本實用新型涉及一種通過堿金屬還原氟鉭酸鉀制備鉭粉用的攪拌槳，更具體的是涉及帶雙面耙齒的攪拌槳。本實用新型還涉及使用該攪拌槳的反應(yīng)容器。

背景技術(shù)：

現(xiàn)今普遍使用的鉭粉生產(chǎn)方法是用鈉、鉀等堿金屬與氟鉭酸鉀反應(yīng)，反應(yīng)式是：

K2TaF7+5Na＝Ta+5NaF+2KF

即所謂的液-液攪拌鈉還原，是用氟鉭酸鉀和至少選自氯化鈉、氯化鉀、氟化鉀中一種堿金屬鹽的稀釋劑加熱到800℃以上形成含鉭鹽的融熔鹽，在攪拌下加入液態(tài)金屬鈉反應(yīng)，反應(yīng)后的產(chǎn)物經(jīng)過水洗得到鉭粉。早期的攪拌鈉還原氟鉭酸鉀生產(chǎn)鉭粉如美國專利US2950185，含鉭的融熔鹽在不斷攪拌下注入液態(tài)金屬鈉得到鉭粉。后來人們對鈉還原氟鉭酸鉀做過許多改進(jìn)性研究，公開了許多新技術(shù)，如US2994603、US4684399、US5442978、JP2001223141A、CN1240688A、CN101124060B、CN101879605B等，但是這些文獻(xiàn)中，對攪拌槳沒有做過多的改進(jìn)，一般都是使用形狀比較簡單的葉片式攪拌槳，這種攪拌槳的攪拌力很大，在熔池中心形成一很深的漩渦，使反應(yīng)過于集中于反應(yīng)器中心；特別是在高速攪拌時，往往把已經(jīng)生成的鉭粉也統(tǒng)統(tǒng)翻騰起來了，這就有可能后期的反應(yīng)生成的鉭又長到原先形成的鉭顆粒上，造成鉭粉顆粒不均勻。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本設(shè)計人用與800℃的氯化鉀、氟化鈉、氟鉭酸鉀與鉭粉混合液的粘度相當(dāng)?shù)氖覝叵碌乃图?xì)砂漿液進(jìn)行試驗，在細(xì)砂漿液里，用各種形狀的攪拌槳，以60RPM～200RPM的不同速度進(jìn)行攪拌，在不加蓋的反應(yīng)容器里，可清楚地觀察到被攪拌的詳細(xì)情況，只有用雙面耙齒的攪拌槳，即使在高速旋轉(zhuǎn)的情況，也不會在液面中心出現(xiàn)較深的漩渦。而且，當(dāng)用與細(xì)沙漿液不同顏色的液體緩緩倒入攪拌的液面時(模擬注鈉)，發(fā)現(xiàn)很快就混合均勻了。故此，本實用新型設(shè)計人為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實用新型的目的是提供一種用于攪拌鈉還原氟鉭酸鉀生產(chǎn)粒度均勻的鉭粉的攪拌槳，其技術(shù)方案是：

鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，本實用新型的目的是提供一種用于攪拌鈉還原氟鉭酸鉀生產(chǎn)粒度均勻的鉭粉的攪拌槳。使用本實用新型時，即使在高速旋轉(zhuǎn)的情況，也不會在液面中心出現(xiàn)較深的漩渦。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案：

一種用于鈉還原氟鉭酸鉀生產(chǎn)鉭粉的攪拌槳，包括：攪拌槳桿；與攪拌槳桿垂直設(shè)置的橫梁，該橫梁連接與所述攪拌槳桿的末端；設(shè)于所述橫梁上下兩側(cè)的若干上耙齒及若干下耙齒。

進(jìn)一步，所述上耙齒及下耙齒垂直于所述橫梁。

優(yōu)選地，所述上耙齒位于所述攪拌槳桿兩側(cè)，所述攪拌槳桿與其相鄰的上耙齒之間的間隙為20～50mm，位于攪所述拌槳桿一側(cè)的相鄰的上耙齒之間的間隙為20～50mm。

優(yōu)選地，所述上耙齒位于所述攪拌槳桿兩側(cè)，所述上耙齒的高度是隨著距離所述攪拌槳桿的增加而逐步降低。上耙齒的高度是隨著離攪拌槳桿的距離增加而逐步降低，離開中心越遠(yuǎn)的越短，上耙齒中靠近中心位置的較長，這是由于在攪拌槳轉(zhuǎn)動時，各耙齒的線速度是與耙齒離開攪拌軸心距離的直徑成正比的，而動能是與物質(zhì)運(yùn)動速度平方成正比，所以，處在半徑大位置的耙齒所產(chǎn)生的力量也越大，為了削減處位半徑較大的耙齒的攪拌力，所以把上耙齒的高度設(shè)計成隨著離攪拌槳桿的距離增加而逐步降低的。

優(yōu)選地，最內(nèi)側(cè)的所述上耙齒的高度為80～180mm，最外側(cè)的所述耙齒的高度是最內(nèi)側(cè)的所述耙齒高度的約2/3～1/3。

優(yōu)選地，所述上耙齒位于所述攪拌槳桿兩側(cè)，下耙齒之間的間隙是位于所述攪拌槳桿一側(cè)的上耙齒間的間隙的1.5～4倍。

優(yōu)選地，所述若干下耙齒長度大致相等。

一種用于鈉還原氟鉭酸鉀的反應(yīng)容器，包括所述的攪拌槳。

優(yōu)選地，所述攪拌槳的橫梁的長度是所述反應(yīng)容器中部直徑的1/3～3/5。

本實用新型的有益效果是：

1、本實用新型采用雙面耙齒的攪拌槳，即使在高速旋轉(zhuǎn)的情況，也不會在液面中心出現(xiàn)較深的漩渦，避免反應(yīng)過于集中于反應(yīng)器中心；

2、設(shè)置在橫梁上的上耙齒較稀疏，對熔液有攪拌作用，能夠使注入的液態(tài)金屬鈉很快分散并與熔體中的氟鉭酸鉀反應(yīng)生成鉭粉。

3、設(shè)置在橫梁上的下耙齒更為稀疏，其作用是把顆粒較細(xì)“較輕”的粒子漂浮到靠近熔體液面，繼續(xù)生長和凝聚，而較粗“較重”的粒子在相對靠近反應(yīng)容器底部運(yùn)動，這樣就能夠得到粒度較均勻的鉭粉顆粒。

附圖說明

圖1是本實用新型所述的攪拌槳示意圖；

圖2是使用本實用新型所述的攪拌槳的反應(yīng)容器的示意圖；

圖3是采用本實用新型攪拌槳生產(chǎn)的鉭粉的SEM照片。

圖4是和圖3有同樣放大倍率的按照現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的鉭粉的SEM照片。

附圖標(biāo)記說明

1 攪拌槳

11 攪拌槳桿

12 橫梁

13 上耙齒

14 下耙齒

2 反應(yīng)容器

3 反應(yīng)容器蓋

4 隔熱屏

5 注鈉管

6 鉭粉與稀釋鹽熔體

具體實施方式

“攪拌槳”一般認(rèn)為都是帶有槳葉片的攪拌器，在本實用新型，所述的“攪拌槳”其含義是能夠?qū)⒁后w混合物攪動混合的攪拌器，實際上沒有槳葉，只有橫梁和耙齒，在本說明書里也稱之為攪拌槳。

根據(jù)本實用新型，如圖2所示，攪拌槳1的攪拌槳桿11的直徑和現(xiàn)有技術(shù)的攪拌槳桿一樣，其與鈉還原氟鉭酸鉀反應(yīng)容器2相匹配，其長度也是根據(jù)反應(yīng)容器的大小及深度決定的；攪拌槳1下邊與攪拌槳桿11垂直的橫梁12，橫梁12的長度是鈉還原反應(yīng)容器2中部直徑的1/3～3/5；對其截面的形狀沒有特別的限制，可以是圓形的圓棒，也可以是方形的方條，不限于此，若是圓棒，其直徑約為15～35mm，若是方條，其邊長可以是15～35mm。

橫梁12上的上耙齒13和下耙齒14的排布沒有特別的限制，可以是均勻排布，也可以是非均勻排布；可以采用焊接的方法焊接到橫梁12，上、下耙齒的形狀沒有特別的限制，可以采用方條，或圓柱條，優(yōu)選采用圓柱條，圓柱條的直徑為10～25mm；上耙齒的高度是隨著離攪拌槳桿11的距離增加而逐步降低，最內(nèi)側(cè)上耙齒的高度為80～180mm,最外側(cè)耙齒的高度是最內(nèi)側(cè)耙齒高度的約2/3～1/3；耙齒的端頭可以齊頭，也可以是有圓角倒角或帶尖的耙齒。

圖1是本實用新型的一個優(yōu)選的鈉還原氟鉭酸鉀攪拌槳實例的示意圖。其中，攪拌槳桿1的直徑為65mm，橫梁2是采用(20×20)mm的方條，其長度為360mm，垂直對稱地焊接在攪拌槳桿1的末端。在攪拌槳桿12兩側(cè)橫梁的上側(cè)，大致對稱地在攪拌槳桿兩側(cè)各焊接3條、共6條直徑為18mm的圓柱形上耙齒13，上耙齒13大致均勻分布，最長的上耙齒的高度約為100mm，最短的耙齒高度為60mm。攪拌槳桿12與其相鄰的上耙齒13之間的間隙為20～50mm，優(yōu)選地，該間隙為25mm。位于攪所述拌槳桿一側(cè)的相鄰的上耙齒13之間的間隙為20～50mm，優(yōu)選地，該間隙為25mm，

有4條下耙齒14直徑為18mm的圓柱，長度為約80mm，以攪拌槳11的軸線為對稱線大致對稱地均勻排布在橫梁12的下方，兩耙齒中心線之間距離是位于所述攪拌槳桿一側(cè)的上耙齒間的間隙的1.5～4倍，優(yōu)選地，為3倍。上、下耙齒的端頭有圓角倒角。

圖2是用本實用新型攪拌槳進(jìn)行鈉還原氟鉭酸鉀生產(chǎn)鉭粉裝置的示意圖，反應(yīng)容器2包括反應(yīng)容器蓋3，隔熱屏4，注鈉管5。

在使用本實用新型攪拌槳1時，計算好攪拌槳1的高度，使得攪拌槳1的上耙齒13的最高的耙齒在鉭粉與稀釋鹽熔體6液面以下1～5厘米處，如果是分多次加入，熔體6液面有較大升高，在反應(yīng)后期，攪拌槳1也要適當(dāng)升高。

在反應(yīng)容器2里加熱50kg氯化鉀和50kg氟化鉀，200℃烘干1小時，至900℃時啟動攪拌，以120RPM的轉(zhuǎn)速攪拌，以2kg/min的速度加入氟鉭酸鉀，至氟鉭酸鉀的加入量達(dá)到0.8kg時，即從第32秒開始從注鈉管5加入金屬鈉，加入速度為440克/分鐘，待加完30kg氟鉭酸鉀后，繼續(xù)注入鈉直至總量達(dá)到9.5kg。還原后的鉭粉經(jīng)水洗、酸洗、烘干，得到的鉭粉松裝密度為0.78g/cm3其FSSS平均粒徑為0.57μm，BET比表面積為1.34m2/g,鉭粉掃描電子顯微鏡照片如圖3，結(jié)果可以看出粒子很均勻，有利于制造高比容電容器。

除了攪拌槳是使用原來的槳葉式攪拌槳外，其他條件全部按照上述方法的條件進(jìn)行，得到的鉭粉松裝密度為0.80g/cm3其FSSS平均粒徑為0.59μm，BET比表面積為1.14m2/g，鉭粉的掃描電子顯微鏡照片如圖4，可以看到鉭粉粒子不均勻，其BET比表面積也較小。

從上述結(jié)果可以看出，采用本實用新型的攪拌槳生產(chǎn)的鉭粉和現(xiàn)有技術(shù)相比，鉭粉具有較細(xì)而均勻的粒子，比容較高，更適合制造電解電容器。

以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出許多更動或修飾為等同變化的等效實例，均仍屬于本發(fā)明新的技術(shù)方案范圍內(nèi)。