Технология индукционно-вакуумной дистилляции даёт возможность без использования химических процессов выделить чистые металлы из различных сплавов и смесей или разделить сплавы по фракциям в тех случаях, когда другие способы просто неприменимы, например, отделить платину от иридия. Чистота получаемого на выходе металла — 99.99% и более.
Установки индукционно-вакуумной дистилляции могут использоваться в процессах утилизации отходов, в аффинажных технологиях, в технологиях получения особо чистых и сверхчистых металлов, в процессах глубокой переработки техногенного сырья.
Области применения:
- очистка металлов, в том числе благородных, от примесей;
- разделение сплавов на составляющие фракции;
- извлечение ценных металлических компонентов из сложного вторичного сырья (например, переплавка керамики для извлечения металлов);
- переплавка отходов (стружка, лом) легко испаряющихся металлов, например, бериллия;
- получение сверхчистых монокристаллов иридия;
- извлечение компонентов из концентрата, полученного в результате обогащения рудного сырья.
Ограничением применения технологии является содержание фракций в основном составе (исходном сырье) менее 10%.
Нами разработаны и производятся установки индукционно-вакуумной дистилляции серии «ДУ», построенные на основе оригинальной конструкции технологического узла , позволяющего реализовать преимущества индукционного нагрева и вакуумной дистилляции.
Установка для процесса дистилляции в вакууме
1 — генератор 50 кВ, 8000 Гц
2 — блок печи
3 — вакуумный агрегат
5 — герметичная камера
6 — технологический узел
7 — холодильник
8 — индуктор
9 — устройство для зачистки поверхности холодильника
Принцип действия установки:
Металл в тигле расплавляется в вакууме, перегревается на некоторую величину и выдерживается при этой температуре необходимое время.
Контроль температуры расплава осуществляется пирометром через смотровое окно в камере и специальные закрывающиеся отверстия в холодильнике.
Время выдержки и время процесса дистилляции определяется технологом, исходя из состава сплава и его тепловых характеристик.
Далее нагрев выключается, в камеру напускается воздух, производится подъем холодильника и его разворот на 90° и снимается дистиллят (возгоны) в специальную емкость. Затем возгоны переплавляются в тигле либо на этой установке, либо на другой — специальной.
При необходимости возможна и другая последовательность действий: не выключая нагрева, поднимают холодильник и поворотом коаксиального токовода вокруг своей оси поворачивают индуктор с тиглем на 90°; при этом металл выливается в изложницу.
Установки серии «ДУ» имеют технологический узел оригинальной конструкции, который позволяет реализовать преимущества метода дистилляции и индукционного нагрева. Установки имеют широкие технологические возможности и высокую производительность.
Ограничением применения технологии является содержание фракций в основном составе (исходном сырье) менее 10%.
Области применения установок серии «ДУ»:
- получение чистых материалов;
- получение чистых благородных металлов;
- утилизация отходов;
- аффинажные технологии;
- глубокая переработка техногенного сырья;
- получение металлов платиновой группы.
Преимущества установок серии «ДУ»:
- универсальность — возможность обработки любых сплавов, смесей металлов;
- возможность переплавки без потерь легко летучих металлов, например, бериллия, осмия;
- минимум необратимых потерь металла в процессе дистилляции до 0,2-2%;
- высокая производительность процесса за счет перемешивания расплава при индукционном нагреве и оригинальной конструкции технологического узла;
- экологическая чистота;
- возможность проведения процесса как в вакууме, так и в контролируемой атмосфере в большом диапазоне давлений;
- возможность разлива содержимого тигля в изложницу без вскрытия технологической камеры;
- возможность проведения кристаллизации расплава по заданной программе;
- небольшие габариты, блочное исполнение — источники питания могут быть удалены от технологического узла на расстояние до 50 метров;
- простота и легкость в обслуживании.
Конечный продукт может быть получен в виде конденсата (осадок на поверхности конденсатора), либо в виде слитка, полученного в тигле или изложнице.
Разлив содержимого тигля в изложницу может осуществляться в вакууме, на воздухе или контролируемой атмосфере. Конструкция подвода питания к индуктору позволяет не прерывать питание индуктора во время опрокидывания тигля и повысить КПД установки.
- Размеры технологической камеры выбираются в соответствии с диаметром и объемом используемого тигля.
- Производительность установки определяется целью процесса, объемом тигля, его диаметром (площадью зеркала расплава), размерами охлаждаемого конденсатора.
- Выбор мощности и частоты зависит от области применения и количества обрабатываемого материала.
- Высокая производительность процесса реализуется за счет перемешивания расплава и применения оригинальной конструкции технологического узла.
- Установки модифицируются для решения каждой конкретной задачи.