[实用新型]一种超纯稀土金属的纯化装置

说明书

本实用新型公开了一种超纯稀土金属的纯化装置，包括炉体，所述炉体底部设有加热装置，所述炉体还包括冷却板、气体出口、底部送料口及温度控制装置；本实用新型的装置结构简单，易于拆解维护，温控精确可控，可根据不同的稀土氧化物进行不同的加热区温度控制，从而达到分离提纯稀土金属的目的，整个过程周期短，环保无污染，制备的稀土纯度高，可同时分离纯化1‑3种不同的稀土氧化物。本实用新型适用于制备超纯稀土金属。

技术领域

本实用新型属于新能源材料领域，涉及一种超纯稀土金属的纯化装置。

背景技术

稀土金属以其活泼的化学性质和良好的原子共溶性成为现代新材料体系中不可或缺的重要组成元素。目前使用稀土金属作为主要原材料的领域主要集中在新能源材料体系中，如：稀土储氢材料、稀土永磁材料和稀土催化材料等。稀土金属，尤其是超纯单质稀土金属作为提高金属材料各项性能的“灵丹妙药”倍受重视，发展潜力巨大。

目前超纯稀土金属的生产工艺以电解为主，该过程不可避免的产生大量的粉尘和有毒有害气体，并且受到电解环境和设备的影响，所生产单质稀土金属中通常含有大量有过渡金属杂质以及其他稀土元素杂质，使其在作为添加剂使用时极易导致产品性能不稳定的情况出现，并且该种方法无法大批量工业化生产。另外，还有将稀土氧化物在烧窑内通过煤炭、山草进行加热，使其杂质熔化，最终留下稀土产品，然而这种方法温度难以控制，烧窑无法精确控制温度及不同稀土氧化物的生成区，造成的稀土纯度不高，产品质量低劣，稀土回收率低，资源浪费，环境污染严重。因此，如何以环保、高效的生产工艺制备出低杂质、高纯度的单质稀土金属，成为制约稀土金属制造业甚至是稀土新材料产业的重要因素。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题，是提供一种超纯稀土金属的纯化装置，该装置结构简单，易于拆解维护，温控精确可控，可根据不同的稀土氧化物进行不同的加热区温度控制，从而达到分离提纯稀土金属的目的，本装置可同时分离纯化1-3种不同的稀土氧化物。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种超纯稀土金属的纯化装置，包括炉体，所述炉体底部设有加热装置，所述炉体还包括冷却板、气体出口、底部送料口及温度控制装置；

所述冷却板为中心设有通孔并与所述炉体内腔吻合且沿着炉体的高度方向设置，所述冷却板上设有若干能使金属蒸汽通过的蒸汽孔，所述通孔下设有能收集稀土的收集盒；所述炉体内侧壁于冷却板和炉体顶壁之间依次设有壁面加热腔和壁面水冷腔，所述冷却板的下底面还设有与所述壁面水冷腔相连通的冷却板水冷腔，所述炉体的侧壁于冷却板水冷腔处分别设有与壁面水冷腔相连通的进水管和出水管，所述进水管经由水泵与水池通过管路相连，所述出水管与水池通过管路相连；

所述温度控制装置包括设于炉体内侧壁上且位于冷却板下面的用于检测下部蒸汽温度的第一温度传感器，和设于炉体内侧壁上且位于冷却板上面的用于检测上部蒸汽温度的温度传感器装置；所述炉体外侧面设有分别与第一温度传感器和温度传感器装置电连接的控制器、与所述控制器电连接并用于接受用户输入温度指令的输入面板、以及与所述控制器电连接的显示器，所述控制器还与所述加热装置电连接、并用于调节加热装置的加热温度。

作为本实用新型的一种限定，

所述冷却板包括沿着炉体高度方向由下至上依次间隔设置的喇叭状的第一石墨板、第二石墨板、第三石墨板。

作为本实用新型的进一步限定：

所述壁面加热腔包括设于炉体内侧壁相应于炉体顶部与第三石墨板之间的第三加热腔、设于炉体内侧壁相应于第三石墨板与第二石墨板之间的第二加热腔、及设于炉体内侧壁相应于第二石墨板与第一石墨板之间的第一加热腔；

所述收集盒包括设于第一石墨板下的第一收集盒、设于第二石墨板下的第二收集盒、及设于第三石墨板下的第三收集盒。

作为本实用新型装置的更进一步限定，