辐射解离铼气钼气电极还原金属铼钼的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于高熔点稀有金属和高熔点稀散金属制取技术领域，具体涉及一种辐射解离铼气钼气电极还原金属铼钼的装置。
【背景技术】
[0002]金属钼Mo (S)的熔点为2622 °C，密度较小，仅为10.2，热膨胀系数小，耐腐蚀性能强，广泛用于高速钢、不锈钢及特种钢的冶炼，在航海、航空、航天发动机制造等军事工业技术领域有着重要的应用。金属铼Re (s)的熔点更高，高达3180°C，密度为21，约为金属钼Mo(S)的两倍；与金属钼Mo (s)比较，金属铼Re (s)质地更坚实，抗腐蚀性能更好，电阻率特别高，添加部分金属铼制作的航海、航空、航天发动机，比添加金属钼制作的发动机要好得多。此外，金属铼在石油工业生产中的催化剂和超导技术领域都有着重要作用。尽管金属钼Mo (S)和金属铼Re (S)的许多技术性能特别优异，用途非常广泛，但因二者都是高熔点稀有和稀散金属，制取技术难度大，世界各国(特别是美俄两国)关于制钼制铼工艺中的关键技术至今互不交流，导致传统的制钼制铼工艺仍然十分落后。
[0003]金属铼化合物伴生在辉钼矿(MoS2)中，而辉钼矿(MoS2)的熔点为1185°C，不溶于水。100多年以来的传统制钼工艺流程归纳如下:在600°C — 700°C的温度区间对辉钼矿颗粒此32氧化焙烧，使MoS2 (s)转化为三氧化钼颗粒MoO3 (s) ；Mo03(s)颗粒可用于生产高性能钼铁。如果还要求使用金属钼粉和金属钼材，必须将三氧化钼颗粒MoO3(S)再加入到900°C —1100°C回转窑或焙烧炉中使三氧化钼颗粒MoO3(S)挥发，从布袋收集器中得到纯度高达99%的三氧化钼MoO3 (s)工业产品后，用化学工艺使MoO3(S)转化为仲钼酸铵[3 (NH4)20.7Mo03]，紧接着在1100°C温度环境中用氢气H2(g)将三氧化钼MoO3还原成金属钼粉Mo (s)。最后在2200°C高温炉中将金属钼粉坯块烧结成金属钼条和金属钼材。
[0004]当辉钼矿(MoS2)颗粒在600°C —700°C的温度区间进行氧化焙烧时，金属铼化合物以七氧化二铼的方式挥发成蒸气Re2O7(g)。该气态七氧化二铼Re2O7(g)富集在焙烧烟尘中。人们一直是从这些焙烧烟尘中提取金属铼Re (S)的。制取金属铼Re(S)的传统工艺为:
[0005](I)用清水将含有铼的焙烧烟尘浸泡，使全部烟尘均匀吸水:
[0006](2)用萃取工艺在浸出液中使铼和钼分离；
[0007](3)在蒸发工序中去掉其他杂质元素，对铼进行浓缩；
[0008](4)加氯化钾(KCl)生成高铼酸钾KReO3(S)沉淀并使沉淀析出；
[0009](5)重结晶提纯；
[0010](6)加氢气H2 (g)还原金属铼粉；
[0011](7)将铼粉压制成型；
[0012](8)在1200°C真空内预烧结，去掉升华挥发杂质；
[0013](9)在2800°C温控炉中进行烧结，制取致密金属铼坯。
[0014]由于制取金属铼粉的工艺复杂，导致铼的流失较多，生产成本也较高。
【发明内容】
[0015]本实用新型的目的在于针对传统技术制取高熔点金属钼Mo(S)和高熔点金属铼Re(S)存在的上述缺陷，提供一种民用非动力核技术应用高技术中的辐射解离铼气钼气电极还原金属铼钼的装置。
[0016]本实用新型的目的是通过如下的技术方案来实现的:该辐射解离铼气钼气电极还原金属铼钼的装置，用于从辉钼精矿粉中制取高熔点金属铼和高熔点金属钼的无水生产工艺，它包括设置在不同海拔高度的铼气钼气灭烟除尘系统、钼气灭烟除尘系统、金属铼制取机、第一金属钼制取机、第二金属钼制取机、常温脱硫除硝脱碳装置、直流电源及电器联锁器、引风机；
[0017]所述铼气钼气灭烟除尘系统包括设置在第一海拔高度的1200°C铼气钼气回转窑，其左、右端分别是铼气钼气回转窑尾套和铼气钼气窑头端盖，在铼气钼气回转窑尾套之上连接有铼气钼气氧化焙烧灭烟器，在铼气钼气窑头端盖的中心处连接有二氧化硫传感器，铼气钼气回转窑尾套的中心通过管道和法兰管道连接器与设置在第二海拔高度的铼气钼气除尘降温容器连接；铼气钼气除尘降温容器中安装有铼气钼气除尘隔板及冷却水管；所述铼气钼气氧化焙烧灭烟器的输入管与辉钼精矿粉浆液池联通；
[0018]所述钼气灭烟除尘系统包括设置在第二海拔高度的破碎球磨机、第三海拔高度的调浆螺旋输送泵、第四海拔高度的900°C钼气回转窑和第五海拔高度的钼气除尘降温容器；900°C钼气回转窑的左、右端分别是钼气回转窑尾套和钼气窑头端盖，钼气回转窑尾套之上连接有钼气氧化焙烧灭烟器，钼气窑头端盖的中心处连接有钼气传感器；所述铼气钼气窑头端盖的底部出口连接到破碎球磨机的上端入口，破碎球磨机的下端出口与调浆螺旋输送泵的上端入口连接，调浆螺旋输送泵的出口与三氧化钼精粉浆液池连接，三氧化钼精粉浆液池与钼气氧化焙烧灭烟器的输入管连接；所述钼气回转窑尾套的中心通过管道和法兰管道连接器与所述钼气除尘降温容器连接；钼气除尘降温容器中安装有钼气除尘隔板及冷却水管，所述钼气窑头端盖的底部设有出口 ；
[0019]所述金属铼制取机、第一金属钼制取机、第二金属钼制取机、常温脱硫除硝脱碳装置均包括从右至左依次设置的标识软X光源组、涡旋气体电离室、简正振转气体裂断筒、在线检测核仪器，以及设置于简正振转气体裂断筒之下的螺旋还原器组；所述铼气钼气除尘降温容器通过两套管道和法兰管道连接器与设置在第一海拔高度的金属铼制取机的制铼涡旋气体电离室联通；所述金属铼制取机的金属铼螺旋还原器组通过管道和法兰管道连接器与设置在第二海拔高度的钼气降温容器联通；所述钼气降温容器通过两套管道和法兰管道连接器与设置在第一海拔高度的第二金属钼制取机的第二制钼涡旋气体电离室联通；所述第二金属钼制取机的第二金属钼螺旋还原器组通过管道和法兰管道连接器与设置在第二海拔高度的第一脱硫除硝脱碳降温容器联通；所述第一脱硫除硝脱碳降温容器通过两套管道和法兰管道连接器与设置在第一海拔高度的常温脱硫除硝脱碳装置的脱硫除硝涡旋气体电离室联通；所述常温脱硫除硝脱碳装置的不锈钢螺旋还原器组通过管道和法兰管道连接器与设置在第二海拔高度的引风机和大气联通；所述金属铼制取机的工作温度为1000C，第一金属钼制取机和第二金属钼制取机的工作温度均为400°C，常温脱硫除硝脱碳装置的工作温度为60°C ；
[0020]所述钼气除尘降温容器通过两套管道和法兰管道连接器与设置在第四海拔高度的第一金属钼制取机的第一制钼涡旋气体电离室联通；第一金属钼制取机的第一金属钼螺旋还原器组通过管道和法兰管道连接器与设置在第五海拔高度的第二脱硫除硝脱碳降温容器联通；第二脱硫除硝脱碳降温容器则通过管道、法兰管道连接器和闸阀与所述第一脱硫除硝脱碳降温容器联通；
[0021]所述各在线检测核仪器均包括X-γ射线探测器、线性放大器、单道分析器、多脉冲延时器、电子脉冲过滤器、数字频率计或定标器、低压电源、高压电源、屏蔽室及仪器机箱；所述直流电源及电器联锁器调控各部件的运转；所述各容器和气体输送管道中的气体都是从右向左流动的，各容器和管道组成负压气体输送系统。
[0022]具体的，所述铼气钼气氧化焙烧灭烟器包括一台铼气钼气调速电机，铼气钼气调速电机的轴伸端连接铼气钼气灭烟器转子，铼气钼气灭烟器转子外安装有铼气钼气灭烟器外套，铼气钼气灭烟器转子的内空腔是铼气钼气灭烟器浆液室；在铼气钼气灭烟器外套的垂直轴向截面上部设有竖直向上的辉钼精矿粉浆液输入管和大气平衡管，并分别与铼气钼气灭烟器转子相应位置的通孔联通，辉钼精矿粉浆液输入管的竖直向上端口与辉钼精矿粉浆液池联通，大气平衡管的上端口高于辉钼精矿粉浆液池的液面；在铼气钼气灭烟器外套的垂直轴向截面下部还设有竖直向下的压缩空气输入管以及L形的辉钼精矿粉浆液喷嘴，L形辉钼精矿粉浆液喷嘴中的竖直导管轴线与铼气钼气转子喷浆管的水平轴线相交，L形辉钼精矿粉浆液喷嘴中的水平导管轴线与所述铼气钼气回转窑尾套的轴线重合；压缩空气输入管的竖直导管轴线与铼气钼气转子压缩空气输入管的水平轴线相交；当铼气钼气调速电机带着铼气钼气灭烟器转子在铼气钼气灭烟器外套旋转π/2角度时，压缩空气输入管中的压缩空气将铼气钼气灭烟器浆液室中的定量辉钼精矿粉浆液吹喷到1200 °C铼气钼气回转窑中心轴线的左端，进行无烟焙烧。
[0023]具体的，所述钼气氧化焙烧灭烟器包括一台钼气调速电机，钼气调速电机的轴伸端连接钼气灭烟器转子，钼气灭烟器转子外密封套装有钼气灭烟器外套，钼气灭烟