[实用新型]王水氧气法溶解金属的气流循环反应装置

说明书

一、技术领域

本实用新型属于化工生产设备，尤其是涉及到一种王水氧气法溶解金属的气流循环反应装置。

二、背景技术

据统计，目前世界上的工业金刚石有70%左右都用于制造石材加工工具，其中金刚石圆锯片又占了绝大部分。在我国，金刚石总量的76%用于制造金刚石锯片。金刚石锯片在使用时，为了避免损坏基体，每张锯片都有10-20%左右的刀头不能用完。此外，金刚石锯片生产商在生产金刚石锯片的过程中，都会生产出一定量的残次品。这些报废的锯片中，除了含有昂贵的金刚石颗粒以外，还有一些具有很高回收价值的物质（如碳化钨、铜、钴、镍等）。因此，对废旧金刚石锯片进行回收很有必要。

现行工艺是利用金刚石在低温下具有很好的稳定性、不溶于酸的特点，用酸液溶解金属结合剂，从而获得金刚石颗粒。目前所使用的酸液主要为王水（或硝酸）。但此举污染环境，也造成很大的资源浪费。对于如何消除王水（或硝酸）溶解金属所产生的环境污染和资源浪费，已有的做法如发明专利《一种废弃金刚石工具资源化综合回收利用的方法》，200810227770.4，刘宇慧等。它的主要思路为采用化学共沉淀-还原工艺将提取金刚石后的酸液溶解液中各种有色金属制备成超细预合金粉末。但上述方案没有解决王水（或硝酸）溶解金属过程中排放的NO气体污染环境和资源浪费问题。

三、发明内容

本实用新型的目的就是为了提供一种将王水（或硝酸）溶解金属所产生的NO，在反应釜中用氧气氧化成NO₂，并直接被釜液吸收，循环溶解金属的王水氧气法溶解金属的气流循环反应装置。

本实用新型所采用的技术方案是：它是由反应釜、气囊、风机和液封槽等构成。在反应釜上增设了一套气流循环装置，该气流循环装置是由气阀、气囊、气体循环风机、变频器、风机流量调节阀、管道和气流分布器组成。气体循环风机由变频器控制，其进口管道与反应釜上带气阀的气管连通，其出口端用带风机流量调节阀的管道与反应釜底部设置的气流分布器相连。所述气流分布器呈圆盘形，并在其表面均匀设置了出气孔。反应釜上方釜盖旁设置加料阀，设置与装有报警器的液封槽相连的液封管，底部设置排液阀，侧上方设置与氧气阀相连插入釜底的氧气管。

本实用新型有益效果是：由于在原有王水或硝酸溶解金属生产装置的基础上，仅增设气流循环装置，就能将硝酸溶解金属的过程中产生的NO，被氧气氧化成NO₂，NO₂送入釜底被釜液吸收后，生成硝酸和NO。既减少了硝酸的耗用量，也大大减少了NO_X尾气排放量。

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

四、附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1为气囊，2为风机，3为风机流量调节阀，4为加料阀，5为釜盖，6为气阀，7为液封管，8为报警器，9为液封槽，10为排液阀，11为反应釜，12为气流分布器，13为计量秤，14为氧气阀，15为变频器。

五、具体实施方式

如图1所示，在原有王水或硝酸溶解金属的反应釜上，增设了气流循环装置，所述气流循环装置是由气阀6、气囊1、气体循环风机2、变频器15、风机流量调节阀3、管道和气流分布器12组成。气体循环风机2由变频器15控制，其进口管道与反应釜11上带气阀6的气管连通，其出口端用带风机流量调节阀3的管道插入反应釜11底，与气流分布器12相连。所述气流分布器12呈圆盘形，并在其表面均匀设置了出气孔。反应釜11上方釜盖5旁设置加料阀4，设置与装有报警器8的液封槽9相连的液封管7，底部设置排液阀10，侧上方设置与氧气阀14相连插入釜底的氧气管。

实施本实用新型时，将一定量的废金属投入反应釜11，盖上釜盖5，开启加料阀4，滴加适量王水或硝酸，反应立即开始，有NO气体放出，开启气阀6，打开氧气阀14，缓慢通入氧气，启动气体循环风机2、开启风机流量调节阀3。若气囊1中气体红色较浓，可调小氧气阀14，若气囊1中气体红色较淡，可调大氧气阀14。随着反应的进行，温度逐渐升高，反应速度不断加剧，气囊1体积逐渐增大。若报警器8报警，说明王水或硝酸的一次滴加量过量，下次滴加时，应适当减量。当王水或硝酸大量消耗后，反应逐渐减弱，温度逐渐降低，气囊体积逐渐缩小。当气囊1体积缩小明显减慢或缩小到1/5以下时，可将气阀6的开度调到在液封槽无明显红烟冒出的前提下，保持报警器8持续报警，以排除惰性气体。待气囊1气体抽空时，关闭氧气阀14和气体循环风机2，打开排液阀10，釜液放出后，关闭排液阀10。然后，重复上述操作，直到反应釜11内废金属全部溶解时，打开釜盖5，清洗反应釜11。处理釜液和清洗液，可回收废金属所含的金刚砂、钽、金、铜等物质。