Способ электролитического рафинирования алюминия

 

- v ô44Ë,ã, ОП ИСАЙИ ЗОВРЕТЕ Н ЫЯ

Союз Советскмк

Социалистические

Республик

6 6496

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03.11.77 (21) 2540146/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 23.05.81. Бюллетень ¹ 1

Дата опубликования описания 28.05.81. Кл

25 С 3/24

Гееударственный кемитет

УДК 669.714.

2 (088.8) по делам каовретенкй н открытий

И. Т. Гульдин, А. А. Арнольд, Б. А. Фомин, А. М. Захаров, Н. И. Пегова, В. И. Савинов, А. В. Сысоев, В. И. Заливной, В. А. Смирнов, В. Ф. Исаев, Ю. В. Куликов и И. В. Борисов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО РАФИНИРОВАНИЯ

АЛЮМИНИЯ

Изобретение относится к производству металлов и сплавов, в частности к рафинированию алюминия и может быть применено на алюминиевых заводах в цехах электролитического рафинирования алюминия.

При электролитическом рафинировании алюминия электролиз по трехслойному методу проводят при температуре анодного алюминиймедного сплава 740 — 800 С. Состав жидкого анодного сплава включает компоненты, вее. %:

Медь 30 — 40 то

Железо 4 — 7

Кремний 4 — 6

Алюминий Остальное (1)

В процессе рафинирования вредные примеси (железо и кремний) выделяются в кармане электролизера в виде интерметаллических соединений или так называемых анодных осадков. Обычно они содержат 45—

55 вес.% алюминия, 32 — 40 вес.% меди, 12 — 17 вес. % суммы железа и кремния.

Количество анодных осадков зависит от со- во держания примесей в рафинируемом металле. Чем больше примесей, в рафинируемом металле, тем больше анодных осадков.

В настоящее время анодные осадки извлекают из кармана электролизера вручную — шумовкой и, как правило, их не перерабатывают на алюминиевых заводах, а продают заводам Вторцветмета по низкой цене (200 руб. за 1 т меди, содержащейся в осадках) для утилизации лишь одной меди.

Недостатком существующей технологии получения алюминия высокой чистоты является то, что в интерметаллидах анодных осадков химически связано много меди и алюминия и, кроме того, 40 — 60 вес.% меди и алюминия находится в анодных осадках в виде маточного расплава, механически запутавшегося в кристаллах интерметаллидов.

Целью изобретения является повышение технико-экономических показателей путем снижения потерь меди и алюминия с анодными осадками, выделяющимися из анодного сплава.

Это достигается тем, что электролиз по трехслойному методу ведут при температуре анодного сплава 740 — 850 С и поддержании отношения в нем примеси крем686496

Формула изобретения иДъ 4 - ния к железу бт 1 до !В8 -и содержании кремния — 8,5 — 14 вес. /p.

Из анодного сплава, применяемого по существующей технологии, выпадают интерметаллиды состава: AlgCqFe; А1кСи Ре,;

А1иСиliFe Si, обладающие широкой областью гомогенности.

Величины Х и Y у алюминия и меди могут принимать значения от 2 до 20 и поэтому на связывание одного атома примеси уходит от 3 до 15 атомов меди и алюминия. Наряду с этим в кристаллах интерметаллидов запутывается маточный расплав (анодный сплав), что еще больше увеличивает расход меди и алюминия.

Использование предлагаемого способа позволяет получить интерметаллиды в анодных осадках, обогащенные железом и кремнием и обедненные по меди и алюминию полезными компонентами анодного сплава.

Пример, В электролизере на 50 А заменили стандартный анодный сплав на анодный сплав, содержащий 35 вес. о/p меди и

51,6 вес. /p алюминия и 6 и 8 вес. P/о примеси железа и кремния соответственно. Температура электролиза 800 С.

При работе электролизера на указанном сплаве был получен алюминий высокой частоты, соответствующий маркам А 97, А 99

А 99,5. Выделяющиеся при этом анодные осадки содержали компоненты, вес.%.

Медь 12

Железо 24

Кремний 12

Алюминий 52

На связывание 1 вес. P/p железа по предлагаемому способу электролитического рафинирования алюминия уходило 0,5 вес.. /p

Сп и 2,16 вес.% Al.

Контрольный электролизер, работавший на стандартном анодном сплаве, содержащем 35 вес. /p Cu, 55 вес. /о Al. 6 вес. /p u

4 вес.о/p примеси железа и кремния соответственно, давал металл марок А 97, А 99, А 99,5. Выделяющиеся при этом анодные осадки содержали компоненты, вес. о/p.

Медь 28

Алюминий 58

Железо 8

Кремний 6

При этом на связывание 1 вес. /p железа уходило 3 5 вес. /o Cu и 7 вес. /p Al.

Из приведенного примера видно, что использование предлагаемого способа электролитического рафинирования алюминия позволяет снизить расход алюминия в 3,2 раза, а меди в 7 раз, что позволяет существенно улучшить технико-экономические показатели электролиза.

15 руб. на 1 т алюминия высокой чистоты.

Экономический эффект при применении предлагаемого способа составит около 10—

Способ электролитического рафинирования алюминия по трехслойному методу

25 при температуре 720 — 850 С с применением алюминиймедного сплава, содержащего примеси железа и кремния, отличающийся тем,. что, с целью повышения технико-экономических показателей процесса путем снижения потерь меди и алюминия с анодными

З0 осадками, электролиз ведут при поддержания отношения кремния к железу в анодном сплаве от 1 до 2,8 и содержания кремния в нем 8,5 — 14 вес.%.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Беляев А. И. и др. Получение чистого алюминия. М., «Металлургия», 1967 с,43.

Составитель Т. Титова

Редактор Л. Павлова Техред А. Бойкас Корректор Н. Швыдкая

Заказ 3253/50 Тираж .704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4