JPH10273741A - 溶融金属蒸留装置 - Google Patents
溶融金属蒸留装置Info
- Publication number
- JPH10273741A JPH10273741A JP9097969A JP9796997A JPH10273741A JP H10273741 A JPH10273741 A JP H10273741A JP 9097969 A JP9097969 A JP 9097969A JP 9796997 A JP9796997 A JP 9796997A JP H10273741 A JPH10273741 A JP H10273741A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- molten metal
- gas
- container
- metal
- vessel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 63
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 63
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 44
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 20
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims description 27
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 4
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 abstract description 17
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 abstract description 17
- 238000007670 refining Methods 0.000 abstract description 9
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 abstract description 5
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 26
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 25
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 10
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 4
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000001883 metal evaporation Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 装置の大型化を伴うことなく、蒸発効率を向
上してその精製能力を向上することが可能な改良された
溶融金属蒸留装置を提供する。 【解決手段】 容器１０の内部に蒸留精製すべき低・中
温溶融金属を収容して、その内外から電気ヒータ２０で
加熱して加熱溶融して蒸発させる。一方、容器１０から
延びた導管の先端に蒸留水銀を貯留するタンク４０を取
り付け、真空ポンプにより排気・減圧する。これによ
り、容器１０内で蒸発された金属蒸気は導管を通り、周
囲に冷媒配管３０を設けた凝縮器で冷却・凝縮され、蒸
留金属が貯留タンク４０内に得られる。なお、この容器
１０内には、ガス配管１５を介してヘッダー部（ガス発
泡部）１６が浸漬され、ガス加熱ヒータ６０によって湯
温よりも高い温度に加熱した不活性ガスが溶融金属中に
注入される。これにより、溶融金属を加熱しながらガス
バブリングを行い、蒸発効率を大幅に向上して精製能力
を向上する。
上してその精製能力を向上することが可能な改良された
溶融金属蒸留装置を提供する。 【解決手段】 容器１０の内部に蒸留精製すべき低・中
温溶融金属を収容して、その内外から電気ヒータ２０で
加熱して加熱溶融して蒸発させる。一方、容器１０から
延びた導管の先端に蒸留水銀を貯留するタンク４０を取
り付け、真空ポンプにより排気・減圧する。これによ
り、容器１０内で蒸発された金属蒸気は導管を通り、周
囲に冷媒配管３０を設けた凝縮器で冷却・凝縮され、蒸
留金属が貯留タンク４０内に得られる。なお、この容器
１０内には、ガス配管１５を介してヘッダー部（ガス発
泡部）１６が浸漬され、ガス加熱ヒータ６０によって湯
温よりも高い温度に加熱した不活性ガスが溶融金属中に
注入される。これにより、溶融金属を加熱しながらガス
バブリングを行い、蒸発効率を大幅に向上して精製能力
を向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶融金属を蒸留精
製するための溶融金属蒸留装置に関し、特に、水銀や亜
鉛などの蒸気圧の高い低・中温溶融金属を蒸留精製する
ための溶融金属蒸留装置に関する。
製するための溶融金属蒸留装置に関し、特に、水銀や亜
鉛などの蒸気圧の高い低・中温溶融金属を蒸留精製する
ための溶融金属蒸留装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、金属の蒸発現象を利用した金属精
製法は、水銀（Ｈｇ）や亜鉛（Ｚｎ）などの蒸気圧高い
低・中温溶融金属について行われており、加熱減圧して
金属蒸気を発生し、これを水冷したレトルトにて凝縮さ
せて蒸留する加熱減圧法が用いられている。なお、金属
の加熱減圧法にガスを注入して（いわゆる、バブリン
グ）蒸発面積を大きくして蒸発促進を図っている場合も
ある。
製法は、水銀（Ｈｇ）や亜鉛（Ｚｎ）などの蒸気圧高い
低・中温溶融金属について行われており、加熱減圧して
金属蒸気を発生し、これを水冷したレトルトにて凝縮さ
せて蒸留する加熱減圧法が用いられている。なお、金属
の加熱減圧法にガスを注入して（いわゆる、バブリン
グ）蒸発面積を大きくして蒸発促進を図っている場合も
ある。
【０００２】すなわち、一般的な加熱減圧法による蒸留
精製の原理は、添付の図４及び図５にも示すように、加
熱によって蒸気圧を高め、減圧によって沸点を下げ、減
圧する真空ポンプ側に蒸気流を導き、その蒸気流路に水
冷凝縮器を設置して、金属蒸気を凝集するものである。
更に、蒸発を促進するために不活性ガスを液体金属中に
吹き込み、蒸発面積を増加して効率を上げることも行わ
れている。
精製の原理は、添付の図４及び図５にも示すように、加
熱によって蒸気圧を高め、減圧によって沸点を下げ、減
圧する真空ポンプ側に蒸気流を導き、その蒸気流路に水
冷凝縮器を設置して、金属蒸気を凝集するものである。
更に、蒸発を促進するために不活性ガスを液体金属中に
吹き込み、蒸発面積を増加して効率を上げることも行わ
れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術になる金属精製法では、容器中で溶融された
液状の金属は自然対流により循環するだけであることか
ら、容器外の火炎やヒータから容器を通して液体金属に
伝えられる熱の伝導はあまり良くなく（水よりは良い
が）、そのため、蒸発効率が悪く、その精製能力を向上
することが出来ないという問題点があった。これは、一
般に金属の融点と沸点との差は大きく、特に、蒸留精製
が行われる低・中温溶融金属では、その沸点は融点に比
較してかなり高い場合が多い。そして、かかる蒸留精製
法では、容器内での溶融液体金属の蒸発面は液上面（表
面）の１つだけしかなく、熱伝導はあまり良好でない場
合には、液体金属の温度が沸点以上にまで上昇せず、沸
点以下の温度では、蒸発効率が悪くなっていたことによ
る。
た従来技術になる金属精製法では、容器中で溶融された
液状の金属は自然対流により循環するだけであることか
ら、容器外の火炎やヒータから容器を通して液体金属に
伝えられる熱の伝導はあまり良くなく（水よりは良い
が）、そのため、蒸発効率が悪く、その精製能力を向上
することが出来ないという問題点があった。これは、一
般に金属の融点と沸点との差は大きく、特に、蒸留精製
が行われる低・中温溶融金属では、その沸点は融点に比
較してかなり高い場合が多い。そして、かかる蒸留精製
法では、容器内での溶融液体金属の蒸発面は液上面（表
面）の１つだけしかなく、熱伝導はあまり良好でない場
合には、液体金属の温度が沸点以上にまで上昇せず、沸
点以下の温度では、蒸発効率が悪くなっていたことによ
る。
【０００４】また、容器内にガス配管を浸漬して、この
容器下部よりガスバブリングを行うことにより、蒸発す
べき気層表面を増やそうということが行われているが、
しかしながら、このような試みでは、気層表面積を増大
させるために供給ガスが多くなり、液体金属を冷却して
しまう。さらに、供給ガスによって減圧効果が少なくな
り、そのため、減圧するための真空ポンプの容量がどん
どん大きくなってしまうという欠点もあった。
容器下部よりガスバブリングを行うことにより、蒸発す
べき気層表面を増やそうということが行われているが、
しかしながら、このような試みでは、気層表面積を増大
させるために供給ガスが多くなり、液体金属を冷却して
しまう。さらに、供給ガスによって減圧効果が少なくな
り、そのため、減圧するための真空ポンプの容量がどん
どん大きくなってしまうという欠点もあった。
【０００５】そこで、本発明では、上記の従来技術にお
ける問題点を解消し、装置の大型化を伴うこともなく、
蒸発効率を向上してその精製能力を向上することが可能
な改良された溶融金属蒸留装置を提供することを目的と
する。
ける問題点を解消し、装置の大型化を伴うこともなく、
蒸発効率を向上してその精製能力を向上することが可能
な改良された溶融金属蒸留装置を提供することを目的と
する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記の
目的を達成するため、内部に金属を収容する容器と、前
記容器内の金属を加熱溶融して蒸発させる加熱手段と、
前記容器内で蒸発した溶融金属の蒸気を冷却して凝縮さ
せ、もって、金属を蒸留する溶融金属蒸留装置であっ
て、上記容器内の溶融金属内にガス配管を浸漬し、さら
に、前記ガス配管に前記溶融金属の湯温よりも高い温度
に加熱した不活性ガスを供給しながら、前記溶融金属中
に前記加熱不活性ガスを注入し、ガスバブリングを行う
溶融金属蒸留装置が提案される。
目的を達成するため、内部に金属を収容する容器と、前
記容器内の金属を加熱溶融して蒸発させる加熱手段と、
前記容器内で蒸発した溶融金属の蒸気を冷却して凝縮さ
せ、もって、金属を蒸留する溶融金属蒸留装置であっ
て、上記容器内の溶融金属内にガス配管を浸漬し、さら
に、前記ガス配管に前記溶融金属の湯温よりも高い温度
に加熱した不活性ガスを供給しながら、前記溶融金属中
に前記加熱不活性ガスを注入し、ガスバブリングを行う
溶融金属蒸留装置が提案される。
【０００７】さらに、本発明によれば、前記した溶融金
属蒸留装置において、前記容器内を、前記不活性ガスに
よるガスバブリングを行う室を他と区画して設けた。
属蒸留装置において、前記容器内を、前記不活性ガスに
よるガスバブリングを行う室を他と区画して設けた。
【０００８】また、本発明によれば、前記した溶融金属
蒸留装置において、さらに、前記容器内の溶融金属を電
磁的に撹拌するための電磁撹拌手段を設けた。
蒸留装置において、さらに、前記容器内の溶融金属を電
磁的に撹拌するための電磁撹拌手段を設けた。
【０００９】すなわち、本発明では、上記従来の一般的
な装置においてはその容器中の溶融液体金属は自然対流
の状態であり、十分に循環されていないとの認識に基づ
いて、これを改善すべく、この液体金属を循環してや
る。これにより、容器から供給される熱伝達は数倍以上
に改善され、大幅に蒸発を促進して精製能力を向上し
た。
な装置においてはその容器中の溶融液体金属は自然対流
の状態であり、十分に循環されていないとの認識に基づ
いて、これを改善すべく、この液体金属を循環してや
る。これにより、容器から供給される熱伝達は数倍以上
に改善され、大幅に蒸発を促進して精製能力を向上し
た。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、添付の図面を参照しながら説明する。まず、図１に
は、本発明の一の実施の形態になるヒータ外装型の溶融
金属蒸留装置が示されており、なお、この蒸留装置は、
特に水銀（Ｈｇ）を蒸留するための装置である。
て、添付の図面を参照しながら説明する。まず、図１に
は、本発明の一の実施の形態になるヒータ外装型の溶融
金属蒸留装置が示されており、なお、この蒸留装置は、
特に水銀（Ｈｇ）を蒸留するための装置である。
【００１１】この図１において、符号１０は、その内部
に蒸留する低・中温溶融金属、ここでは水銀を内部に収
容するための容器を示しており、この容器１０は、例え
ばステンレス（ＳＵＳ）あるいはセラミックなどを所定
の形状に、具体的には、図示のように、その中央底部１
１が上方に盛り上がり、その周囲に環状の凹部１２を形
成したものである。そして、この容器１０の底部及び／
又はその周囲には、例えば電気ヒータ２０が外装されて
おり、これにより、容器１０内部の水銀を加熱して蒸発
させるものである。なお、図中の符号１３は、上記容器
１０の内部に水銀を注入するための水銀注入管であり、
また、符号１４は、上記容器１０内の水銀表面の上方に
設けられた水銀飛散粒防止板であり、符号５０は上記容
器１０の周囲を覆うように設けられた保温材である。
に蒸留する低・中温溶融金属、ここでは水銀を内部に収
容するための容器を示しており、この容器１０は、例え
ばステンレス（ＳＵＳ）あるいはセラミックなどを所定
の形状に、具体的には、図示のように、その中央底部１
１が上方に盛り上がり、その周囲に環状の凹部１２を形
成したものである。そして、この容器１０の底部及び／
又はその周囲には、例えば電気ヒータ２０が外装されて
おり、これにより、容器１０内部の水銀を加熱して蒸発
させるものである。なお、図中の符号１３は、上記容器
１０の内部に水銀を注入するための水銀注入管であり、
また、符号１４は、上記容器１０内の水銀表面の上方に
設けられた水銀飛散粒防止板であり、符号５０は上記容
器１０の周囲を覆うように設けられた保温材である。
【００１２】また、この容器１０の壁面は容器を覆うよ
うに上方に延長しており、さらに、その先端部は管状の
導管となって横方向に湾曲しており、その先端部の導管
の周囲には水等の冷媒（冷却水）を通す配管３０が設け
られている。すなわち、その冷媒配管３０により凝縮器
を形成しており、その下方には、凝縮により得られた蒸
留水銀を貯留するタンク（蒸留金属貯留タンク）４０が
取り付けられている。また、図中の符号３１は、上記凝
縮器の下流の管内に設けられた細管束である。一方、図
にも示すように、上記タンク４０の側壁の一部にも配管
４５が取り付けられており、この配管４５はフィルター
４６を通して図示しない真空ポンプへ導かれている。す
なわち、この真空ポンプにより、上記タンク４０内の排
気・減圧が行われている。
うに上方に延長しており、さらに、その先端部は管状の
導管となって横方向に湾曲しており、その先端部の導管
の周囲には水等の冷媒（冷却水）を通す配管３０が設け
られている。すなわち、その冷媒配管３０により凝縮器
を形成しており、その下方には、凝縮により得られた蒸
留水銀を貯留するタンク（蒸留金属貯留タンク）４０が
取り付けられている。また、図中の符号３１は、上記凝
縮器の下流の管内に設けられた細管束である。一方、図
にも示すように、上記タンク４０の側壁の一部にも配管
４５が取り付けられており、この配管４５はフィルター
４６を通して図示しない真空ポンプへ導かれている。す
なわち、この真空ポンプにより、上記タンク４０内の排
気・減圧が行われている。
【００１３】そして、本発明によれば、上記容器１０の
環状の凹部１２内には、水銀（Ｈｇ）中に浸漬して、そ
の内部には例えばアルゴン（Ａｒ）などの不活性ガスを
供給するガス配管１５が容器１０の外部から導かれ、環
状の凹部に沿って配置されているヘッダー部（ガス発泡
部）１６に導かれている。なお、このヘッダー部１６の
外壁には多数の管通孔が開口されている。さらには、上
記ガス配管１５に、上記アルゴンなどの不活性ガスを加
熱して供給するためのガス加熱ヒータ６０が容器１０の
外部に設けられている。加えて、上記容器１０の周囲に
は、例えば交流電流を印加することにより回転磁界を発
生させるための誘導コイル７０が配置されている。
環状の凹部１２内には、水銀（Ｈｇ）中に浸漬して、そ
の内部には例えばアルゴン（Ａｒ）などの不活性ガスを
供給するガス配管１５が容器１０の外部から導かれ、環
状の凹部に沿って配置されているヘッダー部（ガス発泡
部）１６に導かれている。なお、このヘッダー部１６の
外壁には多数の管通孔が開口されている。さらには、上
記ガス配管１５に、上記アルゴンなどの不活性ガスを加
熱して供給するためのガス加熱ヒータ６０が容器１０の
外部に設けられている。加えて、上記容器１０の周囲に
は、例えば交流電流を印加することにより回転磁界を発
生させるための誘導コイル７０が配置されている。
【００１４】続いて、上記にその構成を説明した本発明
になる水銀（Ｈｇ）用溶融金属蒸留装置の動作につい
て、やはり、上記図１を参照しながら説明する。まず、
容器１０内に水銀（Ｈｇ）を入れ、その後、電気ヒータ
２０に通電を行って容器１０を介して加熱する。これに
より、容器１０内に水銀は沸点に達し、蒸発する。な
お、この時、水銀表面の上方に設けられた水銀飛散粒防
止板１４により、蒸発ガスが跳ね飛ばす水銀の液滴粒を
ここで止められる。
になる水銀（Ｈｇ）用溶融金属蒸留装置の動作につい
て、やはり、上記図１を参照しながら説明する。まず、
容器１０内に水銀（Ｈｇ）を入れ、その後、電気ヒータ
２０に通電を行って容器１０を介して加熱する。これに
より、容器１０内に水銀は沸点に達し、蒸発する。な
お、この時、水銀表面の上方に設けられた水銀飛散粒防
止板１４により、蒸発ガスが跳ね飛ばす水銀の液滴粒を
ここで止められる。
【００１５】上記のように、この容器１０内で蒸発した
水銀蒸気は、上記真空ポンプによって配管４５を通して
引かれ、容器１０の上方に延長して設けられた導管を通
り、その周囲に冷媒配管３０を設けた凝縮器に導かれ、
そこで冷却されて凝縮され、蒸留水銀が得られる。そし
て、この得られた蒸留水銀は、上記タンク４０内に貯留
されることとなる。
水銀蒸気は、上記真空ポンプによって配管４５を通して
引かれ、容器１０の上方に延長して設けられた導管を通
り、その周囲に冷媒配管３０を設けた凝縮器に導かれ、
そこで冷却されて凝縮され、蒸留水銀が得られる。そし
て、この得られた蒸留水銀は、上記タンク４０内に貯留
されることとなる。
【００１６】そして、本発明によれば、上記容器１０の
環状の凹部１２内に設けられたガス配管１５には、ガス
加熱ヒータ６０によって高温に加熱された不活性ガスが
供給されることから、上記容器１０内の水銀中にこの不
活性ガスが噴出されて、いわゆる、ガスバブリングを行
って蒸発すべき気層表面を増やし、さらには、これによ
り、液体金属を循環して容器から供給される熱伝達を大
幅に改善する。この時、水銀中に噴出される不活性ガス
は、上記ガス加熱ヒータ６０によって高温に加熱されて
いることから、液体金属を冷やすこともなく、むしろ加
熱しながら蒸発を促進して精製能力を向上することとな
る。
環状の凹部１２内に設けられたガス配管１５には、ガス
加熱ヒータ６０によって高温に加熱された不活性ガスが
供給されることから、上記容器１０内の水銀中にこの不
活性ガスが噴出されて、いわゆる、ガスバブリングを行
って蒸発すべき気層表面を増やし、さらには、これによ
り、液体金属を循環して容器から供給される熱伝達を大
幅に改善する。この時、水銀中に噴出される不活性ガス
は、上記ガス加熱ヒータ６０によって高温に加熱されて
いることから、液体金属を冷やすこともなく、むしろ加
熱しながら蒸発を促進して精製能力を向上することとな
る。
【００１７】また、この時、さらに、上記容器１０の周
囲に設けた誘導コイル７０に交流電流などを印加して回
転磁界を発生させることにより、容器１０内の液体金属
である水銀を撹拌する。このことにより、容器１０内で
水銀を十分に循環し、これによっても、蒸発を促進して
精製能力をさらに向上させることが可能となる。
囲に設けた誘導コイル７０に交流電流などを印加して回
転磁界を発生させることにより、容器１０内の液体金属
である水銀を撹拌する。このことにより、容器１０内で
水銀を十分に循環し、これによっても、蒸発を促進して
精製能力をさらに向上させることが可能となる。
【００１８】次に、図２には、ヒータ内・外装型の溶融
金属蒸留装置が示されている。なお、このヒータ内・外
装型の溶融金属蒸留装置では、上記容器１０の外周に設
けられた電気ヒータ２０に加えて、さらに、容器内部に
も電気ヒータ２５などの加熱手段を、例えば容器１０の
底部に、溶融金属中に浸漬して配置したものである。ま
た、このヒータ内・外装型の溶融金属蒸留装置では、上
記不活性ガスによるバブリングを行うためのヘッダー部
（ガス発泡部）１６は、そのバブリングによるヒータか
らの伝熱特性の悪化を回避するため、容器内部の上記電
気ヒータ２５の上方に配置されていることを除いて、上
記図１の実施の形態と同様である。
金属蒸留装置が示されている。なお、このヒータ内・外
装型の溶融金属蒸留装置では、上記容器１０の外周に設
けられた電気ヒータ２０に加えて、さらに、容器内部に
も電気ヒータ２５などの加熱手段を、例えば容器１０の
底部に、溶融金属中に浸漬して配置したものである。ま
た、このヒータ内・外装型の溶融金属蒸留装置では、上
記不活性ガスによるバブリングを行うためのヘッダー部
（ガス発泡部）１６は、そのバブリングによるヒータか
らの伝熱特性の悪化を回避するため、容器内部の上記電
気ヒータ２５の上方に配置されていることを除いて、上
記図１の実施の形態と同様である。
【００１９】また、このヒータ内・外装型の溶融金属蒸
留装置でも、容器１０内で蒸発した水銀蒸気が、冷媒配
管３０を設けた凝縮器に導かれて凝縮され、蒸留水銀が
タンク４０内に得られ、この時、水銀中に噴出される不
活性ガスは、上記ガス加熱ヒータ６０によって高温に加
熱されていることから、液体金属を冷やすこともなく、
むしろ加熱しながら蒸発を促進して精製能力を向上する
こととなる。
留装置でも、容器１０内で蒸発した水銀蒸気が、冷媒配
管３０を設けた凝縮器に導かれて凝縮され、蒸留水銀が
タンク４０内に得られ、この時、水銀中に噴出される不
活性ガスは、上記ガス加熱ヒータ６０によって高温に加
熱されていることから、液体金属を冷やすこともなく、
むしろ加熱しながら蒸発を促進して精製能力を向上する
こととなる。
【００２０】続いて、図３には、本発明の他の実施の形
態になる溶融金属蒸留装置が示されている。なお、この
蒸留装置では、図にも明らかなように、上記容器１０の
底部には、上記のような環状の凹部は設けられておら
ず、平坦になっている。また、この容器１０の底部の外
側と内側には、それぞれ外装型の電気ヒータ２０と浸漬
型の電気ヒータ２５とが配置されている。
態になる溶融金属蒸留装置が示されている。なお、この
蒸留装置では、図にも明らかなように、上記容器１０の
底部には、上記のような環状の凹部は設けられておら
ず、平坦になっている。また、この容器１０の底部の外
側と内側には、それぞれ外装型の電気ヒータ２０と浸漬
型の電気ヒータ２５とが配置されている。
【００２１】そして、この他の実施の形態では、上記容
器１０の内部には、いわゆるガスリフト作用を行うため
の構造が施されている。すなわち、容器１０の内部に
は、断面略「Ｌ」字状の流路仕切り板１７が設けられ、
もって、その内部は図の左右に仕切られ、区画されてい
る。そして、上記ヘッダー部（ガス発泡部）１６は、図
の容器１０左側の底面付近に配置され、ここで不活性ガ
スを容器１０内の液状の金属内に噴出してバブリングを
行う。
器１０の内部には、いわゆるガスリフト作用を行うため
の構造が施されている。すなわち、容器１０の内部に
は、断面略「Ｌ」字状の流路仕切り板１７が設けられ、
もって、その内部は図の左右に仕切られ、区画されてい
る。そして、上記ヘッダー部（ガス発泡部）１６は、図
の容器１０左側の底面付近に配置され、ここで不活性ガ
スを容器１０内の液状の金属内に噴出してバブリングを
行う。
【００２２】かかる構成によれば、液状金属内に噴出さ
れた不活性ガスは、上記容器１０内の流路仕切り板１７
により仕切られて区画された一方の室（図３では左側の
室）内を上方に向かって上昇する。そのため、室内の液
体金属には、この不活性ガスの上昇により上方に向かっ
て押し上げる駆動力が発生することとなる。この液体金
属を上方に向かって押し上げる駆動力により、図の矢印
で示すような液体金属の流れが発生し、容器１０内部の
液体金属がさらに積極的に循環されることとなる。この
ことにより、容器１０の底部の加熱手段からの熱伝達が
大幅に改善され、大幅に蒸発を促進して精製能力を向上
することが可能になる。
れた不活性ガスは、上記容器１０内の流路仕切り板１７
により仕切られて区画された一方の室（図３では左側の
室）内を上方に向かって上昇する。そのため、室内の液
体金属には、この不活性ガスの上昇により上方に向かっ
て押し上げる駆動力が発生することとなる。この液体金
属を上方に向かって押し上げる駆動力により、図の矢印
で示すような液体金属の流れが発生し、容器１０内部の
液体金属がさらに積極的に循環されることとなる。この
ことにより、容器１０の底部の加熱手段からの熱伝達が
大幅に改善され、大幅に蒸発を促進して精製能力を向上
することが可能になる。
【００２３】このように、この他の実施の形態では、上
記の誘導コイル７０などの比較的高価な部材を使用する
ことなく、安価に、容器内部の液体金属を撹拌する手段
を得ることが可能になる。なお、この時にも、上記の実
施の形態と同様に、不活性ガスのガスバブリングにより
蒸発すべき気層表面を増やすこととなり、また、上記不
活性ガスはガス加熱ヒータ６０によって高温加熱されて
いることから、液体金属を冷やすこともなく、むしろ加
熱しながら容器内の溶融金属の蒸発を促進して、精製能
力を向上することとなる。
記の誘導コイル７０などの比較的高価な部材を使用する
ことなく、安価に、容器内部の液体金属を撹拌する手段
を得ることが可能になる。なお、この時にも、上記の実
施の形態と同様に、不活性ガスのガスバブリングにより
蒸発すべき気層表面を増やすこととなり、また、上記不
活性ガスはガス加熱ヒータ６０によって高温加熱されて
いることから、液体金属を冷やすこともなく、むしろ加
熱しながら容器内の溶融金属の蒸発を促進して、精製能
力を向上することとなる。
【００２４】なお、上記図１乃至図３に示した実施の形
態では、容器１０内部の液体金属中に噴出される不活性
ガスは上記ガス加熱ヒータ６０によって高温加熱される
が、この不活性ガスの加熱温度は、容器中の液体金属の
温度よりも高く設定することが好ましい。すなわち、こ
れにより、容器中の液体金属温度より供給ガス温度を高
くすればする程、液体金属への熱供給が出来て、高温ガ
ス気泡中に溶け込む蒸気量が増え、蒸気発生量が増えて
蒸発効率が良くなる。また、この不活性ガスの圧力は、
容器内圧と液体金属の水頭との吹き込みガスの水力学的
圧損（すなわち、液体金属の液圧に打ち勝つ最小限の圧
力とする）に打ち勝つだけの最小圧とすることが好まし
い。
態では、容器１０内部の液体金属中に噴出される不活性
ガスは上記ガス加熱ヒータ６０によって高温加熱される
が、この不活性ガスの加熱温度は、容器中の液体金属の
温度よりも高く設定することが好ましい。すなわち、こ
れにより、容器中の液体金属温度より供給ガス温度を高
くすればする程、液体金属への熱供給が出来て、高温ガ
ス気泡中に溶け込む蒸気量が増え、蒸気発生量が増えて
蒸発効率が良くなる。また、この不活性ガスの圧力は、
容器内圧と液体金属の水頭との吹き込みガスの水力学的
圧損（すなわち、液体金属の液圧に打ち勝つ最小限の圧
力とする）に打ち勝つだけの最小圧とすることが好まし
い。
【００２５】また、上記貯留タンク４０の側壁に配管４
５を介して設けられる真空ポンプの排気量は、容器１０
内の液体金属の蒸発量に、ヘッダー部（ガス発泡部）１
６からの吹く込みガス量を加えた量よりも大きくしなけ
ればならないことは当然である。さらに、上記の実施の
形態では、蒸留精製すべき金属として水銀（Ｈｇ）につ
いてのみ述べたが、しかしながら、本発明はこれのみに
限られることなく、さらには、亜鉛（Ｚｎ）などの蒸気
圧の高い低・中温溶融金属にも適用することが可能であ
ることは言うまでもない。また、その加熱手段について
も、上記の実施の形態では、電気ヒータについてのみ述
べたが、特に、外装型の加熱手段としては、上記の電気
ヒータに限られず、火炎を利用したヒータであって、高
周波電磁誘導加熱による誘導炉であってもよい。
５を介して設けられる真空ポンプの排気量は、容器１０
内の液体金属の蒸発量に、ヘッダー部（ガス発泡部）１
６からの吹く込みガス量を加えた量よりも大きくしなけ
ればならないことは当然である。さらに、上記の実施の
形態では、蒸留精製すべき金属として水銀（Ｈｇ）につ
いてのみ述べたが、しかしながら、本発明はこれのみに
限られることなく、さらには、亜鉛（Ｚｎ）などの蒸気
圧の高い低・中温溶融金属にも適用することが可能であ
ることは言うまでもない。また、その加熱手段について
も、上記の実施の形態では、電気ヒータについてのみ述
べたが、特に、外装型の加熱手段としては、上記の電気
ヒータに限られず、火炎を利用したヒータであって、高
周波電磁誘導加熱による誘導炉であってもよい。
【００２６】
【発明の効果】以上の詳細な説明からも明らかなよう
に、本発明になる溶融金属蒸留装置によれば、その蒸発
効率を大幅に向上して精製能力を向上することが可能で
あり、かつ、そのための手段も比較的簡単で、装置の大
型化を伴うこともなく、安価に実現することを可能にす
るという優れた効果を発揮する。
に、本発明になる溶融金属蒸留装置によれば、その蒸発
効率を大幅に向上して精製能力を向上することが可能で
あり、かつ、そのための手段も比較的簡単で、装置の大
型化を伴うこともなく、安価に実現することを可能にす
るという優れた効果を発揮する。
【図１】本発明の一実施の形態になるヒータ外装型の溶
融金属蒸留装置の構造を説明する全体断面図である。
融金属蒸留装置の構造を説明する全体断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態になるヒータ内・外装型
の溶融金属蒸留装置の構造を説明する断面図である。
の溶融金属蒸留装置の構造を説明する断面図である。
【図３】本発明の他の実施の形態になる溶融金属蒸留装
置の構造を説明する断面図である。
置の構造を説明する断面図である。
【図４】従来の一般的な加熱減圧法による蒸留精製装置
の構造と原理を説明するための図である。
の構造と原理を説明するための図である。
【図５】やはり、従来の一般的な加熱減圧法による蒸留
精製装置の構造と原理を説明するための図である。
精製装置の構造と原理を説明するための図である。
１０ 容器 １５ ガス配管 １６ ヘッダー部（ガス発泡部） ２０ 電気ヒータ ３０ 冷媒配管 ４０ タンク（蒸留金属貯留タンク） ６０ ガス加熱ヒータ ７０ 誘導コイル
Claims (3)
- 【請求項１】 内部に金属を収容する容器と、前記容器
内の金属を加熱溶融して蒸発させる加熱手段と、前記容
器内で蒸発した溶融金属の蒸気を冷却して凝縮させ、も
って、金属を蒸留する溶融金属蒸留装置であって、上記
容器内の溶融金属内にガス配管を浸漬し、さらに、前記
ガス配管に前記溶融金属の湯温よりも高い温度に加熱し
た不活性ガスを供給しながら、前記溶融金属中に前記加
熱不活性ガスを注入し、ガスバブリングを行うことを特
徴とする溶融金属蒸留装置。 - 【請求項２】 前記請求項１に記載した溶融金属蒸留装
置において、前記容器内を、前記不活性ガスによるガス
バブリングを行う室を他と区画して設けたことを特徴と
する溶融金属蒸留装置。 - 【請求項３】 前記請求項１に記載した溶融金属蒸留装
置において、さらに、前記容器内の溶融金属を電磁的に
撹拌するための電磁撹拌手段を設けたことを特徴とする
溶融金属蒸留装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9097969A JP3020888B2 (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 溶融金属蒸留装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9097969A JP3020888B2 (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 溶融金属蒸留装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10273741A true JPH10273741A (ja) | 1998-10-13 |
| JP3020888B2 JP3020888B2 (ja) | 2000-03-15 |
Family
ID=14206509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9097969A Expired - Fee Related JP3020888B2 (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 溶融金属蒸留装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3020888B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001234258A (ja) * | 2000-02-18 | 2001-08-28 | Sony Corp | ドロスから酸化物を分離する方法、ドロスから酸化物を分離する装置および噴流はんだ槽 |
| WO2002053250A1 (fr) * | 2000-12-28 | 2002-07-11 | Nippon Steel Chemical Co., Ltd. | Procede et dispositif de purification et distillation pour materiaux organiques a point de fusion eleve |
| EP1245687A3 (en) * | 2001-03-30 | 2003-08-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method and apparatus for mercury recovery from waste fluorescent lamps |
| JP2009036471A (ja) * | 2007-08-02 | 2009-02-19 | Kanematsu Engineering Kk | 真空、乾燥・濃縮システム |
| CN113604667A (zh) * | 2021-07-26 | 2021-11-05 | 重庆赛迪热工环保工程技术有限公司 | 一种多金属蒸气真空梯级冷凝方法及系统 |
| CN113897493A (zh) * | 2021-09-30 | 2022-01-07 | 上海镁源动力科技有限公司 | 一种金属原料去渣提纯装置及提纯方法 |
| CN116219205A (zh) * | 2023-04-04 | 2023-06-06 | 武汉拓材科技有限公司 | 一种高纯锑的生产方法及其设备 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5512744B2 (ja) | 2011-10-31 | 2014-06-04 | エイテックス株式会社 | Ｌｅｄ実装用回路基板、帯状フレキシブルｌｅｄライトおよびそれを用いたｌｅｄ照明装置 |
-
1997
- 1997-03-31 JP JP9097969A patent/JP3020888B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001234258A (ja) * | 2000-02-18 | 2001-08-28 | Sony Corp | ドロスから酸化物を分離する方法、ドロスから酸化物を分離する装置および噴流はんだ槽 |
| WO2002053250A1 (fr) * | 2000-12-28 | 2002-07-11 | Nippon Steel Chemical Co., Ltd. | Procede et dispositif de purification et distillation pour materiaux organiques a point de fusion eleve |
| EP1245687A3 (en) * | 2001-03-30 | 2003-08-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method and apparatus for mercury recovery from waste fluorescent lamps |
| US6800112B2 (en) | 2001-03-30 | 2004-10-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Mercury recovery method |
| US6866814B2 (en) | 2001-03-30 | 2005-03-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Mercury recovery apparatus |
| JP2009036471A (ja) * | 2007-08-02 | 2009-02-19 | Kanematsu Engineering Kk | 真空、乾燥・濃縮システム |
| CN113604667A (zh) * | 2021-07-26 | 2021-11-05 | 重庆赛迪热工环保工程技术有限公司 | 一种多金属蒸气真空梯级冷凝方法及系统 |
| CN113897493A (zh) * | 2021-09-30 | 2022-01-07 | 上海镁源动力科技有限公司 | 一种金属原料去渣提纯装置及提纯方法 |
| CN116219205A (zh) * | 2023-04-04 | 2023-06-06 | 武汉拓材科技有限公司 | 一种高纯锑的生产方法及其设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3020888B2 (ja) | 2000-03-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4411756A (en) | Boiling coolant ozone generator | |
| US10206307B2 (en) | Immersion cooling | |
| JP3020888B2 (ja) | 溶融金属蒸留装置 | |
| US20140250950A1 (en) | Purification of Silicon by Electric Induction Melting and Directional Partial Cooling of the Melt | |
| CN109072410B (zh) | 操作用于将液态金属供给至蒸发器设备的装置的方法 | |
| JP5226773B2 (ja) | 均熱装置 | |
| US11261860B2 (en) | Method to control the temperature of an electromagnetic pump | |
| US7998309B2 (en) | One-step method for the production of nanofluids | |
| US11220739B2 (en) | Apparatus for feeding a liquid material to an evaporator device | |
| JP4281619B2 (ja) | 蒸気エンジン | |
| CN111748773A (zh) | 一种蒸发源和蒸镀装置 | |
| KR100422186B1 (ko) | 진공탈가스 정련장치용 산소분사랜스 | |
| JP3299731B2 (ja) | 液体金属蒸留装置 | |
| JPH05503396A (ja) | レーザ装置 | |
| CN219301322U (zh) | 强制冷却的高温真空烧结炉 | |
| KR100427932B1 (ko) | 히트파이프를 이용한 라디에이터 | |
| JPS6333970Y2 (ja) | ||
| JPS59145728A (ja) | 溶融金属撹「はん」ランスの冷却方法 | |
| JPH08100998A (ja) | 超高真空下で溶解可能なコールドウォール溶解炉と溶解方法 | |
| JP4333906B2 (ja) | 蒸気噴射ポンプ | |
| SU1299732A1 (ru) | Горелка дл дуговой сварки | |
| JPH01208453A (ja) | 金属薄膜の製造法 | |
| JP2023084558A (ja) | 蒸着用坩堝、蒸着源及び蒸着装置 | |
| JPH10311617A (ja) | 超流動ヘリウム発生装置 | |
| JP2010222328A (ja) | 高融点物質貯蔵用容器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120114 Year of fee payment: 12 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |