杆3.15的顶端穿过上横梁3.5并向上延伸至上横梁3.5外部；换热滑块3.4的侧壁由上至下固定设有三道黄铜密封条3.16，每道黄铜密封条3.16均沿换热滑块3.4的周向设置。三道黄铜密封条3.16的设计增加换热滑块3.4边缘与保温模框3.8内壁之间的密封性，在二级钠熔融分离过程中，保证保温模框3.8、换热滑块3.4和换热液钠分离板3.3之间形成的二级钠容纳空腔的密封性，避免漏钠或冒烟。

固定工作台3.1的顶面上固定设有轨道3.17，轨道3.17的两端向外延伸至固定工作台3.1外侧；液钠缓存盘3.2的底面上固定设有滑块3.18，滑块3.18对应滑动设于轨道3.17内；任一延伸于固定工作台3.1外侧的轨道3.17上固定设有移动台油缸3.19，移动台油缸3.19的活塞杆与轨道3.17平行，且与液钠缓存盘3.2的侧壁固定连接；液压系统2的供油口与移动台油缸3.19进油口连接，移动台油缸3.19出油口与液压系统2的回油口连接。在向换热液钠分离板3.3上装料时，可通过移动台油缸3.19将液钠缓存盘3.2及其上固定的换热液钠分离板3.3推出，便于操作工人上料；装料完毕后复位。

液钠缓存盘3.2的下方竖直设有排流管3.20，排流管3.20的顶端进口与液钠排出口3.7固定连接，排流管3.20的底端出口与液钠排出管的进口端相对接触连接，排流管3.20的长度小于滑块3.18突出在轨道3.17外部的高度。

换热液钠分离板3.3内部沿水平方向均匀开设有若干根分离板介质通道3.21，若干根分离板介质通道3.21相互平行，且首尾依次顺序连接，首端分离板介质通道3.21的进口与换热液钠分离板换热介质入口连通；末端分离板介质通道3.21的出口与换热液钠分离板换热介质出口连通；为增加换热效率，本实施例相邻两分离板介质通道轴线之间的间距为60mm。

换热液钠分离板3.3沿竖直方向均布设有若干个通孔3.22，通孔3.22与分离板介质通道3.21间隔设置；为提高钠收率，本实施例相邻两列通孔3.22轴线之间的间距为60mm，相邻两排通孔3.22轴线之间的间距为40mm。

换热滑块3.4内部沿水平方向均匀开设有若干根滑块介质通道3.23，若干根滑块介质通道3.23相互平行，且首尾依次顺序连接，首端滑块介质通道3.23的进口与换热滑块换热介质入口连通；末端滑块介质通道3.23的出口与换热滑块换热介质出口连通；

液钠缓存盘3.2的内部为阶梯状，且液钠缓存盘3.2的内部由边缘至中心逐级降低，液钠排出口3.7设于液钠缓存盘3.2的底部中心位置，保证液钠能够全部排出；液钠缓存盘3.2的盘壁内沿水平方向均匀设有若干缓存盘介质通道3.24，若干缓存盘介质通道3.24相互平行，且首尾依次顺序连接，首端缓存盘介质通道3.24的进口与液钠缓存盘换热介质入口连通；末端缓存盘介质通道3.24的出口与液钠缓存盘换热介质出口连通。

本实施例还包括有废料油缸3.25，液压系统2的供油口与废料油缸3.25进油口连接，废料油缸3.25出油口与液压系统2的回油口连接。

废料油缸3.25固定设于换热液钠分离板3.3一侧，废料油缸3.25的活塞杆与换热液钠分离板3.3平行，且废料油缸3.25的活塞杆端部固定设有推板3.26，推板3.26与换热液钠分离板3.3平行，推板3.26的底面与换热液钠分离板3.3的顶面之间的距离不小于零，推板3.26的长度不小于换热液钠分离板3.3的最大宽度。在液钠分离完毕后，降温后，将保温模框3.8和换热滑块3.4升起，通过废料油缸3.25推动推板3.26将换热液钠分离板3.3上残留的固体废渣推出，完成卸料，废料油缸3.25带动推板3.26复位。然后进行下一次二级钠熔融分离操作。

工作过程说明：

1、移动台油缸3.19将液钠缓存盘3.2及其上固定的换热液钠分离板3.3推出，工人将二级钠装在换热液钠分离板3.3，移动台油缸3.19带动液钠缓存盘3.2及其上固定的换热液钠分离板3.3复位；

2、换热滑块油缸3.9和保温模框油缸3.10同时启动，推动换热滑块3.4和保温模框3.8下移，直至保温模框3.8与液钠缓存盘3.2扣合，介质换热系统1为换热液钠分离板3.3和换热滑块3.4供给热介质用于加热二级钠，二级钠加热熔融过程中，换热滑块3.4多次往复上下运动挤压二级钠，二级钠加热熔化为液态钠，并在换热滑块3.4挤压作用下，由换热液钠分离板3.3上的通孔3.22流入液钠缓存盘3.2内，然后由液钠缓存盘3.2底部的液钠排出口3.7排出，并经液钠排出管流入液钠罐内存储。

3、液钠分离完毕后，介质换热系统1为换热液钠分离板3.3和换热滑块3.4供给冷介质用于给未熔化的固体残渣降温；

4、温度降至100℃以下后，换热滑块油缸3.9和保温模框油缸3.10同时启动，将换热滑块3.4和保温模框3.8提起复位；

5、启动废料油3.25，废料油缸3.25推动推板3.26将换热液钠分离板3.3上残留的固体废渣推出，完成卸料，废料油缸3.25带动推板3.26复位。

然后重复步骤(1)操作。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。