CN220737471U - 一种三氯化锑连续熔料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及高纯材料制备技术领域，且公开了一种三氯化锑连续熔料装置，包括釜盖、釜体、四氟内衬、加热带、温控热偶、管道阀门、导出管、缓冲罐以及釜体支架。釜盖下方衬有四氟板，开关釜盖由气缸驱动，操作便捷。釜体内衬四氟板，防止三氯化锑与釜体接触从而避免釜体被腐蚀。釜体上部有尾气排气管。釜体中下部连接有三氯化锑导出管，导出管连接釜体与缓冲罐，釜体底部有残料排放口。本实用新型中，釜体内的固态三氯化锑，通过外部加热使之熔化为液态，再通过导管流入缓冲罐，供后续提纯工艺使用。该装置采用DCS进行控制，单次装料量大、可连续投料、熔料效率高，且三氯化锑不外泄，尾气进入淋洗系统，安全环保。

Description

一种三氯化锑连续熔料装置

技术领域

本实用新型涉及高纯材料制备技术领域，尤其涉及一种三氯化锑连续熔料装置，为三氯化锑精馏提纯后还原制备高纯锑的必要前置工艺装置。

背景技术

锑是一种重要的不可再生金属，锑作为“工业的味精”，广泛用于阻燃剂、蓄电池及铅合金、玻璃陶瓷、化学制品、催化剂等工业及军事领域。高纯锑(6N-7N)是红外探测器制备及先进半导体技术发展中不可或缺关键原材料，它既可以用于制备InSb、GaSb、AlSb等新型化合物半导体，也可以作为硅、锗等半导体材料的掺杂剂，用于改善半导体材料的性能，还可以与铅、锡、铜等金属制备特种合金使用。由于锑与砷属于同一主族相邻元素，物理、化学性质相似，在高纯锑制备常规物理法提纯工艺中砷元素最为难除，而三氯化锑(SbCl3)的精馏还原法对去除砷元素有非常好的效果，可制备出6N-7N高纯锑。

三氯化锑在常温常压下为具有潮解性和强腐蚀性的无色透明斜方结晶体，不燃烧，熔点73℃，沸点223℃。三氯化锑常温下为固态，无法直接使用，需将三氯化锑熔化为液态才便于后续精馏工艺进料，同时三氯化锑具有很强的腐蚀性，目前常以石英材质作为化料容器，但石英容器存在强度低、装料量少、效率低及难以解决三氯化锑易挥发等难题。因此通过设计一种连续熔料装置,实现高纯三氯化锑熔料高效环保。

实用新型内容

本实用新型主要是解决上述的技术问题，提供一种三氯化锑连续熔料装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案，包括釜盖、釜体、四氟内衬、加热带、温控热偶、管道阀门、导出管、缓冲罐以及釜体支架。

1、作为优选，所述釜盖下方衬有聚四氟乙烯板，所述釜盖侧面有设有气缸，所述气缸由压缩空气驱动，作用在于驱动便捷开关釜盖。

2、作为优选，所述釜体为金属材质，所述釜体内衬四氟板，其作用在于防止三氯化锑与釜体接触从而避免釜体被腐蚀。

3、作为优选，所述釜体外部设有加热带，其作用在于于对釜体中的固态三氯化锑进行加热使其融化为液态，所述加热带与釜体之间有玻璃纤维布隔离，其作用在于避免加热带与釜体直接接触造成短路，所述加热带纵向中部位置配有温控热偶，其作用在于测量釜体温度，所述温控热偶与DCS控制系统联接，其作用在于控制釜体化料温度和升温速度。

4、作为优选，所述釜体下方侧面设有导出管和管道阀门，所述导出管和管道阀门为耐三氯化锑腐蚀的聚四氟乙烯材质，其作用在于通过调节开度控制液态三氯化锑流量，所述导出管连接釜体与缓冲罐，其作用在于将釜体中熔化的液态三氯化锑导出至缓冲罐，所述导出管配有伴热带，其作用在于防止液态三氯化锑在导出管中凝固而堵塞管道。

5、作为优选，所述缓冲罐为高纯石英材质，所述缓冲罐置于罐体支架上，所述缓冲罐上方设有加酸口，其作用在于加入盐酸防止液态三氯化锑在缓冲罐中水解和凝固，所述缓冲罐上方设有尾气排气管，所述尾气排气管连接外部淋洗系统，所述缓冲罐下方设有放料口，所述放料口前端设置阀门，其作用在于放出缓冲罐中液体三氯化锑物料。

6、作为优选，所述釜体最下方设有残料排放口，所述残料排放口配有伴热带，其作用在于放净釜体中残料。

作为优选，所述釜体上方侧面和缓冲罐上方设有尾气排气管，所述尾气排气管连接外部淋洗系统，其作用在于防止熔料过程中挥发的尾气污染环境。

有益效果

本实用新型提供了一种三氯化锑连续熔料装置，具备以下有益效果：

(1)该一种三氯化锑连续熔料装置，以金属外壳内衬四氟方式解决了三氯化锑对金属强腐蚀性以及石英材质装料量受限的问题。

(2)该一种三氯化锑连续熔料装置，釜体单次装料量大，可达100kg/次，同时可连续投料，产量大，效率高。

(3)该一种三氯化锑连续熔料装置，整个熔料过程在密闭的金属釜体中进行，安全性高；熔料过程产生的尾气进入淋洗系统，满足环保要求。

(4)该一种三氯化锑连续熔料装置，采用DCS控制系统，可实现远程控制、一键化料、自动记录等功能，化料过程中无需人工干预，操作方便，安全性高，产品质量稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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的介绍。显而易见的，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他的实施附图。

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，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，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，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1装置结构简示图

图例说明：

1、气缸；2、釜盖；3、尾气排气管；4、釜体；5、釜体支架；6、加热带；7、管道阀门；8、导出管；9、加酸口；10、缓冲罐；11、罐体支架；12、放料口，13、残料排放口，14、温控热偶，15、四氟内衬。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

本实用新型所述一种三氯化锑连续熔料装置的一种实施例，包括以下步骤：

1、按图1所示安装支架、釜体、残液放料口、缓冲罐放料口以及缓冲罐。用导出管8连接釜体4与缓冲罐10，安装温控热偶14以及导出管8伴热带，并与DCS控制系统联接。气缸1连接空气压缩机，尾气排气管3连接外部淋洗系统。

2、关闭残料排放口与缓冲罐放料口阀门，打开导出管管道阀门7，使用功率控制预热导出管伴热，控制电流在1-1.5A。

3、向缓冲罐加入工业盐酸至罐体1/4位置，用气缸打开釜盖，将破碎块状的固态三氯化锑投入化料釜，首次投料100kg。

4、加热釜体，控制加热带恒温至120℃，开始熔料。釜体内三氯化锑熔化后经导出管流入缓冲罐中，当罐体内液位大于2/3时关闭导出管阀门，打开管冲罐放料阀开始出料。出料结束继续加入盐酸，关闭缓冲罐放料阀，打开导出管阀门，继续投料，如此往复实现连续熔料。

5、釜体停止熔料作业后，关闭导出管阀门、导出管伴热、打开釜体残夜放料阀，放出残料，关闭釜体加热，完成停釜。

本实用新型的工作原理：

三氯化锑具有强腐蚀性，釜体4外壳采用特种金属(合金)材质，釜体内部采取四氟内衬15，用于隔离釜内三氯化锑与外壳，防止三氯化锑腐蚀釜体，有效解决了三氯化锑腐蚀釜体金属外壳导致三氯化锑物料被污染以及影响釜体使用寿命的问题；釜体上部设计有尾气排气管3，连接外部淋洗系统，熔料过程中挥发的少量三氯化锑从尾气排气管进入淋洗系统，不污染环境，满足环保要求；釜体外部缠绕加热带6，加热带与釜体之间有玻璃纤维布隔离，防止与釜体外壳接触造成短路，外层再包裹保温棉，用于釜体保温，降低电耗；加热电阻丝纵向中部设置有温控热偶，与DCS控制系统联接，控制釜体加热温度和升温速度；釜体中下部连接有导出管8，熔化后的液态三氯化锑经导出管进入缓冲罐10中；导出管采用四氟材料，耐三氯化锑腐蚀，连接釜体出料口与缓冲罐，导出管外层缠绕有伴热带，用于防止三氯化锑在送料管中凝固而堵塞管道；导出管设计有管道阀门7，通过调节开度控制液态三氯化锑流量；缓冲罐进料前通过加酸口9预加入盐酸，可防止三氯化锑在缓冲罐中水解和凝固。当缓冲罐中液体累计到一定量时，关闭管道阀门7，通过缓冲罐放料口12进行出料，出料结束打开管道阀门7，往复操作实现连续熔料。停止熔料作业时，打开釜体残夜放料阀，放出釜体中的底料残料。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种三氯化锑连续熔料装置，包括釜体底座(5)，所述釜体底座(5)的上侧固定有釜体(4)，其特征在于：所述釜体(4)上方设有釜盖(2)和尾气排气管(3)，所述釜体(4)下方设有残料排放口(13)和三氯化锑导出管(8)，所述残料排放口(13)和导出管(8)上分别设有管道阀门(7)，所述导出管(8)连接缓冲罐(10)，所述缓冲罐(10)位于罐体支架(11)上，所述缓冲罐(10)上方设有尾气排气管(3)和加酸口(9)，所述缓冲罐(10)下方设有放料口(12)。

2.根据权利要求1所述的一种三氯化锑连续熔料装置，其特征在于：所述釜盖(2)为金属材质，所述釜盖(2)下方衬有聚四氟乙烯板，所述釜盖(2)侧面有设有气缸(1)，所述气缸(1)由压缩空气驱动，作用在于驱动便捷开关釜盖(2)。

3.根据权利要求1所述的一种三氯化锑连续熔料装置，其特征在于：所述釜体(4)为金属材质，所述釜体(4)内衬四氟板，其作用在于防止三氯化锑与釜体(4)接触从而避免釜体(4)被腐蚀。

4.根据权利要求3所述的一种三氯化锑连续熔料装置，其特征在于：所述釜体(4)外部设有加热带(6)，其作用在于于对釜体(4)中的固态三氯化锑进行加热使其融化为液态，所述加热带(6)与釜体(4)之间有玻璃纤维布隔离，其作用在于避免加热带(6)与釜体(4)直接接触造成短路，所述加热带(6)纵向中部位置配有温控热偶(14)，其作用在于测量釜体温度，所述温控热偶(14)与DCS控制系统联接，其作用在于控制釜体化料温度和升温速度。

5.根据权利要求4所述的一种三氯化锑连续熔料装置，其特征在于：所述釜体(4)下方侧面设有导出管(8)和管道阀门(7)，所述导出管(8)和管道阀门(7)为耐三氯化锑腐蚀的聚四氟乙烯材质，其作用在于通过调节开度控制液态三氯化锑流量，所述导出管(8)连接釜体(4)与缓冲罐(10)，其作用在于将釜体(4)中熔化的液态三氯化锑导出至缓冲罐(10)，所述导出管(8)配有伴热带，其作用在于防止液态三氯化锑在导出管(8)中凝固而堵塞管道。

6.根据权利要求5所述的一种三氯化锑连续熔料装置，其特征在于：所述缓冲罐(10)为高纯石英材质，所述缓冲罐(10)置于罐体支架(11)上，所述缓冲罐(10)上方设有加酸口(9)，其作用在于加入盐酸防止液态三氯化锑在缓冲罐(10)中水解和凝固，所述缓冲罐(10)上方设有尾气排气管(3)，所述尾气排气管(3)连接外部淋洗系统，所述缓冲罐(10)下方设有放料口(12)，所述放料口(12)前端设置阀门，其作用在于放出缓冲罐(10)中液体三氯化锑物料。

7.根据权利要求6所述的一种三氯化锑连续熔料装置，其特征在于：所述釜体(4)最下方设有残料排放口(13)，所述残料排放口(13)配有伴热带，其作用在于放净釜体(4)中残料。

8.根据权利要求6所述的一种三氯化锑连续熔料装置，其特征在于：所述釜体(4)上方侧面和缓冲罐(10)上方设有尾气排气管(3)，所述尾气排气管(3)连接外部淋洗系统，其作用在于防止熔料过程中挥发的尾气污染环境。