CN109780861A - 一种回收五氧化二钽的中频炉装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种回收五氧化二钽的中频炉装置及其方法，包括搅拌机体，所述搅拌机体的顶端设置有进料口和热风机，所述搅拌机体的一侧安装有旋转电机，所述旋转轴外侧安装有搅拌叶片，所述料斗的底端连接有螺旋上料机，所述坩埚的底端中心位置处设置有出料口，所述坩埚的外侧设置有中频感应炉。本发明通过设置的旋转电机带动旋转轴和搅拌叶片旋转，同时热风机进行加热干燥，利用中频感应炉和坩埚熔炼非金属矿料，使得回收的精矿五氧化二钽含量达到5～30％，可顺利分解处理，通过在坩埚底部的中间位置处设置有出料口，使得溶解后的底泥自然沉降出料。

Description

一种回收五氧化二钽的中频炉装置及其方法

技术领域

本发明涉及回收再利用钽铌冶炼污水池沉降底泥中五氧化二钽技术领域，具体为一种回收五氧化二钽的中频炉装置及其方法。

背景技术

中频感应炉利用中频电源建立中频磁场，使铁磁材料内部产生感应涡流并发热，达到加热材料的目的，中频加热炉采用200-2500Hz中频电源进行感应加热，熔炼保温，中频电炉主要用于熔炼碳钢，合金钢，特种钢，也可用于铜，铝等有色金属的熔炼和提温，设备体积小，重量轻，效率高，耗电少，熔化升温快，炉温易控制，生产效率高。

现有的钽铌冶炼污水池沉降底泥中五氧化二钽的回收，通常采用化学、物理比重等处理技术进行回收，回收的精矿五氧化二钽含量低于5％，且进行分解处理时无法分解提取五氧化二钽。

发明内容

本发明的目的在于提供一种回收五氧化二钽的中频炉装置及其方法，以解决上述背景技术中提出的现有的钽铌冶炼污水池沉降底泥中五氧化二钽的回收，通常采用化学、物理比重等处理技术进行回收，回收的精矿五氧化二钽含量低于5％，且进行分解处理时无法分解提取五氧化二钽的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种回收五氧化二钽的中频炉装置，包括搅拌机体，所述搅拌机体的顶端设置有进料口和热风机，所述搅拌机体的一侧安装有旋转电机，所述旋转电机的输出端连接有贯穿搅拌机体表面的旋转轴，所述旋转轴外侧安装有搅拌叶片，所述搅拌机体的底端设置有料斗，所述料斗的底端连接有螺旋上料机，所述螺旋上料机远离料斗的一端连接有出料管，所述出料管的底端连接有坩埚，所述坩埚的底端中心位置处设置有出料口，所述坩埚的外侧设置有中频感应炉，所述中频感应炉的内部设置有冷凝管，所述中频感应炉的一侧设置有水泵。

优选地，所述搅拌机体的顶端设置有进气口，且搅拌机体的底端设置有进料管，所述坩埚的材质为碳化硅。

优选地，所述搅拌叶片的数量为多个，且多个搅拌叶片均匀分布在旋转轴的表面，所述旋转轴与搅拌机体通过轴承活动连接。

优选地，所述中频感应炉的底端中心位置处设置有与出料口相匹配的通孔，且出料口的大小为10～60mm。

优选地，所述冷凝管呈蛇形结构，且冷凝管的底端设置有出液口，所述冷凝管的顶端设置有进液口。

优选地，所述水泵的出水口连接有进水管，且进水管远离水泵的一端与进液口相连接，所述出料口的底端设置有接料桶。

本发明还提供一种回收五氧化二钽的方法，具体回收方法如下：

步骤一：选用50～1000kg中频感应炉，额定功率100～500Kw，筑炉装置相应中频感应炉配套型号石墨或石墨黏土、碳化硅坩埚，坩埚底部中心与炉底对应同轴中心钻10～60mm孔作为熔化出料口；

步骤二：开通中频感应炉循环水系统进行冷却保护，水泵将水抽入到冷凝管中，对中频感应炉内的电容和感应线圈进行降温，给控制电源柜送电提升功率至20～60Kw，对坩埚进行烘炉干燥；

步骤三：将钽铌冶炼污水池沉降底泥晾干后加入到搅拌机体中，旋转电机带动旋转轴和搅拌叶片旋转，同时热风机进行加热干燥，将底泥制成料团；

步骤四：将干燥后的料团通过螺旋上料机加入到坩埚中，由控制电源柜逐步提升功率至70～170Kw，中频感应炉对钽铌冶炼污水池沉降底泥中五氧化二钽进行加热融化，料团熔化由坩埚底部中心位置处的出料口流出至接料桶内，继续向坩埚加入料团重复熔化出料；

步骤五：出料后的底泥进入下道工序破碎、球磨、摇床筛选制成精矿，含五氧化二钽达到5～30％，可交付钽铌冶炼企业分解提取五氧化二钽。

优选地，所述步骤二中烘炉干燥的时间为8～18小时。

优选地，所述步骤三中搅拌的时间为1～2小时，料团的大小为10～50mm。

优选地，所述步骤四中加热融化的时间为1～3小时。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过将晾干后的底泥加入到搅拌机体中，通过设置的旋转电机带动旋转轴和搅拌叶片旋转，同时热风机进行加热干燥，搅拌干燥后的底泥通过螺旋上料机进入坩埚中，采用中频感应炉对钽铌冶炼污水池沉降底泥中五氧化二钽进行加热融化，利用中频感应炉和坩埚熔炼非金属矿料，使得回收的精矿五氧化二钽含量达到5～30％，可顺利分解处理，通过在坩埚底部的中间位置处设置有出料口，使得溶解后的底泥自然沉降出料。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的中频感应炉底部结构示意图；

图3为本发明的冷凝管结构示意图。

图中：1、搅拌机体；2、进料口；3、热风机；4、旋转电机；5、旋转轴；6、搅拌叶片；7、料斗；8、螺旋上料机；9、出料管；10、中频感应炉；11、出料口；12、接料桶；13、坩埚；14、水泵；15、进水管；16、冷凝管；17、出液口；18、进液口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本发明提供如图1-3所示的一种回收五氧化二钽的中频炉装置，包括搅拌机体1，搅拌机体1的顶端设置有进料口2和热风机3(SA-30KW)，搅拌机体1的一侧安装有旋转电机4(型号为TC7122)，旋转电机4的输出端连接有贯穿搅拌机体1表面的旋转轴5，旋转轴5外侧安装有搅拌叶片6，搅拌机体1的底端设置有料斗7，料斗7的底端连接有螺旋上料机8(型号为TL10)，螺旋上料机8远离料斗7的一端连接有出料管9，出料管9的底端连接有坩埚13，坩埚13的底端中心位置处设置有出料口11，坩埚13的外侧设置有中频感应炉10(型号为GWJ-1.0)，中频感应炉10的内部设置有冷凝管16，中频感应炉10的一侧设置有水泵14(JLM60-370A)。

在本实施中：通过将晾干后的底泥加入到搅拌机体1中，通过设置的旋转电机4带动旋转轴5和搅拌叶片6旋转，同时通过热风机3进行加热干燥，搅拌干燥后的底泥通过螺旋上料机8进入坩埚13中，采用中频感应炉10对钽铌冶炼污水池沉降底泥中五氧化二钽进行加热融化，利用中频感应炉10和坩埚13熔炼非金属矿料，使得回收的精矿五氧化二钽含量达到5～30％，可顺利分解处理，通过在坩埚13底部的中间位置处设置有出料口11，使得溶解后的底泥自然沉降出料，通过设置的螺旋上料机8实现自动上料。

实施例2

请参阅图1，搅拌机体1的顶端设置有进气口，且搅拌机体1的底端设置有进料管，坩埚13的材质为碳化硅，搅拌叶片6的数量为多个，且多个搅拌叶片6均匀分布在旋转轴1的表面，旋转轴5与搅拌机体1通过轴承活动连接。

在本实施中：通过设置的进气口使得搅拌机体1内形成空气循环，同时通过设置的多个搅拌叶片6对底泥进行搅拌，加快烘干干燥速率。

实施例3

请参阅图2，中频感应炉10的底端中心位置处设置有与出料口11相匹配的通孔，且出料口11的大小为10～60mm。

在本实施中：通过在坩埚13底部的中间位置处设置有出料口11，使得溶解后的底泥自然沉降出料，无人人工操作，降低人工劳动强度，自然沉降出料使得坩埚13内部的底泥可以充分融化。

实施例4

请参阅图1和图3，冷凝管16呈蛇形结构，且冷凝管16的底端设置有出液口17，冷凝管16的顶端设置有进液口18，水泵14的出水口连接有进水管15，且进水管15远离水泵14的一端与进液口18相连接，出料口11的底端设置有接料桶12。

在本实施中：通过设置的水泵14将水抽入到冷凝管16中，对中频感应炉10内的电容和感应线圈进行降温，防止温度过高损坏元器件，通过设置的蛇形冷凝管16，增大散热面积，提高散热速率。

实施例5

具体回收方法如下：

步骤一：选用50～1000kg中频感应炉10，额定功率100～500Kw，筑炉装置相应中频感应炉10配套型号石墨或石墨黏土、碳化硅坩埚13，坩埚底部中心与炉底对应同轴中心钻10～60mm孔作为熔化出料口11；

步骤二：开通中频感应炉10循环水系统进行冷却保护，水泵14将水抽入到冷凝管16中，对中频感应炉10内的电容和感应线圈进行降温，给控制电源柜送电提升功率至20～60Kw，对坩埚13进行烘炉干燥；

步骤三：将钽铌冶炼污水池沉降底泥晾干后加入到搅拌机体1中，旋转电机4带动旋转轴5和搅拌叶片6旋转，同时热风机3进行加热干燥，将底泥制成料团；

步骤四：将干燥后的料团通过螺旋上料机8加入到坩埚13中，由控制电源柜逐步提升功率至70～170Kw，中频感应炉10对钽铌冶炼污水池沉降底泥中五氧化二钽进行加热融化，料团熔化由坩埚13底部中心位置处的出料口11流出至接料桶12内，继续向坩埚13加入料团重复熔化出料；

步骤五：出料后的底泥进入下道工序破碎、球磨、摇床筛选制成精矿，含五氧化二钽达到5～30％，可交付钽铌冶炼企业分解提取五氧化二钽。

在本实施中：采用中频感应炉10对钽铌冶炼污水池沉降底泥中五氧化二钽进行加热融化，利用中频感应炉10和坩埚13熔炼非金属矿料，使得回收的精矿五氧化二钽含量达到5～30％，可顺利分解处理。

实施例6

步骤二中烘炉干燥的时间为8～18小时。

在本实施中：通过8～18小时的烘干干燥，去除石墨内的水分，防止潮气对坩埚13熔化底泥造成影响，防止影响成品质量，所以使用前必须低温烘干。

实施例7

步骤三中搅拌的时间为1～2小时，料团的大小为10～50mm。

在本实施中：1～2小时的搅拌时间，可对底泥进行充分的搅拌烘干，将底泥制成10～50mm料团，便于进行上料，可缩短底泥在坩埚13内的融化时间。

实施例8

步骤四中加热融化的时间为1～3小时。

在本实施中：1～3小时的加热融化时间，用于将底泥完全熔化，使得溶解后的底泥自然沉降出料，防止坩埚13内存在不完全熔化的底泥，提高成品质量。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种回收五氧化二钽的中频炉装置，包括搅拌机体(1)，其特征在于：所述搅拌机体(1)的顶端设置有进料口(2)和热风机(3)，所述搅拌机体(1)的一侧安装有旋转电机(4)，所述旋转电机(4)的输出端连接有贯穿搅拌机体(1)表面的旋转轴(5)，所述旋转轴(5)外侧安装有搅拌叶片(6)，所述搅拌机体(1)的底端设置有料斗(7)，所述料斗(7)的底端连接有螺旋上料机(8)，所述螺旋上料机(8)远离料斗(7)的一端连接有出料管(9)，所述出料管(9)的底端连接有坩埚(13)，所述坩埚(13)的底端中心位置处设置有出料口(11)，所述坩埚(13)的外侧设置有中频感应炉(10)，所述中频感应炉(10)的内部设置有冷凝管(16)，所述中频感应炉(10)的一侧设置有水泵(14)。

2.根据权利要求1所述的一种回收五氧化二钽的中频炉装置，其特征在于：所述搅拌机体(1)的顶端设置有进气口，且搅拌机体(1)的底端设置有进料管，所述坩埚(13)的材质为碳化硅。

3.根据权利要求1所述的一种回收五氧化二钽的中频炉装置，其特征在于：所述搅拌叶片(6)的数量为多个，且多个搅拌叶片(6)均匀分布在旋转轴(1)的表面，所述旋转轴(5)与搅拌机体(1)通过轴承活动连接。

4.根据权利要求1所述的一种回收五氧化二钽的中频炉装置，其特征在于：所述中频感应炉(10)的底端中心位置处设置有与出料口(11)相匹配的通孔，且出料口(11)的大小为10～60mm。

5.根据权利要求1所述的一种回收五氧化二钽的中频炉装置，其特征在于：所述冷凝管(16)呈蛇形结构，且冷凝管(16)的底端设置有出液口(17)，所述冷凝管(16)的顶端设置有进液口(18)。

6.根据权利要求1所述的一种回收五氧化二钽的中频炉装置，其特征在于：所述水泵(14)的出水口连接有进水管(15)，且进水管(15)远离水泵(14)的一端与进液口(18)相连接，所述出料口(11)的底端设置有接料桶(12)。

7.一种回收五氧化二钽的方法，其特征在于：所述回收方法如下：

步骤一：选用50～1000kg中频感应炉(10)，额定功率100～500Kw，筑炉装置相应中频感应炉(10)配套型号石墨或石墨黏土、碳化硅坩埚(13)，坩埚底部中心与炉底对应同轴中心钻10～60mm孔作为熔化出料口(11)；

步骤二：开通中频感应炉(10)循环水系统进行冷却保护，水泵(14)将水抽入到冷凝管(16)中，对中频感应炉(10)内的电容和感应线圈进行降温，给控制电源柜送电提升功率至20～60Kw，对坩埚(13)进行烘炉干燥；

步骤三：将钽铌冶炼污水池沉降底泥晾干后加入到搅拌机体(1)中，旋转电机(4)带动旋转轴(5)和搅拌叶片(6)旋转，同时热风机(3)进行加热干燥，将底泥制成料团；

步骤四：将干燥后的料团通过螺旋上料机(8)加入到坩埚(13)中，由控制电源柜逐步提升功率至70～170Kw，中频感应炉(10)对钽铌冶炼污水池沉降底泥中五氧化二钽进行加热融化，料团熔化由坩埚(13)底部中心位置处的出料口(11)流出至接料桶(12)内，继续向坩埚(13)加入料团重复熔化出料；

步骤五：出料后的底泥进入下道工序破碎、球磨、摇床筛选制成精矿，含五氧化二钽达到5～30％，可交付钽铌冶炼企业分解提取五氧化二钽。

8.根据权利要求7所述的一种回收五氧化二钽的方法，其特征在于：所述步骤二中烘炉干燥的时间为8～18小时。

9.根据权利要求7所述的一种回收五氧化二钽的方法，其特征在于：所述步骤三中搅拌的时间为1～2小时，料团的大小为10～50mm。

10.根据权利要求7所述的一种回收五氧化二钽的方法，其特征在于：所述步骤四中加热融化的时间为1～3小时。