[发明专利]一种高效氧化金属的方法和装置

权利要求书

1.一种高效氧化金属的装置，其特征在于：包括反应釜筒体(4)和中空搅拌轴(1)，所述的中空搅拌轴(1)自上而下依次设置有搅拌轴吸气口(3)、自吸式空心涡轮(6)和辅助搅拌桨(8)，由自吸式空心涡轮(6)和辅助搅拌桨(8)组成自吸式搅拌器；所述的中空搅拌轴(1)靠近自吸式空心涡轮(6)的位置上方设置进液口(5)，搅拌轴吸气口(3)、进液口(5)、自吸式空心涡轮(6)和中空搅拌轴(1)内部连通；其中进液口(5)用于使反应溶液(10)进入自吸式空心涡轮(6)，在搅拌的离心力作用下，将液面上部的气体夹带重新进入反应溶液(10)；所述反应釜筒体(4)上部设置有接口用于将氧气通入反应釜上部空间(2)。

2.根据权利要求1所述的高效氧化金属的装置，其特征在于：所述的反应溶液(10)是硝酸溶液或者硝酸和盐酸的混合液。

3.根据权利要求1所述的高效氧化金属的装置，其特征在于：所述的辅助搅拌器(8)为多层径流型或轴流型，辅助搅拌器(8)的数量大于等于一层。

4.根据权利要求1所述的高效氧化金属的装置，其特征在于：还包括夹套(7)、换热盘管或挡板。

5.一种采用权利要求1-4任一项高效氧化金属的装置的方法，其特征在于：将金属、硝酸溶液或者硝酸和盐酸的混合液、氧气在配有自吸式搅拌器的反应釜内氧化溶解；反应过程包括：(1)金属在溶液中被硝酸氧化并生成N2O、NO和NO2气体；(2)生成气体进入反应釜上部空间，通入的氧气将其中的N2O和NO氧化为NO2；(3)反应釜上部空间的NO2气体在自吸式搅拌器的离心作用下，从搅拌轴吸气口被吸入中空搅拌轴内，并重新进入下部溶液内；(4)自吸式搅拌器强力搅拌下，NO2气体与溶液混合分散，增大与溶液接触面积，与水反应生成硝酸和NO；(5)生成的硝酸继续溶解金属，NO重新进入反应釜上部空间与氧气反应，如此反复，氮氧化物被溶液完全吸收。

6.根据权利要求5所述的高效氧化金属的方法，其特征在于：所述的金属为金、银、铂、钯、铟、锡、锑、钨、钒、镓、锗、铜的其中一种或其合金。

7.根据权利要求5所述的高效氧化金属的方法，其特征在于：所述的金属为块状、颗粒状或者粉状。

8.根据权利要求5所述的高效氧化金属的方法，其特征在于：所述的氧气为纯氧、富氧气体或者空气，压力为0.1～20MPa。

9.根据权利要求5所述的高效氧化金属的方法，其特征在于：所述的硝酸和盐酸的混合液中硝酸和盐酸的摩尔比为0.1～10。

10.根据权利要求5所述的高效氧化金属的方法，其特征在于：所述金属的摩尔量根据反应摩尔比过量。