外加脉冲电场使金属熔渣中液滴聚集的装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103966454103966454A(43)申请公布日2014.08.06(21)申请号201310522585.9(22)申请日2013.10.30(71)申请人上海大学地址200444上海市宝山区上大路99号(72)发明人张捷宇曾涛李建朝郭艳玲王波赵坚许继芳石瑞(74)专利代理机构上海上大专利事务所(普通合伙)31205代理人何文欣(51)Int.Cl.C22B7/04(2006.01)C21B3/04(2006.01)C22B15/00(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书7页说明书7页附图2页附图2页(54)发明名称外加脉冲电场使金属熔渣中液滴聚集的装置(57)摘要本发明公开了一种外加脉冲电场使金属熔渣中液滴聚集的装置，由控制器、脉冲电源和反应炉组成，在炉体上铺设镶嵌一系列电极板，各电极板与脉冲电源的电极端对应连接，形成电场生成系统，使反应炉内的渣金体系处于电场作用之下，控制脉冲电源对渣金体系行充电，并产生脉冲电场，当渣金体系充电完成后，使渣金体系中的金属液滴在电场作用区域空间的电场作用下运动，使弥散于金属熔渣中的金属液滴聚集并长大，掉入渣金体系底部形成金属液池，从而实现对金属液的回收。本发明通过调节熔渣中充电金属液滴在电场力，使金属液滴在电毛细作用下运动并逐渐聚集，使残余金属从渣中分离出来，从而提高金属回收率，工艺简单，材料成本低，适合工业化应用。CN103966454ACN1039645ACN103966454A权利要求书1/2页1.一种外加脉冲电场使金属熔渣中液滴聚集的装置，由控制器(Ⅰ)、脉冲电源(Ⅱ)和反应炉(Ⅲ)组成，在所述反应炉(Ⅲ)的炉体（2）内部盛载渣金体系（4），在所述炉体（2）上铺设镶嵌一系列电极板，各所述电极板与脉冲电源(Ⅱ)的电极端对应连接，形成电场生成系统，使所述反应炉(Ⅲ)内的渣金体系（4）处于电场作用之下，所述控制器(Ⅰ)连接在所述脉冲电源(Ⅱ)上，控制所述脉冲电源(Ⅱ)输出的电压方式，其特征在于：安装在所述炉体（2）上的电极板主要由一组相同极性极板和一组不同极性极板组成，在所述反应炉(Ⅲ)内形成叠加重合的正电势区域空间和电场作用区域空间，所述脉冲电源(Ⅱ)的正极端向一组相同极性极板提供外加正电势，即在所述反应炉(Ⅲ)内形成所述正电势区域空间，并根据渣金体系（4）的厚度，沿着所述炉体（2）上下调节所述相同极性极板的高度，使渣金体系（4）尽可能多的部分始终处于所述正电势区域空间内，另外将所述脉冲电源(Ⅱ)的一个负极端与所述反应炉(Ⅲ)内的渣金体系（4）电连接，控制器(Ⅰ)控制脉冲电源(Ⅱ)通过其负极端向渣金体系（4）输出直流电并提供电子，从而使得整个渣金体系（4）带负电，对渣金体系（4）行充电，其中另一组不同极性极板在所述反应炉(Ⅲ)内形成所述电场作用区域空间，通过所述脉冲电源(Ⅱ)施加的脉冲电压使不同极性极板之间产生脉冲电场，当渣金体系（4）充电完成后，通过控制器(Ⅰ)控制脉冲电源(Ⅱ)来调节所述不同极性极板间的脉冲电场，使渣金体系（4）中的金属液滴在电场作用区域空间的电场作用下运动，在渣金体系（4）中，使弥散于金属熔渣中的金属液滴聚集并长大，最后使长大的金属液滴在电场力或重力的作用下掉入渣金体系（4）底部，在渣金体系（4）下方汇集于所述反应炉(Ⅲ)内的炉底，形成金属液池（6），从而实现对金属液的回收。2.根据权利要求1所述的外加脉冲电场使金属熔渣中液滴聚集的装置，其特征在于：所述相同极性极板由第一充电正极板（1）和第二充电正极板（5）组成，所述第一充电正极板（4）和所述第二充电正极板（5）面对面对应竖直平行设置，并绝缘安装在所述炉体（2）的侧壁上，所述第一充电正极板（1）和所述第二充电正极板（5）同时与所述脉冲电源(Ⅱ)的一个正极端电连接，使所述第一充电正极板（1）和所述第二充电正极板（5）之间的渣金体系（4）所处的区域形成正电势区域空间，另有一个释放电子负极板（8）嵌于所述反应炉(Ⅲ)底部与金属液池（6）导电接触，所述释放电子负极板（8）与所述脉冲电源(Ⅱ)的一个负极端电连接，在正电势区域空间的正电势下，释放电子负极板（8）开始释放电子，电子通过金属液池（6）导入渣金体系（4），从而使得整个渣金体系（4）带负电，当渣金体系（4）充电完成后，在渣金体系（4）形成的电解质溶液中，带电金属液滴会在电场作用区域空间内运动，使带电金属液滴从弥撒在渣相中的状态变化为从渣中脱离的状态，在电场作用下，当带电金属液滴会在电场作用区域空间内运动时，小液滴会融合为大液滴。3.根据权利要求2所述的外加脉冲电场使金属熔渣中液滴聚集的装置，其特征在于：所述不同极性极板由上方负电极板（3）和下方正电