Способ рафинирования алюминия от натрия

 

СПОСОБ РАФИНИРОВАНИЯ АЛСМИНИЯ ОТ НАТРИЯ, включающий .фильтрацию расплава алюминия через гранулированный фильтруюсций материал, состоящий хотя бы частично, из углерода , отличающийся тем, что, с целью повыяения степени рафинирования и упрощении процесса, фильтрацию ведут при температуре фильтрующего материала 900-1500°С.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) Ц5П С 22 В 21 05

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3435327/22-02 (22) 14.05.82 (46) 07.03.84. Бюл, Р 9 (72) В.T Íèêèòè÷ и В.A,ßêîâåíêo (71) Иркутский филиал Всесоюзного, научно-исследовательского и проектного института алюминиевой, магниевой и электродной промышленности (53) 669.71(088,8) (56) 1. Патент CttIA 11 3528801, кл 75 68р опублик 1970r

2. Патент СИА 9 4138246, кл. 75-68, опублик. 1979г. (54) (57) СПОСОБ РАФИНИРОВАНИЯ

AJHOMHHHH 0T HATPHSI включающий, филь. трацию расплава алюминия через rpaнулированньФ фильтрующий материал, состоящий хотя бы частично, из углерода, отличающийся тем, что, с целью повыаения степени рафинирования и упрощени1(процесса, фильтрацию ведут при температуре фильтрующего материала 900-1500 C. о

1077943

Изобретение относится к металлур ющий слой гранулированного материала содержащего углерод и глинозем (21 I

Недостатки э ого способа заключаются в том, что высокая температура расплава, подаваемого на фильтр, способствует газонасыщению и окислению расплава; эффективность очистки расплава по мере насыщения фильтра натрием падает, в фильтростатках содержится большое количество корольков металла (до 85%) .

Цель изобретения — повышение степени рафинирования и упрощение процесса.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу рафинирования алюминия от натрия, включающему фильтрацию расплава алюминия через гранулированный Фильтрующий материал, состоящий хотя бы частично, из углерода, фильтрацию ведут при 1 температуре фильтрующего материала

900 15000С.

В предпочтительном варианте выполнения температуру Фильтрующего матернала подцерживают окислением углерода в потоке воздуха, Фильтрация расплава через гранулированный углеродсодержащий материал, например через кокс, при температуре Фильтрующего материала

900-1500 С обеспечивает окисление о натрия на границе расплав - углеродсодержащий материал фильтра ° Окйсление натрия на границе расплав - yr20

40

45 лерод предотвращает адсорбцию и насыщение материала Фильтра натрием,поддерживает постоянную активность фильтра и, тем самым, обеспечивает более высокую степень очистки расплава от натрия °

Способ осуществляется следующим образом (в лабораторных условиях).

Навеску нефтяного непрокаленного кокса разного грансостава 50-70 мм) загружают в графитошамотный тигели с отверстием внизу, снабженный патрубком. Тигель-фильтр устанавливают на тигель-приемник металла, причем патрубок фильтра доходит до дна тиг- 65 гни цветных металлов, ч частности к рафинированию алюминия и его сплавов от щелочных металлов.

Известен способ снижения содержа-ния натрия в алюминии путем фильтрации расплава через гранулированный материал, содержащий углерод и Фто + ристый алюминий f1), Однако известный способ не обеспечивает снижения содержания натрия в 10 алюминии менее 0,0002%.

Наиболее близок к предложенному способ снижения содержания концентрации натрия в алюминиевых распла» вах, согласно которому расплав при 15

785-885 С пропускают через фильтруля-приемника, что обеспечивает лить

"под уровень", т.е, исключает окисление металла эа пределами фильтра.

Первую заливку фильтра проводят без его разогрева, последующие заливки - с разогревом за счет подачи дутья, Вес металла в каждом опыте 1520 кг. Металл плавял в лабораторной печи в количестве 70-100 кг. Температура металла до фильтрации 720 С.

Замер температуры фильтра проводят платиновой термопарой с прибором

ПП-63 °

В системах используют подшихтовку алюминия лигатурой алюминий — натрий до содержания натрия примерно

0,006%. В отдельных опытах на холодный фильтр дают перегретый металл (850-880 С), Пробы металла берут до и после Фильтрации. Анализ металла на натрий проводят методом пламенной фотометрии, на газ — методом плавления, на содержание включений — по макрошлифам отдельно отлитых проб.

При температуре фильтра 1500ОС1600ОС после выбивки его имеется много мелочи, фильтр интенсивно горит..

Во всем диапазоне температур нагрева Фильтра в процессе фильтрации над фильтром стоят языки пламени желтозеленого цвета. Зеркало металла под патрубком при 1200-1600 С покрыто мелким несгоревшим коксом, Результаты опытов по рафинированию алюминия от натрия представлены в таблице °

Как видно иэ таблицы, фильтрация алюминиевого расплава через слой раскаленного кокса снижает содержание натрия в расплаве на 97-99%, Опыты показали, что температупа фильтра должна быть не менее 900ОС и не более 1500 С.

При температуре фильтра яенее

900 С эффективность очистки расплаО ва от натрия снижается.

При температуре фильтра более

1500 С имеет место окисление алюми1ния с образованием карбидов,,кроме того кокс быстро выгорает.

В заявляемом интервале температур фильтра после фильтрации расплава в фильтростатках корольки металлов не обнаружены, так как температура расплава при прохождении через фильтр практически не снижается. отмечено повышение содержания в расплаве газов и окислов при температуре фильтруемого металла выше

750 С.

Использование предложенного способа рафинирования алюминия от натрия обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества: возможность эффективной очистки расплава с высоким исход1077943 ном уровне в интервалах между заливками расплава в миксер. ным содержанием натрия, воэможность снижения температуры фильтруемого расплава, способствуюшее уменьшению содержания в расплаве газов и окислов, снижение содержания металла в фильтростатках, возможность поддержания температуры фильтра на заданСодержание примесей

Тем-ра металла, С

Примечание натрия,10-тыс. газа, см /100 г 3 до фильтра после до фильтра после

0,18

21

0,23

7 3.0

При высокой тем ре металла

0,21

0,27

850

25-40 42

780

На фильтре много шлака

860

Во всех случаях корольки металла

0,36

0,41

0,26

Корольков металла практически нет

0,18

720

800

0,16

0,16

730, 0,23

0,14

720

Фильтр сухой

900

1,0

730

2,5

720

1200

1,0

730

Фильтр сухой

2,3

0,23

0,12

720

1500

0,10 730 Фильтр сухой

Менее 1

0,18

65

720

Фильтр быстро выгорает

1600

Менее 1

0,16

0,25

730

0,12

0 20

ВНИИПИ Заказ 869/18 Тираж 603 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул.Проектная, 4

Температура фильтра, С

Ожидаемый экономический эффект от использования предложенного способа составит 2 руб. на тонну рафинируемого металла.