鎂蒸氣第二段冷凝中獲得的固態(tài)精鎂通過 充入氬氣增壓之后，經(jīng)過電加熱或非接觸式燃氣加熱，重新熔化為液態(tài)初鎂或液態(tài)精鎂而 收集。
8. 如權利要求1所述的鎂液蒸發(fā)吸熱的鎂蒸氣冷凝聯(lián)產(chǎn)精鎂的方法，其特征在于， 所述初鎂蒸氣第二段冷凝或精鎂蒸氣第二段冷凝后，已經(jīng)冷凝的固態(tài)初鎂或固態(tài)精鎂，可 以被后續(xù)的未經(jīng)過初鎂蒸氣第一冷凝段（140)的初鎂蒸氣、未經(jīng)過精鎂蒸氣第一冷凝段 (240)的精鎂蒸氣、已經(jīng)過初鎂蒸氣第一冷凝段（140)的殘余初鎂蒸氣、已經(jīng)過精鎂蒸氣第 一冷凝段（240)的殘余精鎂蒸氣中的一種或幾種以非接觸傳熱的方式加熱。
9. 鎂液蒸發(fā)吸熱的鎂蒸氣冷凝聯(lián)產(chǎn)精鎂的裝置，其特征在于，前端連通有至少一個鎂 蒸氣發(fā)生器（901)，末端連接有初鎂真空泵（192)，整個裝置與外界大氣或氣氛隔絕，沿鎂 蒸氣運行的路徑，包括： 至少一個初鎂蒸氣第一冷凝段（140)，其中設置有至少一個鎂液蒸發(fā)器（101)，所述鎂 液蒸發(fā)器（101)內(nèi)部盛有待提純金屬鎂液，并通過精鎂真空泵（292)維持所述鎂液蒸發(fā)器 (101)內(nèi)部的氣體壓強比所述初鎂蒸氣第一冷凝段（140)內(nèi)部初鎂蒸氣入口處初鎂蒸氣分 壓至少低200Pa ; 至少一個初鎂蒸氣第二冷凝段（150)，與所述初鎂蒸氣第一冷凝段（140)連通，其內(nèi) 部或外部有冷卻介質流動的冷卻管路，所述初鎂蒸氣第二冷凝段（150)內(nèi)部的溫度保持在 50-650〇C ； 沿從鎂液蒸發(fā)器（101)逸出的精鎂蒸氣的運行路徑至精鎂真空泵（292)，包括： 至少一個精鎂蒸氣第一冷凝段（240)，與鎂液蒸發(fā)器（101)通過精鎂蒸氣上升管（102) 相連通，其內(nèi)部或外部有冷卻介質流動的冷卻管路，維持精鎂蒸氣第一冷凝段（140)內(nèi)部 溫度為 650-1000°C ; 至少一個精鎂蒸氣第二冷凝段（250)，與所述精鎂蒸氣第一冷凝段（240)連通，其內(nèi) 部或外部有冷卻介質流動的冷卻管路，所述精鎂蒸氣第二冷凝段（250)內(nèi)部的溫度保持在 50-6501：。
10. 如權利要求9所述的鎂液蒸發(fā)吸熱的鎂蒸氣冷凝聯(lián)產(chǎn)精鎂的裝置，其特征在于，所 述鎂液蒸發(fā)器（101)下部開口，且直接連通初鎂液收集器（110)，初鎂液收集器（110)中的 液態(tài)初鎂通過精鎂真空泵（292)的真空抽吸作用被抽吸到鎂液蒸發(fā)器（101)中成為待提純 鎂液，或初鎂液收集器（110)中的液態(tài)初鎂進入待提純鎂液儲罐（207)，通過抽液泵（208) 抽吸后流過鎂液輸管（209)進入到鎂液蒸發(fā)器（101)中成為待提純鎂液。
11. 如權利要求9所述的鎂液蒸發(fā)吸熱的鎂蒸氣冷凝聯(lián)產(chǎn)精鎂的裝置，其特征在于， 所述鎂液蒸發(fā)器（101)下部封閉，初鎂液收集器（110)中的液態(tài)初鎂進入待提純鎂液儲罐 (207)，通過抽液泵（208)抽吸后流過鎂液輸管（209)進入到鎂液蒸發(fā)器（101)中成為待提 純鎂液。
12. 如權利要求9所述的鎂液蒸發(fā)吸熱的鎂蒸氣冷凝聯(lián)產(chǎn)精鎂的裝置，其特征在于，所 述初鎂蒸氣第二冷凝段（150)、精鎂蒸氣第二冷凝段（250)各有一個或至少兩個并聯(lián)的二 冷單體（155)，所述二冷單體（155)包括內(nèi)部的二冷冷凝腔（154)，二冷冷凝腔進氣口和出 氣口分別設置進氣控制閥（152)和出氣控制閥（153)。
13. 如權利要求12所述的鎂液蒸發(fā)吸熱的鎂蒸氣冷凝聯(lián)產(chǎn)精鎂的裝置，其特征在于， 所述二冷單體（155)上連接有供氬裝置（159)、二冷單體真空泵（157);其內(nèi)部設置有電加 熱元件（161)、冷卻管（160)。
14. 如權利要求12或13任一所述的鎂液蒸發(fā)吸熱的鎂蒸氣冷凝聯(lián)產(chǎn)精鎂的裝置，其特 征在于，所述二冷單體（155)內(nèi)部設置有旋轉刮擦器（158)，以及為旋轉刮擦器（158)提供 旋轉動力的刮擦器電機（156)和/或刮擦器動力葉片（162)，所述旋轉刮擦器（158)位于二 冷單體（155)的二冷冷凝腔（154)中，其旋轉軸線平行于鎂蒸氣運行的路線。
15. 如權利要求12所述的鎂液蒸發(fā)吸熱的鎂蒸氣冷凝聯(lián)產(chǎn)精鎂的裝置，其特征在于， 所述初鎂蒸氣第二冷凝段（150)的各個二冷單體（155)、精鎂蒸氣第二冷凝段（250)的各 個二冷單體（255)之中，至少有一個二冷單體（155)的二冷冷凝腔（154)內(nèi)部設置有加熱 管（172)，所述加熱管（172)兩端分別設置加熱管進氣閥（173)和加熱管出氣閥（174)，加 熱管（172)進氣端通入已經(jīng)過膨脹管道（801)之后的初鎂蒸氣、已經(jīng)過初鎂蒸氣第一冷凝 段（140)之后的殘余初鎂蒸氣、從鎂液蒸發(fā)器（101)中逸出的精鎂蒸氣或已經(jīng)過精鎂第一 冷凝段（240)的殘余精鎂蒸氣，所述加熱管（172)出氣端連通返流管（171)，所述返流管 (171)接入另一個二冷單體（155)的二冷冷凝腔（154)，所述通入加熱管（172)進氣端的鎂 蒸氣從加熱管（172)出氣端進入返流管（171)，然后再進入所述另一個二冷單體（155)的二 冷冷凝腔（154)，在其中被冷凝成固態(tài)鎂。
16. 如權利要求12所述的鎂液蒸發(fā)吸熱的鎂蒸氣冷凝聯(lián)產(chǎn)精鎂的裝置，其特征在于， 初鎂蒸氣第一冷凝段（140)、精鎂蒸氣第一冷凝段（240)、初鎂蒸氣第二冷凝段（150)的各 個二冷單體（155)、精鎂蒸氣第二冷凝段（250)的各個二冷單體（255)的內(nèi)壁以及鎂液蒸發(fā) 器（101)外壁、精鎂蒸氣上升管（102)外壁均設置有微小凸起、毛刺或凹坑，為鎂蒸氣冷凝 形核提供固定的核心。
17. 如權利要求9所述的鎂液蒸發(fā)吸熱的鎂蒸氣冷凝聯(lián)產(chǎn)精鎂的裝置，其特征在于，所 述初鎂第一冷凝段（140)底部設置初鎂液流出口（141)，精鎂第一冷凝段（240)底部設置精 鎂一冷出液口（241)，所述初鎂第二冷凝段（150)各個二冷單體底部均設置初鎂二冷出液 口（151)，所述精鎂第二冷凝段（250)各個二冷單體底部均設置精鎂二冷出液口（251);所 述初鎂液流出口（141)、精鎂一冷出液口（241)、初鎂第二冷凝段（150)各個二冷單體的初 鎂二冷出液口（151)、精鎂第二冷凝段（250)各個二冷單體的精鎂二冷出液口（251)，至少 有一個處于氬氣保護之下。
18. 如權利要求9所述的鎂液蒸發(fā)吸熱的鎂蒸氣冷凝聯(lián)產(chǎn)精鎂的裝置，其特征在于，所 述連接鎂液蒸發(fā)器（101)和精鎂蒸氣第一冷凝段（240)之間的精鎂蒸氣上升管（102)至 少有一個彎頭或者傾斜段，使得精鎂蒸氣在精鎂蒸氣第一冷凝段（240)中冷凝為液態(tài)精鎂 后，不會流回到鎂液蒸發(fā)器（101)中。
19. 如權利要求9所述的鎂液蒸發(fā)吸熱的鎂蒸氣冷凝聯(lián)產(chǎn)精鎂的裝置，其特征在于，所 述初鎂蒸氣第一冷凝段（140)與鎂蒸氣發(fā)生器（901)之間設置膨脹管道（801)，鎂液蒸發(fā) 器（101)和精鎂蒸氣上升管（102)位于膨脹管道（801)末端的上方，使得初鎂蒸氣冷凝為 液態(tài)初鎂并滴落的過程中，為后續(xù)通過膨脹管道（801)進入初鎂蒸氣第一冷凝段（140)的 初鎂蒸氣向液態(tài)相變提供形核的核心。
20. 如權利要求19所述的鎂液蒸發(fā)吸熱的鎂蒸氣冷凝聯(lián)產(chǎn)精鎂的裝置，其特征在于， 所述膨脹管道（801)、初鎂蒸氣第一冷凝段（140)、精鎂蒸氣第一冷凝段（240)內(nèi)部采用耐 熱鋼、石墨質、碳化娃質材料，外部均有絕熱材料。
【專利摘要】鎂液蒸發(fā)吸熱的鎂蒸氣冷凝聯(lián)產(chǎn)精鎂的方法及其裝置，屬于有色金屬鎂提取冶金技術領域。該方法中，初鎂蒸氣在第一冷凝段，以鎂液蒸發(fā)吸熱作為冷卻介質，進行“逆向相變換熱”，初鎂蒸氣冷凝為液態(tài)，同時鎂液獲得熱量蒸發(fā)成為純度更高的精鎂蒸氣，并隨后冷凝為液態(tài)精鎂。初鎂、精鎂的殘余蒸氣再經(jīng)歷第二冷凝段的持續(xù)降溫冷凝，冷凝為固態(tài)結晶鎂。本發(fā)明中鎂液蒸發(fā)器作為初鎂蒸氣的冷凝，同時作為待提純鎂液的熱量來源，二冷段設置并聯(lián)的二冷單體實現(xiàn)交替冷凝和隨后的加熱重熔，采用返流式加熱，利用鎂蒸氣冷凝的熱能實現(xiàn)了蒸發(fā)、重熔的熱量需要，聯(lián)產(chǎn)了高純鎂，充分利用了熱能；二冷單體交替冷凝和重熔，提高了冷凝速率，方便鎂液流出回收。
【IPC分類】C22B26-22, C22B9-02
【公開號】CN104674016
【申請?zhí)枴緾N201510067980
【發(fā)明人】牛強
【申請人】牛強
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年2月9日