[实用新型]一种处理蓝宝石长晶炉钨加热体并回收金属钼的装置

说明书

本实用新型提供了一种处理蓝宝石长晶炉钨加热体并回收金属钼的装置，利用一个反应器装置系统，处理表面沉积了钼金属层的蓝宝石长晶炉钨加热体。利用超声波去减少沉积钼层的厚度，再利用化学方法去除剩余钼层。化学方法是指利用氯气选择性地与钼原子反应生MoCl₅挥发性分子，从而去除钨棒表面的钼金属层，已达到再生钨加热体表面，延长钨加热体的使用寿命。同时，挥发性MoCl₅分子被碱液吸收，经过生成MoO₂后，被还原性气体还原成钼原子。本实用新型既可以延长钨棒加热体的使用寿命，又可以回收利用难熔有色金属钼。

技术领域

本实用新型涉及一种蓝宝石长晶炉钨棒加热体的使用寿命的延长方法和金属钼的再回收的技术。

背景技术

蓝宝石，又称刚玉，是一种由铝元素和氧元素组成的氧化物。它的硬度很大，光学透光率优异。它已被应用于个人消费电子产品，如手机，Ipad等电子设备的屏幕，同时它是微电子和光电子产业极为重要的基底材料，可以用作为LED灯的基底材料。随着个人消费电子产品需求的增长和节约能源的需要，蓝宝石材料的需求越来越大。

蓝宝石单晶体的生长方法有很多，主要包括泡生发，提拉法，倒模法以及热交换法。不论哪一种方法，都需要将多晶的氧化铝晶体或氧化铝粉体原料熔化，形成氧化铝的熔融体。这个过程，一般用电阻加热或电感加热的方法。蓝宝石长晶炉内部，有一个鸟笼状的钨棒加热体，钨棒加热体内部是坩埚，而外部有钼质的隔热板。在高温下，钨与钼等材料有一定的挥发性，形成一种混合挥发物，主要成分是钼元素。这种挥发物会沉积在钨棒加热体表面，而且越往下沉积层越厚，上下钨棒的直径差最大可以在2毫米以上。此挥发物影响长晶的过程有两方面: 第一，挥发物会进入晶体形成有色层，俗称“起皮”现象，影响晶体的质量。第二，根据欧姆定律，电阻的直径变粗，电阻值会下降。这样会改变晶体生长的温度场分布，造成结晶性的不均一，也会影响晶体质量。因此，沉浸在鸟笼状钨棒加热体上的挥发物层，需要一种有效的处理方法，增加钨棒加热体的使用寿命。这样不但可降低生产成本，也可以回收挥发出的金属物质。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种能够去除蓝宝石长晶炉钨棒加热体上沉积的挥发物层，使得钨棒加热体的直径均一，增加钨加热体使用寿命，同时回收挥发物中金属钼的处理蓝宝石长晶炉钨加热体并回收金属钼的装置。

本实用新型的目的是这样实现的：它包括反应器、带超生波发生器的盖子3、带有气体压力表的密封盖4和设置在反应器内的带有钼沉积层的钨棒7，反应器由反应器钢壳1和特氟龙内衬2组成，反应器下端设置有气液排出口6，当带超生波发生器的密封盖安装在反应器上时组成物理法降低沉积层厚度装置，装置内设置有沉积层物质碎屑9，带超生波发生器的密封盖连接超生波发生器；当带有气体压力表的密封盖安装在反应器上时组成化学法去除沉积层装置，带有气体压力表的密封盖连接气体引入系统和压力表，气液排出口连接密闭碱液槽12，密闭碱液槽12内设置有数字式pH计13，外部电脑连接数字式pH计13和热电偶14，热电偶14连接反应器内。

本实用新型还有这样一些技术特征：

1、所述的化学法去除沉积层装置连接产生氯气分子的外部设备；

2、所述的物理法降低沉积层厚度装置和化学法去除沉积层装置内均设置有水液体，热电偶14接触反应器内水液体；

3、所述的带有钼沉积层的钨棒加热体的加热温度为200~250 ^oC；

4、所述的反应器特氟龙内衬的直径大于带有钼沉积层的钨棒。

为了解决上述的技术问题，本实用新型的操作过程是这样实现的：