專(zhuān)利名稱(chēng)：回收鉑族金屬元素的等離子體弧熔融富集方法及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種回收金屬元素的方法及其設(shè)備，具體涉及ー種回收鉬族金屬元素的等離子體弧熔融富集方法及其設(shè)備，從含有至少ー種鉬族金屬元素的物質(zhì)如石化エ業(yè)催化劑、報(bào)廢的汽車(chē)尾氣凈化劑和電子線路板及其制作引線框、邊角料等中回收鉬族金屬的方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)回收鉬族金屬方法，一般采用王水或其他氧化性特強(qiáng)的混酸蒸煮萃取含鉬族金屬元素的廢棄催化劑等，最后分離提純貴金屬元素。但由于鉬族金屬浸出萃取的極化鈍化現(xiàn)象，導(dǎo)致浸出率低、生產(chǎn)效率低下，且遇到大量的污水處理難題。就短時(shí)間內(nèi)能提高回收率和低成本回收鉬族金屬元素來(lái)說(shuō)，日本JPA-4-317423、JP-2000-248322和中國(guó)CN1759194A方法優(yōu)于上述濕法，并分別具有有利的特性，而且鉬族金屬中銠的回收率更是高于濕法。但是用銅作為捕收劑缺點(diǎn)也非常突出，要求長(zhǎng)時(shí)間靜置，才能使熔渣中的銅微粒徹底沉降下面的貴銅熔體，這不僅為生產(chǎn)帶來(lái)了困難，浪費(fèi)了能耗，而且渣層排外后就很難將其中殘留的貴金屬進(jìn)行再回收。此外，從還原動(dòng)力學(xué)角度講，采用的等離子體弧間接加熱熔融還原物料，并不理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供ー種回收鉬族金屬元素的等離子體弧熔融富集方法及其設(shè)備，從含有至少ー種鉬族金屬元素的物質(zhì)如石化工業(yè)催化齊U、報(bào)廢的汽車(chē)尾氣凈化劑和電子線路板及其制作引線框、邊角料等中回收鉬族金屬。該方法將預(yù)處理后的含鉬族金屬元素的物質(zhì)以及氧化鐵、固體碳還原劑和助熔劑一起干法混碾研磨后，裝入噴粉罐，利用惰性氣體和或還原性氣體作為載氣懸浮輸送物料，穿過(guò)封閉負(fù)壓熔煉的等離子體弧熔融爐的石墨電極的軸向中心孔，直接送入等離子體弧中，還原熔煉并進(jìn)入熔池，熔池溫度1200 1550°C，鉬族元素在捕收劑鐵的捕收攜帶下，穿過(guò)熔融渣層，進(jìn)入貴鐵熔體層，靜置適當(dāng)時(shí)間后，即可將玻璃態(tài)熔渣和貴鐵排出爐體，排出爐體的熔渣水淬粒化后，經(jīng)過(guò)磁選機(jī)、選出貴鐵顆粒或微粒，允許此種顆粒返回熔煉，也允許直接與排出體外的貴鐵熔體一同進(jìn)入濕法冶金工序，繼續(xù)分離提純鉬族金屬元素。本發(fā)明是以如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的ー種回收鉬族金屬元素的等離子體弧熔融富集方法，其特征是該方法包括將預(yù)處理后的含鉬族金屬元素物質(zhì)以及氧化鐵、固體碳還原劑和助熔劑一起混碾研磨后，裝入噴粉罐，利用載氣惰性氣體或還原性氣體懸浮輸送，穿過(guò)封閉的等離子體弧熔融爐的石墨電極軸向中心孔，直接送入等離子體弧中，還原并熔融進(jìn)入熔池，鉬族金屬元素在還原新生捕收劑鐵的捕收攜帶下，穿過(guò)熔融渣層，進(jìn)入貴鐵熔體層，熔池溫度1200 1550°C，靜置5-30分鐘后，排出爐體。
ー種回收鉬族金屬元素的等離子體弧熔融設(shè)備，其特征是所述的熔融設(shè)備包括等離子體弧熔融爐，熔融爐包括有爐蓋、爐腰及爐缸，所述的爐蓋的殼體為雙層水冷密封循環(huán)水箱式結(jié)構(gòu)，內(nèi)部村有耐火材料層，在爐蓋上還設(shè)置有石墨正電極、石墨負(fù)電極；所述的爐腰內(nèi)部村有耐火材料，爐腰兩側(cè)分別有左中空耳軸和右中空耳軸，與左中空耳軸對(duì)應(yīng)的爐腰上設(shè)置尾氣通道；所述的爐缸內(nèi)部村有耐火材料，爐缸的下部為球型封頭或橢圓封頭狀或倒圓臺(tái)狀殼體，爐缸周?chē)h(huán)繞有環(huán)狀淋水管，爐缸底部有活動(dòng)爐底，活動(dòng)爐底上有集水槽。排出爐體的玻璃態(tài)熔融渣經(jīng)水淬?；螅?jīng)過(guò)磁選機(jī)進(jìn)行磁選，將殘留滯留于渣層中未徹底沉降的貴鐵顆粒選出返回熔煉或者與排出爐體的貴鐵熔體錠一起進(jìn)入濕法冶金工序，進(jìn)行分離提純回收鉬族金屬元素。所述的助熔劑，是指低熔點(diǎn)的金屬堿式碳酸鹽、鹵化物鹽、硼酸鹽、氧化物等其中的ー種或者幾種混合物。所述的爐缸內(nèi)部村有耐火材料，爐缸下部有熔池，爐缸前側(cè)設(shè)置有渣金同流澆注嘴。所述的石墨正電極有軸向中空孔，為物料及載氣通道，中空孔的一端連接有噴粉罐。所述的等離子體弧熔融爐的外殼材料為無(wú)磁性材料。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是該方法エ藝合理，從含有至少ー種鉬族金屬元素的物質(zhì)如石化エ業(yè)催化劑、報(bào)廢的汽車(chē)尾氣凈化劑和電子線路板及其制作引線框、邊角料等中回收鉬族金屬，將預(yù)處理后的含鉬族金屬元素物質(zhì)以及氧化鐵、固體碳還原劑和助熔劑一起混碾研磨后，裝入噴粉罐，利用載氣惰性氣體或還原性氣體懸浮輸送，穿過(guò)封閉的等離子體弧熔融爐的石墨電極軸向中心孔，直接送入等離子體弧中，還原并熔融進(jìn)入熔池，鉬族金屬元素在還原新生捕收劑鐵的捕收攜帶下，穿過(guò)熔融渣層，進(jìn)入貴鐵熔體層，熔池溫度1200 1550°C，靜置5-30分鐘后，排出爐體。且貴金屬回收率高、熔融還原速度快，澆注方便。


下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步詳細(xì)說(shuō)明圖I為本發(fā)明的エ藝流程圖圖2為等離子體弧熔融爐結(jié)構(gòu)剖視圖圖中，I、為爐蓋，2、為爐腰，3、右中空耳軸，4、環(huán)狀淋水管，5、爐缸，6、集水槽，7、活動(dòng)爐底，8、熔池，9、左中空耳軸，10、尾氣通道，11、石墨正電極，12、石墨負(fù)電極，13、渣金同流澆注嘴，14、噴粉罐，15、離子體弧區(qū)。
具體實(shí)施方式

如圖所示ー種回收鉬族金屬元素的等離子體弧熔融富集方法，該方法包括將預(yù)處理后的含鉬族金屬元素物質(zhì)以及氧化鐵、固體碳還原劑和助熔劑一起混碾研磨后，裝入噴粉罐，利用載氣惰性氣體或還原性氣體懸浮輸送，穿過(guò)封閉的等離子體弧熔融爐的石墨電極軸向中心孔，直接送入等離子體弧中，還原并熔融進(jìn)入熔池，鉬族金屬元素在還原新生捕收劑鐵的捕收攜帶下，穿過(guò)熔融渣層，進(jìn)入貴鐵熔體層，熔池溫度1200 1550°C，靜置5-30分鐘后，排出爐體。
ー種回收鉬族金屬元素的等離子體弧熔融設(shè)備，所述的熔融設(shè)備包括等離子體弧熔融爐，熔融爐包括有爐蓋I、爐腰2及爐缸5，所述的爐蓋I的殼體為雙層水冷密封循環(huán)水箱式結(jié)構(gòu)，內(nèi)部村有耐火材料層，在爐蓋上還設(shè)置有石墨正電極11、石墨負(fù)電極12 ;所述的爐腰2內(nèi)部村有耐火材料，爐腰兩側(cè)分別有左中空耳軸9和右中空耳軸3，與左中空耳軸9對(duì)應(yīng)的爐腰上設(shè)置尾氣通道10 ;所述的爐缸5內(nèi)部村有耐火材料，爐缸的下部為球型封頭或橢圓封頭狀或倒圓臺(tái)狀殼體，爐缸周?chē)h(huán)繞有環(huán)狀淋水管4，水壓O. 4 O. 6兆帕，淋出水簾膜貼在爐缸壁上，冷卻爐壁，保護(hù)爐缸爐襯長(zhǎng)壽命，爐缸底部有活動(dòng)爐底7，活動(dòng)爐底上有集水槽6，使上部淋下水膜順利到達(dá)爐缸底部的集水槽，便于收集回收循環(huán)水。排出爐體的玻璃態(tài)熔融渣經(jīng)水淬?；?，經(jīng)過(guò)磁選機(jī)進(jìn)行磁選，將殘留滯留于渣層中未徹底沉降的貴鐵顆粒選出返回熔煉或者與排出爐體的貴鐵熔體錠一起進(jìn)入濕法冶金工序，進(jìn)行分離提純回收鉬族金屬元素。所述的助熔劑，是指低熔點(diǎn)的金屬堿式碳酸鹽、鹵化物鹽、硼酸鹽、氧化物等其中的ー種或者幾種混合物。所述的爐缸5內(nèi)部村有耐火材料，爐缸下部有熔池8，爐缸前側(cè)設(shè)置有渣金同流澆注嘴13。所述的石墨正電極11有軸向中空孔，為物料及載氣通道，中空孔的一端連接有噴粉罐14，石墨正電極11、石墨負(fù)電極12及熔池8之間形成等離子體弧區(qū)15。所述的等離子體弧熔融爐的外殼材料為無(wú)磁性材料。
權(quán)利要求
1.一種回收鉬族金屬元素的等離子體弧熔融富集方法，其特征是該方法包括將預(yù)處理后的含鉬族金屬元素物質(zhì)以及氧化鐵、固體碳還原劑和助熔劑一起混碾研磨后，裝入噴粉罐，利用載氣惰性氣體或還原性氣體懸浮輸送，穿過(guò)封閉的等離子體弧熔融爐的石墨電極軸向中心孔，直接送入等離子體弧中，還原并熔融進(jìn)入熔池，鉬族金屬元素在還原新生捕收劑鐵的捕收攜帶下，穿過(guò)熔融渣層，進(jìn)入貴鐵熔體層，熔池溫度1200 1550°C，靜置5-30分鐘后，排出爐體。
2.一種回收鉬族金屬元素的等離子體弧熔融設(shè)備，其特征是所述的熔融設(shè)備包括等離子體弧熔融爐，熔融爐包括有爐蓋(I)、爐腰(2)及爐缸(5)，所述的爐蓋(I)的殼體為雙層水冷密封循環(huán)水箱式結(jié)構(gòu)，內(nèi)部襯有耐火材料層，在爐蓋上還設(shè)置有石墨正電極(11)、石墨負(fù)電極(12);所述的爐腰(2)內(nèi)部襯有耐火材料，爐腰兩側(cè)分別有左中空耳軸(9)和右中空耳軸(3)，與左中空耳軸(9)對(duì)應(yīng)的爐腰上設(shè)置尾氣通道(10);所述的爐缸(5)內(nèi)部襯有耐火材料，爐缸的下部為球型封頭或橢圓封頭狀或倒圓臺(tái)狀殼體，爐缸周?chē)h(huán)繞有環(huán)狀淋水管(4)，爐缸底部有活動(dòng)爐底(7)，活動(dòng)爐底上有集水槽(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種回收鉬族金屬元素的等離子體弧熔融富集方法，其特征是排出爐體的玻璃態(tài)熔融渣經(jīng)水淬?；?，經(jīng)過(guò)磁選機(jī)進(jìn)行磁選，將殘留滯留于渣層中未徹底沉降的貴鐵顆粒選出返回熔煉或者與排出爐體的貴鐵熔體錠一起進(jìn)入濕法冶金工序，進(jìn)行分離提純回收鉬族金屬元素。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種回收鉬族金屬元素的等離子體弧熔融富集方法，其特征是所述的助熔劑，是指低熔點(diǎn)的金屬堿式碳酸鹽、鹵化物鹽、硼酸鹽、氧化物等其中的一種或者幾種混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種回收鉬族金屬元素的等離子體弧熔融設(shè)備，其特征是所述的爐缸(5)內(nèi)部襯有耐火材料，爐缸下部有熔池(8)，爐缸前側(cè)設(shè)置有渣金同流澆注嘴(13)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種回收鉬族金屬元素的等離子體弧熔融設(shè)備，其特征是所述的石墨正電極(11)有軸向中空孔，為物料及載氣通道，中空孔的一端連接有噴粉罐(14)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種回收鉬族金屬元素的等離子體弧熔融設(shè)備，其特征是所述的等離子體弧熔融爐的外殼材料為無(wú)磁性材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種回收金屬元素的方法及其設(shè)備，具體涉及一種回收鉑族金屬元素的等離子體弧熔融富集方法及其設(shè)備，該方法將預(yù)處理后的含鉑族金屬元素的物質(zhì)以及氧化鐵、固體碳還原劑和助熔劑一起干法混碾研磨后，裝入噴粉罐，利用惰性氣體和或還原性氣體作為載氣懸浮輸送物料，穿過(guò)封閉負(fù)壓熔煉的等離子體弧熔融爐的石墨電極的軸向中心孔，直接送入等離子體弧中，還原熔煉并進(jìn)入熔池，鉑族元素在捕收劑鐵的捕收攜帶下，穿過(guò)熔融渣層，進(jìn)入貴鐵熔體層，靜置后，即可將玻璃態(tài)熔渣和貴鐵排出爐體，排出爐體的熔渣水淬粒化后，經(jīng)過(guò)磁選機(jī)、選出貴鐵顆?；蛭⒘?，與排出體外的貴鐵熔體一同進(jìn)入濕法冶金工序，繼續(xù)分離提純鉑族金屬元素。
文檔編號(hào)C22B7/00GK102649999SQ20111004918
公開(kāi)日2012年8月29日 申請(qǐng)日期2011年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月25日
發(fā)明者丁家亮, 丁恩振 申請(qǐng)人:徐州浩通新材料科技股份有限公司