專利名稱：合成反應(yīng)釜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及冶金領(lǐng)域，具體涉及一種制備金屬鋰用的合成反 應(yīng)釜。
二背景技術(shù)：
金屬鋰在現(xiàn)代工業(yè)和科學(xué)技術(shù)中具有非常重要的地位，廣泛應(yīng)用 于電子、化工、醫(yī)藥、玻璃、橡膠、陶瓷、核工業(yè)、航空航天、金屬 冶煉、機(jī)械制造等領(lǐng)域。用金屬鋰生產(chǎn)的鋰鋁合金和鎂鋰合金，由于 其抗疲勞性能好、強(qiáng)度高、韌性好、重量輕，在發(fā)達(dá)國家廣泛用于航 空航天工業(yè)，以替代鋁鎂合金。鎂鋰合金是制造導(dǎo)彈外殼的不可替代 的材料，在汽車制造業(yè)，這兩種合金的用量也逐年增加。據(jù)預(yù)測，世
界上鋰鋁合金的年需求量大約為60萬噸，僅此一項(xiàng)就需消耗金屬鋰 1. 5萬噸，其市場潛力巨大。
目前，金屬鋰的工業(yè)生產(chǎn)方法主要有熔鹽電解法和真空熱還原 法。熔鹽電解法系采用氯化鋰為原料，在熔融電解槽內(nèi)電解時(shí)分解為 金屬鋰和氯氣，在陰極析出鋰，在陽極析出氯氣。該法的最大缺點(diǎn)是 電解時(shí)產(chǎn)生氯氣污染嚴(yán)重，且產(chǎn)品質(zhì)量不易控制，生產(chǎn)成本高。真空 熱還原法采用碳酸鋰為原料，經(jīng)過高溫加熱，利用鋁粉還原出金屬鋰, 具有流程短、產(chǎn)品質(zhì)量好、無環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)，不過也存在著回收率 低、設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜的缺點(diǎn)。該法還同時(shí)采用了新的精制提純技術(shù)，大幅度提高了產(chǎn)品純度，其最高純度可達(dá)99. 96% ，而且不產(chǎn)生任何 廢棄物，副產(chǎn)品為含鋰化合物，可直接用于電解鋁工業(yè)，所需原料均 可在國內(nèi)解決。
采用真空熱還原法制取金屬鋰的工藝過程中，用于把原料Li2C03 (l財(cái)斗)與AL203 ( 2財(cái)斗)分解合成為下一步還原反應(yīng)的原料X(3辨斗)的 合成反應(yīng)釜是一個(gè)關(guān)鍵設(shè)備。合成反應(yīng)釜的使用工序要求是裝填的 原料需經(jīng)壓制成球團(tuán)狀，然后均勻地?cái)[布在反應(yīng)釜內(nèi)的多層提藍(lán)式托 盤內(nèi)，運(yùn)行前需要把反應(yīng)釜內(nèi)抽成真空，反應(yīng)時(shí)間超過12小時(shí)。由 此可以看出，現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷是合成反應(yīng)釜工序要求復(fù)雜且 苛刻，由于在反應(yīng)釜內(nèi)設(shè)置有多層提藍(lán)式托盤，而且原料須均勻地?cái)[ 布其上，致使反應(yīng)釜內(nèi)的裝料量受到嚴(yán)格限制，反應(yīng)釜內(nèi)的空間利用 率極低，反應(yīng)時(shí)間過長。 三
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種結(jié) 構(gòu)簡單，操作方便，生產(chǎn)效率高的合成反應(yīng)釜。
本實(shí)用新型的目的是通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的-
本實(shí)用新型的合成反應(yīng)釜，包括罐體、內(nèi)膽、上蓋，罐體為圓筒
形，內(nèi)膽置于罐體內(nèi)，內(nèi)膽上口有半封閉圓臺，其特征在于還包括
有攪拌器和轉(zhuǎn)盤，攪拌器主軸上至少設(shè)置一個(gè)攪拌棒，攪拌器上部有 一圓盤，圓盤下面設(shè)有三個(gè)滾輪，內(nèi)膽底部設(shè)有手動(dòng)的翻板閥，開啟 即可放出物料。工作時(shí)攪拌器置于內(nèi)膽內(nèi)，攪拌器主軸上端穿過上蓋 中央的圓孔和轉(zhuǎn)盤的中央圓孔。攪拌時(shí)，轉(zhuǎn)盤和攪拌器主軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)盤與上蓋之間形成滑動(dòng)摩擦。攪拌器上端的三個(gè)滾輪可以使攪拌器 在內(nèi)膽上口的半封閉圓臺上進(jìn)行平滑、順暢地轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)起到相關(guān)設(shè) 備間同軸心(定心)的作用。
本實(shí)用新型的有益效果是
本實(shí)用新型由于增加了攪拌器，去除了釜內(nèi)的多層提藍(lán)式托盤，
提高了釜內(nèi)的空間利用率；原料也無需壓制成球團(tuán)狀和均勻地?cái)[布放
置，運(yùn)行前也無需把反應(yīng)釜內(nèi)抽成真空。本實(shí)用新型由于采用非密閉
結(jié)構(gòu)，可適用于兩種以上化學(xué)原料(粉體)，在受熱發(fā)生化學(xué)反應(yīng)過程
中，同時(shí)產(chǎn)生氣體需要排放時(shí)，方便反應(yīng)過程中氣體的排放，從而防
止因反罐內(nèi)壓力過大發(fā)生噴料，使原料反應(yīng)進(jìn)行徹底。
傳統(tǒng)的合成反應(yīng)流程為
450~900° C
配料一壓制一入罐——合成反應(yīng)一破碎一過篩
使用本實(shí)用新型后，反應(yīng)流程可簡化為 450~850° C
配料一入罐——合成反應(yīng)一過篩
因此，采用本實(shí)用新型簡化和縮短了合成反應(yīng)的工藝流程，有效 地提高生產(chǎn)效率。合成反應(yīng)時(shí)間由原來的12小時(shí)縮短到6-8小時(shí)之 間，合成反應(yīng)率較現(xiàn)有技術(shù)有了提高，反應(yīng)產(chǎn)物3#料在壓制還原反 應(yīng)爐料時(shí)，可以不添加任何助劑，成型良好，壓制好的球團(tuán)密度可以 達(dá)到2.08g/cm3，這將有利于還原反應(yīng)的充分進(jìn)行，對提高產(chǎn)品的直 收率起著至關(guān)重要的作用。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是攪拌器的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是圖2的A-A向視圖4是內(nèi)膽結(jié)構(gòu)示意圖5是圖4的B-B向視圖。 五具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例進(jìn)一步說明本實(shí)用新型，本實(shí)用新型不僅限于所 述實(shí)施例。
本實(shí)用新型合成反應(yīng)釜的實(shí)施例，如圖l、 2所示，包括罐體5、 內(nèi)膽6、上蓋2，罐體5為圓筒形，內(nèi)膽6置于罐體5內(nèi)，內(nèi)膽6上 口有半封閉圓臺4，還包括有攪拌器8和轉(zhuǎn)盤1，攪拌器主軸3上設(shè) 置四個(gè)攪拌棒7，四個(gè)攪拌棒7均勻地分布在攪拌器主軸3上，攪拌 器主軸3和四個(gè)攪拌棒7均采用管式結(jié)構(gòu)，且在其上開有數(shù)個(gè)孔，即 可以減輕攪拌器的總重量，又可以使物料在合成過程中產(chǎn)生的氣體及 時(shí)充分地排出合成反應(yīng)釜；四個(gè)攪拌棒7底部為半開口狀，這樣可以 使物料充分?jǐn)嚢?。攪拌?上部有一圓盤10,圓盤10下面設(shè)有三個(gè) 滾輪9,在圓盤10上部的攪拌器主軸3上設(shè)有一方形結(jié)構(gòu)塊11，內(nèi) 膽6底部設(shè)有手動(dòng)的翻板閥13，手動(dòng)連桿14與翻板閥板15為絞連 接，旋轉(zhuǎn)手動(dòng)連桿14，即可放出物料。工作時(shí)，攪拌器8置于內(nèi)膽6 內(nèi)，攪拌器主軸3上端穿過上蓋2中央的圓孔和轉(zhuǎn)盤1的中央圓孔， 攪拌器主軸3上的方形結(jié)構(gòu)塊11鑲嵌在轉(zhuǎn)盤1下部的方形凹槽內(nèi)。 攪拌時(shí)，轉(zhuǎn)盤1和攪拌器主軸3 —起轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)盤1與上蓋2之間形成滑動(dòng)摩擦。攪拌器8上端的三個(gè)滾輪9可以使攪拌器8在內(nèi)膽6上口 的半封閉圓臺4上運(yùn)行平滑、順暢地轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)起到相關(guān)設(shè)備間同軸 心(定心)的作用。
權(quán)利要求1、一種合成反應(yīng)釜，包括罐體(5)、內(nèi)膽(6)、上蓋(2)，罐體(5)為圓筒形，內(nèi)膽(6)置于罐體(5)內(nèi)，內(nèi)膽(6)上口有半封閉圓臺(4)，其特征在于還包括有攪拌器(8)和轉(zhuǎn)盤(1)，攪拌器主軸(3)上至少設(shè)置一個(gè)攪拌棒(7)，攪拌器(8)上部有一圓盤(10)，圓盤下面設(shè)有三個(gè)滾輪(9)，內(nèi)膽(6)底部設(shè)有手動(dòng)的翻板閥(13)，攪拌器(8)置于內(nèi)膽(6)內(nèi)，攪拌器主軸(3)上端穿過上蓋(2)中央的圓孔和轉(zhuǎn)盤(1)的中央圓孔。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成反應(yīng)釜，其特征在于攪拌器主 軸(3)上設(shè)置四個(gè)攪拌棒(7)，四個(gè)攪拌棒(7)均勻地分布在攪拌 器主軸(3)上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的合成反應(yīng)釜，其特征在于攪拌器主 軸(3)和四個(gè)攪拌棒(7)均采用管式結(jié)構(gòu)，且在其上開有數(shù)個(gè)孔。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的合成反應(yīng)釜，其特征在于四個(gè)攪拌 棒(7)底部為半開口狀。
專利摘要一種合成反應(yīng)釜，包括罐體、內(nèi)膽、上蓋，罐體為圓筒形，內(nèi)膽置于罐體內(nèi)，內(nèi)膽上口有半封閉圓臺，還包括有攪拌器和轉(zhuǎn)盤，攪拌器主軸上至少設(shè)置一個(gè)攪拌棒，攪拌器上部有一圓盤，圓盤下面設(shè)有三個(gè)滾輪，內(nèi)膽底部設(shè)有手動(dòng)的翻板閥，攪拌器置于內(nèi)膽內(nèi)，攪拌器主軸上端穿過上蓋中央的圓孔和轉(zhuǎn)盤的中央圓孔。本實(shí)用新型增加了攪拌器，提高釜內(nèi)空間利用率；原料無需壓制成球團(tuán)狀和均勻地?cái)[布放置，運(yùn)行前也無需把反應(yīng)釜內(nèi)抽成真空。由于采用非密閉結(jié)構(gòu)，可適用于兩種以上化學(xué)原料(粉體)，在受熱發(fā)生化學(xué)反應(yīng)過程中，同時(shí)產(chǎn)生氣體需要排放時(shí)，方便反應(yīng)過程中氣體的排放，從而防止因反罐內(nèi)壓力過大發(fā)生噴料，使原料反應(yīng)進(jìn)行徹底。
文檔編號C22B26/12GK201404802SQ20082023925
公開日2010年2月17日 申請日期2008年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月24日
發(fā)明者張本巍, 李果毅 申請人:大連天熙創(chuàng)展科技有限公司