UA78623C2 - Method of separating, meant for separation of metal powder from a slurry (variants) and separating system for realization the same - Google Patents

Description

Опис винаходу

Даний винахід стосується сепараційної системи та способу сепарації, проілюстрованих на Фіг.1 і 2 призначених для виробництва продукту за методом Армстронга (Аптвігопд), що розкритий і заявлений у патентах США МоМо5779761, 5958106 та 6409797, при цьому кожний з вищезгаданих патентів окремо та всі вони разом включені в даний опис шляхом посилання на них.

Основною метою даного винаходу є створення сепараційної системи, призначеної для здійснення процесу

Армстронга, розкритого в патентах США МоМо5779761, 5958106 та 6409797. 70 Інша мета даного винаходу полягає в створенні сепараційної системи безперервної дії.

Даний винахід складається з певних, принципово нових відмінних ознак у сполученні з відповідними складовими частинами, які в повному обсязі розглядаються в наведеному нижче описі винаходу, проілюстрованому прикладеними кресленнями, причому слід розуміти, що допускаються різні зміни в окремих подробицях, внесені в межах суті даного винаходу без жодної шкоди для будь-якої з переваг, забезпечуваних 712 даним винаходом.

На Фіг.1 представлене схематичне зображення сепараційної системи згідно з даним винаходом.

Система 10, згідно із даним винаходом, призначається для відокремлення такого продукту, як метал, сплав або кераміка, зокрема - назвемо лише для прикладу - такого як титан, від продуктів реакції, одержуваних при здійсненні процесу Армстронга. Хоча, у принципі, процес Армстронга може використовуватися застосовно до різноманітних екзотермічних реакцій, проте, практично він застосовується, в основному, по відношенню до металів, сумішей, сплавів та керамічних матеріалів, розкритих у вищезгаданих патентах. Продукт, одержуваний при здійсненні процесу Армстронга, є шламом надлишкового металу-відновника, вироблюваного металу та сплаву або керамічного матеріалу, а також солі, що утворюється в результаті реакції. Цей шлам повинен бути підданий сепарації для того, щоб різні його складові частини можна було потім направити на повторний цикл, а с одержаний метал, сплав або керамічний матеріал - відокремити від шламу та - якщо буде потреба - піддати Ге) пасивації.

Звертаючись до схематичного зображення системи та способу, які є предметом даного винаходу та проілюстровані на Фіг. 1, слід зазначити, що в системі 10 передбачається наявність джерела - винятково лише для прикладу - тетрахлориду титану 12, що вводиться в реактор 15 типу розкритого раніше в патентних о публікаціях стосовно до процесу Армстронга. Є живильний бак або резервуар 17, у якому зберігається запас с натрію (або іншого відновника) 18, звідки його перекачують за допомогою помпи 19 у реактор 15, де при підвищеній температурі утворюється шламовий продукт 20, що складається з відновника, подаваного в ее, надлишковій кількості, а також металу, сплаву або керамічного матеріалу та солі - все це вже описувалося Ге) раніше в патентах, включених в даний опис. 3о Одержаний шламовий продукт 20 переміщається в резервуар 25, який на ілюстрації зображений як в куполоподібний, але зовсім не обов'язково, щоб він мав саме цю конфігурацію, причому в резервуарі 25 передбачається наявність внутрішньої частини 26, у яку вводиться шламовий продукт 20. Є також фільтр 27 - краще, але зовсім необов'язково, циліндричний - який розташовується усередині зазначеної внутрішньої частини « 26 і визначає собою кільцевий простір 28, причому шламовий продукт 20 направляється безпосередньо З 50 усередину цього циліндричного фільтра 27. Передбачається також наявність кільцеподібного теплообмінника 29, с розташованого навколо резервуара 25 - і все це призначається для досягнення мети даного винаходу, яку з» розкрито нижче.

Крім того, резервуар 25 додатково включає також рухомий нижній затвор 30. Є також теплообмінні пластини 32, приєднані, як буде зазначено в наведеному нижче описі, до ізольованої нагрівальної системи 50.

Передбачається також наявність приймального резервуара 35, який знаходиться під резервуаром 25 і і герметично відокремлений від нього за допомогою рухомого нижнього затвора 30. Приймальний резервуар 35

Ге | має нахилену всередину нижню поверхню 36, що веде до дробарки 38 і засувки 39, які розташовані у випускному отворі 40 приймального резервуара 35. б Нарешті, передбачається наявність паропроводу 42, який зв'язує між собою верхню частину резервуара 25, а ка 20 більш конкретно - внутрішню його частину 26, та конденсаційний резервуар 45, причому зазначений конденсаційний резервуар має теплообмінну пластину 46, приєднану, як вказується у наведеному нижче описі, с» до ізольованої охолодної системи 60. Конденсатор 45 приєднаний до конденсаційного резервуара 49, а конденсат, що збирається там, направляється до живильного бака або резервуара 17 з натрієм.

До складу ізольованої нагрівальної системи 50 входить напірний бак 52 для текучого нагрівального 25 середовища, що перекачується за допомогою помпи 53 у нагрівач 53, як буде зазначено в наведеному нижче

ГФ) описі, що приєднаний як до теплообмінника 29, що оточує собою резервуар 25, так і до теплообмінних пластин юю 32 внутрішньої частини резервуара 25. Ізольована охолодна система 60 також обладнана напірним баком 62, помпою 63 та охолоджувачем 65, який служить для охолодження охолодного текучого середовища, що циркулює в ізольованому контурі та направляється до охолодних пластин 46, як буде зазначено в наведеному 60 нижче описі.

Під засувкою 39 та приймальним резервуаром 35 розташовується конвеєр 70 для одержуваного продукту, який має відбивну перегородку або розподільник злиплої маси неспресованого порошку 71, що звисає вниз до конвеєра 70. Зазначений конвеєр 70, на який із приймального резервуара 35 зсипаються метал, що утворився, сплав або керамічний матеріал та сіль, після видалення надлишкового металу-відновника, попадає в струмінь бо зустрічного потоку газу 77 - краще, але зовсім необов'язково, кисню та аргону - подаваного нагнітачем 75, що сполучається із джерелом 76 кисню та з джерелом інертного газу, приміром, такого, як аргон. Передбачається також наявність теплообмінника 79, що сполучається з нагнітачем 75, забезпечуючи тим самим охолодження киснево-аргонової суміші 77 по мірі її подачі у вигляді зустрічного потоку стосовно металу, що утворився, сплаву або керамічному матеріалу, які знаходяться на конвеєрі 70, завдяки чому забезпечується контакт одержаних частинок продукту з киснем, необхідний для нейтралізації металу, що утворився, сплаву або керамічного матеріалу, але досить обмежений для того, щоб не допустити забруднення вироблюваного матеріалу.

Як зображено на схемі технологічного процесу, представленій на Фіг.1, є безліч витратомірів 81, 70 розподілених по всій системі відповідно до існуючих вимог, добре відомих у даній області техніки. Крім того, є також датчики тиску 86 і редукційні клапани 89, розташовані там, де це потрібно, в повній відповідності із практикою, що існує в даній області техніки. Передбачається також наявність зворотного клапана 91 фільтра, що призначається для промивання фільтра 27 у випадку виникнення такої потреби. Крім цього, додатково є також велика кількість різноманітних стандартних запірних клапанів 93, розташованих у межах контуру пропонованої /5 бистеми відповідно до існуючих вимог, як пояснюється нижче. Передбачається наявність вакуумної помпи 95, призначеної для створення розрідження в резервуарі 25, як буде роз'яснено далі, а мнемонічне позначення під номером позиції 100 вказує на можливість одночасної роботи певної множини таких саме або аналогічних систем, при цьому слід мати на увазі, що на прикладеному кресленні показаний лише один-єдиний реактор 15 та один резервуар-віддільник 25, тоді як у промисловій установці, розрахованій на широкомасштабне виробництво, 2о може передбачатися наявність певної множини реакторів 15, що працюють одночасно, причому кожен такий реактор 15 може мати не один, а кілька резервуарів-віддільників 25, кількість яких визначається залежно від відповідних техніко-економічних показників з урахуванням звичайних міркувань, що приймаються до уваги при визначенні масштабів виробництва.

Продукт 20 виходить з реактора 15 і по трубопроводу 110 надходить у резервуар 25 через верхню його сч ов частину. Хоча на ілюстрації показано, що трубопровід 110 вводиться над фільтром 27, проте, було б краще, щоб трубопровід 110 і фільтр 27 були взаємно розташовані один щодо одного так, щоб шлам 20 надходив у зону і) фільтра 27, яка знаходиться нижче його верху, або в центрі фільтра, або ж в обидві ці зони одночасно. Як вже було відзначено раніше в зазначених тут вище патентах, зміст яких включений в опис даного винаходу, шламовий продукт 20 складається з металу-відновника, який міститься в ньому в надлишковій кількості, солі, що с зо утворюється в результаті реакції, і власне продукту реакції, яким у даному конкретному прикладі здійснення даного винаходу є титан, що є присутнім у шламі у вигляді твердих частинок. Продукт 20 у вигляді шламу, що с виходить з реактора 15, знаходиться при підвищеній температурі, яка залежить від кількості надлишкового Ге металу-відновника, присутнього в цьому продукті, його теплоємності та від інших факторів, що мають місце в реакторі 15 під час здійснення процесу Армстронга. Перебуваючи усередині резервуара 25, фільтр 27 частково со займає собою внутрішню частину 26 резервуара 25, причому зазначена внутрішня частина підігрівається, але не ї- обов'язково, за допомогою кільцеподібного теплообмінника 29. Шламовий продукт 20 направляється у внутрішню частину фільтра 27, де шлам контактує з теплообмінними пластинами 32.

У нагрівальній системі 50 рідкий теплоносій, що знаходиться в пластинах 32, проходить разом з рідким теплоносієм кільцеподібного теплообмінника 29 по трубопроводу 111 у трубопровід 112, який з'єднує запас « текучого середовища, використовуваного як рідкий теплоносій, що міститься в напірному баці 52, з з с теплообмінником 55. Текуче середовище рухається з нагрівача 55 і проходить через теплообмінні пластини 32 за

Й рахунок перекачування його за допомогою помпи 53 по мірі того, як нагріте текуче середовище, використовуване и?» як рідкий теплоносій, витікає з теплообмінника 55 по трубопроводу 113, повертаючись назад у теплообмінні пластини 32 та (або) направляючись у кільцеподібний теплообмінник 29. Оскільки нагрівальна система 50 має замкнутий контур, як текуче середовище, що виконує функції рідкого теплоносія, може використовуватися -І метал-відновник, застосовуваний у реакторі 15, або яка-небудь інша речовина. Для прикладу можна назвати натрієво-калієвий сплав, тому що він має низьку температуру плавлення, однак як рідкий теплоносій може бути со також застосоване будь-яке інше текуче середовище, придатне для його використання із цією метою. За

Ге» допомогою відповідних клапанів 93 регулюється потік текучого середовища, використовуваного як рідкий теплоносій, що витікає з нагрівача 55 і направляється або в теплообмінник 29, або в пластини 32, або ж в ю обидва ці пристрої відразу. Краще, щоб пластини 32 розташовувалися порівняно близько одна до одної на 4) відстані декількох дюймів між собою - для того щоб більша кількість тепла передавалася ними злиплій масі неспресованого порошку, що утворюється по мірі випаровування надлишкового металу-відновника. Крім того, при більш близькому розташуванні пластин 32 одна до одної зменшується довжина шляху, який має долати ов теплота, а також довжина шляху, по якому проходить надлишкова кількість металу-відновника, що перебуває в пароподібному стані, через утворювану злиплу масу неспресованого порошку, завдяки чому забезпечується (Ф) відповідне скорочення часу, потрібного для дистиляції надлишкового металу-відновника та видалення його з ка резервуара 25. Точний розмір відстані між пластинами 32 визначається залежно від цілого ряду факторів, у тому числі - але не обмежуючись тільки ними - від таких факторів, як сумарна площа поверхні пластин, коефіцієнт бор теплопередачі пластин, кількість випаровуваного металу-відновника та перепад температур між внутрішньою та зовнішньою сторонами пластин.

Коли шламовий продукт 20 виходить з реактора 15, він перебуває під тиском, при якому працює реактор 15, що звичайно досягає приблизно двох атмосфер. Шламовий продукт 20 надходить усередину фільтра 27 під підвищеним тиском і, в результаті впливу власної ваги, метал-відновник, що перебуває в рідкому стані, 65 просочується крізь фільтр 27 у кільцевий простір 28 і по трубопроводу 120 подається в резервуар 17. Рушійною силою для здійснення цієї частини процесу сепарації є власна вага шламового продукту та перепад тисків між реактором 15 і внутрішнім тиском, створюваним помпою 19. Якщо буде потрібно, то в кільцевому просторі 28 під час роботи установки може бути створене розрідження, яке сприяє видаленню металу-відновника, що перебуває в рідкому стані, або із цією ж метою може бути збільшений тиск у резервуарі 25 під час переходу металу-відновника у рідкоплинний стан. Після того як при здійсненні вищезгаданого процесу через фільтр 27 стече досить велика кількість рідкого металу, редукційний клапан 89 закривається, а також закриваються всі інші клапани 93, що ізолюють резервуар 25, після чого відкривається відповідний клапан 93, що веде до вакуумної помпи 95, в результаті чого у внутрішній частині 26 резервуара 25 створюється розрідження.

Нагрівальне текуче середовище (рідке або пароподібне, наприклад, пари натрію) направляється в теплообмінні 7/0 пластини 32 для того, щоб викликати кипіння залишкового металу-відновника 18, в результаті чого утворюється відфільтрований осад. Температура в резервуарі 25 підвищується в достатньому ступені для того, щоб забезпечити остаточне випаровування залишкового металу-відновника 18, що міститься в ньому у рідкому виді, який відводиться по каналу 42 у конденсаційний резервуар 45. При цьому потрібно, щоб канал 42 мав порівняно великий діаметр для того, щоб забезпечувалася можливість швидкого вакуумування внутрішньої частини 26 /5 резервуара 25. Оскільки перепад тисків між резервуаром 25 і конденсаційним резервуаром 45 під час випаровування металу-відновника 18 підтримується на низькому рівні, спостерігаються високі значення питомого об'єму та низькі значення масообміну, що й вимагає наявності каналу 42, який має великий діаметр. Кипіння металу-відновника з боку кожуха забезпечується завдяки теплообміну з нагрітим текучим середовищем, яке знаходиться з боку труби.

Режим роботи кільцеподібного теплообмінника 29 витримується - але не обов'язково - таким чином, щоб рідке середовище, що просочується, перебувало в кільцевому просторі 28 при досить високій температурі, при якій забезпечується його гарна плинність, та (або) забезпечується додаткове підведення тепла до резервуара 25 для того, щоб сприяти випаровуванню надлишкової кількості металу-відновника із внутрішньої частини цього резервуара. Після того як пари металу-відновника, що знаходиться в рідкому стані, будуть повністю видалені з сч ов Внутрішньої частини 26 резервуара 25, там залишається лежати відфільтрований зі шламу 20 осад у вигляді злиплої маси неспресованого порошку. Відповідні клапани 93 при цьому закриваються, і вакуумна помпа 95 і) роз'єднується із системою.

У конденсаційному резервуарі 45 теплообмінні пластини 45 розташовуються таким чином, щоб забезпечувати охолодження парів металу-відновника, що надходять до нього. Охолодна система 60 працює за со зо схемою замкнутого контуру та підтримує досить низьку температуру для того, щоб відбувалася конденсація парів металу-відновника, що надходять у конденсаційний резервуар 45, з утворенням при цьому конденсату, с який витікає з конденсаційного резервуара, як це буде розкрито далі в наведеному нижче описі. Охолодна «о система 60 включає охолоджувач 65, розглянутий раніше в наведеному тут описі, а також помпу 62. Охолодне середовище виходить з охолоджувача 65 по трубопроводу 114, що підведений до теплообмінних пластин 46, і со далі виходить звідти по трубопроводу 115, що приєднується до трубопроводу 116, який зв'язує між собою ї- напірний бак 62 та охолоджувач 65. Як схематично показано на Фіг.1, рідкий теплоносій, використовуваний у нагрівальній системі 50 та в охолодній системі 60, може бути одним й тим самим, або можна передбачити застосування різних теплоносіїв у системах 50 та 60, які можуть мати роздільне або ж взаємозв'язане виконання.

Як резервуар 25, так і конденсаційний резервуар 45 працюють, щонайменше, частину часу в захисній « атмосфері аргону або якого-небудь іншого інертного газу, придатного для використання з цією метою, причому в с аргон надходить з відповідного його джерела 85, тиск у якому безперервно контролюється за допомогою датчика . 86, при цьому джерело 85 інертного газу (аргону) з'єднується з конденсаційним резервуаром 45 за допомогою и?» трубопроводу 117, причому конденсаційний резервуар 45 сполучається також з резервуаром 25 за допомогою відповідного каналу 42 збільшеного розміру. Крім того, як можна бачити на наведеній ілюстрації, кожна з двох бИСсТтем - нагрівальна система 50 та охолодна система 60 - обладнана своєю власною помпою, відповідно, 53 та -І 63. Як передбачається стосовно до схеми, зображеної на Фіг.1, як нагрівальне та охолодне текучі середовища може краще - але не обов'язково - використовуватися натрієво-калієвий сплав завдяки своїй низькій температурі со плавлення, і в альтернативному варіанті здійснення даного винаходу цей же сплав може також бути б застосований як метал-відновник, що знаходиться або в рідкій, або в пароподібній фазі, як розкривається в даному описі. де Після видалення достатньої кількості металу-відновника 18 зі шламу 20 за допомогою фільтра 27 з сю відведенням металу-відновника, що видаляється, по каналу 42, залишається суміш титанового продукту у порошкоподібному виді із сіллю, що утворилася в процесі проведення екзотермічної реакції в реакторі 15.

Оскільки одержувана в результаті злипла маса неспресованого порошку має менший об'єм, ніж шламовий ов продукт 20, що надходить, то при відкриванні рухомого нижнього затвора 30 ця злипла маса неспресованого порошку падає вниз із фільтра 27 у приймальний резервуар 35, після чого суміш солі з титаном продовжує

Ф) падати далі вниз, потрапляючи звідти в дробарку 38, куди зісковзує по похилих нижніх стінках 36 резервуара. У ка тому випадку, коли ця злипла маса неспресованого порошку не буде досить легко падати вниз самостійно, можливе застосування різних стандартних механізмів, що викликають вібрацію, або відповідних механізмів, що бо Забезпечують руйнування злиплої маси неспресованого порошку, сприяючи переміщенню злиплої маси неспресованого порошку в приймальний резервуар 35. Усередині приймального резервуара З5, як зазначено, створюється атмосфера інертного газу та підтримується приблизно атмосферний тиск і, після того як злипла маса неспресованого порошку пройде крізь дробарку 38, вона потрапляє на вихід, або у випускний отвір, 40, звідки зазначена злипла маса неспресованого порошку проходить далі вниз через засувку 39 і попадає на 65 Конвеєр 70. Є розподільник злиплої маси неспресованого порошку, або відбивна перегородка, 71, розташована далі за ходом руху зазначеної маси стосовно засувки 39 і призначена для того, щоб здійснювати більш-менш рівномірний розподіл злиплої маси неспресованого порошку, завдяки чому забезпечується необхідний контакт цього порошку із сумішшю 77 інертних газів, краще - аргону та кисню, які рухаються зустрічним потоком щодо напрямку руху вироблюваного продукту, при цьому відбувається пасивування та охолодження титанового порошку. Хоча на Фіг.1 і показано, що конвеєр 70 має горизонтальне розташування, проте, певні переваги можуть бути одержані також у тому випадку, коли даний конвеєр рухається угору з невеликим нахилом, що є своєрідним заходом безпеки на випадок, якщо відбудеться падіння затвора 30, і тоді надлишковий метал-відновник не буде текти в напрямку до відповідного устаткування для промивання водою. Крім цього, при такому розташуванні конвеєра можуть бути також одержані й відповідні переваги з виробничих витрат, 7/о забезпечувані в результаті розміщення устаткування для промивання вироблюваного продукту водою на одному рівні із сепараційним устаткуванням.

Охолодження та пасивування здійснюються в охолоджувачі 79 за допомогою нагнітача 75, який забезпечує подачу охолодженої суміші аргону та кисню по каналу 121 на обдув вироблюваного продукту, причому на представленій схемі видно, що зустрічний потік аргону та кисню стосовно напрямку руху вироблюваного /5 продукту має найвищу концентрацію кисню в тому місці, де цей потік зустрічається з вже пасивованим та охолодженим титаном, що рухається назустріч йому, завдяки чому зводиться до мінімуму загальна кількість кисню, споживаного в процесі пасивування. Кисень направляється в пропоновану систему з його джерела 76 через клапан 93 і по трубопроводу 122, а його концентрація, як правило, витримується в межах приблизно від 0,195 до приблизно 395 мас. Суміш пасивованого титану та солі потім подається у відповідну систему для промивання водою, яка на наведеній схемі не показана. У пропонованій системі передбачається застосування різних витратомірів 81, конкретне розташування яких визначається існуючими вимогами, і, крім того, є також відповідні редукційні клапани 89 та датчики тиску 86. Фільтр обладнаний клапаном 91 для протитечійного його промивання, який розташований таким чином, щоб забезпечувалася можливість протитечійного промивання фільтра 27 у випадку, коли буде потрібно промити цей фільтр таким способом Через його засмічення, або коли с протитечійне промивання фільтра потрібно буде провести з якої-небудь іншої причини. Стандартні технічні вузли, приміром, клапани 93, вакуумна помпа 95 і датчики тиску 86 розміщаються відповідно до існуючих вимог. і)

Мнемонічне позначення 100 вказує на можливість одночасної або послідовної роботи паралельних систем, які ідентичні або аналогічні всій запропонованій системі 10 у цілому, що представлена на прикладеній тут ілюстрації, або якій-небудь окремій її частині. со зо При здійсненні процесу Армстронга, виробництво відповідного металу, сплаву або керамічного матеріалу відбувається безперервно протягом усього часу, поки здійснюється подача в реактор відповідних реагентів. с

Даний винахід спрямований на створення сепараційної системи, пристрою для здійснення сепарації та способу Ге сепарації, які дозволяють проводити сепарацію або безперервно, або послідовними партіями, і якими передбачається можливість, настільки швидкого перемикання за допомогою відповідного клапанного керування со з5 З одного режиму роботи на іншій, що забезпечується практично будь-яка необхідна тривалість робочого процесу. ча

Метою даного винаходу є створення сепараційної системи, пристрою для здійснення сепарації та способу сепарації, які забезпечували б можливість експлуатації реактора (реакторів) 15 у складі промислової установки, розрахованої на широкомасштабне виробництво, при безперервному здійсненні виробничого процесу або ж при випуску продукції окремими економічними партіями. Скорочення витрат часу на дистиляцію « одержуваної продукції, здійснювану в резервуарі 25, відіграє важливу роль для забезпечення економічної з с експлуатації промислової установки, і саме економічними міркуваннями диктується вибір остаточних розмірних показників, кількості та конфігурації застосовуваних сепараційних систем та інших виробничих систем. Хоча ;» опис даного винаходу розглядає виробництво порошкоподібного титану, проте, даний винахід може бути також застосований при сепарації будь-якого іншого металу, сплаву металів або керамічного матеріалу, виробництво яких грунтується на застосуванні процесу Армстронга або яких-небудь інших промислових процесів. -І Показаний тут механізм нагрівання заснований на використанні теплообміну, здійснюваного за допомогою відповідного текучого середовища, однак як нагрівачі можуть використовуватися також і різні електричні або со інші еквівалентні їм нагрівальні пристрої, які всі включені в даний опис винаходу шляхом посилання на них.

Ге» Показаний тут нижній затвор 30 має шарнірне кріплення та випускається в промислових масштабах. Затвор 30

Може бути закріплений у закритому положенні та переміщатися у відкрите положення за допомогою відповідного де гідроприводу; однак можливо також і застосування затворів ковзного типу, приміром, таких як відповідні сю засувки, які випускаються промислово і включені в даний опис винаходу шляхом посилання на них. Хоча в даному описі винаходу показано, що реактор 20 виконаний окремо від резервуара 25, проте, до даного винаходу можуть бути внесені рядовим фахівцем в цій області відповідні технічні зміни, приміром, такі як - але без обмеження ними - поєднання реактора 20 з резервуаром 25. Хоча резервуар 35 ілюструється тут у вигляді лише одного варіанта його виконання, проте, резервуар 35 може бути порівняно легко виконаний також у вигляді

Ф) труби. Крім того, дробарка 38 може бути також розташована в резервуарі 25, або між резервуаром 25 та ка резервуаром 35. Крім того, злипла маса неспресованого порошку, що утворюється у фільтрі 27, може бути поруйнована ще до того, як з неї буде видалений рідкий метал, або під час видалення з неї рідкого металу, або бо вже після того, як цей метал буде з неї видалений. Аналогічно, під інертною навколишньою атмосферою розуміється також вакуум, а не лише інертний газ. Важливою ознакою даного винаходу є розділення резервуарів 25 та 35 один від одного, завдяки чому в кожному з них буде створюватися своя особлива навколишня атмосфера. Тобто, у жодному з цих резервуарів не може бути присутнім кисень, що забруднює створювану в них атмосферу. 65 В одному з конкретних варіантів здійснення даного винаходу, реактор 15, розрахований на продуктивність в 2млн. фунтів порошкоподібного титану або ж порошкоподібного сплаву на рік, потребує застосування двох резервуарів 25 висотою 14 футів і діаметром 7 футів кожний, обладнаних відповідним клапанним коруванням, причому такий реактор 15 працював би безперервно увесь час, а по заповненні одного з резервуарів 25 відбувалося б автоматичне перемикання подачі шламового продукту з реактора на другий такий резервуар 25.

При цьому час, потрібний для заповнення кожного резервуара 25, повинен бути таким саме або трохи більшим, ніж час, який витрачається на те, щоб здійснити перехід у рідкоплинний стан, дистиляцію та вакуумування в такому ж резервуарі 25.

Для того, щоб здійснити зміну продуктивності реактора 15, потрібно всього лише просто провести відповідні інженерні розрахунки з метою визначення розмірів та кількості резервуарів 25 і пов'язаного з ними 7/0 устаткування та сепараційних систем. Даний винахід, як він розкритий тут, дозволяє організувати безперервне виробництво та сепарацію металевого або керамічного порошку, тоді як конкретний приклад здійснення винаходу, розглянутий у даному описі, дозволяє безперервно проводити сепарацію у двох або ж, у крайньому випадку, у трьох резервуарах 26, якими забезпечується кожен реактор 16. При наявності певної множини реакторів, загальна кількість резервуарів 25 і належного до них відповідного устаткування та сепараційних /5 бистем була 6, імовірно, в 2-3 рази більше загальної кількості реакторів.

Даний винахід розкривається вище на прикладі кращого варіанта його здійснення, але при цьому слід розуміти, що можуть бути внесені різні зміни, які стосуються окремих його елементів у межах суті даного винаходу без жодної шкоди для забезпечуваних їм переваг.

Claims (1)

1. Формула винаходу

   1. Спосіб сепарації, призначений для відокремлення металевого порошку від шламу, що містить рідкий метал, металевий порошок та сіль, при якому вводять шлам в перший резервуар, де створюють атмосферу сч інертного газу та/"або вакуумну атмосферу, придатну для забезпечення відокремлення рідкого металу від металевого порошку та солі, по суті звільняючи сіль та металевий порошок від рідкого металу, переміщують сіль (о) та металевий порошок, що звільнені по суті від рідкого металу, до другого резервуара, у якому створюють атмосферу інертного газу, в подальшому обробляють сіль та металевий порошок, забезпечуючи одержання пасивованого металевого порошку, звільненого по суті від солі та рідкого металу. со зо 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що атмосфера інертного газу є атмосферою аргону.

   З. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що сіль та металевий порошок перед пасивуванням піддають с дробленню з утворенням шматків, що мають діаметр менш ніж приблизно 5 см. «со

   4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що рідкий метал відокремлюють від солі та металевого порошку в першому резервуарі, як у вигляді рідини, так і у вигляді пари. (2,0)

   5. Спосіб за п. 4, який відрізняється тим, що пари рідкого металу переміщують з першого резервуара в чн конденсаційний резервуар, у якому створюють атмосферу інертного газу.

   6. Спосіб за п. 4, який відрізняється тим, що рідкий метал є лужним металом або лужноземельним металом, або сумішшю цих металів.

   7. Спосіб за п. 6, який відрізняється тим, що сіль є галоїдною сполукою. « 20 8. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що металевий порошок є порошком титану або титанового сплаву. з с 9. Спосіб за п. 8, який відрізняється тим, що порошок титану або титанового сплаву є матеріалом марки СР 1

   -Ср.4. :з» 10. Спосіб за п. 9, який відрізняється тим, що металевий порошок має частинки діаметром приблизно від 0,1 мкм до приблизно 10 мкм.

   11. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що пасивування здійснюють на конвеєрі. -І 12. Спосіб за п. 11, який відрізняється тим, що металевий порошок безперервно охолоджують та пасивують.

   13. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що в процесі сепарації металевого порошку, який по суті не бо містить солі та рідкого металу, атмосфера в першому та другому резервуарах захищена від забруднення киснем. ФО 14. Спосіб сепарації, призначений для відокремлення металевого порошку від шламу, що містить рідкий 50р Метал, сіль і металевий порошок, який одержують шляхом введення парів металевої галоїдної сполуки на рівні, їмо) розташованому нижче поверхні рідкого металу, викликаючи при цьому екзотермічну реакцію, в результаті якої «Фо» утворюються сіль та металевий порошок у присутності рідкого металу в кількості, що перевищує необхідну стехіометричну кількість, який передбачає введення шламу в перший резервуар, у якому створюють атмосферу інертного газу та/"або вакуумну атмосферу, що забезпечує фільтрацію та випаровування рідкого металу з Металевого порошку та солі, які забезпечують відокремлення рідкого металу від металевого порошку та солі, переміщують пари рідкого металу в конденсаційний резервуар, у якому створюють атмосферу інертного газу, (Ф) забезпечуючи перетворення в ньому парів рідкого металу на рідину, яку направляють на повторний цикл для ГІ використання її в процесі виробництва додаткових кількостей металевого порошку, переміщують сіль та металевий порошок, звільнені по суті від рідкого металу, до другого резервуара, у якому створюють атмосферу во інертного газу, в подальшому обробляють сіль та металевий порошок, забезпечуючи одержання пасивованого металевого порошку, звільненого по суті від солі та рідкого металу.

   15. Спосіб за п. 14, який відрізняється тим, що шлам нагрівають у першому резервуарі шляхом його контакту з теплообмінником, розташованим усередині першого резервуара, через який за допомогою помпи проганяють рідкий теплоносій. 65 16. Спосіб за п. 14, який відрізняється тим, що пари рідкого металу, що надходять з першого резервуара, охолоджують шляхом їхнього контакту з теплообмінником, розташованим усередині конденсаційного резервуара, через який за допомогою помпи проганяють рідкий теплоносій.

   17. Спосіб за п. 14, який відрізняється тим, що перший резервуар нагрівають за допомогою внутрішнього та зовнішнього теплообмінників.

   18. Спосіб за п. 14, який відрізняється тим, що шлам вводять усередину керамічного фільтра, який розташовують усередині першого резервуара, причому рідкий метал пропускають крізь керамічний фільтр та випускають з першого резервуара.

   19. Спосіб за п. 14, який відрізняється тим, що атмосфера інертного газу, що створюють в першому та другому резервуарах, є атмосферою аргону. 70 20. Спосіб за п. 19, який відрізняється тим, що в конденсаційному резервуарі створюють атмосферу аргону.

   21. Спосіб за п. 14, який відрізняється тим, що в процесі сепарації металевого порошку, який по суті не містить солі та рідкого металу, атмосфера в першому та другому резервуарах захищена від забруднення киснем.

   22. Сепараційна система, призначена для відокремлення металевого порошку від шламу, що містить рідкий метал, сіль і металевий порошок, який одержано шляхом введення парів металевої галоїдної сполуки на рівні, 7/5 розташованому нижче поверхні рідкого металу, викликаючи при цьому екзотермічну реакцію, в результаті якої утворюються сіль та металевий порошок у присутності рідкого металу в кількості, що перевищує необхідну стехіометричну кількість, яка включає перший резервуар, у якому створено атмосферу інертного газу і який сполучено з нагрівачем та фільтром для відфільтровування рідкого металу від шламу та для нагрівання рідкого металу до випаровування рідкого металу із солі та металевого порошку з утворенням при цьому Відфільтрованого осаду злиплої маси солі та неспресованого металевого порошку, конденсаційний резервуар, призначений для створення атмосфери інертного газу, який сполучено зі згаданим першим резервуаром, призначеним для одержання звідти парів металу та для перетворення їх на рідкий метал, другий резервуар, призначений для створення атмосфери інертного газу, який сполучено через відповідну засувку зі згаданим першим резервуаром, виконаним з можливістю отримання звідти відфільтрованого осаду злиплої маси солі та сч об Ннеспресованого металевого порошку, дробарку, розташовану усередині згаданого другого резервуара, виконаного з можливістю створення атмосфери інертного газу, або сполучену із цим резервуаром та призначену і) для дроблення відфільтрованого осаду злиплої маси солі та неспресованого металевого порошку, секцію охолодження-пасивації, призначену для отримання роздробленого відфільтрованого осаду злиплої маси солі та неспресованого металевого порошку, а також механізм, виконаний у вигляді засувок, що розташований між со зо згаданими першим і другим резервуарами та між згаданим другим резервуаром і згаданою секцією охолодження-пасивації і призначений для запобігання потраплянню забруднюючого повітря усередину згаданих с першого та другого резервуарів під час переміщення відфільтрованого осаду злиплої маси солі та Ге неспресованого металевого порошку зі згаданого першого резервуара до згаданої секції охолодження-пасивації.

   23. Система за п. 22, яка відрізняється тим, що згаданий нагрівач, що сполучено із згаданим першим со з5 резервуаром, у якому створено атмосферу інертного газу, розташований усередині згаданого резервуара. ча

   24. Система за п. 23, яка відрізняється тим, що згаданий нагрівач, розташований усередині згаданого першого резервуара, сполучено із джерелом рідкого теплоносія, виділеним - але не обов'язково - спеціально лише для постачання згаданого нагрівача рідким теплоносієм.

   25. Система за п. 22, яка відрізняється тим, що згаданий фільтр, який сполучено зі згаданим першим « 0 резервуаром, виконаним з можливістю створення атмосфери інертного газу, розташовано усередині згаданого с резервуара.

   . 26. Система за п. 25, яка відрізняється тим, що згаданий фільтр є фільтром, який утворює разом зі згаданим а першим резервуаром, виконаним з можливістю створення атмосфери інертного газу, кільцевий простір, для просочення до нього рідкого металу, а також тим, що вона додатково містить канал, що сполучено зі згаданим кільцевим простором і призначено для переміщення рідкого металу зі згаданого першого резервуара, у якому -І створено атмосферу інертного газу, до приймального резервуара для рідкого металу, усередині якого створено атмосферу інертного газу. со 27. Система за п. 22, яка відрізняється тим, що атмосфера інертного газу, створювана в згаданих першому та б другому резервуарах, є атмосферою аргону.

   28. Система за п. 27, яка відрізняється тим, що атмосфера інертного газу, створювана в згаданому о конденсаційному резервуарі, є атмосферою аргону. 4) 29. Система за п. 28, яка відрізняється тим, що згаданий конденсаційний резервуар, у якому створено атмосферу інертного газу, сполучено з резервуаром, у якому створено атмосферу аргону, який використано як інертний газ, призначеним для збирання рідкого металу, утворюваного з парів металу, що конденсуються.

   30. Система за п. 22, яка відрізняється тим, що згаданий конденсаційний резервуар сполучено із джерелом рідкого теплоносія, виділеним - але не обов'язково - спеціально лише для постачання згаданого конденсаційного Ф) резервуара рідким теплоносієм. ка 31. Система за п. 22, яка відрізняється тим, що згадана засувка, розташована між згаданими першим і другим резервуарами, у яких створено атмосферу інертного газу, має шарнірне кріплення та виконана з можливістю бо Відкривання усередину згаданого другого резервуара, у якому створено атмосферу інертного газу.

   32. Система за п. 22, яка відрізняється тим, що згадані перший та другий резервуари сполучені один з одним та виконані за одне ціле. б5