CN113234924A - 一种三元催化剂钯铂铑合金粉强还原熔炼设备及工艺 - Google Patents

一种三元催化剂钯铂铑合金粉强还原熔炼设备及工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种三元催化剂钯铂铑合金粉强还原熔炼设备及工艺,具体涉及钯铂铑合金粉熔炼技术领域,包括两个支架,两个所述支架之间通过轴承活动连接有空心转轴,所述空心转轴两端分别贯穿两个支架并延伸出支架一侧,其中一个所述支架一侧设有三相电机,所述三相电机输出轴与空心转轴一端固定连接,所述空心转轴外端通过轴承活动连接有外箱,所述外箱内部两侧壁上均固定设有多个喷火器。本发明通过转动内箱以实现对铁粉和三元催化剂的混合,使得三元催化剂能够与铁粉充分反应,以避免影响铂族元素的提取率,而且该混合的操作是在熔炼的过程中进行的,从而能够减少铁粉与空气的接触,以防止铁粉失效。

Description

一种三元催化剂钯铂铑合金粉强还原熔炼设备及工艺
技术领域
本发明涉及钯铂铑合金粉熔炼技术领域,具体涉及一种三元催化剂钯铂铑合金粉强还原熔炼设备及工艺。
背景技术
汽车尾气排放一直是环境治理的重点之一,近来年随着汽车工业的飞速发展,汽车尾气排放标准日益严苛。铂、钯、铑三元催化剂具有高活性、高选择性、高热稳定性等良好性能,能有效去除汽车尾气中的CO、HC及NOx等污染物,是较为理想的汽车尾气净化催化剂,自20世纪90年代以来得到广泛应用。三元催化剂中铂族金属的含量约为1.5-2g/kg,而我国铂族金属自然资源贫瘠,铂族金属矿的平均品位仅为0.796g/t,富矿品位2.33g/t,因此,从失效的催化剂中提取铂族金属作为再生资源回收利用意义重大。
在提取铂族元素(铂、钯、铑)时有火法和湿法两种方式,其中火法提取需要利用熔炼设备对失效的三元催化剂进行还原,以将铂族元素(铂、钯、铑)提取到炉渣中,但是现有技术在进行熔炼的过程中只是将还原用的铁粉与三元催化剂原料投入熔炼设备中,并未对其进行充分的混合,所以使得原料中的部分铂族元素不能充分与铁粉发生化学反应,从而容易影响铂族元素的提取率,而且由于铁粉容易氧化,如果提前混合铁粉与三元催化剂则需要多次转移铁粉,进而容易增大铁粉与空气的接触机会,使得铁粉容易失效而对铂族元素的提取造成影响。
发明内容
为此,本发明提供一种三元催化剂钯铂铑合金粉强还原熔炼设备及工艺,通过转动内箱以实现对铁粉和三元催化剂的混合,使得三元催化剂能够与铁粉充分反应,以避免影响铂族元素的提取率,而且该混合的操作是在熔炼的过程中进行的,从而能够减少铁粉与空气的接触,以防止铁粉失效,以解决现有技术中由于铁粉未与三元催化剂充分混合以及铁粉失效导致的影响钯铂铑合金粉提取率的问题。
为了实现上述目的,本发明实施例提供如下技术方案:一种三元催化剂钯铂铑合金粉强还原熔炼设备,包括两个支架,两个所述支架之间通过轴承活动连接有空心转轴,所述空心转轴两端分别贯穿两个支架并延伸出支架一侧,其中一个所述支架一侧设有三相电机,所述三相电机输出轴与空心转轴一端固定连接,所述空心转轴外端通过轴承活动连接有外箱,所述外箱内部两侧壁上均固定设有多个喷火器,所述外箱内部设有内箱,所述空心转轴贯穿内箱并与内箱固定连接,所述内箱内部设有限位箱,所述空心转轴贯穿限位箱并与限位箱通过轴承活动连接,所述限位箱内部设有第一锥齿轮,所述第一锥齿轮与空心转轴外端固定连接,所述第一锥齿轮底部一侧啮合有第二锥齿轮,所述第二锥齿轮底部固定设有螺纹杆,所述螺纹杆底端穿过限位箱并延伸出限位箱底部,所述螺纹杆外端螺纹连接有空心杆,所述空心杆底部固定设有陶瓷半球,所述陶瓷半球设在限位箱底部,所述内箱设在陶瓷半球外部,所述陶瓷半球外端固定设有多个研磨小球。
进一步地,所述空心转轴一端固定设有抽气管,所述抽气管一端延伸入空心转轴内部并与空心转轴通过轴承活动连接,所述抽气管设在其中一个支架远离内箱的一侧,所述抽气管另一端固定设有真空泵,所述真空泵固定设在该支架的顶部,所述空心转轴上开设有透气孔,所述透气孔设在空心转轴顶端,所述透气孔内部设有滤网。
进一步地,所述内箱一侧设有压力计,所述压力计固定设在空心转轴顶部,所述压力计底端延伸入空心转轴内部,所述压力计一侧设有泄气管,所述泄气管固定设在空心转轴外端顶部,所述泄气管与空心转轴相连通,所述泄气管的外端固定设有第一电磁阀。
进一步地,所述内箱前侧通过合页活动连接有内箱门,所述外箱前侧通过合页活动连接有外箱门,所述外箱门前侧固定设有把手,所述内箱门为密封门。
进一步地,所述外箱顶部固定设有排烟管,所述排烟管与外箱内部相连通。
进一步地,所述外箱两侧壁内部均开设有圆形凹槽,所述外箱底部开设有杆状通道,所述杆状通道设在两个圆形凹槽之间,所述杆状通道与两个圆形凹槽相连通,所述喷火器一端与圆形凹槽相连通。
进一步地,所述外箱底部固定设有第一进气管和第二进气管,所述第二进气管设在第一进气管一侧,所述第一进气管和第二进气管顶端均延伸入杆状通道内部,所述第一进气管、第二进气管均与杆状通道相连通,所述第一进气管外端固定设有第二电磁阀,所述第二进气管外端固定设有第三电磁阀。
本发明还包括该三元催化剂钯铂铑合金粉强还原熔炼工艺,具体步骤如下所示:
步骤一、依次打开外箱门和内箱门,然后将三元催化剂和助溶剂倒入内箱内部,然后可以启动三相电机,利用三相电机带动空心转轴转动,并通过空心转轴带动内箱和第一锥齿轮转动,由于第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合,所以第一锥齿轮会带动第二锥齿轮转动,而且第二锥齿轮在转动的过程中还会带动螺纹杆转动,并且由于螺纹杆与空心杆通过螺纹连接,所以空心杆会沿着螺纹杆外端移动并且在移动的过程中还会发生转动,当空心杆向下移动时会带动陶瓷半球和研磨小球向下移动,使得陶瓷半球和研磨小球能够与内箱内部底端的三元催化剂接触,从而能够利用陶瓷半球和研磨小球对其进行研磨、破碎,而且在研磨的过程中内箱会跟随空心转轴转动,使得三元催化剂会跟随内箱转动,并当其移动到内箱内部顶端时会在自身重力的作用下掉落到内箱底部,以将研磨后的三元催化剂与未研磨的三元催化剂混合,从而能够方便陶瓷半球和研磨小球对三元催化剂进行充分研磨,以制得三元催化剂粉末和助溶剂粉末;
步骤二、向内箱内部加入铁粉,并且及时关闭内箱门,然后启动真空泵,使得真空泵能够通过抽气管、空心转轴和透气孔抽出内箱内部的空气,而且有透气孔内部安装有滤网,还能够防止铁粉和三元催化剂粉末被真空泵抽走;
步骤三、将第一进气管与氧气管道连通、将第二进气管与氢气管道连通,以方便向圆形凹槽和杆状通道内部提供氧气和氢气,并能够通过第一进气管将氧气和氢气供给给喷火器,使得喷火器能够正常喷火,然后可以打开第二电磁阀和第三电磁阀,并且启动喷火器,然后喷火器的一端会喷出火焰对内箱进行加热,而且在打开第二电磁阀、第三电磁阀和喷火器之前,需要先再次启动三相电机,利用三相电机带动空心转轴和内箱转动,使得内箱能够带动内部的铁粉和三元催化剂粉末、助溶剂粉末转动,而且当其转动到内箱内部顶端时会在自身重力的作用下掉落到内箱底部,在掉落的过程中铁粉、三元催化剂粉末和助溶剂粉末会混合在一起,而且喷火器喷出的火在对内箱加热到熔炼所需的温度2000℃需要一段时间,所以在该段时间内能够通过转动内箱将铁粉、三元催化剂粉末和助溶剂粉末充分混合,然后在2000℃的条件下熔炼5-6小时,以获得炉渣,其中铂族元素钯铂铑会进入炉渣中;
步骤四、取出炉渣前,需要关闭三相电机、喷火器、第二电磁阀和第三电磁阀,使得内箱内部的温度能够下降,由于温度下降内箱内部的压强会减小,所以可以通过观察压力计的指数,对内箱内部的压强进行判断,同时可以打开第三电磁阀和外箱门,排放出内箱内部的高温气体,通过打开外箱门以加快外箱内部的空气流动,从而能够加速降低内箱内部的温度,将内箱内部的温度降至室温时,可以打开内箱门,取出炉渣即可完成对铂族元素(钯铂铑)的熔炼。
本发明具有如下优点:
1、本发明通过先将三元催化剂倒入内箱内部,然后通过启动三相电机,利用三相电机带动空心转轴、第一锥齿轮和第二锥齿轮转动,从而能够利用第二锥齿轮带动螺纹杆转动,由于螺纹杆与空心杆通过螺纹连接,所以螺纹杆在转动的过程中能够带动空心杆上下移动和转动,使得研磨小球和支架能够在内箱内部不断上下移动,当研磨小球向下移动的过程中会对三元催化剂进行研磨,以减小三元催化剂的粒径,以方便其与铁粉混合,与现有技术相比,本发明能够对三元催化剂进行研磨操作,丰富了本发明的功能性,可降低提取工艺的成本;
2、本发明通过利用三相电机带动空心转轴转动,由于内箱与空心转轴固定连接,所以内箱在转动的过程中会带动内部的三元催化剂和铁粉转动,而且当其随着内箱转动到顶端时会在自身重力的作用下掉落到内箱内部底端,在掉落的过程中铁粉会与三元催化剂的粉末发生混合,使得铁粉能够将三元催化剂中的铂族元素充分提取出来,以保证钯铂铑的提取率,而且在混合之前还需要利用真空泵和抽气管抽出内箱内部的空气,以防止空气氧化铁粉,与现有技术相比,能够充分混合铁粉与三元催化剂的粉末,并且该混合的过程是在内箱内部进行的,减少了铁粉与空气的接触机会,还能够防止铁粉失效;
3、本发明通过在外箱内部两侧壁上安装多个喷火器,并通过空心转轴带动内箱转动,使得内箱能够充分受热,以避免出现受热不均的情况,使得内箱内部的铁粉与三元催化剂粉末能够均匀、充分地受热,从而能够提高本发明的熔炼效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是示例性的,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明提供的整体结构示意图;
图2为本发明提供的外箱体与外箱门的结构示意图;
图3为本发明提供的外箱体与内箱体的结构示意图;
图4为本发明提供的内箱体的剖视图;
图5为本发明提供的限位箱、螺纹杆和空心杆的剖视图;
图6为本发明提供的图4中A的放大图;
图7为本发明提供的多个喷火器与外箱体的结构示意图;
图8为本发明提供的外箱体与圆形凹槽、杆状通道的结构示意图。
图中:1外箱、2空心转轴、3喷火器、4内箱、5限位箱、6第一锥齿轮、7第二锥齿轮、8螺纹杆、9空心杆、10陶瓷半球、11研磨小球、12支架、13三相电机、14透气孔、15抽气管、16真空泵、17压力计、18泄气管、19排烟管、20圆形凹槽、21杆状通道、22第一进气管、23第二进气管、24内箱门、25外箱门、26第一电磁阀、27第二电磁阀、28第三电磁阀。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效,显然,所描述的实施例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。
参照说明书附图1-4和6-8,该实施例的一种三元催化剂钯铂铑合金粉强还原熔炼设备,包括两个支架12,两个所述支架12之间通过轴承活动连接有空心转轴2,所述空心转轴2两端分别贯穿两个支架12并延伸出支架12一侧,其中一个所述支架12一侧设有三相电机13,所述三相电机13输出轴与空心转轴2一端固定连接,便于通过三相电机13带动空心转轴2转动,所述空心转轴2外端通过轴承活动连接有外箱1,所述外箱1内部两侧壁上均固定设有多个喷火器3,多个喷火器3喷出的火能够全面覆盖内箱4,从而能够对内箱4进行全面加热,所述外箱1内部设有内箱4,所述空心转轴2贯穿内箱4并与内箱4固定连接,使得空心转轴2能够带动内箱4转动,从而能够利用内箱4带动内部的铁粉和三元催化剂粉末转动并且能够在转动过程中对铁粉和三元催化剂粉末进行混合,以便于后续的熔炼,所述内箱4内部设有限位箱5,所述空心转轴2贯穿限位箱5并与限位箱5通过轴承活动连接,所述限位箱5内部设有第一锥齿轮6,所述第一锥齿轮6与空心转轴2外端固定连接,所述第一锥齿轮6底部一侧啮合有第二锥齿轮7,所述第二锥齿轮7底部固定设有螺纹杆8,所述螺纹杆8底端穿过限位箱5并延伸出限位箱5底部,所述螺纹杆8外端螺纹连接有空心杆9,所述空心杆9底部固定设有陶瓷半球10,所述陶瓷半球10设在限位箱5底部,所述内箱4设在陶瓷半球10外部,所述陶瓷半球10外端固定设有多个研磨小球11,便于通过空心转轴2带动陶瓷半球10和研磨小球11在内箱4内部上下转动,从而能够对内箱4内部的粉末进行研磨,以丰富本发明的功能,而且还能够在熔炼的过程中对炉渣进行研磨,以便于后续钯铂铑的提取。
进一步地,所述外箱1顶部固定设有排烟管19,所述排烟管19与外箱1内部相连通,便于在燃烧的过程中排放烟气,使得喷火器3所喷出的火焰能够正常燃烧。
进一步地,所述内箱4前侧通过合页活动连接有内箱门24,所述外箱1前侧通过合页活动连接有外箱门25,所述外箱门25前侧固定设有把手,所述内箱门24为密封门,内箱门24能够将内箱4内部密封起来,使得内箱4内部的铁粉和三元催化剂粉末能够处于真空状态。
参照说明书附图1-4和6,该实施例的一种三元催化剂钯铂铑合金粉强还原熔炼设备,所述空心转轴2一端固定设有抽气管15,所述抽气管15一端延伸入空心转轴2内部并与空心转轴2通过轴承活动连接,所述抽气管15设在其中一个支架12远离内箱4的一侧,所述抽气管15另一端固定设有真空泵16,真空泵16工作过程中通过抽气管15和空心转轴2抽出内箱4内部的空气,以防止空气氧化铁粉,所述真空泵16固定设在该支架12的顶部,所述空心转轴2上开设有透气孔14,所述透气孔14设在空心转轴2顶端,所述透气孔14内部设有滤网,能够防止真空泵16在抽取内箱4内部气体的同时将铁粉和催化剂粉末抽出。
参照说明书附图1-4,该实施例的一种三元催化剂钯铂铑合金粉强还原熔炼设备,所述内箱4一侧设有压力计17,所述压力计17固定设在空心转轴2顶部,所述压力计17底端延伸入空心转轴2内部,通过压力计17可以检测内箱4内部的压强,以防止工作人员随意打开内箱门24而被内箱4内部的高压弄伤,从而能够保障工作人员的人生安全,所述压力计17一侧设有泄气管18,所述泄气管18固定设在空心转轴2外端顶部,所述泄气管18与空心转轴2相连通,便于通过泄气管18排放出内箱4内部的高温气体,以降低内箱4内部的压强,所述泄气管18的外端固定设有第一电磁阀26,通过关闭第一电磁阀26能够阻止内箱4通过空心转轴2和泄气管18与外界连通,从而能够便于真空泵16将内箱4内部抽成真空状态。
参照说明书附图1、7和8,该实施例的一种三元催化剂钯铂铑合金粉强还原熔炼设备,所述外箱1两侧壁内部均开设有圆形凹槽20,所述外箱1底部开设有杆状通道21,所述杆状通道21设在两个圆形凹槽20之间,所述杆状通道21与两个圆形凹槽20相连通,所述喷火器3一端与圆形凹槽20相连通,便于通过圆形凹槽20和杆状通道21为喷火器3提供氧气和氢气用于燃烧。
进一步地,所述外箱1底部固定设有第一进气管22和第二进气管23,所述第二进气管23设在第一进气管22一侧,所述第一进气管22和第二进气管23顶端均延伸入杆状通道21内部,所述第一进气管22、第二进气管23均与杆状通道21相连通,将第一进气管22和第二进气管23一端分别与氧气管道和氢气管道连通,从而能够将氧气和氢气送入杆状通道21和圆形凹槽20内部,所述第一进气管22外端固定设有第二电磁阀27,所述第二进气管23外端固定设有第三电磁阀28,通过控制第二电磁阀27和第三电磁阀28的开关能够控制是否将氧气和氢气送入杆状通道21内部。
本发明还包括该三元催化剂钯铂铑合金粉强还原熔炼工艺,具体步骤如下所示:
步骤一、依次打开外箱门25和内箱门24,然后将三元催化剂和助溶剂倒入内箱4内部,然后可以启动三相电机13,利用三相电机13带动空心转轴2转动,并通过空心转轴2带动内箱4和第一锥齿轮6转动,由于第一锥齿轮6与第二锥齿轮7啮合,所以第一锥齿轮6会带动第二锥齿轮7转动,而且第二锥齿轮7在转动的过程中还会带动螺纹杆8转动,并且由于螺纹杆8与空心杆9通过螺纹连接,所以空心杆9会沿着螺纹杆8外端移动并且在移动的过程中还会发生转动,当空心杆9向下移动时会带动陶瓷半球10和研磨小球11向下移动,使得陶瓷半球10和研磨小球11能够与内箱4内部底端的三元催化剂接触,从而能够利用陶瓷半球10和研磨小球11对其进行研磨、破碎,而且在研磨的过程中内箱4会跟随空心转轴2转动,使得三元催化剂会跟随内箱4转动,并当其移动到内箱4内部顶端时会在自身重力的作用下掉落到内箱4底部,以将研磨后的三元催化剂与未研磨的三元催化剂混合,从而能够方便陶瓷半球10和研磨小球11对三元催化剂进行充分研磨,以制得三元催化剂粉末和助溶剂粉末;
步骤二、向内箱4内部加入铁粉,并且及时关闭内箱门24,然后启动真空泵16,使得真空泵16能够通过抽气管15、空心转轴2和透气孔14抽出内箱4内部的空气,而且有透气孔14内部安装有滤网,还能够防止铁粉和三元催化剂粉末被真空泵16抽走;
步骤三、将第一进气管22与氧气管道连通、将第二进气管23与氢气管道连通,以方便向圆形凹槽20和杆状通道21内部提供氧气和氢气,并能够通过第一进气管22将氧气和氢气供给给喷火器3,使得喷火器3能够正常喷火,然后可以打开第二电磁阀27和第三电磁阀28,并且启动喷火器3,然后喷火器3的一端会喷出火焰对内箱4进行加热,而且在打开第二电磁阀27、第三电磁阀28和喷火器3之前,需要先再次启动三相电机13,利用三相电机13带动空心转轴2和内箱4转动,使得内箱4能够带动内部的铁粉和三元催化剂粉末、助溶剂粉末转动,而且当其转动到内箱4内部顶端时会在自身重力的作用下掉落到内箱4底部,在掉落的过程中铁粉、三元催化剂粉末和助溶剂粉末会混合在一起,而且喷火器3喷出的火在对内箱4加热到熔炼所需的温度2000℃需要一段时间,所以在该段时间内能够通过转动内箱4将铁粉、三元催化剂粉末和助溶剂粉末充分混合,然后在2000℃的条件下熔炼5-6小时,以获得炉渣,其中铂族元素钯铂铑会进入炉渣中;
步骤四、取出炉渣前,需要关闭三相电机13、喷火器3、第二电磁阀27和第三电磁阀28,使得内箱4内部的温度能够下降,由于温度下降内箱4内部的压强会减小,所以可以通过观察压力计17的指数,对内箱4内部的压强进行判断,同时可以打开第三电磁阀28和外箱门25,排放出内箱4内部的高温气体,通过打开外箱门25以加快外箱1内部的空气流动,从而能够加速降低内箱4内部的温度,将内箱4内部的温度降至室温时,可以打开内箱门24,取出炉渣即可完成对铂族元素钯铂铑的熔炼。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种三元催化剂钯铂铑合金粉强还原熔炼设备,包括两个支架(12),其特征在于:两个所述支架(12)之间通过轴承活动连接有空心转轴(2),所述空心转轴(2)两端分别贯穿两个架(12)并延伸出架(12)一侧,其中一个所述支架(12)一侧设有三相电机(13),所述三相电机(13)输出轴与空心转轴(2)一端固定连接,所述空心转轴(2)外端通过轴承活动连接有外箱(1),所述外箱(1)内部两侧壁上均固定设有多个喷火器(3),所述外箱(1)内部设有内箱(4),所述空心转轴(2)贯穿内箱(4)并与内箱(4)固定连接,所述内箱(4)内部设有限位箱(5),所述空心转轴(2)贯穿限位箱(5)并与限位箱(5)通过轴承活动连接,所述限位箱(5)内部设有第一锥齿轮(6),所述第一锥齿轮(6)与空心转轴(2)外端固定连接,所述第一锥齿轮(6)底部一侧啮合有第二锥齿轮(7),所述第二锥齿轮(7)底部固定设有螺纹杆(8),所述螺纹杆(8)底端穿过限位箱(5)并延伸出限位箱(5)底部,所述螺纹杆(8)外端螺纹连接有空心杆(9),所述空心杆(9)底部固定设有陶瓷半球(10),所述陶瓷半球(10)设在限位箱(5)底部,所述内箱(4)设在陶瓷半球(10)外部,所述陶瓷半球(10)外端固定设有多个研磨小球(11)。
2.根据权利要求1所述的一种三元催化剂钯铂铑合金粉强还原熔炼设备,其特征在于:所述空心转轴(2)一端固定设有抽气管(15),所述抽气管(15)一端延伸入空心转轴(2)内部并与空心转轴(2)通过轴承活动连接,所述抽气管(15)设在其中一个支架(12)远离内箱(4)的一侧,所述抽气管(15)另一端固定设有真空泵(16),所述真空泵(16)固定设在该支架(12)的顶部,所述空心转轴(2)上开设有透气孔(14),所述透气孔(14)设在空心转轴(2)顶端,所述透气孔(14)内部设有滤网。
3.根据权利要求1所述的一种三元催化剂钯铂铑合金粉强还原熔炼设备,其特征在于:所述内箱(4)一侧设有压力计(17),所述压力计(17)固定设在空心转轴(2)顶部,所述压力计(17)底端延伸入空心转轴(2)内部,所述压力计(17)一侧设有泄气管(18),所述泄气管(18)固定设在空心转轴(2)外端顶部,所述泄气管(18)与空心转轴(2)相连通,所述泄气管(18)的外端固定设有第一电磁阀(26)。
4.根据权利要求1所述的一种三元催化剂钯铂铑合金粉强还原熔炼设备,其特征在于:所述内箱(4)前侧通过合页活动连接有内箱门(24),所述外箱(1)前侧通过合页活动连接有外箱门(25),所述外箱门(25)前侧固定设有把手,所述内箱门(24)为密封门。
5.根据权利要求1所述的一种三元催化剂钯铂铑合金粉强还原熔炼设备,其特征在于:所述外箱(1)顶部固定设有排烟管(19),所述排烟管(19)与外箱(1)内部相连通。
6.根据权利要求1所述的一种三元催化剂钯铂铑合金粉强还原熔炼设备,其特征在于:所述外箱(1)两侧壁内部均开设有圆形凹槽(20),所述外箱(1)底部开设有杆状通道(21),所述杆状通道(21)设在两个圆形凹槽(20)之间,所述杆状通道(21)与两个圆形凹槽(20)相连通,所述喷火器(3)一端与圆形凹槽(20)相连通。
7.根据权利要求6所述的一种三元催化剂钯铂铑合金粉强还原熔炼设备,其特征在于:所述外箱(1)底部固定设有第一进气管(22)和第二进气管(23),所述第二进气管(23)设在第一进气管(22)一侧,所述第一进气管(22)和第二进气管(23)顶端均延伸入杆状通道(21)内部,所述第一进气管(22)、第二进气管(23)均与杆状通道(21)相连通,所述第一进气管(22)外端固定设有第二电磁阀(27),所述第二进气管(23)外端固定设有第三电磁阀(28)。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种三元催化剂钯铂铑合金粉强还原熔炼设备,其特征在于:还包括该三元催化剂钯铂铑合金粉强还原熔炼工艺,具体步骤如下所示:
步骤一、依次打开外箱门(25)和内箱门(24),然后将三元催化剂和助溶剂倒入内箱(4)内部,然后可以启动三相电机(13),利用三相电机(13)带动空心转轴(2)转动,并通过空心转轴(2)带动内箱(4)和第一锥齿轮(6)转动,由于第一锥齿轮(6)与第二锥齿轮(7)啮合,所以第一锥齿轮(6)会带动第二锥齿轮(7)转动,而且第二锥齿轮(7)在转动的过程中还会带动螺纹杆(8)转动,并且由于螺纹杆(8)与空心杆(9)通过螺纹连接,所以空心杆(9)会沿着螺纹杆(8)外端移动并且在移动的过程中还会发生转动,当空心杆(9)向下移动时会带动陶瓷半球(10)和研磨小球(11)向下移动,使得陶瓷半球(10)和研磨小球(11)能够与内箱(4)内部底端的三元催化剂接触,从而能够利用陶瓷半球(10)和研磨小球(11)对其进行研磨、破碎,而且在研磨的过程中内箱(4)会跟随空心转轴(2)转动,使得三元催化剂会跟随内箱(4)转动,并当其移动到内箱(4)内部顶端时会在自身重力的作用下掉落到内箱(4)底部,以将研磨后的三元催化剂与未研磨的三元催化剂混合,从而能够方便陶瓷半球(10)和研磨小球(11)对三元催化剂进行充分研磨,以制得三元催化剂粉末和助溶剂粉末;
步骤二、向内箱(4)内部加入铁粉,并且及时关闭内箱门(24),然后启动真空泵(16),使得真空泵(16)能够通过抽气管(15)、空心转轴(2)和透气孔(14)抽出内箱(4)内部的空气,而且有透气孔(14)内部安装有滤网,还能够防止铁粉和三元催化剂粉末被真空泵(16)抽走;
步骤三、将第一进气管(22)与氧气管道连通、将第二进气管(23)与氢气管道连通,以方便向圆形凹槽(20)和杆状通道(21)内部提供氧气和氢气,并能够通过第一进气管(22)将氧气和氢气供给给喷火器(3),使得喷火器(3)能够正常喷火,然后可以打开第二电磁阀(27)和第三电磁阀(28),并且启动喷火器(3),然后喷火器(3)的一端会喷出火焰对内箱(4)进行加热,而且在打开第二电磁阀(27)、第三电磁阀(28)和喷火器(3)之前,需要先再次启动三相电机(13),利用三相电机(13)带动空心转轴(2)和内箱(4)转动,使得内箱(4)能够带动内部的铁粉和三元催化剂粉末、助溶剂粉末转动,而且当其转动到内箱(4)内部顶端时会在自身重力的作用下掉落到内箱(4)底部,在掉落的过程中铁粉、三元催化剂粉末和助溶剂粉末会混合在一起,而且喷火器(3)喷出的火在对内箱(4)加热到熔炼所需的温度2000℃需要一段时间,所以在该段时间内能够通过转动内箱(4)将铁粉、三元催化剂粉末和助溶剂粉末充分混合,然后在2000℃的条件下熔炼5-6小时,以获得炉渣,其中铂族元素钯铂铑会进入炉渣中;
步骤四、取出炉渣前,需要关闭三相电机(13)、喷火器(3)、第二电磁阀(27)和第三电磁阀(28),使得内箱(4)内部的温度能够下降,由于温度下降内箱(4)内部的压强会减小,所以可以通过观察压力计(17)的指数,对内箱(4)内部的压强进行判断,同时可以打开第三电磁阀(28)和外箱门(25),排放出内箱(4)内部的高温气体,通过打开外箱门(25)以加快外箱(1)内部的空气流动,从而能够加速降低内箱(4)内部的温度,将内箱(4)内部的温度降至室温时,可以打开内箱门(24),取出炉渣即可完成对铂族元素的熔炼。
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