Способ удаления оксида алюминия

 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам удаления оксида алюминия из его смеси с абразивными материалами, и может быть использовано для рекуперации алмаза, кубического нитрида бора, карбидов бора и кремния из бракованного или изношенного инструмента. Цель изобретения - предотвращение растворения абразивных материалов , находящихся в смеси с оксидом алюминия. Это достигается обработкой исходного сырья щелочным реагентом в виде эвтектического расплава, выбранного из ряда: KOH-KF, NaOH-NaF или NaOH-LiF, при 300-500°С. По сравнению со способом-прототипом это позволяет полностью удалить оксид алюминия из смесей, уменьшив при этом потери абразивных материалов с 20- 50 до 0,5-1,5 мас.%. 1 табл. fe

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (! I) (si)s С 01 F 7/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

50 до 0,5-1,5 мас. ь, 1 табл. (21) 4783939/02 (22) 22.12.89 (46) 23,03.92. Бюл. N. 11 (71) Институт структурной макрокинетики

АН СССР (72) Т.В.Бавина, И,П.Боровинская и Б.M.Соколовский (53) 661.862:22 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 307332, кл. G 01 N 31/00, 1968.

Тихонов В.Н. Аналитическая химия алюминия. М.: Наука. 1971, с. 194. (54) СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ОКСИДА АЛЮМИНИЯ (57) Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам удалеИзобретение относится к порошковой . металлургии, в частности к способам удаления оксида алюминия из его смеси с абразивными материалами, и может быть использовано для рекуперации алмаза, кубического нитрида бора, карбидов бора и кремния из бракованного или изношенного инструмента.

Известен способ перевода оксида алюминия в раствор, включающий его сплавление с содой при 1100-1200 С (1), который может быть использован для удаления оксида алюминия из смесей с абразивными материалами. Недостатком способа являются большие потери алмаза и кубического нитрида бора и полное растворение карбидов бора и кремния. ния оксида алюминия из его смеси с абразивными материалами, и может быть использовано для рекуперации алмаза, кубического нитрида бора, карбидов бора и кремния из бракованного или изношенного инструмента. Цель изобретения — предотвращение растворения абразивных материалов, находящихся в смеси с оксидом алюминия. Это достигается обработкой исходного сырья щелочным реагентом в виде эвтектического расплава, выбранного из ряда: КОН-KF, NaOH-NaF или NaOH-LiF, при

300-500 С. По сравнению со способом-прототипом это позволяет полностью удалить оксид алюминия из смесей, уменьшив при этом потери абразивных материалов с 20Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ удаления оксида алюминия из боксидов и нефелиновых концентратов путем их сплавления с гидроксидом натрия при 600 — 700 С в течение 15 — 20 мин (2), который может быть использован для удаления оксида алюминия иэ его смеси с абразивными материалами. Недостаток способа — потери абразивных материалов за счет частичного их растворения.

Целью изобретения является предотвращение растворения абразивных материалов (алмаза, кубического нитрида бора, карбида бора и карбида кремния), находящихся в смеси с оксидом алюминия, Поставленная цель достигается тем, что в способе удаления оксида алюминия иэ . смесей посредством обработки их щелоч1721018

Состав продукта после обработки

Потери абразив" ного иатериала, условия обработки б»

Теллера- Вреня, тура, С ч

Тенлература звтектики, ЯС

Состав звтектического расллава,нас.2

Состав исходной снеси, нас А

Принер

КОН + KF (77) (23) Алиев, Й1з01 отсутствует куб ВН, ЫО- мд еС-А1еО» о аюиаз (50) (50) К-А1зОз + куб.ВН (ЗО) (70) 186

0,5

300 2,5

КОН + KP (77) (23)

KOII + KP (77) (23)

НаОН + Мау (67) (33)

НаОН + Нау (95,6) (4,4) ото.

186

300 2

SiC, А1збв отсутствует 1 е1-А1зо,+ SiC (50) (50) I86

350 3

К -Al ) 0g+ E )C

Нас, 1,5

Al О+ отсутствует

267

350 2 куб.ВИ>

Лl ОЗ отсутствует (-А1 О + уб,ВН (30) (70) 400 1

370

НаОН + Ы (80) (20) SiC, О,5

Мзбв отсутствует

К А12 09+ 81 С (ЗО) (70) 7ВВ М A190 + SiC (3o) (70) М-AI O + куб.BII

8 (30) (70) 430

500 1

20 .

Sic, 202 Аlзбз куб.BN, Ий Alзоз

500 1

900 20

NaOH

П р и и е ч в и и е отработанный инструнент . лринер лроводился в условиях способа-лрототила аа ным реагентом при повышенных температурах согласно изобретению обработку проводят эвтектическим расплавом, выбранным из ряда: KOH-KF, NaOH-NaF или

NaOH-LIF при 300 — 500 С, Снижение температуры обработки ниже 300 С приводит к неполному удалению оксида алюминия и требует повторения операции, а также увеличивает длительность процесса. Повышение температуры выше 500 С приводит к растворению абразивных материалов и их неоправданным потерям.

Пример 1.

10 г искусственно приготовленной смесибсА1 0з и алмаза (массовое соотношение

1:1, фракция 160 мкм) помещают в стакан из нержавеющей стали и сверху засыпают

50 г эвтектической смеси гидроксида и фторида калия (38,5 и 11,5 г соответственно). Стакан переносят в муфельную печь, нагревают до 300 С, выдерживают при указанной температуре 2,5 ч, извлекают стакан и сливают горячий расплав над осадком для повторного использования.

Осадок промывают водой до нейтральной реакции промывных вод и высушивают.

Остаток представляет собой чистый без примеси. оксида алюминия алмаз в количестве 5 r. Алмаз по своим свойствам соответствует ТУ и может быть использован для изготовления абразивного инструмента.

Примеры2-6.

Испытания проводятся аналогично примеру 1 с изменениями составов обрабатываемых смесей и эвтектических расплавов.

5 Условия проведения и полученные результаты вместе с данными о процессе, проходящем в условиях способа-прототипа, представлены в таблице. Способ отработан на искусственно приготовленных смесях и

10 на износившемся инструменте, Соотношение обрабатываемого материала и эвтектического расплава составляет 1:5 по массе.

Как видно из таблицы, предложенный способ позволяет полностью удалить оксид

15 алюминия (в способе-прототипе извлечение составляет 80 — 90%), сохранив при этом алмаз, кубический нитрид бора, карбид бора и карбид кремния с минимальными потерями (0,5-1,5% по сравнению с 20-50% для изве20 стного способа).

Формула изобретения

Способ удаления оксида алюминия, преимущественно из его смесей с абразивными материалами, включающий обработку

25 исходного сырья щелочным реагентом при повышенной температуре, от л и ч а ю щи йс я тем,что, с целью предотвращения растворения абразивных материалов, обработку проводят звтектическим расплавом или

30 KOH-KF, NaOH-NaF или NaOH-LIF, при 3005000 С.