CN114737057A - 一种碳热还原制备高蒸气压金属的方法 - Google Patents
一种碳热还原制备高蒸气压金属的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114737057A CN114737057A CN202210294393.6A CN202210294393A CN114737057A CN 114737057 A CN114737057 A CN 114737057A CN 202210294393 A CN202210294393 A CN 202210294393A CN 114737057 A CN114737057 A CN 114737057A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- vapor pressure
- pressure metal
- high vapor
- metal
- absorbent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 190
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 190
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 52
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims abstract description 126
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims abstract description 126
- 238000007670 refining Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 81
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 54
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 52
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 claims description 51
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 49
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 49
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 47
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims description 20
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 19
- CAVCGVPGBKGDTG-UHFFFAOYSA-N alumanylidynemethyl(alumanylidynemethylalumanylidenemethylidene)alumane Chemical compound [Al]#C[Al]=C=[Al]C#[Al] CAVCGVPGBKGDTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 19
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 18
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 18
- 239000005997 Calcium carbide Substances 0.000 claims description 15
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 15
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 15
- CLZWAWBPWVRRGI-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 2-[2-[2-[2-[bis[2-[(2-methylpropan-2-yl)oxy]-2-oxoethyl]amino]-5-bromophenoxy]ethoxy]-4-methyl-n-[2-[(2-methylpropan-2-yl)oxy]-2-oxoethyl]anilino]acetate Chemical compound CC1=CC=C(N(CC(=O)OC(C)(C)C)CC(=O)OC(C)(C)C)C(OCCOC=2C(=CC=C(Br)C=2)N(CC(=O)OC(C)(C)C)CC(=O)OC(C)(C)C)=C1 CLZWAWBPWVRRGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 13
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 claims description 11
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 11
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 10
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 10
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 10
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 8
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 7
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 7
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 6
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 5
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 4
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052775 Thulium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N europium atom Chemical compound [Eu] OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N samarium atom Chemical compound [Sm] KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N ytterbium Chemical compound [Yb] NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011133 lead Substances 0.000 claims description 2
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 12
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract description 6
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 150
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 18
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 18
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 14
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 12
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 9
- FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N lithium oxide Chemical compound [Li+].[Li+].[O-2] FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910001947 lithium oxide Inorganic materials 0.000 description 8
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 6
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 6
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 6
- 235000014380 magnesium carbonate Nutrition 0.000 description 6
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 6
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 6
- 239000002006 petroleum coke Substances 0.000 description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 4
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 3
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N anthracen-1-ylmethanolate Chemical compound C1=CC=C2C=C3C(C[O-])=CC=CC3=CC2=C1 RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003830 anthracite Substances 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 2
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 2
- XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L lithium carbonate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-]C([O-])=O XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910052808 lithium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 2
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 2
- 239000006253 pitch coke Substances 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Substances [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 2
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 2
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L sodium carbonate Substances [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N Sodium Chemical compound [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FMRLDPWIRHBCCC-UHFFFAOYSA-L Zinc carbonate Chemical compound [Zn+2].[O-]C([O-])=O FMRLDPWIRHBCCC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 229910052949 galena Inorganic materials 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- XCAUINMIESBTBL-UHFFFAOYSA-N lead(ii) sulfide Chemical compound [Pb]=S XCAUINMIESBTBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N potassium oxide Chemical compound [O-2].[K+].[K+] CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001950 potassium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N sodium oxide Chemical compound [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 sodium oxide metal oxide Chemical class 0.000 description 1
- 239000011667 zinc carbonate Substances 0.000 description 1
- 235000004416 zinc carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000010 zinc carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- UGZADUVQMDAIAO-UHFFFAOYSA-L zinc hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Zn+2] UGZADUVQMDAIAO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229940007718 zinc hydroxide Drugs 0.000 description 1
- 229910021511 zinc hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B5/00—General methods of reducing to metals
- C22B5/02—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
- C22B5/12—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B13/00—Obtaining lead
- C22B13/06—Refining
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B19/00—Obtaining zinc or zinc oxide
- C22B19/04—Obtaining zinc by distilling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B19/00—Obtaining zinc or zinc oxide
- C22B19/32—Refining zinc
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B26/00—Obtaining alkali, alkaline earth metals or magnesium
- C22B26/10—Obtaining alkali metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B26/00—Obtaining alkali, alkaline earth metals or magnesium
- C22B26/10—Obtaining alkali metals
- C22B26/12—Obtaining lithium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B26/00—Obtaining alkali, alkaline earth metals or magnesium
- C22B26/20—Obtaining alkaline earth metals or magnesium
- C22B26/22—Obtaining magnesium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
- C22B9/02—Refining by liquating, filtering, centrifuging, distilling, or supersonic wave action including acoustic waves
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Abstract
一种碳热还原制备高蒸气压金属的方法，属于化工、冶金领域。该碳热还原制备高蒸气压金属的方法为，将碳热还原得到CO与高蒸气压金属蒸气的混合气体；通过活性吸收剂，在高蒸气压金属的升华温度以上，活性吸收剂吸收CO，得到高蒸气压金属蒸气；将高蒸气压金属蒸气进行降温，高蒸气压金属蒸气冷凝为固态和/或液态，将得到的一次冷凝高蒸气压金属精炼、浇铸得到块状高蒸气压金属。该方法能够有效抑制逆反应发生，提高高蒸气压金属的收得率及纯度，能够获得致密的块状金属结晶。
Description
技术领域
本发明属于化工、冶金领域，具体涉及一种碳热还原制备高蒸气压金属的方法。
背景技术
理论上几乎金属所有的金属均可通过碳热还原法制备。目前已有一些金属采用碳热还原法实现了工业生产。然而，对于一些高蒸气压活泼金属，在采用碳热还原法冶炼时，会同时产生CO和高温金属蒸气的混合气体。在混合气体冷凝过程中，CO会将高蒸气压金属重新氧化，即发生还原反应的逆反应。一方面，逆反应的发生将降低金属的回收率，产生的金属氧化物夹杂在金属结晶中，为后序的精炼、提纯增加了强度；另一方面，逆反应产生的金属氧化物严重影响结晶金属的致密性，导致高蒸气压金属结晶极易被空气氧化、甚至燃烧、爆炸。
现有的专利及以公开发表的论文或仅包括碳热还原部分，不涉及金属与CO的冷凝分离，或仅以高温金属蒸气为研究对象，通过研究它的冷凝过程抑制其与CO反应。
专利201910711119.2、201310162758.0、200910084574.0、201310544358.6提供的碳热还原方法不涉及金属蒸气与CO气体分离；对于高蒸气压金属和CO气体的分离，为了抑制逆反应，目前存在的两类方法包括：急冷和结晶器优化设计。对于急冷的方法，澳大利亚Csiro提出了MagSonicTM工艺，利用Laval喷嘴以106K/s的速度冷却气体混合物，减少CO与金属蒸气的反应时间。另外一些研究者提出以液态合金淬冷混合气体，金属被液态合金吸收。由于气体急剧降温，金属结晶时间短，一般会产生大量的金属粉末。对于活泼的金属而言，金属粉末处理困难、且极易氧化燃烧、甚至发生爆炸。
发明内容
针对上述不足之处，为避免CO与高温金属蒸气的逆反应，本发明提供了一种碳热还原制备高蒸气压金属的方法，该方法对采用连续或半连续的碳热还原法制备的CO和高蒸气压金属蒸气的混合气体，通过先吸收CO气体，然后将剩余的高蒸气压金属蒸气冷凝，达到抑制逆反应的目的。该方法能够有效抑制逆反应发生，提高高蒸气压金属的收得率及纯度，能够获得致密的块状金属结晶。
为了实现本发明的目的，采用的技术方案如下：
本发明的一种碳热还原制备高蒸气压金属的方法，包括以下步骤：
步骤1：碳热还原
将碳质还原剂和高蒸气压金属的原料混合，加热至碳热还原反应温度，得到CO与高蒸气压金属蒸气的混合气体；
步骤2：吸收分离
将CO与高蒸气压金属蒸气的混合气体，通过活性吸收剂，在高蒸气压金属的升华温度以上，活性吸收剂吸收CO，得到高蒸气压金属蒸气；
步骤3：高蒸气压金属蒸气冷凝结晶
将高蒸气压金属蒸气进行降温，高蒸气压金属蒸气冷凝为固态和/或液态，得到一次冷凝高蒸气压金属；
步骤4：精炼
将一次冷凝高蒸气压金属再经过精炼、浇铸得到块状高蒸气压金属。
所述的步骤1中，高蒸气压金属为镁、钙、锂、钾、钠、锌、铅、钐、铕、铥、镱、铟、锶中的一种或几种的混合物。
所述的步骤1中，高蒸气压金属的原料优选为高蒸气压金属氧化物、高蒸气压金属碳酸化物、含有高蒸气压金属氧化物的矿物或含有高蒸气压金属碳酸化物的矿物中的一种或几种。
所述的步骤1中，按照高蒸气压金属的原料中高蒸气压金属的化学计量比的0.9～2倍，加入碳质还原剂。
所述的步骤1中，碳热还原反应温度根据实际反应原理确定，优选为≥1200℃。
所述的步骤1中，反应环境为真空、相对真空或流动的惰性载气环境下。
所述的步骤2中，活性吸收剂为金属碳化物，优选为碳化钙、碳化铝、碳化硅、碳化稀土中的一种或几种的混合物，当活性吸收剂吸附饱和后，为失活吸收剂。
对失活吸收剂进行再生活化，再生活化方法为：将失活吸收剂升温至1000℃以上，在0Pa～2×105Pa压力下，进行再生，再生后的活性吸收剂，可以重复利用，用于步骤2吸收CO的活性吸收剂。
活性吸收剂饱和的判定方法为：大于CO理论吸收量的80％。
所述的步骤2中，吸收温度≥500℃。
所述的步骤2中，吸收分离的压力和CO与高蒸气压金属蒸气的混合气体压力相比，其压力变化范围为0Pa至2×105Pa。
所述的步骤3中，降温的温度为高蒸气压金属的升华温度以下。
所述的步骤3中，按混合气体中高蒸气压金属蒸气的含量计算，一次冷凝高蒸气压金属的回收率≥98％，一次冷凝高蒸气压金属的质量纯度≥95％。
所述的碳热还原制备高纯高蒸气压金属的方法中，加热采用电阻加热、电弧加热、燃气加热、电磁感应加热、微波加热中的一种或几种的组合。
与现有的技术相比，本发明的特点和有益的效果是：
①通过本发明的碳热还原制备的高蒸气压能够有效抑制冷凝过程中金属与CO的逆反应，使得得到的金属的收得率高、纯度高；
②通过本发明的碳热还原制备高蒸气压金属的方法，能够获得块状结晶金属，有效避免粉状结晶金属易燃易爆导致的难处理问题；
③并且本发明的碳热还原制备的高蒸气压金属活性吸收剂能够再生，可循环使用，有助于节能减排；并且经过试验研究，能够满足条件的活性吸收剂需要满足：在金属蒸气和CO未发生反应的条件下第一：将CO还原为固相产物，与金属蒸气分离；第二：活性吸收剂本身与金属蒸气不发生反应；第三：经过活性吸收剂吸收CO后的产物与金属蒸气不发生反应。
④本发明可为高蒸气压活泼金属的碳热还原法直接制备提供依据，能够有效分离CO和高蒸气压金属，并且有效抑制逆反应。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1
一种碳热还原制备高蒸气压金属的方法，包括以下步骤：
(1)混合气体为CO和镁蒸气，在真空、相对真空、流动的惰性载气中的一种条件下通过碳热还原氧化镁、碳酸镁、白云石、煅烧白云石、菱镁石、煅烧菱镁石中的一种或几种混合物获得。
(2)混合气体吸收分离：将CO与镁蒸气的混合气体通过碳化钙活性吸收剂，吸收温度1200℃，操作压力13Pa，加热方式为微波加热，活性吸收剂吸收CO，得到镁蒸气。
(3)高蒸气压金属蒸气冷凝结晶：CO被吸收后，气体中仅剩单一金属镁蒸气，将该气体降温至700℃，获得一次液态冷凝镁，一次冷凝镁的质量纯度达到98％，按混合气体中镁蒸气的含量计算镁的综合回收率为98％；一次冷凝的金属镁经精炼、铸锭后成为镁产品，镁产品符合对应的国家标准。
(4)失活吸收剂的再生：将吸收了CO气体的失活吸收剂在1500℃，100000Pa条件下再生，重新生成活性吸收剂碳化钙，加热方式为电弧加热，该活性吸收剂循环使用。
实施例2
一种碳热还原制备高蒸气压金属的方法，包括以下步骤：
(1)混合气体为CO和锂蒸气，在真空、相对真空、流动的惰性载气中的一种条件下通过碳热还原氧化锂或碳酸锂获得。
(2)混合气体吸收分离：将CO与锂蒸气的混合气体通过碳化铝活性吸收剂，吸收温度800℃，操作压力100000Pa；加热方式为电磁感应加热，活性吸收剂吸收CO，得到锂蒸气。
(3)金属蒸气冷凝结晶：CO被吸收后，气体中仅剩单一金属锂蒸气，将该气体降温至400℃，获得一次冷凝锂，一次冷凝锂的质量纯度达到95％，按气相中锂的含量计算锂的综合回收率为98.5％；一次冷凝的金属锂经精炼、铸锭后成为锂产品。
(4)失活吸收剂的再生：将吸收了CO气体的失活吸收剂在1800℃，133Pa条件下再生，重新生成活性吸收剂碳化铝，加热方式为微波加热，该活性吸收剂循环使用。
实施例3
一种碳热还原制备高蒸气压金属的方法，包括以下步骤：
(1)混合气体为CO和锌和铅蒸气的一种，在真空、相对真空、流动的惰性载气中的一种条件下通过碳热还原氧化锌、碳酸锌、氢氧化锌、方铅矿的混合物获得。
(2)混合气体吸收分离：将CO与锌蒸气的混合气体通过碳化硅吸收剂，吸收温度500℃，操作压力13Pa，加热方式为电弧加热，活性吸收剂吸收CO，得到锌和铅蒸气；
(3)金属蒸气冷凝结晶：CO被吸收后，气体中仅剩锌和铅蒸气，将该气体降温至500℃，获得一次冷凝锌和铅，然后加热熔化，分离、冷凝得到二次冷凝锌和二次冷凝铅，二次冷凝锌的质量纯度达到96％，按混合气体中锌的含量计算锌的综合回收率为99％；一次冷凝的金属锌经精炼、铸锭后成为产品；二次冷凝铅的质量纯度达到95％，按混合气体中铅的含量计算铅的综合回收率为98％；一次冷凝的金属铅经精炼、铸锭后成为产品。
(4)失活吸收剂的再生：将吸收了CO气体的失活吸收剂在1000℃，150000Pa条件下再生，重新生成活性吸收剂碳化硅，加热方式为电磁感应加热，该活性吸收剂循环使用。
实施例4
一种碳热还原制备高蒸气压金属的方法，包括以下步骤：
(1)混合气体为CO和钾蒸气，可在真空、相对真空、流动的惰性载气中的一种条件下通过碳热还原氧化钾、碳酸钾、氢氧化钾中的一种或几种的混合物获得。
(2)混合气体吸收分离：将CO与钾蒸气的混合气体通过碳化钙吸收剂，吸收温度1100℃，操作压力10000Pa，加热方式为电阻加热，活性吸收剂吸收CO，得到钾蒸气；
(3)金属蒸气冷凝结晶：CO被吸收后，气体中仅剩单一金属钾蒸气，将该气体降温至150℃，获得一次冷凝钾，一次冷凝钾的质量纯度达到95％，按气相中钾的含量计算钾的综合回收率为98％；一次冷凝的金属钾经精炼、铸锭后成为产品。
(4)失活吸收剂的再生：将吸收了CO气体的失活吸收剂在2000℃，200000Pa条件下再生，重新生成活性吸收剂碳化钙，加热方式为电阻加热，该活性吸收剂循环使用。
实施例5
一种碳热还原制备高蒸气压金属的方法，包括以下步骤：
(1)混合气体为CO和钠蒸气，可在真空、相对真空、流动的惰性载气中的一种条件下通过碳热还原氧化钠、碳酸钠、氢氧化钠中的一种或几种混合物获得。
(2)混合气体吸收分离：将CO与钠蒸气的混合气体通过碳化铝吸收剂，吸收温度1300℃，操作压力200000Pa，加热方式为电磁感应加热，活性吸收剂吸收CO，得到钠蒸气；
(3)金属蒸气冷凝结晶：CO被吸收后，气体中仅剩单一金属钠蒸气，将该气体降温至120℃，获得一次结晶钠，一次结晶钠的纯度达到97％，按气相中钠的含量计算钠的综合回收率为98.5％；一次结晶的金属钠经精炼、铸锭后成为产品。
(4)失活吸收剂的再生：将吸收了CO气体的失活吸收剂在2200℃，1000Pa条件下再生，重新生成活性吸收剂碳化铝，加热方式为微波加热，该活性吸收剂循环使用。
实施例6
一种碳热还原制备高蒸气压金属的方法，包括以下步骤：
(1)混合气体为CO和钐、铕、铥、镱蒸气中的一种，可在真空、相对真空、流动的惰性载气中的一种条件下通过碳热还原对应金属的氧化物、碳酸物、氢氧化物中的一种或几种混合物获得。
(2)混合气体吸收分离：将CO与金属蒸气的混合气体通过碳化铝吸收剂，吸收温度1400℃，操作压力100Pa，加热方式为燃气加热，活性吸收剂吸收CO，得到金属蒸气。
(3)金属蒸气冷凝结晶：CO被吸收后，气体中仅剩单一金属蒸气，将该气体降温至600℃，获得一次结晶金属，一次结晶金属的纯度达到98％，按气相中金属的含量计算金属的综合回收率为99.5％；一次结晶的金属经精炼、铸锭后成为产品。
(4)失活吸收剂的再生：将吸收了CO气体的失活吸收剂在1600℃，100Pa条件下再生，重新生成活性吸收剂碳化铝，加热方式为燃气加热，该活性吸收剂循环使用。
实施例7
一种碳热还原制备高蒸气压金属的方法，包括以下步骤：
(1)混合气体为CO和铟或锶蒸气中的一种，可在真空、相对真空、流动的惰性载气中的一种条件下通过碳热还原对应金属的氧化物、碳酸物、氢氧化物中的一种或几种混合物获得。
(2)混合气体吸收分离：将CO与金属蒸气的混合气体通过碳化铝吸收剂，吸收温度1000℃，操作压力500Pa；加热方式为燃气加热，活性吸收剂吸收CO，得到金属蒸气；
(3)金属蒸气冷凝结晶：CO被吸收后，气体中仅剩单一金属蒸气，将该气体降温至600℃，获得一次结晶金属，一次结晶金属的纯度达到98％，按气相中金属的含量计算金属的综合回收率为98％；一次结晶的金属经精炼、铸锭后成为产品。
(4)失活吸收剂的再生：将吸收了CO气体的失活吸收剂在1800℃，100Pa条件下再生，重新生成活性吸收剂碳化铝，加热方式为电弧加热，该活性吸收剂循环使用。
实施例8
一种碳热还原制备高蒸气压金属的方法，包括以下步骤：
(1)CO与锂蒸气的混合气体制备：氧化锂与焦炭和石油焦混合，按照碳和氧化锂的摩尔比2:1配料，加热至1500℃，在真空下半连续制备，得到CO和锂蒸气的混合气体，加热方式为电弧加热。
(2)混合气体吸收分离：将CO和锂蒸气的混合气体通过碳化钙吸收剂，吸收温度1200℃，操作压力13Pa；加热方式为燃气加热，活性吸收剂吸收CO，得到锂蒸气；
(3)金属蒸气冷凝结晶：CO被吸收后，气体中仅剩单一金属锂蒸气，将该气体降温至600℃，获得一次冷凝锂，一次冷凝锂的纯度达到98％，按气相中锂的含量计算锂的综合回收率为98％；一次冷凝的金属锂经精炼、铸锭后成为产品。
(4)失活吸收剂的再生：将吸收了CO气体的失活吸收剂在1500℃，100000Pa条件下再生，重新生成活性吸收剂碳化钙，加热方式为电磁感应加热，该活性吸收剂循环使用。
实施例9
一种碳热还原制备高蒸气压金属的方法，包括以下步骤：
(1)CO与锂蒸气的混合气体制备：氧化锂与无烟煤和沥青焦混合，按照氧化锂和碳的摩尔比0.9:1配料，加热至1200℃，在相对真空下连续制备CO和锂蒸气的混合气体，加热方式为燃气加热。
(2)混合气体吸收分离：将CO和锂蒸气的混合气体通过碳化铝吸收剂，吸收温度1000℃，操作压力100000Pa，加热方式为电阻加热，活性吸收剂吸收CO，得到锂蒸气；
(3)金属蒸气冷凝结晶：CO被吸收后，气体中仅剩单一金属锂蒸气，将该气体降温至700℃，获得一次液态冷凝锂，一次冷凝锂的纯度达到95％，按气相中锂的含量计算锂的综合回收率为98.5％；一次结晶的金属锂经精炼、铸锭后成为产品。
(4)失活吸收剂的再生：将吸收了CO气体的失活吸收剂在1800℃，133Pa条件下再生，重新生成活性吸收剂碳化铝，加热方式为电弧加热，该活性吸收剂循环使用。
实施例10
一种碳热还原制备高蒸气压金属的方法，包括以下步骤：
(1)CO与锂蒸气的混合气体制备：碳酸锂与石油焦和焦炭混合，按照碳和氧化锂的摩尔比1.5:1配料，加热至1800℃，在惰性氩气携带下连续制备CO和锂蒸气的混合气体，加热方式微波加热。
(2)混合气体吸收分离：将CO与锂蒸气的混合气体通过碳化硅吸收剂，吸收温度1300℃，操作压力13000Pa，加热方式为电磁感应加热，活性吸收剂吸收CO，得到锂蒸气；
(3)金属蒸气冷凝结晶：CO被吸收后，气体中仅剩单一金属锂蒸气，将该气体降温至300℃，获得一次结晶锂，一次结晶锂的纯度达到96％，按气相中锂的含量计算锂的综合回收率为99％；一次结晶的金属锂经精炼、铸锭后成为产品。
(4)失活吸收剂的再生：将吸收了CO气体的失活吸收剂在1000℃，150000Pa条件下再生，重新生成活性吸收剂碳化硅，加热方式为微波加热，该活性吸收剂循环使用。
实施例11
一种碳热还原制备高蒸气压金属的方法，包括以下步骤：
(1)CO与锂蒸气的混合气体制备：氧化锂与是石油焦和焦炭混合，按照碳和氧化锂的摩尔比1.8:1配料，加热至1600℃，在真空下连续制备CO和锂蒸气的混合气体，加热方式微波加热。
(2)混合气体吸收分离：将CO和锂蒸气的混合气体通过碳化钙和碳化铝吸收，吸收温度1150℃，操作压力200000Pa，加热方式为电磁感应加热，活性吸收剂吸收CO，得到锂蒸气；
(3)金属蒸气冷凝结晶：CO被吸收后，气体中仅剩单一金属锂蒸气，将该气体降温至150℃，获得一次冷凝锂，一次冷凝锂的纯度达到95％，按气相中锂的含量计算锂的综合回收率为98％；一次结晶的金属锂经精炼、铸锭后成为产品。
(4)失活吸收剂的再生：将吸收了CO气体的失活吸收剂在2000℃，200000Pa条件下再生，重新生成活性吸收剂碳化钙和碳化铝，加热方式为电阻加热，该活性吸收剂循环使用。
实施例12
一种碳热还原制备高蒸气压金属的方法，包括以下步骤：
(1)CO与镁蒸气的混合气体制备：煅烧菱镁石与焦炭和石油焦混合，按照碳和氧化镁的摩尔比2:1配料，加热至1500℃，在真空下半连续制备CO和镁蒸气的混合气体，加热方式为电弧加热。
(2)混合气体吸收分离：将CO和镁蒸气的混合气体通过碳化钙吸收剂，吸收温度1200℃，操作压力13Pa；加热方式为燃气加热，活性吸收剂吸收CO，得到镁蒸气；
(3)金属蒸气冷凝结晶：CO被吸收后，气体中仅剩单一金属镁蒸气，将该气体降温至600℃，获得一次冷凝镁，一次冷凝镁的纯度达到98％，按气相中镁的含量计算镁的综合回收率为98％；一次冷凝的金属镁经精炼、铸锭后成为产品。
(4)失活吸收剂的再生：将吸收了CO气体的失活吸收剂在1500℃，100000Pa条件下再生，重新生成活性吸收剂碳化钙，加热方式为电磁感应加热，该活性吸收剂循环使用。
实施例13
一种碳热还原制备高蒸气压金属的方法，包括以下步骤：
(1)CO与镁蒸气的混合气体制备：氧化镁与无烟煤和沥青焦混合，按照氧化镁和碳的摩尔比0.9:1配料，加热至1200℃，在相对真空下连续制备CO和镁蒸气的混合气体，加热方式为燃气加热。
(2)混合气体吸收分离：将CO和镁蒸气的混合气体通过碳化铝吸收剂，吸收温度1080℃，操作压力100000Pa，加热方式为电阻加热，活性吸收剂吸收CO，得到镁蒸气；
(3)金属蒸气冷凝结晶：CO被吸收后，气体中仅剩单一金属镁蒸气，将该气体降温至700℃，获得一次液态冷凝镁，一次冷凝镁的纯度达到95％，按气相中镁的含量计算镁的综合回收率为98.5％；一次结晶的金属镁经精炼、铸锭后成为产品。
(4)失活吸收剂的再生：将吸收了CO气体的失活吸收剂在1800℃，133Pa条件下再生，重新生成活性吸收剂碳化铝，加热方式为电弧加热，该活性吸收剂循环使用。
实施例14
一种碳热还原制备高蒸气压金属的方法，包括以下步骤：
(1)CO与镁蒸气的混合气体制备：菱镁石与石油焦和焦炭混合，按照碳和氧化镁的摩尔比1.5:1配料，加热至1800℃，在惰性氩气携带下连续制备CO和镁蒸气的混合气体，加热方式微波加热。
(2)混合气体吸收分离：将CO和镁蒸气的混合气体通过碳化硅吸收剂，吸收温度1300℃，操作压力13000Pa，加热方式为电磁感应加热，活性吸收剂吸收CO，得到镁蒸气；
(3)金属蒸气冷凝结晶：CO被吸收后，气体中仅剩单一金属镁蒸气，将该气体降温至300℃，获得一次结晶镁，一次结晶镁的纯度达到96％，按气相中镁的含量计算镁的综合回收率为99％；一次结晶的金属镁经精炼、铸锭后成为产品。
(4)失活吸收剂的再生：将吸收了CO气体的失活吸收剂在1000℃，150000Pa条件下再生，重新生成活性吸收剂碳化硅，加热方式为微波加热，该活性吸收剂循环使用。
实施例15
一种碳热还原制备高蒸气压金属的方法，包括以下步骤：
(1)CO与镁蒸气的混合气体制备：菱镁石与是石油焦和焦炭混合，按照碳和氧化镁的摩尔比1.8:1配料，加热至1600℃，在真空下连续制备CO和镁蒸气的混合气体，加热方式微波加热。
(2)混合气体吸收分离：将CO和镁蒸气的混合气体通过碳化钙和碳化铝吸收，吸收温度1150℃，操作压力200000Pa，加热方式为电磁感应加热，活性吸收剂吸收CO，得到镁蒸气；
(3)金属蒸气冷凝结晶：CO被吸收后，气体中仅剩单一金属镁蒸气，将该气体降温至150℃，获得一次冷凝镁，一次冷凝镁的纯度达到95％，按气相中镁的含量计算镁的综合回收率为98％；一次结晶的金属镁经精炼、铸锭后成为产品。
(4)失活吸收剂的再生：将吸收了CO气体的失活吸收剂在2000℃，200000Pa条件下再生，重新生成活性吸收剂碳化钙和碳化铝，加热方式为电阻加热，该活性吸收剂循环使用。
实施例17
一种碳热还原制备高蒸气压金属的方法，按照以下步骤进行：
(1)CO与高温金属蒸气的混合气体制备：将碳质还原剂与相应氧化钠金属氧化物混合，按照含金属氧化物化学计量比的0.9倍配入碳质还原剂，加热至高于1200℃，在流动的惰性载气条件下制备混合气体。
(2)混合气体吸收分离：将CO与高温金属蒸气的混合气体通过吸收剂，该吸收剂称之为活性吸收剂，目的是将混合气体中的CO吸收，吸收了CO的吸收剂称之为失活吸收剂；活性吸收剂为碳化钙、碳化铝的等质量比混合物；电阻加热将吸收温度升温为600℃，吸收时的操作压力与生成CO、高温金属蒸气的混合气体压力相同；
(3)金属蒸气冷凝结晶：CO被吸收后，气体中仅剩单一金属蒸气，将该气体降温，使金属蒸气冷凝，称为一次冷凝金属；一次冷凝金属需要再经过精炼、铸锭后成为满足国标要求的产品。一次结晶金属的纯度大于95％，按气相中金属蒸气的含量计算，一次结晶金属的收率大于98％。
(4)失活吸收剂的再生：将吸收了CO气体的失活吸收剂在一定条件下再生，生成活性吸收剂，该活性吸收剂循环使用。活吸收剂的再生操作温度为采用燃气加热升温至1000℃。失活吸收剂的再生操作压力为1.5×105Pa。再生的活性吸收剂循环使用，即步骤(4)中再生的活性吸收剂重新用于步骤(2)中的CO气体吸收。
对比例1
一种碳热还原制备高纯高蒸气压金属的方法，同实施例1，不同之处在于，采用的吸收剂为活性炭、分子筛等其它任何现有吸收剂，其虽然在常温下对CO具有一定吸收作用，但是在保证金属镁为气态的条件下，即1200℃，这些吸收剂均不能同时满足在金属蒸气和CO未发生反应的条件下第一：将CO还原为固相产物，与金属蒸气分离；第二：活性吸收剂本身与金属蒸气不发生反应；第三：经过活性吸收剂吸收CO后的产物与金属蒸气不发生反应。因此，这些吸收剂不能作为活性吸收剂，不能用于高温状态分离CO和金属蒸气。
对比例2
一种碳热还原制备高纯高蒸气压金属的方法，同实施例1，不同之处在于，采用活性炭、分子筛等吸收剂常温吸收CO气体。此时，常温状态下，金属蒸气已经冷凝成固态，CO与金属蒸气已经分离，金属蒸气已经与CO发生反应。因此，常温下对CO吸收没有意义。
Claims (10)
1.一种碳热还原制备高蒸气压金属的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：碳热还原
将碳质还原剂和高蒸气压金属的原料混合，加热至碳热还原反应温度，得到CO与高蒸气压金属蒸气的混合气体；
步骤2：吸收分离
将CO与高蒸气压金属蒸气的混合气体，通过活性吸收剂，在高蒸气压金属的升华温度以上，活性吸收剂吸收CO，得到高蒸气压金属蒸气；所述的活性吸收剂为金属碳化物；
步骤3：高蒸气压金属蒸气冷凝结晶
将高蒸气压金属蒸气进行降温，高蒸气压金属蒸气冷凝为固态和/或液态，得到一次冷凝高蒸气压金属；
步骤4：精炼
将一次冷凝高蒸气压金属再经过精炼、浇铸得到块状高蒸气压金属。
2.根据权利要求1所述的碳热还原制备高蒸气压金属的方法，其特征在于，所述的步骤1中，高蒸气压金属为镁、钙、锂、钾、钠、锌、铅、钐、铕、铥、镱、铟、锶中的一种或几种的混合物。
3.根据权利要求1所述的碳热还原制备高蒸气压金属的方法，其特征在于，所述的步骤1中，高蒸气压金属的原料为高蒸气压金属氧化物、高蒸气压金属碳酸化物、含有高蒸气压金属氧化物的矿物或含有高蒸气压金属碳酸化物的矿物中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的碳热还原制备高蒸气压金属的方法，其特征在于，所述的步骤1中，按照高蒸气压金属的原料中高蒸气压金属的化学计量比的0.9～2倍，加入碳质还原剂。
5.根据权利要求1所述的碳热还原制备高蒸气压金属的方法，其特征在于，所述的步骤2中，活性吸收剂为碳化钙、碳化铝、碳化硅、碳化稀土中的一种或几种的混合物。
6.根据权利要求5所述的碳热还原制备高蒸气压金属的方法，其特征在于，当活性吸收剂吸附饱和后，为失活吸收剂；对失活吸收剂进行再生活化，再生活化方法为：将失活吸收剂升温至1000℃以上，在0Pa～2×105Pa压力下，进行再生，再生后的活性吸收剂，重复利用，用于步骤2吸收CO的活性吸收剂。
7.根据权利要求6所述的碳热还原制备高蒸气压金属的方法，其特征在于，活性吸收剂饱和的判定方法为：大于CO理论吸收量的80％。
8.根据权利要求1所述的碳热还原制备高蒸气压金属的方法，其特征在于，所述的步骤2中，吸收温度≥500℃；吸收分离的压力和CO与高蒸气压金属蒸气的混合气体压力相比，其压力变化范围为0Pa至2×105Pa。
9.根据权利要求1所述的碳热还原制备高蒸气压金属的方法，其特征在于，所述的步骤3中，按混合气体中高蒸气压金属蒸气的含量计算，一次冷凝高蒸气压金属的回收率≥98％，一次冷凝高蒸气压金属的质量纯度≥95％。
10.根据权利要求1所述的碳热还原制备高蒸气压金属的方法，其特征在于，所述的碳热还原制备高纯高蒸气压金属的方法中，加热采用电阻加热、电弧加热、燃气加热、电磁感应加热、微波加热中的一种或几种的组合。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210294393.6A CN114737057B (zh) | 2022-03-24 | 2022-03-24 | 一种碳热还原制备高蒸气压金属的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210294393.6A CN114737057B (zh) | 2022-03-24 | 2022-03-24 | 一种碳热还原制备高蒸气压金属的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114737057A true CN114737057A (zh) | 2022-07-12 |
| CN114737057B CN114737057B (zh) | 2024-03-26 |
Family
ID=82278000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210294393.6A Active CN114737057B (zh) | 2022-03-24 | 2022-03-24 | 一种碳热还原制备高蒸气压金属的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114737057B (zh) |
Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN86106219A (zh) * | 1985-09-17 | 1987-03-18 | 关西热化学株式会社 | 分离回收一氧化碳的吸附剂及其制法，以及用它分离回收高纯一氧化碳的方法 |
| US5980605A (en) * | 1996-08-20 | 1999-11-09 | Yeda Research And Development Co. Ltd., | Carbothermal production of alkali metals |
| CN101397609A (zh) * | 2008-09-18 | 2009-04-01 | 昆明理工大学 | 一种菱镁矿真空碳热还原制备金属镁的方法 |
| CN101476049A (zh) * | 2009-01-05 | 2009-07-08 | 昆明理工大学 | 一种从金属矿中脱除镁的方法 |
| US20120297930A1 (en) * | 2009-10-27 | 2012-11-29 | Magnesium Silica Ltd | Method and apparatus for condensing metal vapours using a nozzle and a molten collector |
| CN103205573A (zh) * | 2013-05-06 | 2013-07-17 | 重庆大学 | 一种碳热还原制备镁及钙的方法 |
| US20130220077A1 (en) * | 2012-02-24 | 2013-08-29 | John Joseph Barsa | Method and apparatus for high temperature production of metals |
| CN104120288A (zh) * | 2014-07-21 | 2014-10-29 | 东北大学 | 一种直接热还原连续制备金属钐的方法 |
| CN105525108A (zh) * | 2015-12-16 | 2016-04-27 | 东北大学 | 一种铝热还原制取镁钙合金的方法 |
| CN105618777A (zh) * | 2016-01-02 | 2016-06-01 | 红河学院 | 真空碳热还原制备金属铅粉的方法 |
| CN107541608A (zh) * | 2016-06-29 | 2018-01-05 | 狄保法 | 一种熔态碳热法制镁工艺及炼镁系统 |
| CN111498806A (zh) * | 2020-04-10 | 2020-08-07 | 大连海洋大学 | 一种生物质制取高纯氢气的方法及其所采用的系统 |
| CN111621650A (zh) * | 2020-06-12 | 2020-09-04 | 中南大学 | 一种从红土镍矿中提取金属镍的方法 |
| CN112609091A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-04-06 | 金先奎 | 一种碳热还原冶炼金属镁的方法 |
| CN112691650A (zh) * | 2019-10-23 | 2021-04-23 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种吸附剂及其制备方法和应用 |
-
2022
- 2022-03-24 CN CN202210294393.6A patent/CN114737057B/zh active Active
Patent Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN86106219A (zh) * | 1985-09-17 | 1987-03-18 | 关西热化学株式会社 | 分离回收一氧化碳的吸附剂及其制法，以及用它分离回收高纯一氧化碳的方法 |
| US5980605A (en) * | 1996-08-20 | 1999-11-09 | Yeda Research And Development Co. Ltd., | Carbothermal production of alkali metals |
| CN101397609A (zh) * | 2008-09-18 | 2009-04-01 | 昆明理工大学 | 一种菱镁矿真空碳热还原制备金属镁的方法 |
| CN101476049A (zh) * | 2009-01-05 | 2009-07-08 | 昆明理工大学 | 一种从金属矿中脱除镁的方法 |
| US20120297930A1 (en) * | 2009-10-27 | 2012-11-29 | Magnesium Silica Ltd | Method and apparatus for condensing metal vapours using a nozzle and a molten collector |
| US20130220077A1 (en) * | 2012-02-24 | 2013-08-29 | John Joseph Barsa | Method and apparatus for high temperature production of metals |
| CN103205573A (zh) * | 2013-05-06 | 2013-07-17 | 重庆大学 | 一种碳热还原制备镁及钙的方法 |
| CN104120288A (zh) * | 2014-07-21 | 2014-10-29 | 东北大学 | 一种直接热还原连续制备金属钐的方法 |
| CN105525108A (zh) * | 2015-12-16 | 2016-04-27 | 东北大学 | 一种铝热还原制取镁钙合金的方法 |
| CN105618777A (zh) * | 2016-01-02 | 2016-06-01 | 红河学院 | 真空碳热还原制备金属铅粉的方法 |
| CN107541608A (zh) * | 2016-06-29 | 2018-01-05 | 狄保法 | 一种熔态碳热法制镁工艺及炼镁系统 |
| CN112691650A (zh) * | 2019-10-23 | 2021-04-23 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种吸附剂及其制备方法和应用 |
| CN111498806A (zh) * | 2020-04-10 | 2020-08-07 | 大连海洋大学 | 一种生物质制取高纯氢气的方法及其所采用的系统 |
| CN111621650A (zh) * | 2020-06-12 | 2020-09-04 | 中南大学 | 一种从红土镍矿中提取金属镍的方法 |
| CN112609091A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-04-06 | 金先奎 | 一种碳热还原冶炼金属镁的方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 彭建平等: "碳化钙真空还原镁热力学分析及试验", 《真空》, vol. 46, no. 03 * |
| 王耀武等: "碳化钙真空还原硼镁石提取镁", 《化学学报》, vol. 65, no. 06 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114737057B (zh) | 2024-03-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2557764C (en) | Method for removing boron from silicon | |
| CN111286653B (zh) | 一种真空铝热还原生产镁锂合金的方法 | |
| US20220307107A1 (en) | Method for Preparing High-purity Metal Lithium by Vacuum Thermal Reduction Method | |
| EP3960337B1 (en) | Method for producing magnesium-lithium alloy by means of gaseous co-condensation | |
| JPS6261657B2 (zh) | ||
| CN110612269B (zh) | 用于生产商业级硅的方法 | |
| US4409021A (en) | Slag decarbonization with a phase inversion | |
| JP2021525833A (ja) | 金属化合物から微細な金属粉末を製造するための方法 | |
| EP1437326B1 (en) | Method for producing silicon | |
| WO2011040988A1 (en) | Treatment of bauxite residue and spent pot lining | |
| CN114737057B (zh) | 一种碳热还原制备高蒸气压金属的方法 | |
| US4290804A (en) | Method for producing magnesium | |
| US4478637A (en) | Thermal reduction process for production of magnesium | |
| CN113233432B (zh) | 一种二次铝灰制备氮化铝粉体的方法 | |
| US4498927A (en) | Thermal reduction process for production of magnesium using aluminum skim as a reductant | |
| JPS6077941A (ja) | アルカリ及びアルカリ土類金属並びにそれらの混合物を、それらのハライドを還元金属により還元して生産する方法 | |
| Jacob et al. | Physical chemistry of the reduction of calcium oxide with aluminum in vacuum | |
| KR101639060B1 (ko) | 마그네슘 제련 열환원 공정에 사용되는 환원제 조성물 및 그 제조방법 | |
| CN112899728B (zh) | 一种铵光卤石脱水料及利用其制备镁电解质熔体的方法 | |
| US2685505A (en) | Manufacture of sodium | |
| CA1240155A (en) | Thermal reduction process for production of calcium using aluminum as a reductant | |
| RU2764670C9 (ru) | Способ получения технического кремния (варианты) | |
| RU2082793C1 (ru) | Способ получения гафния | |
| EP0075836A2 (en) | Process for recovering magnesium | |
| KR101536745B1 (ko) | 마그네슘 제련 원료 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |