激光提炼装置及激光提炼方法制造方法及图纸

一种激光提炼装置，具备：放置氧化化合物的、设置于处理室内的载物台；对于放置在所述载物台的氧化化合物，以加至该氧化化合物的沸点以上的温度为条件而照射激光的照射单元；使根据由所述照射单元照射的激光而蒸发的非氧蒸发物附着的附着载体；朝所述处理室内导入防止所述非氧蒸发物变成氧化化合物的气体的导入单元。能够控制所述附着载体使其位于能够使所述非氧蒸发物在变成氧化化合物之前附着于所述附着载体的位置，从而从氧化化合物中有效地收集氧以外的蒸发物。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种激光提炼装置，具备：放置氧化化合物的、设置于处理室内的载物台；对于放置在所述载物台的氧化化合物，以加至该氧化化合物的沸点以上的温度为条件而照射激光的照射单元；使根据由所述照射单元照射的激光而蒸发的非氧蒸发物附着的附着载体；朝所述处理室内导入防止所述非氧蒸发物变成氧化化合物的气体的导入单元。能够控制所述附着载体使其位于能够使所述非氧蒸发物在变成氧化化合物之前附着于所述附着载体的位置，从而从氧化化合物中有效地收集氧以外的蒸发物。【专利说明】本申请是申请日为2009年10月27日、申请号为200980153079.9、专利技术名称为“激光提炼装置及激光提炼方法”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种，尤其涉及一种无需利用电或者化石燃料的燃烧进行加热，即可实现局部超高温，从而高效率地分解金属化合物，且能够实现金属的分离、提炼的激光提炼装置以及激光提炼方法。
技术介绍
专利文献I公开了一种由本申请的专利技术人提出的有效使用可再生能源，在回收反应能量的同时生成氢气的氢生成装置。该氢生成装置包括:保持金属元素的反应容器；用于向所述反应容器供给水的贮水槽；加热所述金属元素和所述水接触的部分而加热所述金属元素的激光器；回收由所述金属元素和所述水的反应生成的氢气和反应能量的氢输出管。专利文献1:日本特开2007-145686号公报
技术实现思路
技术问题众所周知，对于金属氧化物等的氧化化合物，使用激光等手段将温度提高到其氧化化合物的沸点以上时，金属氧`化物中金属和氧之间的化学结合会被断开。不过，对于金属氧化物仅照射激光时，化学结合被断开之后的金属在升华之后若与空气中的氧等接触，则与该氧重新结合，再次成为金属氧化物。但是，为避免这种现象而在从金属氧化物提取的金属与空气中的氧结合之前收集金属的操作却难以实现。因此，本专利技术的目的在于从氧化化合物中有效地收集氧以外的蒸发物。技术方案为了解决上述问题，本专利技术的激光提炼装置，具备:放置氧化化合物的、设置于处理室内的载物台；对于放置在所述载物台的氧化化合物，以提供该氧化化合物的沸点以上的温度为条件而照射激光的照射单元；使根据由所述照射单元照射的激光而蒸发的非氧蒸发物附着的附着载体。在此，本说明书中使用的“提炼”不限于狭义的从粗金属中去除杂质从而得到纯度高的物质的含义，而是从广义上表示的从各种金属氧化物中去除氧，以及从氧化硅中去除氧的含义。而且，作为金属氧化物的例子，有氧化铁、氧化镁、氧化铝，氧化铜，氧化钛等。还可具备朝所述处理室内导入氮气、氩气、氦气、氖气、或其他非活性气体等的导入单元，以防止所述非氧蒸发物变成氧化化合物。并且，代替这些，或者在此基础上使所述附着载体位于能够使所述非氧蒸发物在变成氧化化合物之前附着于所述附着载体的位置。并且，优选为具备使所述氧化化合物的激光照射位置和所述附着载体保持预定距离的保持单元。这是为了防止通过激光照射而产生蒸发物，其结果氧化化合物的体积变小，从而照射到氧化化合物的激光的焦距产生变化。据此，对于氧化化合物可以准确地施加其沸点以上的温度。并且，优选为具备使所述氧化化合物和所述附着载体相对移动的移动单元。这种方式，可以防止附着载体中的非氧蒸发物变成氧化化合物。所述激光可以是利用包含太阳光的能源的固体激光、气体激光或者半导体激光。据此，实现由太阳光或自然能源生成的激光，而无需使用源自化石燃料的电源，因此可以进行绿色环保的新概念的提炼。并且，为了增大蒸发物的收集量，优选使用多个激光照射装置，并使各个激光照射氧化化合物的不同的位置。除所述附着载体以外，具备使从所述氧化化合物蒸发的氧蒸发物附着的氧用附着载体。具体来讲，作为附着载体和氧用附着载体分别使用阴极电极和阳极电极，通过将其连接到电源等而产生电场，从而使非氧蒸发物附着在附着载体上，使氧附着在氧用附着载体上。即，例如作为氧化化合物选择氧化镁(MgO)时，若朝该氧化镁照射所需激光，则会产生Mg+和0_，因此对于这些的产生空间施加如上的电场时，Mg+被吸引到作为附着载体的阴极电极，O—被吸引到作为氧用附着载体的阳极电极。不过，也可通过产生磁场来代替电场，从而有效地收集蒸发物。并且，作为所述附着载体，可使用由与所述非氧蒸发物相同的元素构成的物体。例如，附着载体由镁板形成，且氧化化合物为氧化镁的情况。据此，通过在该物体上附着相同元素的蒸发物，可以增加其体积和重量。并且，本专利技术的激光提炼方法为，对放置在处理室内的载物台上的氧化化合物，以提供该氧化化合物的沸点以上的温度为条件，照射激光，以取得蒸发的非氧蒸发物的方法。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术实施方式一的激光提炼装置的模式构成图；图2是本专利技术实施方式二的激光提炼装置的模式构成图；图3是本专利技术实施方式三的激光提炼装置的模式构成图；图4是本专利技术实施方式四的激光提炼装置的模式构成图；图5是检查图1等的激光提炼装置的附着载体4的附着物成分的检查装置的模式图；图6是示出碳和氧化镁的摩尔比与还原效率以及能源效率之间的关系的图表；图7是示出硅和氧化镁的摩尔比与还原效率以及能源效率之间的关系的图表；图8是示出改变图1的处理室I内的压强时所测到的还原效率以及能源效率的变化的测定结果的图表；图9是示出根据图4所示的激光提炼装置的实验结果的图表；图10是本专利技术实施方式五的激光提炼装置的模式构成图。符号说明:1为处理室，2为入射窗，3为反射镜，4为附着载体，5为容器，7为捕集单元，9为透镜阵列。【具体实施方式】以下，参照附图来说明本专利技术的实施方式。另外，对于各图，相同的部分采用相同的符号。(实施方式一)图1是本专利技术实施方式一的激光提炼装置的模式构成图。图1中示出有通常被称为腔室(chamber)的处理室I。处理室I安装有排气泵P，以执行处理室I内的排气。而且，处理室I中设有未图示的气体导入管，可以向处理室I中导入氮气、氩气、氦气、氖气或其他非活性气体。并且，处理室I中设有放置着例如圆筒状的容器5的载物台21。容器5容纳有各种金属氧化物或者氧化硅等的氧化化合物。氧化化合物的性质不受限制，例如可以是固体状的物质，也可以是粉末状的物质。本实施方式中，作为氧化化合物采用粉末状的氧化镁。另外，载物台21安装有能使载物台21旋转或者能使载物台21升降的电机M。载物台21的旋转是为了使激光分散地照射到氧化化合物而进行的处理。载物台21的升降是为了使激光以相同的光斑直径照射到氧化化合物而进行的处理。从而，应该知晓这些处理不是非实施不可的。在容器5的上方，隔着预定距离S配置有可以附着氧化化合物的蒸发物的附着载体4。本实施方式中，蒸发物在其冷却过程中，通过碰撞到附着载体4而附着在附着载体4上。另外，在图1中示出附着载体4为板状的实施例，但是如同后面叙述的实施方式，可采用各种形状的附着载体4。并且，附着载体4可采用任何材料，只要该材料满足不会因附着在该附着载体4的蒸发`物的热量而熔解的耐热条件即可。在本实施方式中，附着载体4使用铜板。而且，附着载体4形成有不遮挡从激光照射装置L照射的激光的孔22。在图1中，孔22的形成角度与激光平行，但是不局限于该角度，只要激光能到达容器5内的氧化化合物即可。在此，预定距离S为，例如作为氧化化合物采用氧化镁时，能够在从容器5内的氧化镁升华本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光提炼装置，具备：载物台，放置氧化化合物和还原剂，且设置于处理室内；激光照射单元，对于放置在所述载物台的氧化化合物和所述还原剂，以施加所述氧化化合物的沸点以上的温度为条件而照射激光；附着载体，附着有因所述激光而蒸发的所述氧化化合物的非氧元素的物质。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：矢部孝，崔吉乐巴桑达西，佐藤雄二，
申请(专利权)人：伊莱特控股有限公司，
类型：发明
国别省市：