Устройство для рафинирования галлия высокотемпературной обработкой в вакууме Советский патент 1980 года по МПК C22B58/00 

I

Изобретение отнрсится к металлургии галлия и может быть использовано для аппаратурного оформления процесса очистки галлия дистилляцией.

Известно устройство для рафинирования галлия высокотемпературной обработкой в вакууме, включающее тигель, нагреватель и конденсатор. Конденсатор выполнен в виде полок с отверстиями, на которых конденсируется и повторно дистиллируется очищаемый металл 1.

Недостатки устройства заключаются в низкой производительности его и малой степени очистки при однократной дистилляции.

Целью изобретения является повышение производительности и степени чистоты получаемого металла.

Поставленная цель достигается тем, что тигель снабжен крышкой с отверстием, конденсатор выполнен в виде водоохлаждаемого патрубка с заслонкой и закреплен в днише тигля соосно с отверстием в крышке.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство включает графитовый тигель I, нагреватели 2 с тепловыми экранами 3, крышку 4 тигля 1 с отверстием, заслонку 5 со штоком 6, водоохлаждаемый патрубокконденсатор 7. Все указанные элементы

выполнены из графита и монтируются в вакуумной камере.

Устройство работает следуюш,им образом.

Исходный галлий загружается в тигель 1 и вакуумная камера откачивается до давления 1-10- мм рт. ст. Процесс рафинирования проводится при давлении 5-10- мм рт. ст. Первоначально заслонка 5 опуш,ена вниз и закрывает отверстие патрубка-конденсатора 7, отверстие в крышке 4 тигля открыто. Температура металла в тигле при помощи нагревателей повышается до значения 1000-1050С, при которой в течение I-2 ч проводится процесс удаления легколетучих примесей. Их удаление из объема тигля 1 происходит через открытое отверстие в крышке 4 тигля в объем вакуумной камеры.

Затем заслонка 5 поднимается и закрывает отверстие в крышке 4 тигля. Отверстие патрубка-конденсатора 7 открывается. Увеличением мощности нагревателей температура расплава повышается до 1250°С, при которой происходит дистилляция рафинируемого галлия. Пары металла конденсируются в жидкости на стенках патрубкаконденсатора 7 и стекают в приемник рафинированного металла. После завершения процесса шток 6 заслонки 5 может быть

отсоединен от штока подъемного механизма и с тнгля 1 снята крышка 4 для удаления из него остатка металла носле дистилляции, а также для загрузки в тигель новой порции исходного металла.

Исиытания устройства показывают возможность достижения более глубокой очистки галлия цо сравнению с известным. Устройство обеспечивает нроизводительность процесса дистилляции около 2 при выходе годного около 80%. Иснользование одного тигля для термообработки и дистилляции галлия значительно упрощает конструкцию по сравнению с известной.

Формула изобретения

Устройство для рафинирования галлия высокотемпературной обработкой в вакууме, включающее тигель, нагреватель и конденсатор, отл ич а ю щееся тем, что, с целью повыщения производительности и степени чистоты получаемого металла, тигель снабжен крышкой с отверстием конденсатор выполнен в виде воДоохлаждаемого патрубка с заслонкой й- закреплён в днище тигля соосно с отверстием В кры.Шк;е. :

Источники информации, ; принятые во внимание ири экспертизе 1. Z. Horuba, W. leske, М. Kusowski, Меtoda oczyszczania qalu do czystosci 99,9999%, «Prace Naukowe Instytutu Chemii Nieorqauiczuej i Metalurgii, Pierwiastkow Pzadkich, Politechniki Wroctowskicj, Nr. 17, 1973, c. 395-403.