CN108277366A - 能高效提纯金属钠的提纯装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了能高效提纯金属钠的提纯装置，包括钠渣提纯罐、钠渣熔融槽、熔盐熔融炉及优钠收集罐，所述钠渣提纯罐的外侧壁上环绕布设有加热管、内腔中设有过滤网、底部设有优钠排料口，所述过滤网罩设在所述优钠排料口上，所述优钠排料口连接第一管道；所述第一管道连接到所述优钠收集罐；所述钠渣提纯罐的底部侧壁上还连接排渣管路，所述排渣管路连接熔盐熔融槽；所述熔盐熔融槽与钠渣熔融炉之间通过第二管道连通，所述熔盐熔融炉的上部连接第三管道，所述第三管道与所述优钠收集罐连通。本发明能提高金属钠的提纯效率和产率。

Description

能高效提纯金属钠的提纯装置
技术领域
本发明金属钠及金属钠渣提纯处理技术领域。
背景技术
在金属钠生产中，直接生产的金属钠往往不能满足实际应用的要求，因此，金属钠需要纯化处理才能使用。通常工业生产所用的金属钠提纯工艺是将金属钠静置，利用金属钠中的杂质密度大于金属钠的特点，将金属钠中的杂质沉降到底部的过程。上层的金钠生产产品，而下层的金属钠渣由于其中含有大量的杂质，因此不能满足生产要求，这一部分金属钠渣的处理问题成为了困扰金属钠生产企业的一大难题。特别是“高钙钠”的处理，由于“高钙钠”中钠含量较高，又不符合优钠的质量标准，因此需要进一步提纯回收，以提高优钠收率。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中对金属钠渣的处理难度大、对高钙钠中钠的提纯难的技术问题。
为达到上述技术目的，本发明提供了用于工业中金属钠提纯的提纯装置，其结构特征为：包括钠渣提纯罐、钠渣熔融槽、熔盐熔融炉及优钠收集罐，所述钠渣提纯罐的外侧壁上环绕布设有加热管、内腔中设有过滤网、底部设有优钠排料口，所述过滤网罩设在所述优钠排料口上，所述优钠排料口连接第一管道；所述第一管道连接到所述优钠收集罐；所述钠渣提纯罐的底部侧壁上还连接排渣管路，所述排渣管路连接熔盐熔融槽；所述熔盐熔融槽与钠渣熔融炉之间通过第二管道连通，所述熔盐熔融炉的上部连接第三管道，所述第三管道与所述优钠收集罐连通。
进一步地，所述第二管道在所述熔盐熔融炉内的开口低于所述第三管道在在所述熔盐熔融炉内的出口。
进一步地，所述第一管道上设置有旋塞阀。
进一步地，所述过滤网优选为管式陶瓷膜。
进一步地，所述熔盐熔融炉中配置有熔盐，所述熔盐为包括氯化钠、氯化钾及氯化钙的混合熔盐。
本发明的钠渣先流向钠渣提纯罐，加热管对钠渣提纯罐进行加热，加热到125o后，金属钠熔化为液态，因金属钠的粒子半径远小于钙的粒子半径，因而金属钠可以通过过滤网从而流向优钠排料口进而进入优钠收集罐中，而钙不能通过过滤网从而留在钠渣提纯罐中，该剩下的钠渣经排渣管路流向钠渣熔融槽进行进一步提纯，钠渣熔融槽用于将需要提纯的钠渣加热到钠的熔点以上成为固液混合液；钠渣熔盐熔融炉用于将固液混合液与熔盐熔融液混合，该熔盐熔融液是利用不与金属钠反应的熔盐物质加热熔融而成，在熔盐熔融液的上层得到纯净的金属钠熔液，该纯净的金属钠溶液通过第三管道进入优钠收集罐内，由于钠渣中的杂质主要是金属钙，而在熔盐熔融液中可以发生钙与钠盐之间的置换反应，从而使得杂质钙反应变为金属钠，进一步的提高金属钠的产率。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)能实现对钠渣的二次提纯，第一次由钠渣提纯罐提纯出金属钠，剩余的钠渣经由钠渣熔融槽和钠渣熔熔融炉后能提高金属钠的产率，从而提高了金属钠的提纯效率和收率。
(2)本发明优选电解金属钠生产所用的混合电解质，选用金属钠工业生产电解槽进行钠渣的提纯，具有更佳的效果。分离的纯度较高的碱金属，具有节能、安全、廉价、高效等优点。
附图说明
本发明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，在这些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分，在附图中：
图1为本发明的连接结构示意图；
图中，1-钠渣提纯罐、2-钠渣熔融槽、3-熔盐熔融炉、4-优钠收集罐、5-加热管、6-过滤网、7-进料口、8-旋塞阀、9-第一管道、10-排渣管路、11-第二管道、12-第三管道。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本申请作进一步地详细说明，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
本实施例提供的能高效提纯金属钠的提纯装置，参见附图1所示，包括钠渣提纯罐1、钠渣熔融槽2、熔盐熔融炉3及优钠收集罐4，所述钠渣提纯罐1的顶部设有排气管、外侧壁上环绕布设有加热管5、内腔中设有过滤网6、底部设有优钠排料口，所述过滤网6罩设在所述优钠排料口上，所述优钠排料口连接第一管道9；所述第一管道9连接到所述优钠收集罐4；所述钠渣提纯罐1的底部侧壁上还连接排渣管路10，所述排渣管路10连接熔盐熔融槽；所述熔盐熔融槽与钠渣熔融炉之间通过第二管道11连通，所述熔盐熔融炉3的上部连接第三管道12，所述第三管道12与所述优钠收集罐4连通。具体而言，该钠渣提纯罐1是由柱状上段和倒锥形的下段一体构成，在该钠渣提纯罐1的柱状上段上还设有一个进料口7，该进料口7连接在钠渣提纯罐1的外侧壁上方，从而使得钠渣从进料口进入到钠渣提纯罐1的内侧壁与过滤网6之间的腔内。该过滤网6可以是固定罩设在优钠排料口上，该过滤网6的长度与钠渣提纯罐1内部长度一致。
其中，在熔盐熔融炉3中配置有熔盐，所述熔盐为包括氯化钠、氯化钾及氯化钙的混合熔盐。
优选地，第二管道11在所述熔盐熔融炉3内的开口低于所述第三管道12在在所述熔盐熔融炉3内的出口。这样，进入熔盐熔融炉3内的固液混合液可以充分与熔盐熔融液混合。
优选地，所述第一管道9上设置有旋塞阀8。
优选地，所述过滤网6优选为管式陶瓷膜，该管式陶瓷膜罩住所述优钠排料口，从而能阻止外部的金属杂质经优钠排料口排除，污染提纯后的金属钠。
本实施例叙述的较为具体和详细，也给出了实施例的一些优选措施，但是，该实施例和优选措施并不能作为对本发明的限制，本领域的技术人员看到该方案时，做出的其他变形和等同手段的替换，均应在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.能高效提纯金属钠的提纯装置，其特征在于：包括钠渣提纯罐、钠渣熔融槽、熔盐熔融炉及优钠收集罐，所述钠渣提纯罐的外侧壁上环绕布设有加热管、内腔中设有过滤网、底部设有优钠排料口，所述过滤网罩设在所述优钠排料口上，所述优钠排料口连接第一管道；所述第一管道连接到所述优钠收集罐；所述钠渣提纯罐的底部侧壁上还连接排渣管路，所述排渣管路连接熔盐熔融槽；所述熔盐熔融槽与钠渣熔融炉之间通过第二管道连通，所述熔盐熔融炉的上部连接第三管道，所述第三管道与所述优钠收集罐连通。
2.根据权利要求1所述的能高效提纯金属钠的提纯装置，其特征在于：所述第二管道在所述熔盐熔融炉内的开口低于所述第三管道在在所述熔盐熔融炉内的出口。
3.根据权利要求1所述的能高效提纯金属钠的提纯装置，其特征在于：所述第一管道上设置有旋塞阀。
4.根据权利要求1所述的能高效提纯金属钠的提纯装置，其特征在于：所述过滤网优选为管式陶瓷膜。
5.根据权利要求1所述的能高效提纯金属钠的提纯装置，其特征在于：所述熔盐熔融炉中配置有熔盐，所述熔盐为包括氯化钠、氯化钾及氯化钙的混合熔盐。
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