[实用新型]坩埚下降法提纯汞的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种提纯汞的装置。

背景技术

汞为银白色液态金属，常称为“水银”，是自然界在常温下呈液态存在的唯一金属。汞的密度大(13.6g/cm³)，熔点低(-38.87℃)，沸点亦仅357℃，在化工、电器、仪表、医药、冶金、军工和新技术领域都有重要用途。

汞是制备重要红外半导体材料MCT的原料之一，目前，国内外是将汞和碲、镉制成Hg_1-xCd_xTe(MCT)晶体，然后做成MCT红外探测器，如卫星、导弹以及各类红外遥感系统。随着器件性能水平的不断提高，器件对材料的纯度要求也越来越高，尤其是甚长波碲镉汞器件和单光子的雪崩型器件，为了提高结阻抗，增大反向击穿电压，对材料纯度的要求更高，而在碲镉汞的三种原材料中，市售的原料汞纯度相对较低，且汞在室温下是液体材料，比较容易氧化和受玷污。

荧光灯因具有良好的光输出、光输出持久性、颜色的多样性以及较长的使用寿命等许多其他光源无法匹敌的优点，而成为最主要的人造光源，是照明光源的理想选择。荧光灯是是利用低气压的汞蒸气在放电过程中辐射紫外线，从而使荧光粉发出可见光的原理发光。故当充入的汞的纯度不够，在荧光灯启辉点燃过程中，会释放杂相杂质Cu、Ni、Zn、Pb、Fe、Ca等。这些杂相杂质第一种情况是：沉积于灯管内荧光粉表面上，使管壁黑化影响光通量输出而产生光衰。第二种情况是：与金属汞进行理化作用，生成金属汞齐，不断地消耗金属汞。在达到一定程度后，必会影响节能荧光灯管内的饱和汞蒸汽压，影响光致发光物理过程中的光激发能量，严重影响光通量输出，导致光衰严重。第三种情况是：与氧(O₂)化合生成氧化物粒子，均会沉积于灯管内荧光粉表面上，使管壁黑化影响光通量输出而产生光衰。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可以制备高纯汞、结构简单、操作方便的提纯汞的装置。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

坩埚下降法提纯汞的装置，包括在密闭外壳的内壁上安装的固定臂，密闭外壳上设有气嘴，在固定臂上固定有绝热杯，在绝热杯内设有提纯坩埚，在提纯坩埚的外壁与绝热杯的内壁之间设有制冷材料，在提纯坩埚的下方设有坩埚升降机构，坩埚升降机构上设有升降杆，升降杆的顶端与提纯坩埚的底端相抵；在提纯坩埚内插接有引出管，引出管的顶端与引出管升降机构相连，在引出管的中段连接有连接软管，连接软管的另一端与吸汞管道连接，吸汞管道的另一端连接有盛汞瓶，盛汞瓶上设有抽气接口。

在升降杆的顶端固定有绝热底托，绝热底托与提纯坩埚的底端面相抵。

本实用新型取得的有益效果是：

1、本实用新型利用坩埚下降法，液态汞缓慢定向凝固的方法进行提纯，可有效去除分凝系数小的杂质元素，经过多次提纯，从而制备出6N以上的高纯汞。相比于现有的真空蒸馏、酸碱洗等提纯技术，具有提纯效果好、设备方法简单、成本低等优点，

2、本实用新型提纯过程中将杂质富集的坩埚顶部的液态汞吸出，在室温下将汞铸锭融化，从而实现了多次提纯的目的，同时有效地降低了成本。

3、本实用新型整个提纯过程均处于惰性气氛保护状态下，避免了汞的氧化和在此过程中受到污染。

4、可根据纯度要求确定汞的提纯次数。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型的提纯汞的装置主要由引出管升降机构1、坩埚升降机构2、升降杆3、密闭外壳4、绝热杯5、制冷材料6、固定臂7、连接软管8、引出管9、吸汞管道10、提纯坩埚11、绝热底托12与盛汞瓶13等部件构成。

如图1所示，本实用新型的提纯汞的装置包括在密闭外壳4的内壁上安装的固定臂7，密闭外壳4上设有气嘴，在固定臂7上固定有绝热杯5，在绝热杯5内设有提纯坩埚11，在提纯坩埚11的外壁与绝热杯5的内壁之间设有制冷材料6，在提纯坩埚11的下方设有坩埚升降机构2，坩埚升降机构2上设有升降杆3，升降杆3的顶端与坩埚提纯坩埚11的底端相抵；在提纯坩埚11内插接有引出管9，引出管9的顶端与引出管升降机构1相连，在引出管9的中段连接有连接软管8，连接软管8的另一端与吸汞管道10连接，吸汞管道10的另一端连接有盛汞瓶13，盛汞瓶13上设有抽气接口。

在升降杆3的顶端固定有绝热底托12，绝热底托12与提纯坩埚11的底端面相抵。

坩埚升降机构2为气缸、油缸等动力机构。