[发明专利]连续氯化卧管式装置

说明书

技术领域

本发明涉及连续氯化装置，特别涉及一种连续氯化卧管式装置。

背景技术

报废的汽车催化剂中通常含有铂(Pt)、铑(Rh)、钯(Pd)三种贵金属，铂族金属含量一般在0.15％(w/w)以上，是含量最高的铂族金属二次资源。常规用王水高温处理汽车催化剂，铂和铑的提取率分别不到60％和45％。目前国际上主要用等离子体高温炉(1800℃)将负载铂族金属的催化剂载体堇青石熔化造渣，从合金相中将富集的铂族金属用王水溶解提取。这种过程的贵金属提取率在90-95％，但能耗大，步骤多，设备要求高。在用于提取有用金属的氯化装置中，也用氯气在中温(25-1100℃)条件下处理固体矿物。在实验室采用氯气在600℃左右处理汽车催化剂粉末，再用稀盐酸浸取处理后的粉末，催化剂中铂、铑、钯提取率都在98％以上。因此用氯化法提取报废汽车催化剂中，反应温度比火法低1200℃左右，但提取率却比火法高，而且步骤简单。整个氯化反应可在完全封闭的系统中进行，可不使氯气泄漏到环境中，对环境没有污染。但在实验室用氯化法中待处理原料是预先装填在反应管中的，处理后再更换原料进行下一批处理，不能连续进行，效率低下，不利于工业应用。类似方法也用于顽固金矿中金的氯化提取，包头钢铁厂尾矿坝中稀土元素的氯化提取，攀钢高炉渣中钛的氯化提取，难处理矿物中的V、Ga、Mo、W等稀贵金属的氯化提取。因此，氯化法应用很广，用氯化法提取难处理矿物中有价稀贵金属具有低温、高效、环保的特点，符合低碳经济的发展趋势。

但是，如上所述，氯化法工业化一般很难实现，主要因为氯化反应装置很难设计，以往的氯化炉几乎全都采用流化床式氯化炉。这样的流化床式氯化炉有这样几个问题：(1)炉子形状决定了炉子一些部件必须由金属做成，以便加工成型，但金属在高温下难以抵御氯气的腐蚀，造成流化床部件使用寿命短，因此流化床式氯化炉如何防止高温氯气腐蚀就成了一个非常棘手的难题；(2)许多金属氯化物熔点和沸点比相应的金属氧化物低得多，因此在氯化时形成易粘结的氯化物，这使得流化床的气体分布板孔眼易发生堵塞，造成流化床反应器的失流现象；(3)流化床反应器对处理的矿物固体粉体粒径范围有严格的要求，粉体粒径往往要求集中在一个狭窄的范围，但实际矿物破碎后，粒径分布范围很宽，造成许多宝贵矿粉的浪费。为实现氯化法的工业化和解决以上三个难题特提出本发明。

发明内容

本发明提供一种连续氯化卧管式装置，其不但可在中温(25-1100℃)条件下进行，可实现环境友好，而且能耐腐蚀，可连续进行，能实现大规模的连续工业生产，避免了流化床氯化反应器所固有的一些弱点：(1)部件易被氯气腐蚀，使用寿命短；(2)流化床的气体分布板孔眼易发生堵塞；(3)不能处理一些密度过小或过大或粒度不均匀的矿物粉体。同时该装置保留了流化床氯化反应器所具有的能使矿粉在反应器内扬起、“沸腾”的优点，这使得该装置对氯气利用率也很高。本装置也可用于小规模的实验室研究。

本发明的连续氯化卧管式装置包括以下结构：气源、原料进样器、反应管、管式炉、密封接头、旋转牵引器、可升降支撑台和产品收集器，其中反应管位于管式炉中，气源、原料进样器和产品收集器通过反应管两端的密封接头与反应管流动连通，密封接头与反应管之间为活动连接，旋转牵引器设置来使反应管绕轴心旋转而使其中物料扬起，可升降支撑台设置来使反应管进料端可升降。

在本发明的一种实施方式中，原料进样器可以是螺旋进样器。

在本发明的实施方式中，连续氯化卧管式装置还可以包括下列的一个或多个部件：位于反应管下部外周的冷却器；位于产品收集器中和/或产品收集器下游的粉尘过滤器；位于产品收集器下游的负压产生装置；位于产品收集器下游的尾气处理装置；控制各部件操作的电气仪表控制器；位于反应管尾端的瞭望口；以及防泄漏保护罩。

在本发明的一种实施方式中负压产生装置可包括气体分流装置和抽风机。

在本发明的另一种实施方式中反应管的内部可具有在反应管旋转时促进其中物料进一步扬起、“沸腾”的结构。

在本发明的一种实施方式中，密封接头的外部可装有围绕密封接头的防氯气泄漏的保护罩。

下面结合附图，详细说明本发明连续氯化卧管式装置的一种具体实施方式，但这仅仅是出于阐明本发明的目的而不是限制本发明范围。本领域技术人员在阅读了本说明书之后容易理解，本发明可以具有其他具体实施方式或其等价实施方式，而这些都在本申请权利要求的保护范围内。

附图说明

图1示出了本发明连续氯化卧管式装置的一种具体实施方式的示意图。

具体实施方式