本专利属于低熔点金属回收提纯领域，具体涉及一种低熔点金属回收提纯的装置及其使用方法。为了实现上述目的，本发明专利技术采用了如下方案：一种低熔点金属回收提纯的装置及其使用方法。包括可拆卸式密封搅拌装置和结晶分离装置，所述搅拌容器底部设置有磁力转子，所述搅拌容器顶部设置有密封盖，所述密封盖由卡扣固定，所述密封盖上部嵌有两个宝塔头，所述宝塔头上连接有导气管、导管，所述导气管、导管分别连接气泵与结晶分离容器，所述结晶分离容器上部被电加热带包裹、下部由水浴装置保持相对低温，所述结晶分离容器与水浴装置里放有电子温度计，所述结晶装置由铁架台固定。所述结晶装置由铁架台固定。所述结晶装置由铁架台固定。
【技术实现步骤摘要】
一种低熔点金属回收提纯的装置及其使用方法
[0001]本专利属于低熔点金属回收提纯领域，具体涉及一种低熔点金属（下文皆以镓为例）回收提纯的装置及其使用方法。
[0002]
技术介绍
[0003]镓（Gallium）是灰蓝色或银白色的金属，元素符号Ga，原子量69.723。镓的熔点很低，在29.76℃时变为银白色液态，但沸点很高。镓可以浸润玻璃，故不宜使用玻璃容器存放。纯液态镓有明显的过冷的趋势，液态镓很容易过冷即冷却至0℃而不凝固。在空气中易氧化，形成氧化膜。
[0004]制造半导体氮化镓、砷化镓、磷化镓、锗半导体掺杂元；纯镓及低熔合金可作核反应的热交换介质；高温温度计的填充料；有机反应中作二酯化的催化剂。高纯镓产品被广泛应用于电子工业、化学工业、冶金工业、新能源、仪器工业、医学等领域。镓的工业应用还比较基础，尽管它独特的性能可能会应用于很多方面。液态镓的宽温度范围以及它很低的蒸汽压使它可以用于高温温度计和高温压力计。镓化合物，尤其是砷化镓在电子工业已经引起了越来越多的注意，但是临近地区的年均产量只有20吨。
[0005]目前，国内外提纯制备精镓及高纯镓主要通过两条途径：一是直接以含镓的工业粗嫁作为原料进行精炼提纯；二是将镓转化成某种镓化合物并对其进行精炼提纯，提纯后再还原成金属镓。金属镓提纯的生产方法主要包括电解精炼法、结晶法、真空精炼法、有机化合物热分解法、三氯化镓法等。
技术实现思路
[0006]针对目前低熔点金属的回收提纯现状，本专利技术公开了一种低熔点金属（下文皆以镓为例）回收提纯的装置及其使用方法。本专利技术具有工程量小、实验操作简单、无试剂消耗、无废料废气产生、绿色高效等优势。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下方案一种低熔点金属回收提纯的装置及其使用方法。包括可拆卸式密封搅拌装置和结晶分离装置，所述搅拌容器底部设置有磁力转子，有利于进行搅拌，减少镓液与空气接触，所述搅拌容器顶部设置有密封盖，所述密封盖由卡扣固定，保持可拆卸性以及良好的气密性，所述密封盖上部嵌有两个宝塔头，以便保持良好的气密性，所述宝塔头上连接有导气管、导管，所述导气管、导管分别连接气泵与结晶分离容器，所述结晶分离容器上部被电加热带包裹、下部由水浴装置保持相对低温，所述结晶分离容器与水浴装置里放有电子温度计，以随时监测所测流体温度，所述结晶装置由铁架台固定。本专利技术利用搅拌离心法和部分结晶法相结合，通过磁力转子进行搅拌使镓与杂质分离，通过气泵增压将其注入结晶容器，通过温度梯度使镓液部分结晶，使其进一步与杂质分离，便于制备后的镓晶体纯度得到保证。
[0008]作为本专利技术再进一步的方案：所述密封搅拌容器装置包括宝塔头，所述宝塔头通过螺纹固定并贯穿于密封盖上作为本专利技术再进一步的方案：所述密封搅拌容器装置包括密封盖，所述密封盖由卡扣固定在搅拌容器顶部，以便保持良好的气密性以及可拆卸性。
[0009]作为本专利技术再进一步的方案：所述两局部装置由导管连接，所述导管通过宝塔头直达搅拌容器底部，以便充分转移镓液。
[0010]作为本专利技术再进一步的方案：所述气泵与搅拌容器由导气管连接，所述导气管通过宝塔头穿过密封盖，以便于通过增压实现镓液转移。
[0011]作为本专利技术再进一步的方案：所述结晶分离装置包含电加热带，所述电加热带通过缠绕方式固定在结晶分离容器上部。
[0012]作为本专利技术再进一步的方案：所述结晶分离装置包含结晶分离容器，所述结晶分离容器由铁架台固定，使得所述结晶分离容器底部与水浴装置液面接触。
[0013]作为本专利技术再进一步的方案：所述结晶分离装置包含电子温度计，通过所述电子温度计监测结晶分离容器内部流体以及水浴装置内部流体的温度。
[0014]作为本专利技术再进一步的方案：所述搅拌容器为导热系数较小容器，以便于镓保持液态，所述结晶分离容器为导热系数较大容器，以便于建立较为显著的温度梯度。
[0015]作为本专利技术再进一步的方案：所述结晶分离容器10是可以替换的，在一次提纯完后，可以将其替换为另一个未使用的结晶分离容器。以实现实验装置的可重复使用性以及便利性。
[0016]作为本专利技术再进一步的方案：所述密封搅拌容器装置包括搅拌容器为PE材质的容器，使用这种材质可以有效防止镓液润湿容器内壁。
[0017]一种低熔点金属的回收提纯方法，应用于权利要求1
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11任一所述的一种低熔点金属回收提纯装置，所述待提纯原材料包括但不限于部分不溶性杂质、以及部分金属镓的氧化物。
[0018]本专利技术的有益效果为：将镓液与热水一起加入搅拌容器后，通过卡扣固定住密封盖以便于保持良好的密封性，密封完毕后，即可以开始镓的回收提纯，其通过磁力转子的持续搅拌，实现镓液与杂质的分离，再通过气泵增压，从而使聚集在搅拌容器底部的镓液通过导管转移到结晶分离容器中，其容器上部缠有加热带、底部部分浸入冰水，建立温度梯度，便于镓液部分结晶，以及提高镓晶体的纯度，在容器上部和水浴装置还设置有两个电子温度计便于实时监测两种流体的温度。本专利技术利用搅拌离心法和部分结晶法相结合，通过磁力转子进行搅拌使镓与杂质分离，通过气泵增压将其注入结晶容器，通过温度梯度使镓液部分结晶，使其进一步与杂质分离，便于制备后的镓晶体纯度得到保证。具有工程量小、实验操作简单、无试剂消耗、无废料废气产生、绿色高效等优势。
附图说明
图1为本专利技术提出的一种低熔点金属回收提纯的装置及其使用方法的整体装置结构示意图；图2为本专利技术提出的一种低熔点金属回收提纯的装置及其使用方法的搅拌装置局
部俯视图；图3为本专利技术提出的一种低熔点金属回收提纯的装置及其使用方法的结晶分离装置局部俯视图。图4为本专利技术提出的一种低熔点金属回收提纯的装置及其使用方法的技术途径流程框图；图2中：1电源及导线、2气泵、3导气管、4搅拌容器、5卡扣、6宝塔头、7密封盖、8磁力转子、9导管、10结晶分离容器、11电加热带、12电源及导线、13电子温度计、14水浴装置、15铁架台。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种低熔点金属（下文皆以镓为例）回收提纯的装置及其使用方法：包括可拆卸式密封搅拌装置和结晶分离装置，其特征在于，所述搅拌容器（4）底部设置有磁力转子（8），有利于进行搅拌，减少镓液与空气接触，所述搅拌容器顶部设置有密封盖（7），所述密封盖（7）由卡扣（5）固定，保持可拆卸性以及良好的气密性，所述密封盖（7）上部嵌有两个宝塔头（6），以便保持良好的气密性，所述宝塔头（6）上连接有导气管（3）、导管（9），所述导气管（3）、导管（9）分别连接气泵（2）与结晶分离容器（10），所述结晶分离容器（10）上部被电加热带（11）包裹、下部由水浴装置（14）保持相对低温，所述结晶分离容器（10）与水浴装置（14）里放有电子温度计（13），以随时监测所测流体温度，所述结晶装置由铁架台（15）固定。2.根据权利要求1所述的一种低熔点金属的回收提纯装置，其特征在于所述密封搅拌容器装置包括宝塔头（6），所述宝塔头（6）通过螺纹与密封盖（7）上部连接。3.根据权利要求1所述的一种低熔点金属的回收提纯装置，其特征在于所述密封搅拌容器装置包括密封盖（7），所述密封盖（7）由卡扣（5）固定在搅拌容器顶部，以便保持良好的气密性以及可拆卸性。4.根据权利要求1所述的一种低熔点金属的回收提纯装置，其特征在于所述搅拌容器和结晶容器由导管（9）连接，所述导管（9）穿过宝塔头（6）直达搅拌容器（4）底部，以便充分转移镓液。5.根据权利要求1所述的一种低熔点金属的回收提纯装置，其特征在于所述气泵（2）与搅拌容器（4）由导气管（3）连接，所述导气管（3）通过宝塔头...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗蓝韬，李杨阳，倪之贻，王升飞，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：
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