一种气液固三相分离的坩埚的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种气液固三相分离的坩埚，属于机械零件设计【技术领域】。该气液固三相分离的坩埚，包括从上至下组合的气态物质冷凝区部件、固态残留区部件和液态物质汇集区部件，所述气态物质冷凝区部件由错位放置的多个冷凝盘组成，固态残留区部件为底部呈锥形的空心柱体，空心柱体顶端设有凸起与冷凝盘底部配合，锥形底部外表面设有凹槽与液态物质汇集区部件顶端配合，锥形底部表面设有圆形孔，液态物质汇集区部件呈空心柱状。该坩埚通过组合设计使物料中不同物质由于本身不同的物理性质分别以固、液、气形态实现分离，解决二次金属资源回收领域中由于多种物质混合难于分离的缺点。
【专利说明】—种气液固三相分罔的?甘埚
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种气液固三相分离的坩埚，属于机械零件设计【技术领域】。
【背景技术】
[0002]在锡冶炼和使用过程中将产生大量的含锡二次资源，如离心渣、碳渣、硫渣、铝渣等，此类渣中夹带有大量金属锡，需进行综合回收以提高金属直收率。采用传统工艺流程回收这些二次资源，存在金属直收率较低、杂质元素在锡冶炼生产系统的主流程中没有得到有效开路、环境和安全风险等问题。
[0003]真空蒸馏分离回收以上二次资源中有价金属，是根据各组元在相同温度下具有不同的蒸气压，从而利用相同温度下不同组元间挥发速率的不同，达到分离的目的，真空蒸馏技术作为冶金领域的新技术，与传统冶金方法相比具有工艺流程简单、金属回收率高、资源和能耗消耗少、无废水废气产生等优势。
[0004]然而传统的真空蒸馏设备中配有的坩埚为气液两相分离的坩埚，采用该坩埚处理以上二次资源，需要对液相混合物进行二次蒸馏处理，使得在降低处理量的同时提高了能耗,大大降低 了生产效益和经济效益。
【发明内容】
[0005]针对上述现有技术存在的问题及不足，本实用新型提供一种气液固三相分离的坩埚。该坩埚通过组合设计使物料中不同物质由于本身不同的物理性质分别以固、液、气形态实现分离，解决二次金属资源回收领域中由于多种物质混合难于分离的缺点，实现在一个处理炉中将物料中不同物质分离，提升生产效率，提高经济效益，本实用新型通过以下技术方案实现。
[0006]一种气液固三相分离的坩埚，包括从上至下组合的气态物质冷凝区部件1、固态残留区部件II和液态物质汇集区部件III，所述气态物质冷凝区部件I由错位放置的多个冷凝盘I组成，固态残留区部件II为底部呈锥形的空心柱体，空心柱体顶端设有凸起与冷凝盘I底部配合，锥形底部外表面设有凹槽与液态物质汇集区部件III顶端配合，锥形底部表面设有圆形孔，液态物质汇集区部件III呈空心柱状。
[0007]所述冷凝盘I呈圆形片，该圆形片从中间位置分为两个部分，相对面积较大的部分为实心，相对面积较小的部分为空心，该冷凝盘I的顶端设有环状凸台与另一个冷凝盘I的底端配合，该冷凝盘I的底端设有环状凹槽与另一个冷凝盘I的顶部或与固态残留区部件II的顶部配合。
[0008]所述固态残留区部件II的锥形底部的外沿线与水平线的夹角a大于3°。
[0009]所述气态物质冷凝区部件1、固态残留区部件II和液态物质汇集区部件III的材质为石墨。
[0010]上述气态物质冷凝区部件I由错位放置的多个冷凝盘I组成，错放位置为当放置多个冷凝盘I时，冷凝盘I的实心部分对应相邻向上的冷凝盘I的空心部分，冷凝盘I的空心部分对应相邻向上的冷凝盘I的实心部分。易挥发的物质流经冷凝盘的实心部分时被冷凝，其余挥发物质从空心部分流经另一个冷凝盘的实心部分时被冷凝，挥发物质经多个冷凝盘后全部被冷凝。
[0011]该气液固三相分离的坩埚实用方法为:将锡冶炼过程中的离心渣放入到固态残留区部件II中，然后将该坩埚放入真空炉内，在温度为600°c ?80(TC、真空度小于IOpa的条件下，离心渣中的砷化物分解出气态砷，挥发并冷凝在气态物质冷凝区部件I的冷凝盘上，在此过程中，离心渣中的锡超过熔点，变成了锡液从锥形底部的圆形孔漏到液态物质汇集区部件III中，最终获得粗锡，固态残留区部件II中最终获得高熔点高沸点的固体残余物。
[0012]本实用新型的有益效果是:该坩埚通过组合设计使物料中不同物质由于本身不同的物理性质分别以固、液、气形态实现分离，解决二次金属资源回收领域中由于多种物质混合难于分离的缺点，实现在一个处理炉中将物料中不同物质分离，提升生产效率，提高经济效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型结构示意图；
[0014]图2是本实用新型气态物质冷凝区部件I的冷凝盘I主视示意图；
[0015]图3是本实用新型气态物质冷凝区部件I的冷凝盘I俯视示意图；
[0016]图4是本实用新型固态残留区部件II的主视示意图；
[0017]图5是本实用新型固态残留区部件II的俯视示意图；
[0018]图6是本实用新型液态物质汇集区部件III的主视示意图；
[0019]图7是本实用新型液态物质汇集区部件III的俯视示意图。
[0020]图中:1-气态物质冷凝区部件，I1-固态残留区部件，II1-液态物质汇集区部件，1-冷凝盘。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和【具体实施方式】，对本实用新型作进一步说明。
[0022]实施例1
[0023]如图1至7所示，该气液固三相分离的坩埚，包括从上至下组合的气态物质冷凝区部件1、固态残留区部件II和液态物质汇集区部件III，所述气态物质冷凝区部件I由错位放置的多个冷凝盘I组成，固态残留区部件II为底部呈锥形的空心柱体，空心柱体顶端设有凸起与冷凝盘I底部配合，锥形底部外表面设有凹槽与液态物质汇集区部件III顶端配合，锥形底部表面设有圆形孔，液态物质汇集区部件III呈空心柱状。
[0024]其中冷凝盘I呈圆形片，该圆形片从中间位置分为两个部分，相对面积较大的部分为实心，相对面积较小的部分为空心，该冷凝盘I的顶端设有环状凸台与另一个冷凝盘I的底端配合，该冷凝盘I的底端设有环状凹槽与另一个冷凝盘I的顶部或与固态残留区部件II的顶部配合；气态物质冷凝区部件I由错位放置的多个冷凝盘I组成，错放位置为当放置多个冷凝盘I时，冷凝盘I的实心部分对应相邻向上的冷凝盘I的空心部分，冷凝盘I的空心部分对应相邻向上的冷凝盘I的实心部分，易挥发的物质流经冷凝盘的实心部分时被冷凝，其余挥发物质从空心部分流经另一个冷凝盘的实心部分时被冷凝，挥发物质经多个冷凝盘后全部被冷凝；固态残留区部件II的锥形底部的外沿线与水平线的夹角α大于3° ;气态物质冷凝区部件1、固态残留区部件II和液态物质汇集区部件III的材质为石墨。
【权利要求】
1.一种气液固三相分离的坩埚，其特征在于:包括从上至下组合的气态物质冷凝区部件(I )、固态残留区部件(II)和液态物质汇集区部件(III)，所述气态物质冷凝区部件(I )由错位放置的多个冷凝盘(I)组成，固态残留区部件(II)为底部呈锥形的空心柱体，空心柱体顶端设有凸起与冷凝盘(I)底部配合，锥形底部外表面设有凹槽与液态物质汇集区部件(III)顶端配合，锥形底部表面设有圆形孔，液态物质汇集区部件(III)呈空心柱状。
2.根据权利要求1所述的气液固三相分离的坩埚，其特征在于:所述冷凝盘(I)呈圆形片，该圆形片从中间位置分为两个部分，相对面积较大的部分为实心，相对面积较小的部分为空心，该冷凝盘(I)的顶端设有环状凸台与另一个冷凝盘(I)的底端配合，该冷凝盘(I)的底端设有环状凹槽与另一个冷凝盘(I)的顶部或与固态残留区部件(II)的顶部配合。
3.根据权利要求1所述的气液固三相分离的坩埚，其特征在于:所述固态残留区部件(II)的锥形底部的外沿线与水平线的夹角a大于3°。
4.根据权利要求1至3任一所述的气液固三相分离的坩埚，其特征在于:所述气态物质冷凝区部件(I )、固态残留区部件(II)和液态物质汇集区部件(III)的材质为石墨。
【文档编号】B01D3/10GK203741389SQ201320814588
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2013年12月12日 优先权日:2013年12月12日
【发明者】李一夫, 王安祥, 杨斌, 刘大春, 蒋文龙, 徐宝强, 戴永年 申请人:昆明理工大学