[发明专利]一种可连续提炼贵金属的等离子体加热提炼炉

说明书

本发明涉及一种可连续提炼贵金属的等离子体加热提炼炉，涉及等离子体冶金技术领域，一种可连续提炼贵金属的等离子体加热提炼炉，其特征在于：包括炉体、上盖、螺旋送料机、等离子发射电极、出料管、感应加热线圈和高压气体喷管，炉体内存有熔融态捕集金属、熔融态渣料和固态待熔物料，上盖固连在炉体顶部，螺旋送料机固连在上盖的进料口处，若干个等离子发射电极间隔穿过上盖插入炉体内；出料管固连在炉体底部，感应加热线圈固连在出料管内，若干个高压气体喷管在出料管外以使高压气体将出料管流出的熔融态捕集金属冷却成固态粉状颗粒，本发明具有可以大幅度降低对炉体及电源大小的要求，减少设备的投资成本的优点。

技术领域

本发明涉及等离子体冶金技术领域，尤其涉及一种可连续提炼贵金属的等离子体加热提炼炉。

背景技术

铂族贵金属PGM(Pt、Pd、Rh)大量用于汽车尾气净化催化剂，随着工业、汽车产业的快速发展，对PGM的需求量也日益增加，报废的汽车催化剂成为了PGM最重要的二次资源，其回收利用显得尤为重要。PGM的回收技术，主要有湿法和火法两大类。湿法有载体溶解法、活性组分溶解法、全溶法和加压氰化法等，特点是技术简单、成本低、流程短，是常见的PGM的回收方法，主要缺点是浸出率不够稳定，回收率偏低。火法有等离子体熔炼、金属捕集、干式氯法等，优点是处理能力大，废水废气少，PGM回收率高，但也存在投资大、能耗成本高、回收周期长等问题。

用等离子体熔炼失效汽车催化剂，富集回收PGM是20世纪80年代中期出现的技术。它利用等离子体产生的极高温度(可达2000℃以上)使Al₂O₃和堇青石在等离子体反应炉中直接熔化，再利用Fe、Cu等金属作为PGM捕集剂，形成合金沉淀。由于合金与渣的密度相差较大，极易分离，后续再用湿法对合金进行提纯。用这种方法可以达到90％以上的PGM回收率。

等离子体加热技术应用与贵金属提脸上存在的主要问题是设备投资大，能耗高。具体表现在现有等离子体炼炉缺乏连续作业机制，虽然加料过程可以使用螺旋进料等阶段连续进料手段，但合金金属出料和出渣等过程无法连续，需要停止加热，采用倾倒的方式出料。这造成炉温即物料状态的答复波动，热能损耗大，工况和提纯效果不稳定。同时，这种生产方式使得产量受设备单次处理能力制约，要提高产量，降低成本，势必需要更大的炉体、更大功率的电源，及更高要求的配套设施，这就造成了设备投资大的问题。

因此，针对以上不足，需要提供一种可连续提炼贵金属的等离子体加热提炼炉。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是解决现有的等离子体加热技术能耗高投资大的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种可连续提炼贵金属的等离子体加热提炼炉，包括炉体、上盖、螺旋送料机、等离子发射电极、出料管、感应加热线圈和高压气体喷管，炉体内存有熔融态捕集金属、熔融态渣料和固态待熔物料，上盖固连在炉体顶部，螺旋送料机固连在上盖的进料口处，若干个等离子发射电极间隔穿过上盖插入炉体内；出料管固连在炉体底部，感应加热线圈固连在出料管内以使已凝固的固态捕集金属转为熔融态捕集金属，若干个高压气体喷管沿圆周间隔分布在出料管外以使高压气体将出料管流出的熔融态捕集金属冷却成固态粉状颗粒。

作为对本发明的进一步说明，优选地，等离子发射电极上施加直流电压且分正负极；炉体内物料由下至上分别是熔融态捕集金属、熔融态渣料和固态待熔物料，等离子发射电极与固态待熔物料之间具有间距。

作为对本发明的进一步说明，优选地，上盖靠近螺旋送料机一侧底部固连有板状的挡料板，挡料板底部与熔融态渣料液面距离为5～20cm。

作为对本发明的进一步说明，优选地，炉体远离螺旋送料机一侧的底部固连有板状的熔融合金挡板，熔融合金挡板顶部伸出熔融态捕集金属的液面。