Способ получения расплава, содержащего хлорцирконат калия и фторид редкоземельных элементов

 

Изобретение относится к металлургии редких металлов, в частности к области получения расплавов солей хлорцирконата калия - исходных материалов для электролитического или металлотермического получения циркония. Способ для получения расплава, содержащего хлорцирконат калия, включает введение соединения циркония в расплав хлоридов калия и натрия. Для получения расплава, содержащего дополнительно фториды редкоземельных элементов, в качестве соединения циркония в расплав вводят фторцирконат калия и при температуре 680-700°С вводят безводный хлорид редкоземельных элементов для обменной реакции между фторцирконатом калия и хлоридами редкоземельных элементов. Технический результат заключается в повышении степени извлечения циркония и редкоземельных элементов в расплав.

Изобретение относится к металлургии редких металлов, в частности к области получения расплавов солей хлорцирконата, хлоргафната калия и фторида редкоземельных металлов - исходных материалов для получения лигатур и сплавов Mg-Zr-РЗМ.

Известен способ получения расплава хлорцирконата или хлоргафната калия, включающий пропускание паров тетрахлорида циркония и гафния через расплавленные хлориды щелочных металлов [1]. Процесс проводят при температуре 700°С. Степень усвоения металлов не превышает 82% вследствие сильной летучести тетрахлоридов металлов при этой температуре.

Недостатком способа являются потери циркония и гафния с возгонами хлоридов.

Данное изобретение направлено на получение технического результата - повышение степени извлечения циркония, редкоземельных элементов в расплав и проведение обменной реакции с получением хлорцирконата калия и фторидов редкоземельных элементов по реакции

K₂ZrF₆+2РЗМСl₃=K₂ZrCl₆+2РЗМF₃.

Такой расплав позволяет совместно восстанавливать цирконий и редкоземельные металлы магнием.

Технический результат достигается тем, что способ для получения расплава, содержащего хлорцирконат калия, включающий введение соединения циркония в расплав хлоридов калия и натрия, согласно изобретению для получения расплава, содержащего дополнительно фториды редкоземельных элементов в качестве соединения циркония в расплав вводят фторцирконат калия и при температуре 680-700°С вводят безводный хлорид редкоземельных элементов для обменной реакции между фторцирконатом калия и хлоридами редкоземельных элементов.

Плавка 1

Расплав готовили следующим образом: в расплав хлоридов калия и натрия при температуре 680°С вводили 50 кг фторцирконата калия, после 20-минутного перемешивания при температуре 680°С вводили 50 кг безводных хлоридов редкоземельных для прохождения обменной реакции

K₂ZrFe+2РЗМСl₃=K₂ZrCl₆+2РЗМF₃.

После 20-минутного перемешивания получили расплав следующего состава, %:

ΣРЗМF₃ 34

K₂ZrCl₆ 57,4

Хлориды К, Na 8,6

Плавка 2

Расплав готовили следующим образом: в расплава хлоридов калия и натрия при температуре 700°С вводили 40 кг фторцирконата калия, после 30-минутного перемешивания при температуре 700°С вводили 60 кг безводных хлоридов редкоземельных металлов для прохождения обменной реакции

K₂ZrF₆+2РЗМСl₃=К₂ZrСl₆+2РЗМF₃.

После 30-минутного перемешивания получили расплав следующего состава, %:

ΣРЗМF₃ 43

K₂ZrCl₆ 48,2

Хлориды К, Na 8,8

Литература

1. Металлургия циркония и гафния./Под ред. Л.Г.Нехамкина. - М.: Металлургия, 1979.

Формула изобретения

Способ получения расплава, содержащего хлорцирконат калия, включающий введение соединения циркония в расплав хлоридов калия и натрия, отличающийся тем, что для получения расплава, содержащего дополнительно фториды редкоземельных элементов, в качестве соединения циркония в расплав вводят фторцирконат калия и при температуре 680-700°С вводят безводный хлорид редкоземельных элементов для обменной реакции между фторцирконатом калия и хлоридами редкоземельных элементов.