铅银铋真空分离装置的制作方法

本发明涉及一种金属冶炼装置，特别涉及一种铅银铋真空分离装置。

背景技术：

铋的熔点271.3℃，沸点1560℃，密度9.80克/厘米^3；

铅的熔点327.5℃，沸点1740℃，密度11.34克/厘米^3；

银的熔点960.8℃，沸点2210℃，密度10.49克/厘米^3。

由于银的沸点远高于铅和铋，所以传统的真空精炼炉通过加热蒸发可以较容易地将银从铅和铋中分离出来。然而铅和铋的沸点较接近，所以不容易将铋金属分离出来，由此导致贵金属铋回收率低和纯度不高。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种能提高铋金属回收率和纯度的铅银铋真空分离装置。

为了解决上述技术问题，本发明的铅银铋真空分离装置，包括支撑架、真空炉、进料管、出料管、收集仓、u型管、出料锅和真空泵；所述出料锅包括铅出料锅、银出料锅和铋出料锅；所述出料管包括铅出料管、银出料管、铋出料管和铅铋混合出料管；所述支撑架包括支撑脚和平台，所述支撑脚支撑于所述平台下；所述真空炉设置于所述支撑架的平台上，所述真空炉内设置有冷凝罐、加热桶和加热棒；所述冷凝罐底端固定于所述真空炉内侧底壁上；所述加热桶底端固定于所述冷凝罐内侧底壁上；所述加热棒底端固定于所述加热桶内侧底壁上；所述加热棒中设置有正电极和负电极；所述进料管从所述真空炉上部侧壁伸入所述真空炉内腔中并与所述真空炉密封连接，所述进料管出口伸入所述真空炉内的冷凝罐内腔中并朝向所述加热桶顶部开口处的加热棒；所述出料管设置于所述真空炉底端；所述银出料管从所述加热桶底部与所述加热桶内腔连通；所述铅铋混合出料管从所述冷凝罐底端与所述冷凝罐内腔连通；所述收集仓设置于所述支撑架的平台下，所述收集仓设置有仓门，所述收集仓内腔中放置有银出料锅；所述银出料管伸入所述收集仓内并与所述收集仓内腔密封连通；所述银出料管出料口朝向所述银出料锅上端开口；所述u型管内径分别大于所述铅铋混合出料管内径、所述铅出料管内径和所述铋出料管内径；所述u型管上端一分支管管口与所述铅铋混合出料管下端开口密封连通，所述u型管上端另一分支管管口封口；所述铅出料管上端连接于所述u型管底端并与所述u型管内腔连通；所述铋出料管上端连接于所述u型管的与连接所述铅铋混合出料管相对的另一分支管的侧壁并与所述u型管内腔连通，所述铋出料管连接所述u型管的连接处高于所述u型管下端的弧形段；所述铅出料锅设置于所述铅出料管下端开口处，所述铅出料锅上端开口正对着所述铅出料管下端开口；所述铋出料锅设置于所述铋出料管下端开口处，所述铋出料锅上端开口正对着所述铋出料管下端开口；所述真空泵通过通气管与所述真空炉内腔连通。

所述支撑架的支撑脚和平台之间还设置有加强连接板。

所述冷凝罐顶壁为锥形壁。

所述u型管的两分支管之间还设置有连通管，所述连通管水平设置并高于所述u型管下端的弧形段。

所述铅铋混合出料管的一侧管壁与所述u型管的一侧管壁平滑连接。

采用本发明的结构，由于在铅铋混合排料管下设置了u型管，可以让铅铋混合金属液得到沉淀后再排出，从而更准确地分离铅铋混合金属液中的铅和铋，从而提高铋金属回收率和纯度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中真空炉的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做详细描述：

如图1和图2所示，本发明的铅银铋真空分离装置，包括支撑架1、真空炉11、进料管12、出料管、收集仓8、u型管6、出料锅和真空泵14。出料锅包括铅出料锅4、银出料锅和铋出料锅2。出料管包括铅出料管5、银出料管10、铋出料管3和铅铋混合出料管9。

支撑架包括支撑脚和平台，支撑脚支撑于平台下。平台下至少四个支撑脚支撑在平台的四个角。

真空炉设置于支撑架的平台上，真空炉内设置有冷凝罐20、加热桶19和加热棒18。真空炉构成一个真空环境，减少热量从空气中传递而流失，提高加热效率。冷凝罐、加热桶和加热棒的制作材料主要为石墨，因为石墨的熔点相比铅或银或铋的沸点还高，而且能够导电发热。真空炉为圆柱形，顶端设置有炉盖，炉盖和真空炉通过螺栓固定密封连接。由于设置有炉盖，可以方便清洗炉内的残留物以及维修。盖顶部设置有气压计，该气压计的探针伸入真空炉内腔中。设置气压计，方便观察真空炉内气压，以根据气压调节入料速度和加热强度。冷凝罐底端固定于真空炉内侧底壁上。

加热桶底端固定于冷凝罐内侧底壁上。加热棒底端固定于加热桶内侧底壁上。加热棒中设置有正电极16和负电极17。加热棒对加热桶中的铅银铋混合金属液进行加热，由于银的沸点较高，所以铅和铋从加热桶中蒸发，而银留在加热桶中。由于冷凝罐与加热棒相隔较远，温度相对加热棒较低，所以蒸发的铅和铋在冷凝罐内壁上可以得到冷却，形成液态金属，汇集在冷凝罐与加热桶之间的间隔中，从而分离出铅和铋。

进料管从真空炉上部侧壁伸入真空炉内腔中并与真空炉密封连接，进料管出口伸入真空炉内的冷凝罐内腔中并朝向加热桶顶部开口处的加热棒。进料管连接进料系统，进料系统连接熔化炉，进料系统将熔化炉中的融化金属液加入到进料管中。进料管将铅银铋金属混合液排到加热桶的加热棒上，金属液沿加热棒下流的过程中铅和铋不断被加热蒸发，留下银流到加热桶桶底。

出料管设置于真空炉底端。银出料管从加热桶底部与加热桶内腔连通。铅铋混合出料管从冷凝罐底端与冷凝罐内腔连通。银出料管穿过加热桶、冷凝罐和真空炉，将桶底的银金属液排出。类似的，铅铋混合出料管穿过冷凝罐和真空炉，将冷凝罐罐底的铅铋混合金属液排出。

收集仓设置于支撑架的平台下，收集仓设置有仓门，收集仓内腔中放置有银出料锅。银出料管伸入收集仓内并与收集仓内腔密封连通。银出料管出料口朝向银出料锅上端开口。通过设置收集仓，可以形成一个密闭环境，减少冷凝罐中的气态金属从银出料管喷出，而且可以给银排料管起到保温作用，使得金属银根据重力作用而自动流下，银金属流入到收集仓内的银出料锅中，凝固成形。当银出料锅满了以后，既可开门取出。

u型管内径分别大于铅铋混合出料管内径、铅出料管内径和铋出料管内径。由于铅和铋金属占主要部分，排出的量较多、速度较快，通过设置较大内径的u型管可以减少对u型管内液面的整体影响，使得铅铋混合金属液的流动得到缓冲和沉淀，从而使得铅和铋银因密度不同而分层更明显，从而使得排出的铅和铋纯度更高。u型管上端一分支管管口与铅铋混合出料管下端开口密封连通，u型管上端另一分支管管口封口。u型管通过一分支管与铅铋混合出料管连通、另一分支管封口开口，可以减小混合金属液对u型管内已分层的金属液的冲击和减少引起整个u型管内金属液的波动，从而提高沉淀效果，提高铅和铋的排出纯度，进而提高铋的回收率。

铅出料管上端连接于u型管底端并与u型管内腔连通。由于铅的密度较大，沉淀在u型管内腔的最底端，所以将铅出料管设置在u型管最底端可以提高铅的排出纯度。

铋出料管上端连接于u型管的与连接铅铋混合出料管相对的另一分支管的侧壁并与u型管内腔连通，铋出料管连接u型管的连接处高于u型管下端的弧形段。铅出料管内径最好小于铅铋混合出料管的内径，在金属液充满并高于u型管底部弧形段时，铅铋混合出料管排入u型管的铅铋混合液对u型管另一分支中的已分层的金属液的冲击影响会越来越小，从而使浮在铅金属上的铋金属纯度更高地从铋出料管排出。而u型管底部由于可以改变铅铋混合金属液的运动方向，所以可以源源不断地向铋出料管一侧u型管分支提供铋金属液。

铅出料锅设置于铅出料管下端开口处，铅出料锅上端开口正对着铅出料管下端开口。铅出料锅有特定的型腔，液态铅从铅出料管排出到铅出料锅内，凝固成型。

铋出料锅设置于铋出料管下端开口处，铋出料锅上端开口正对着铋出料管下端开口。铋出料锅有特定的型腔，液态铋从铋出料管排出到铋出料锅内，凝固成型。

真空泵通过通气管13与真空炉内腔连通。真空泵用于抽出真空炉内的空气，减少真空炉内空气对冷凝罐进行热交换，减少热量流失提高工作效率。

如图1和图2所示，支撑架的支撑脚和平台之间还设置有加强连接板15。通过设置加强连接板，提高支撑架的支撑强度。

如图1和图2所示，冷凝罐顶壁为锥形壁。通过设置锥形的冷凝罐顶壁，方便在冷凝罐顶壁上冷却的铅铋金属液沿冷凝罐内壁下流，提高铅铋金属液汇集效率，提高工作效率。

如图1和图2所示，u型管的两分支管之间还设置有连通管7，连通管水平设置并高于u型管下端的弧形段。连通管的高度高于或者等于铋排料管入口高度。通过设置连通管，在u型管两侧分支管内金属液高度的不平衡超过一定限度时，金属液自动通过连通排到另一侧u型管分支中。由于增加铋金属流通的途径，减少了因u型管两侧的金属液高度的不平衡超过限度而导致从铋排料管排出铅的可能性，从而提高铋的纯度，提高铋的回收率。

如图1和图2所示，铅铋混合出料管的一侧管壁与u型管的一侧管壁平滑连接。通过与u型管管壁平滑连接，使得铅铋混合金属液可以沿管壁下流，提高摩擦力，减少对u型管底部的冲击力，减少对已沉淀的金属液的冲击，提高金属排出纯度，提高铋回收率。