Способ химической очистки расплавов от примесей

 

Союз Советскик

Социапнсткческик

Рес убяи

ОП ИСАЙКИ

ИЗОВРВТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 933806 (8t ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25. 08. 80 (21) 2977842/22-02 с присоединением заявки яе(23) ПриоритетОпубликовано 07.06,82, Бюллетень яв 21

Дата опубликования описания 07 06 82 (51)М. К.в.

С 25 С 3/04

3Ьеударетвапвй коинтет

СССР ио аелаи неебретеинй н открытий (53) ЯК бб9.721 °.372(088.8) В.В. Бурнакин, Il В.Поляков, В.М.Шестаков, В.H.Äåâÿòêèí, Ю.М.Рябухин, Г.Н.Свалов и В (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Красноярский институт цветных металлов им Ж..Ц КЖтинина" (54) СПОСОБ ХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ РАСПЛАВОВ

ОТ ПРИМЕСЕЙ

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано для очистки расплавов, предназ-.наченных для электролитического получения магния.

Известен способ очистки расплавов от растворенных и твердых примесей, заключающийся в использовании в ка- . честве восстановителя порошкообраэного алюминий-магниевого сплава $1).

Недостатком его является низкая эффективность очистки и сложность аппаратурного оформления.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки

l3 расплавов от примесей, заключающийся в обработке расплава металлическим восстановителем с последующим отстоем от твердых примесей 1 21.

Однако большой расход дорогостоящего восстановителя и относительно малая скорость очистки не позволяют. найти ему промышленное применение.

2

Цель изобретения - увеличение глубины и скорости химической очистки.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки расплавов от примесей, включающему введение в расплав металлического восстановителя, металлический восстановитель (натрий или магний) вводят в расплав в виде насыщенного по нему расплава хлорида металла-восстановителя.

Насыщенный по металлу-восстановителю расплав его хлорида получают в отдельном реакторе путем обработки о расплава при температуре 900"1000 С, навескай металла-восстановителя.

При введении в расплав металличес" кого восстановителя в виде насыщенного по нему хлорида скорость химической очистки резко возрастает за счет большой концентрации растворенного металла-восстановителя и его равномерного распределения по объему расплава, а также за счет протекания реакций диспропорционирования, проте .

933806

ВНИИПИ Заказ 3872/11

Тираж 686 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 кающих при охлаждении расплава, с образованием в нем мелкодисперсного металла-восстановителя и его газовых .пузырьков, что приводит к сильному увеличению площади контакта реагентов. 1

Технология способа состоит в следующем.

Хлормагниевый расплав из хлоратора (аппаратов восстановления четыреххлористого титана, печей СКН) заливается 1О в ковши для транспортировки в цех электролиза. Параллельно в отдельном реакторе производится насыщение металлом-восстановителем (магний, натрий) расплава его хлорида при 9001000 С путем введения в реактор при перемешивании в количестве превышающем на 10 вес.3 его вес, необходимый для насыщения по всему объему расплава. На 1 тонну расплава вес навески металла-восстановителя составляет для магния 19 кг, а для натрия 45 кг. Далее насыщенный хлорид загружается в переносной герметичный теплоизолированный разливоч" ный тигепь, из которого и осуществляется его заливка непосредственно в ковши, заполняемые хлормагниевым расплавом. Вес вводимого хлорида находится в 2И-ном избытке от расчетЭО ного количества, определяемого исходя из содержания металла-восстановителя, примесей в расплаве и достижения заданной степени очистки на ос-. новании протекающих химических реакций. Вследствие быстрого протекания процесса химической очистки, она заканчивается при заполнении ковша расплавом. Последний подвергают отстаиванию от твердых примесей в течение

20 мин. При этом вероятность переохлаждения расппава низка из-за введения перегретого хлорида и выделения тепла при протекании химической реакции. После отстоя ковш транспортируется в цех электролиза, где осуществляется заливка в ванны части расплава. Донная часть (шлам) является отходом производства.

При суммарном содержании удаляемых из расплава примесей 0,1 вес.3 для очистки одной тонны расплава требуется 30 кг магниево" лигатуры и 12 кг натриевой.

П р и и е р . В реактор загружают пакет из фольги магния с навеской натрия, а затем хлористый натрий.

Реактор герметизируется и заполняется аргоном. Вес загруженной соли определяется объемом реактора, а вес навески натрия рассчитывается на основании величины его растворимости в хлориде натрия (no литературным данным при 900 С она составляет около о

3I по массе) с учетом 54-ного избытка. Далее реактор нагревается и при о достижении температуры расплава 900 С производится часовая выдержка, после чего насыщенный по металлу хлорид натрия заливается в ковш, содержащий хлормагниевый расплав. При этом коэффициент использования металлического натрия достигает 80-901, а содержание четыреххлористого титана снижается с 0,1 до 0,0li.

Использование предлагаемого химического способа очистки расплава от примесей позволяет по сравнению с известными способами получить экономический эффект за счет дополнительного увеличения выхода по току на

2-3l и снижения трудозатрат по выборке шлама из электролизеров.

Формула изобретения

1. Способ химической очистки расплавов от примесей, включающий введение s расплав металлического восстановителя, например натрия или магния, отличающийся тем, что, с целью увеличения глубины и скорости химической очистки, восстановитель вводят s расплав в виде насыщенного по нему расплава хлорида металла-восстановителя.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что насыщенный по металлу-восстановителю расплав его хлорида получают в отдельном реакторе путем обработки расплава при температуре 900-1000 С навеской металлавосстановителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 1 539094, кл. С 25 С 3/04, 1975.

2. Авторское свидетельство CCCP

V, 380766, кл. С 25 С 3/04, 1970.