Установка для получения нанодисперсного порошка металлов из природного сырья

Установка для получения нанодисперсного порошка металлов из природного сырья может найти применение, например, для получения порошков высокореакционных материалов, применяемых в авиакосмической технике; при изготовлении дисперсных порошков для их использования в качестве катализаторов, фильтрующих материалов в химической и других отраслях промышленности. Установка содержит устройство для получения водорастворимой формы составляющих компонентов природного сырья, которое имеет два входа и технологически связано с первым входом устройства для получения раствора выделяемого компонента, имеющего второй вход для подачи воды. Устройство для получения раствора выделяемого компонента соединено с устройством для очистки и получения выделяемого компонента. Устройством для очистки и получения выделяемого компонента связано с устройством для получения коллоидной формы выделяемого компонента, которое через дозировочный насос, устройство для сушки и циклон связано с накопителем готового продукта. Второй вход накопителя готового продукта связан со вторым выходом устройства для сушки. Второй выход циклона связан с входом устройства для разделения теплоносителя и концентрирования кислоты, выход которого соединен со вторым входом устройства для сушки. Второй выход устройства для разделения теплоносителя и концентрирования кислоты через дозатор кислоты связан со вторым входом устройства для получения коллоидной формы выделяемого компонента, второй выход которого через измеритель концентрации кислоты связан с управляющим входом дозатора кислоты. В катодной камере трехкамерного электролизера, являющегося устройством для очистки и получения выделяемого компонента, в качестве принимающего раствора использована кислота. Технический результат заключается в получении из природного сырья нанопорошков металлов с высокой монодисперсностью при одновременно высокой производительности установки. 1 н.з., 3 з.п. ф-лы; 3 ил.

Заявляемая полезная модель относится к получению нанодисперсного порошка (нанопорошка) металлов и может найти широкое применение в различных отраслях промышленности: для получения тонко дисперсных порошков различных металлов, порошков высокореакционных материалов, применяемых в авиакосмической технике; при изготовлении дисперсных порошков для их использования в качестве катализаторов, фильтрующих материалов в химической и других отраслях промышленности.

Известно устройство для получения наноразмерных частиц магнитных материалов [1. Свидетельство на полезную модель РФ 58259 U1, МПК H01F 1/00, G11B 5/714 (2006.01), опубликовано 10.11.2006]. Устройство содержит металлический реактор, выполненный в виде емкости с крышкой. В боковую стенку реактора вставлены нагревательные элементы. В реакторе размещены также мешалка, управляемая двигателем, термопара с регулятором температуры реактора, трубки ввода и вывода избыточного инертного газа. На противоположных сторонах реактора выполнены отверстия, в которых с помощью резьбового соединения закреплены электроды для подачи высоковольтного импульсного разряда. Электроды расположены на одной горизонтальной оси и выполнены с возможностью изменения расстояния между ними, причем расстояние между электродами изменяется от 1 до 10 мм. Электроды изготовляются из металлического вольфрама, или молибдена, или титана, или их сплавов. Кроме того, устройство содержит также емкость для дозированной подачи раствора металлосодержащего соединения. Эта полезная модель предназначена для обеспечения стабильности получения наноразмерных 1-30 нм частиц магнитных материалов на основе переходных металлов Fe, Co, Ni, Mn, Cr в процессе их химического синтеза. Недостатком этого устройства является низкая производительность и невозможность получения конечного продукта высокой степени чистоты из-за деструкции электродов, используемых в устройстве для подачи высоковольтного импульсного разряда.

Известен также электролизер для получения металлических порошков электролизом в двухслойной ванне [2. RU 2023059, МПК5 C25C 5/02 «Электролизер для получения металлических порошков электролизом в двухслойной ванне» Вдовенко В.И., Ремез С.В., Хворов М.М., Швитай В.А., Щвец Т.М., Ступак О.П., заявлено 19.03.91, опубликовано: 15.11.94]. Электролизер выполнен в виде ванны, в которой помещены анод и вращающийся катод. При этом катод выполнен в виде жестко сочлененной с приводом винтовой спирали (пружины сжатия) с заданным соотношением длины, диаметра и шага. Данный электролизер позволяет получить порошок железа со средним размером частиц 220-450 нм. Недостатком этого электролизера является сложность конструкции катода, который выполнен с возможностью вращения (т.е. катод жестко сочленен с приводом), при этом катод выполнен в виде винтовой цилиндрической спирали и имеет строго заданные геометрические размеры, а именно соотношение длины, диаметра и шага спирали. При этом ванна электролизера должна быть заполнена средой, содержащей электролит и органический слой. Кроме того, в процессе электролиза будет происходить деструкция электродов, что отрицательно скажется на степени чистоты полученного порошка. Порошок, полученный в этом устройстве, обладает низкой монодисперсностью, что ограничивает его использование при производстве фильтрующих материалов, катализаторов и т.п. К тому же для управления монодисперсностью и для получения нанопорошков других металлов в данном устройстве необходимо изменять механические и конструктивные параметры катода, что не технологично. То есть для получения порошка другого металла потребуется соответственное изменение соотношений геометрических параметров катода.

Известна установка для получения нанодисперсного порошка оксидов металлов из природного сырья [3. Патент РФ на полезную модель 88593, МПК B22F 9/16 (2006.01), опубликовано: 20.11.2009 Бюллетень 32]. Эта установка взята за прототип, как наиболее близкая по совокупности существенных признаков. Установка содержит технологически связанные между собой устройство для получения водорастворимой формы составляющих компонентов природного сырья, устройство для получения раствора выделяемого компонента; устройство для очистки и получения выделяемого компонента (в [3] названо как устройство для очистки и получения суспензии выделяемого компонента); устройство для получения коллоидной формы выделяемого компонента, дозировочный насос, распылительное устройство, устройство для сушки, циклон, накопитель готового продукта и устройство для разделения теплоносителя и концентрирования кислоты. При этом устройство для получения водорастворимой формы составляющих компонентов природного сырья имеет два входа и технологически связано с первым входом устройства для получения раствора выделяемого компонента, которое имеет второй вход для подачи воды. Устройство для получения раствора выделяемого компонента технологически связано с устройством для очистки и получения суспензии этого компонента, выход которого связан с первым входом устройства для получения коллоидной формы выделяемого компонента, которое имеет второй вход для подачи раствора кислоты, а его выход через дозировочный насос связан со входом распылительного устройства, выход которого связан с первым входом устройства для сушки. Распылительное устройство имеет второй вход для подачи сжатого горячего воздуха. Первый выход устройства для сушки связан с входом циклона, первый выход которого связан с накопителем готового продукта. Второй выход устройства для сушки связан со вторым входом накопителя готового продукта. При этом второй выход циклона через устройство для разделения теплоносителя и концентрирования кислоты связан со вторым входом устройства для сушки, а второй выход устройства для разделения теплоносителя и концентрирования кислоты связан со вторым входом устройства для получения коллоидной формы. Известная установка [3] позволяет с высокой производительностью получить из природного сырья наноразмерные порошки оксидов металлов с высокой монодисперсностью. Однако данная установка не позволяет получить из природного сырья наноразмерные порошки металлов с высокой монодисперсностью. Это обусловлено тем, что устройство для очистки и получения суспензии выделяемого компонента, входящее в эту установку [3], обеспечивает получение только суспензии выделяемого компонента (гидроксида металла), что в дальнейшем не позволяет получить порошок металла. Эта установка также не обеспечивает стабильную концентрацию кислоты в устройстве для получения коллоидной формы выделяемого компонента. В то время как для получения порошка металла с высокой монодисперсностью требуется коллоидная система со строго заданными параметрами, которые определяются стабильностью концентрации кислоты.

Задачей и техническим результатом заявляемой полезной модели является получение из природного сырья нанопорошков металлов с высокой монодисперсностью при одновременно высокой производительности установки.

Поставленная задача и технический результат достигаются следующим образом. Заявляемая полезная модель, как и прототип, содержит устройство для получения водорастворимой формы составляющих компонентов природного сырья, устройство для получения раствора выделяемого компонента, устройство для очистки и получения выделяемого компонента, устройство для получения коллоидной формы выделяемого компонента, дозировочный насос, распылительное устройство, устройство для сушки, циклон, накопитель готового продукта и устройство для разделения теплоносителя и концентрирования кислоты. При этом устройство для получения водорастворимой формы составляющих компонентов природного сырья имеет два входа и технологически связано с первым входом устройства для получения раствора выделяемого компонента, которое имеет второй вход для подачи воды. Устройство для получения раствора выделяемого компонента технологически связано с устройством для очистки и получения выделяемого компонента, выход которого связан с первым входом устройства для получения коллоидной формы выделяемого компонента, которое имеет второй вход для подачи раствора кислоты, а его выход через дозировочный насос связан со входом распылительного устройства, выход которого связан с первым входом устройства для сушки. Распылительное устройство имеет второй вход для подачи сжатого горячего воздуха. Первый выход устройства для сушки связан со входом циклона, первый выход которого связан с накопителем готового продукта. Второй выход устройства для сушки связан со вторым входом накопителя готового продукта. При этом второй выход циклона связан со входом устройства для разделения теплоносителя и концентрирования кислоты. При этом устройство разделения теплоносителя и концентрирования кислоты имеет два выхода, один из которых связан с устройством для сушки. Кроме того, устройство для получения раствора выделяемого компонента выполнено, например, в виде емкости с мешалкой, связанной с двухкамерным электролизером; а устройство для очистки и получения выделяемого компонента выполнено в виде трехкамерного электролизера с жидкой мембраной. При этом электроды каждого из электролизеров соединены с соответствующим блоком питания, обеспечивающим асимметричный переменный ток изменяемой частоты.

В отличие от прототипа заявляемая полезная модель дополнительно содержит дозатор кислоты, имеющий второй вход, являющийся управляющим, и измеритель концентрации кислоты. При этом второй выход устройства для разделения теплоносителя и концентрирования кислоты связан с первым входом дозатора кислоты, выход которого соединен со вторым входом устройства для получения коллоидной формы выделяемого компонента. При этом второй вход дозатора кислоты, являющийся управляющим входом дозатора кислоты, связан с выходом измерителя концентрации кислоты, вход которого соединен со вторым выходом устройства для получения коллоидной формы выделяемого компонента. Кроме того, в катодной камере трехкамерного электролизера, являющегося устройством для очистки и получения выделяемого компонента, в качестве принимающего раствора использована кислота.

В частном случае в качестве принимающего раствора катодной камеры трехкамерного электролизера использована соляная кислота 10-15% концентрации.

В частном случае накопитель готового продукта выполнен в виде емкости, заполненной органически раствором (протектором) для предотвращения агломерации.

В частном случае внутренние поверхности дозатора кислоты, устройства для получения коллоидной формы выделяемого компонента, дозировочного насоса, распылительного устройства, устройства для сушки, циклона и устройства для разделения теплоносителя и концентрирования кислоты, а также соединяющие их трубопроводы выполнены с защитным покрытием.

Совокупность существенных признаков заявляемой полезной модели в источниках информации заявителями не обнаружена, что позволяет сделать вывод о новизне заявляемого устройства.

Совокупность всех существенных признаков заявляемой полезной модели позволяет решить задачу и достигнуть технический результат, заключающийся в получении из природного сырья нанопорошков металлов с высокой монодисперсностью, при одновременно высокой производительности. Это достигается тем, что в качестве принимающего раствора в катодной камере устройства для очистки и получения выделяемого компонента, выполненного в виде трехкамерного электролизера с жидкой разделительной мембраной, использована кислота заданной концентрации. Это позволяет получить в катодной камере трехкамерного электролизера однородную систему, содержащую ионы выделяемого компонента. Дальнейшее использование полученного раствора, для получения коллоидной формы выделяемого компонента позволяет получить коллоидные частицы в узком размерном диапазоне, что, в конечном итоге, обеспечивает высокую монодисперсность нанопорошка металла. Высокая монодисперсность нанопорошка обеспечивается также стабильной концентрацией кислоты, например, на уровне 25%, в устройстве для получения коллоидной формы выделяемого компонента. Стабильность концентрации кислоты достигается введением измерителя концентрации кислоты и дозатора кислоты. В данном случае на катоде трехкамерного электролизера происходит восстановление катионов выделяемого компонента до высокодисперсного состояния. Т.к. в катодной камере принимающая среда имеет pH>7, то в катодную камеру вводится кислота заданной концентрации до получения слабокислой среды, чтобы избежать образования побочных продуктов, например, гидроксидов и более крупных частиц выделяемого компонента. Таким образом, для получения коллоидной формы выделяемого компонента высокой чистоты необходимо постоянно поддерживать в катодной камере слабокислую среду. После чего полученный раствор поступает в устройство для получения коллоидной формы выделяемого компонента и далее через дозировочный насос и распылительное устройство - в устройство для сушки.

Высокая производительность установки и ее способность работать на природном сырье обеспечивается введением в нее последовательно соединенных устройства для получения водорастворимой формы составляющих компонентов природного сырья, устройства для получения раствора выделяемого компонента, устройства для очистки и получения выделяемого компонента. При этом первое из названных устройств обеспечивает перевод исходного природного сырья в водорастворимую форму без использования агрессивных реагентов, традиционно используемых в подобных случаях. А второе и третье из названных устройств обеспечивают селективное извлечение выделяемого компонента из водного раствора составляющих компонентов природного сырья. Кроме того, все устройства, входящие в установку, подчиняются законам масштабирования и могут быть выполнены на любую производительность.

Полезная модель поясняется чертежами. На фигуре 1 показана функциональная схема установки для получения нанодисперсного порошка металлов из природного сырья. На фигуре 2 показана схема устройства для получения раствора выделяемого компонента. На фигуре 3 показана схема устройства для очистки и получения выделяемого компонента. На фиг.2 и 3 блок питания электролизеров обозначен БП1 и БП2 соответственно.

Установка для получения нанодисперсного порошка металлов из природного сырья фиг.1 содержит устройство 1 для получения водорастворимой формы составляющих компонентов природного сырья (плавня) технологически связано с устройством 2 для получения раствора выделяемого компонента и с устройством 3 для очистки и получения выделяемого компонента. Первый выход устройства 3 для очистки и получения выделяемого компонента связан с первым входом устройства 4 для получения коллоидной формы выделяемого компонента, выход которого связан через дозировочный насос 5 с распылительным устройством 6, выход которого связан с первым входом устройства 7 для сушки, первый выход которого связан с первым входом циклона 8, первый выход которого связан с накопителем готового продукта 9. Второй выход устройства для сушки 7 связан со вторым входом накопителя готового продукта 9. Второй выход циклона 8 связан со входом устройства 10 для разделения теплоносителя и концентрирования кислоты. Первый выход устройства 10 для разделения теплоносителя и концентрирования кислоты связан со вторым входом устройства 7 для сушки Второй выход устройства 10 для разделения теплоносителя и концентрирования кислоты связан с первым входом дозатора кислоты 11, выход которого соединен со вторым входом устройства 4 для получения коллоидной формы выделяемого компонента. Второй выход устройства 4 для получения коллоидной формы выделяемого компонента связан со входом измерителя 12 концентрации кислоты, выход которого соединен с управляющим входом дозатора кислоты 11.. При этом устройство 2 для получения раствора выделяемого компонента имеет второй вход для подачи воды, а распылительное устройство 6 имеет второй вход для подачи сжатого воздуха с температурой 200-300°C.

Устройство 2 фиг.1 для получения раствора выделяемого компонента фиг.2 содержит последовательно соединенные реактор 13 для растворения плавня, катодную буферную емкость 14, двухкамерный электролизер 15, к электродам которого подключен блок питания БП1 и анодную буферную емкость 16. Блок питания БП1 выполнен в виде источника переменного асимметричного тока, с возможностью регулирования частоты в зависимости от природы выделяемого компонента. Двухкамерный электролизер 15 выполнен проточным и содержит катод 17, анод 18 между которыми расположена ионоселективная разделительная мембрана 19, при этом катодная камера 20 соединена с катодной буферной емкостью 14 через насос 21. Анодная камера 22 соединена с анодной буферной емкость 16 через насос 23. При этом реактор для растворения плавня имеет два входа для подачи диспергированного плавня и воды. А анодная буферная емкость 16 соединена со входом устройства 3 фиг.1 для очистки и получения выделяемого компонента.

Устройство 3 фиг.1 для очистки и получения выделяемого компонента содержит буферную анодную емкость 24 фиг.3, связанную с трехкамерным электролизером 25, к электродам которого подключен блок питания БП2, и буферную катодную емкость 26. Блок питания БП2 выполнен в виде источника переменного ассиметричного тока, с возможностью регулирования частоты в зависимости от природы выделяемого компонента. Трехкамерный электролизер 25 содержит анод 27, катод 28 между которыми размещена разделительная жидкая мембрана 29, состав которой определяется природой выделяемого компонента, ограниченная с обеих сторон ионоселективными мембранами 30, 31. При этом катодная камера 32 соединена с катодной буферной емкостью 26 через насос 33, а анодная камера 34 соединена с анодной буферной емкостью 24 через насос 35. При этом вход 36 анодной буферной емкости 24 образует вход устройства 3 фиг.1 для очистки и получения выделяемого компонента, а выход 37 катодной буферной емкости 26 образует выход устройства 3 фиг.1 для очистки и получения выделяемого компонента. Подробно конструкция электролизеров 15 и 25, раскрыта в патенте РФ на полезную модель 85358.

Устройство 4 фиг.1 для получения коллоидной формы выделяемого компонента выполнено в виде емкости с мешалкой, имеющей 2 входа и два выхода, при этом первый вход служит для подачи раствора выделяемого компонента, а второй вход - для подачи раствора кислоты при помощи дозатора 11 фиг.1. Первый выход служит для подачи коллоидной формы выделяемого компонента в дозировочный насос 5, а второй выход служит для связи с измерителем 12 концентрации кислоты.

Дозировочный насос 5 фиг.1 выполнен в виде насоса плунжерного типа и предназначен для дозированной подачи коллоидного раствора выделяемого компонента в устройство 6 для распыления фиг.1.

Устройство для распыления 6 выполнено в виде форсунки, на первый вход которой из дозировочного насоса 5 подается выделяемый компонент в коллоидной форме (гель), а на второй вход подается сжатый горячий воздух. На выходе устройства 6 для распыления геля выделяемого компонента установлен акустический резонатор ультразвуковой частоты.

Устройство 7 для сушки выполнено в виде емкости с коническим дном и крышкой. В крышку встроены патрубок для подачи теплоносителя и устройство для распыления 6 (форсунка) для подачи геля. В коническом дне устройства 7 для сушки встроен выходной патрубок, соединенный с накопителем готового продукта 9. Второй выход устройства 7 для сушки связан с циклоном 8.

Устройство 10 для разделения теплоносителя и концентрирования кислоты выполнено в виде емкости, снабженной барбатером, и дополнительной емкости для хранения кислоты с целью восполнения ее потерь в технологическом процессе. Это устройство 10 имеет вход для подачи отработанной смеси теплоносителя и паров кислоты, подаваемых от циклона 8 и два выхода. Один выход устройства 10 связан со вторым входом устройства 7 для сушки, а другой выход устройства 10 связан со входом дозатора кислоты 11.

Дозатор кислоты 11 выполнен, например, в виде клапана, который имеет два положения: «открыто» и «закрыто», причем из одного положения в другое он переводится по сигналу измерителя 12 концентрации кислоты.

В качестве измерителя 12 концентрации кислоты может быть использован любой, например, кондуктометрический прибор для автоматического измерения концентрации кислоты.

Внутренние поверхности устройства 4 для получения коллоидной формы выделяемого компонента, дозировочного насоса 5, распылительного устройства 6, устройства для сушки 7, циклона 8, устройства для разделения теплоносителя и концентрирования кислоты 10, дозатора кислоты 11, а также соединяющие их трубопроводы выполнены с защитным покрытием из ионообменной смолы либо твердого электролита. Более конкретно, это раствор ионообменной смолы в толуоле или раствор твердого электролита (ТПЭ) - типа «Nafion» в спирте.

Накопитель готового продукта 9 выполнен в виде емкости, заполненной органическим раствором - керосином (протектор), для предотвращения агломерации.

Установка работает следующим образом. Исходное обогащенное сырье в виде песка, содержащего 20% циркония, загружается в устройство 1 для получения водорастворимой формы составляющих компонентов природного сырья (плавня). Через второй вход устройства 1 поступает карбонат щелочного металла (Na₂CO₃) для получения водорастворимой формы Na₂ZrO₃. Полученный плавень поступает в устройство 2 фиг.1 для получения раствора, содержащего цирконий и другие составляющие природного сырья. Принципиальная схема устройства 2 фиг.1 для получения раствора выделяемого компонента представлена на фиг.2. Плавень поступает в реактор 13 для растворения в воде. Полученный раствор, содержащий цирконий и другие составляющие природного сырья из реактора 13 через катодную буферную емкость 14 с помощью насоса 21 подается в катодную камеру 20 двухкамерного электролизера 15. Блок питания БП1 двухкамерного электролизера 15 формирует переменный асимметричный ток с частотой 255,11 Гц, с коэффициентом асимметрии равным 8. Среднее значение напряжения на выходе БП1 составляет 30-50 В. Под действием электрического поля анионы циркония (и других примесных элементов) через разделительную анионоселективную мембрану 19 переходят в анодную камеру 22, из которой с помощью насоса 23 через буферную анодную емкость 16 поступает в устройство 3 фиг.1 для очистки и получения раствора. Принципиальная схема устройства 3 фиг.1 для очистки и получения раствора показана на фиг.3. Раствор, содержащий анионы, из анодной буферной емкости 16 фиг.2 поступает в анодную камеру 34 фиг.3 через анодную буферную емкость 24 с помощью насоса 35. Блок питания БП2 электролизера 25 формирует переменный асимметричный ток с той же частотой 255,11 Гц и с коэффициентом асимметрии равным 8, напряжение блока питания БП2 выбирается больше чем напряжение блока питания БП1, из-за наличия жидкой мембраны 29. Среднее значение напряжение на выходе БП2 составляет 250-300 В. В качестве жидкой мембраны для циркония использован трибутилфосфат (ТБФ) в о-ксилоле с HNO₃ . Под действием электрического поля через жидкую мембрану 29, образованную катионоселективными мембранами 30 и 31, ионы циркония поступают в катодную камеру 32. В качестве принимающего раствора катодной камеры 32 взят 10% раствор соляной кислоты, позволяющий предотвратить образование осадка гидроксидов металлов, включая выделяемый компонент. Полученный раствор поступает с помощью насоса 33 в катодную буферную емкость 26. Полученный раствор выделяемого компонента поступает в устройство 4 фиг.1 где получают коллоидную форму циркония. На выходе устройства 4 получают коллоидную форму циркония. В это же устройство 4 через дозатор кислоты 11 подается раствор соляной кислоты 25% концентрации из устройства 10 для разделения теплоносителя и концентрирования кислоты. В положении «открыто» дозатор кислоты 11 пропускает соляную кислоту 25% концентрации из устройства 10 для разделения теплоносителя и концентрирования кислоты в устройство 4 для получения коллоидной формы выделяемого компонента. Переключение дозатора кислоты 11 из одного положения в другое происходит по сигналу от измерителя 12 концентрации кислоты поступающему на управляющий вход дозатора кислоты 11. Измеритель 12 концентрации кислоты осуществляет измерение концентрации кислоты в рабочей зоне устройства 4 для получения коллоидной формы выделяемого компонента и подает сигнал на включение дозатора кислоты 11 в положение «открыто», если концентрация кислоты в рабочей зоне меньше заданной. Если концентрация кислоты в рабочей зоне устройства 4 для получения коллоидной формы выделяемого компонента становится выше заданной, то измеритель 12 концентрации кислоты переводит дозатор 11 в положение «закрыто». Цирконий, полученный в коллоидной форме, с помощью дозировочного насоса 5 смешивается в распылительном устройстве 6 с горячим воздухом (250°C) и поступает в устройство 7 для сушки, на второй вход которого поступает сжатый горячий воздух (250°C). После этого высушенный нанопорошок циркония поступает в накопитель 9 готового продукта. Оставшаяся часть порошка, захваченная потоком теплоносителя с парами кислоты, попадает в циклон 8, в котором происходит разделение порошка и теплоносителя с кислотой. При этом нанопорошок циркония по одному из выходов циклона 8 поступает в накопитель 9 готового продукта. А теплоноситель с кислотой по другому выходу циклона 8 попадает в устройство 10 для разделения теплоносителя и концентрирования кислоты. Разделенные потоки теплоносителя и паров кислоты поступают в устройство 7, а кислота 25% концентрации, через дозатор кислоты 11 поступает в устройство 4 для поучения коллоидной формы выделяемого компонента для повторного использования.

Для выделения других металлов, содержащихся в исходном сырье, необходимо изменить частоту переменного асимметричного тока блоков питания БП1 и БП2 и состав жидкой мембраны в трехкамерном электролизере в соответствии с природой выделяемого компонента; можно также изменять вид и концентрацию принимающего раствора в катодной камере трехкамерного электролизера. Например, для оксида титана устанавливают частоту 503,76 Гц, а в качестве жидкой мембраны выбирают трибутилфосфат (ТБФ) в диэтиловом эфире. Для оксида кремния частота переменного асимметричного тока устанавливается равной 858,54 Гц, а в качестве жидкой мембраны выбирают 0.25М триоктиламин в ксилоле. Параметры для получения нанопорошков других металлов приведены в таблице 1.

Таблица 1
п/п	Выделяемый Компонент	Частота Гц	Экстрагент	Реэкстрагент
(Жидкая мембрана)	(Принимающий раствор)
1	Кремний	858,54	0.25М ТОА в ксилоле	Пиридин
2	Цирконий	265,11	ТБФ в о-ксилоле с HNO 3	Пиридин
3	Титан	503,76	ТБФ в диэтиловом эфире	Пиридин
4	Алюминий	1192,24	ТБФ в диэтиловом эфире	Пиридин
5	Хром	309,29	ТБФ в керосине в присутствии SCN-	0-5% HCl+H2O

Таким образом, заявляемая установка для получения нанодисперсного порошка металлов из природного сырья позволяет получить нанопорошки металлов, например, кремния, циркония, титана, алюминия, хрома, имеющих высокие гранулометрические показатели (наноразмеры, сферическая форма, низкая полидисперсность). Выход готового продукта нанопорошка металла (Zr) составляет 95-98% от содержания этого металла в природном сырье. Приведенный пример заявляемой полезной модели не ограничивает другие возможные примеры реализации данной установки.

Заявляемая установка является промышленно применимой, так как может быть многократно воспроизведена с использованием стандартного и специального оборудования.

1. Установка для получения нанодисперсного порошка металлов из природного сырья, содержащая устройство для получения водорастворимой формы составляющих компонентов природного сырья, устройство для получения раствора выделяемого компонента, устройство для очистки и получения выделяемого компонента, устройство для получения коллоидной формы выделяемого компонента, дозировочный насос, распылительное устройство, устройство для сушки, циклон, накопитель готового продукта и устройство для разделения теплоносителя и концентрирования кислоты, при этом устройство для получения водорастворимой формы составляющих компонентов природного сырья имеет два входа и технологически связано с первым входом устройства для получения раствора выделяемого компонента, которое имеет второй вход для подачи воды, а устройство для получения раствора выделяемого компонента технологически связано с устройством для очистки и получения выделяемого компонента, выход которого связан с первым входом устройства для получения коллоидной формы выделяемого компонента, которое имеет второй вход для подачи раствора кислоты, а его выход через дозировочный насос связан с входом распылительного устройства, выход которого связан с первым входом устройства для сушки, при этом распылительное устройство имеет второй вход для подачи сжатого горячего воздуха, кроме того, первый выход устройства для сушки связан с входом циклона, первый выход которого связан с накопителем готового продукта, а второй выход устройства для сушки связан со вторым входом накопителя готового продукта, при этом второй выход циклона связан с входом устройства для разделения теплоносителя и концентрирования кислоты, а устройство разделения теплоносителя и концентрирования кислоты имеет два выхода, один из которых связан с устройством для сушки, кроме того, устройство для получения раствора выделяемого компонента выполнено, например, в виде емкости с мешалкой, связанной с двухкамерным электролизером, а устройство для очистки и получения выделяемого компонента выполнено в виде трехкамерного электролизера с жидкой мембраной, при этом электроды каждого из электриолизеров соединены с соответствующим блоком питания, обеспечивающим асимметричный переменный ток изменяемой частоты, отличающаяся тем, что дополнительно содержит измеритель концентрации кислоты и дозатор кислоты, имеющий два входа, один из которых является управляющим, при этом второй выход устройства для разделения теплоносителя и концентрирования кислоты связан с первым входом дозатора кислоты, выход которого соединен со вторым входом устройства для получения коллоидной формы выделяемого компонента, при этом управляющий вход дозатора кислоты связан с выходом измерителя концентрации кислоты, вход которого соединен со вторым выходом устройства для получения коллоидной формы выделяемого компонента, кроме того, в катодной камере трехкамерного электролизера, являющегося устройством для очистки и получения выделяемого компонента, в качестве принимающего раствора использована кислота.

2. Установка для получения нанодисперсного порошка металлов из природного сырья по п.1, отличающаяся тем, что в качестве принимающего раствора катодной камеры трехкамерного электролизера использована соляная кислота 10-15% концентрации.

3. Установка для получения нанодисперсного порошка металлов из природного сырья по п.1, отличающаяся тем, что накопитель готового продукта выполнен в виде емкости, заполненной органическим раствором (протектором) для предотвращения агломерации.

4. Установка для получения нанодисперсного порошка металлов из природного сырья по п.1, отличающаяся тем, что внутренние поверхности устройства для получения коллоидной формы выделяемого компонента, дозировочного насоса, распылительного устройства, устройства для сушки, циклона, устройства для разделения теплоносителя и концентрирования кислоты и дозатора кислоты, а также соединяющие их трубопроводы выполнены с защитным покрытием.