[发明专利]一种高效蒸馏法制备高纯金属或者合金的方法与装置

权利要求书

1.一种高效蒸馏法制备高纯金属或者合金的方法，其特征在于，至少包括以下步骤：

步骤(I)熔融：将初级纯度的金属或者合金加热熔化，形成熔融态金属或者合金；

步骤(II)离心：将所述熔融态金属或者合金导入离心室内，在离心作用下，将所述熔融态金属或者合金进行液滴化或者雾化，形成金属或者合金液滴；

步骤(III)分离除杂：所述金属或者合金液滴进入蒸馏室，在重力作用下向下沉降，在沉降过程中低沸点金属或者合金在液滴内向外扩散并在气液界面发生汽化，形成气态金属或者合金，向上分离，液滴中剩余部分则在重力作用下沉降至蒸馏室底部；

步骤(IV)收集：沉降至蒸馏室底部的金属或者合金液滴进入收集室，所述气态金属或者合金进入冷凝室，分别进行收集；

高效蒸馏法制备高纯金属或者合金的装置包括提纯装置本体和离心装置，所述离心装置包括离心驱动装置和离心腔体，所述离心驱动装置与所述离心腔体相连且能驱动所述离心腔体转动，其中：所述离心腔体设置在所述提纯装置本体内，所述离心腔体内部设置有离心室，所述提纯装置本体内设置有蒸馏室，所述离心室与所述蒸馏室相连通；所述提纯装置本体上设置有待提纯金属或者合金入口；所述提纯装置本体上侧与所述蒸馏室连通设置有金属或者合金蒸汽排出口，所述金属或者合金蒸汽排出口连接设置有冷凝装置，所述冷凝装置设置有冷凝室；所述提纯装置本体下侧与所述蒸馏室连通设置有金属或者合金出料口，所述金属或者合金出料口连接设置有收集装置，所述收集装置设置有收集室；

所述高效蒸馏法制备高纯金属或者合金的装置包括加热装置，所述加热装置设置在所述提纯装置本体内，用于所述离心室内待提纯金属或者合金固体的融化或者液体的保温；所述离心腔体的腔壁上分布有多个连通孔，所述连通孔连通所述离心室和所述蒸馏室；

所述待提纯金属或者合金入口与所述离心腔体相连通，所述离心腔体包括从上到下一体连接的第一腔体和第二腔体，所述加热装置包括加热丝，其中：所述连通孔设置在所述第一腔体的腔壁上；所述加热丝包覆在所述第二腔体的外壁和底壁上；

或者，所述加热装置设置有加热室，其中：所述离心腔体设置在所述加热室内，所述待提纯金属或者合金入口与所述加热室相连通，所述加热室能将其内部的固态待提纯金属或者合金加热至熔融态；所述离心腔体顶部设置有待提纯金属或者合金进料口，所述加热室内的熔融态金属或者合金能由所述待提纯金属或者合金进料口进入至所述离心腔体内；所述离心装置传动连接有升降装置，所述升降装置能驱动所述离心装置升降，以使所述离心腔体降低至或者提升出所述加热室。

2.根据权利要求1所述的高效蒸馏法制备高纯金属或者合金的方法，其特征在于，步骤(III)和步骤(IV)中，所述气态金属或者合金为杂质，沉降至在蒸馏室底部的所述金属或者合金液滴为提纯金属或者合金。

3.根据权利要求2所述的高效蒸馏法制备高纯金属或者合金的方法，其特征在于，步骤(IV)中，所述收集室设置为熔池，所述金属或者合金液滴在所述熔池预先装配的模具内浇铸成块。

4.根据权利要求2所述的高效蒸馏法制备高纯金属或者合金的方法，其特征在于，步骤(IV)中，所述收集室设置为熔铸池，所述金属或者合金液滴在所述熔铸池内连熔连铸，制得棒状、条状、或者块状型材。

5.根据权利要求2所述的高效蒸馏法制备高纯金属或者合金的方法，其特征在于，步骤(IV)中，所述收集室设置为冷却室，所述金属或者合金液滴在所述冷却室内冷却，得到高纯金属或者合金粉体。

6.根据权利要求1所述的高效蒸馏法制备高纯金属或者合金的方法，其特征在于，步骤(III)和步骤(IV)中，所述气态金属或者合金为提纯金属或者合金，沉降至在蒸馏室底部的所述金属或者合金液滴为杂质。

7.一种高效蒸馏法制备高纯金属或者合金的装置，其特征在于，包括提纯装置本体和离心装置，所述离心装置包括离心驱动装置和离心腔体，所述离心驱动装置与所述离心腔体相连且能驱动所述离心腔体转动，其中：

所述离心腔体设置在所述提纯装置本体内，所述离心腔体内部设置有离心室，所述提纯装置本体内设置有蒸馏室，所述离心室与所述蒸馏室相连通；

所述提纯装置本体上设置有待提纯金属或者合金入口；

所述提纯装置本体上侧与所述蒸馏室连通设置有金属或者合金蒸汽排出口，所述金属或者合金蒸汽排出口连接设置有冷凝装置，所述冷凝装置设置有冷凝室；

所述提纯装置本体下侧与所述蒸馏室连通设置有金属或者合金出料口，所述金属或者合金出料口连接设置有收集装置，所述收集装置设置有收集室；

所述高效蒸馏法制备高纯金属或者合金的装置包括加热装置，所述加热装置设置在所述提纯装置本体内，用于所述离心室内待提纯金属或者合金固体的融化或者液体的保温；所述离心腔体的腔壁上分布有多个连通孔，所述连通孔连通所述离心室和所述蒸馏室；

所述待提纯金属或者合金入口与所述离心腔体相连通，所述离心腔体包括从上到下一体连接的第一腔体和第二腔体，所述加热装置包括加热丝，其中：所述连通孔设置在所述第一腔体的腔壁上；所述加热丝包覆在所述第二腔体的外壁和底壁上；

或者，所述加热装置设置有加热室，其中：所述离心腔体设置在所述加热室内，所述待提纯金属或者合金入口与所述加热室相连通，所述加热室能将其内部的固态待提纯金属或者合金加热至熔融态；所述离心腔体顶部设置有待提纯金属或者合金进料口，所述加热室内的熔融态金属或者合金能由所述待提纯金属或者合金进料口进入至所述离心腔体内；所述离心装置传动连接有升降装置，所述升降装置能驱动所述离心装置升降，以使所述离心腔体降低至或者提升出所述加热室。