Способ приготовления хлоридно-фторидного электролита

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 030481 (21) 3277888/22-02 ЯИ):Мь КН.

С 25 С 3/.18 . с присоединением заявки М

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 070283. Бюллетень Йо 5

f$3j3f+t б69 714 ° .724 ° 5(088..8) Дата опубликования описания 0702.83

С.Л. Стефанюк., Т.К. Ершова, Г.К. Колесников, = и Г.С. Иаказан

У (72) Авторы . изобретения

Московский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени институт стали и сплавов.. и Волгоградский ордена Трудового Красного

Знамени алюминиевый завод (71) Заявители (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ХЛОРИДИО-фТОРИДНОГО

ЭЛЕКТРОЛИТА

Изобретение относится =к металлур-" гии легких металлов, в частности к рафинированию алюминия.

Известен способ приготовления хлоридно-фторндного электролита,включающйй загрузку смеси солей слоямн на поверхность катодного металла с, температурой 800-850 С. Способ предусматривает использование специальных маточных электролизеров для приготовления электролита. После плав-. ления проводят осаждение образовавщегося шлама, количество которого зависит.от количества влаги s шнхте, метода ее хранения (1 ).

Недостатком этого способа является значительное количество шлама,-что приводит к потерям- ценных металловвместе со шламом.

Наиболее близким к изобретению., по технической сущности и достигаемому результату является способ нри готовления хлоридно-фторидного электролита для рафинирования алюминия,включающий направление хлористого бария, криолита, хлористого натрия на катодном металле и расплавление фтористого алюминия. Известный способ .предусматривает загрузку смеси солей иа катодный металл в электролизере и расплавления ее при 800856©С.Пфй " этом фтористый алюминий плавится вместе с хлористым барием f2 )

Однако во время наплавления эдеКа ролита происходит дегидратация хло ристого бария и пирогидролиэ фторис того алюминия в парах воды, образо» .вавшихся при дегидратации. Образовав-.

10 шиеся при этом пары фтористого водо; рода разлагают хлористый барий. Это приводит к повьхаенному шиамообравованию и потерям ценных фторсолей. Жро .

:ме того, повыаенное шламообраэойаиие приводит к повыаению расхода элФктрФ . энергии при электролитическом. рафиаи-; ровании алюминия.

Целью изобретения является уивиь шение шламообразования, потерь фтора« солей и- расхода электроэнергии.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу приготевлени» хлоридно-фторидиого электролита.дяя рафинирования алюминия, включаЮщему направление хлористого бария, криоли» та, хлористого натрия- на катодиои мвталле и расплавление фтористого алюминия, последний плавят непосредст венно в электролите.

Э94586

Способ введения фтористого алюминия

Масса переплавленной шихты, кг/сут, Масса вводимого фтористого алюминия, кг/сут

Содержание с1 = А1203 в шламе, Ъ

Масса илама, кг/сут

3010

100

То же

3010

100

30

Плавка на поверхности катодного металла

3010

150

100

То же

3010

162

100

3010

ВНИИПИ Заказ 573/9 Тираж 641 Подписйое

Филиал ППП,"Патент",г.ужгород,ул.Проектная,4

Фтористый алюминий также может быть расплавлен в смеси с хлористым натрием.

Плавленые фтористого алюминия непосредственно в электролите, т.е. исключение его из шихты, загружаемой на катодный металл, предотвраща- ет пирогидролиз фтористого алюминия и фторирование хлористого бария и тем самым снижает шламообразование и потери фтороолей. Кроме того, умень- Io шение шламообразования снижает затраты электроэнергии на рафинирование алюминия.

Способ осуществляется следующим образом. 15

На катодный металл загружается смесь солей, содержащая хлористый барий, криолит и хлористый натрий,и расплавляется при 800-850ОC. Фтористый алюминий в необходимых количестПлавка непосредственно в электролите

Пример 2. В предварительно наплавленную смесь хлористого ба" .рия и криолита через алундовую трубу, пропущенную через слой алюминия, загружают смесь фтористого и хлористого. натрия в различных соотношениях. 45 КОличество шлама изменяется следующим образом 1,0Ъ при соотношении А!F3:éàÑ1, равном Зг1, 3,63 при соотношении 1 .5 и совсем не образо- вываетСя шлама при соотношении 1г1. 50

Как видно из приведенных примеров, предлагаеьжй способ позволяет

)снизить шпамообраэование в 2-3 раза, и, тем самым, уменьшить потеРи фтор- 55 солей со шпамом, идущим в отвал, на

43,2 т/г. Это же позволяет снизить расход электроэнергии при электроли-. тическом рафинировании алюминия.Эко- . номический эффект составляет .17,3 тыс.руб./г.

Вах вводится непосредственно в полученный расплав, например через алундовую трубу, пропущенную сквозь слой катодного металла.

П р.и м е р 1. На промышленном электролизере Волгоградского алюминиевого завода проводят испытания способа приготовления, электролита.

Фтористый алюминий плавят непосредственно в электролите — в предварительно наплавленную смесь хлористого бария, криолита и хлористого натрия через алундовую трубу, пропущен.— ную через слой катодного металла.

Результаты плавки приведены в таблице, здесь же для сравнения приведены результаты совместной плавки фтористого алюминия и смеси хлористого бария, криолита и хлористого натрия на поверхности катодного металла.

100 137 . 52

Формула изобретения

1. Способ приготовления хлориднофторидного электролита для рафинирования алюминия, включающий наплавление хлористого бария, криолита натрия на катодном металле и расплавление фтористого алюминия, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения шламообразования,потерь фторсолей и расхода электроэнергии, фтористый алюминий плавят непосредственно в электролите.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что фтористый алюминий плавят в смеси с хлористым натрием.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Беляев А.И. и др. Получение чистого алюминия. М., "Металлургия", 1969, с. 87.

2. Патент ФРГ В 1047450, кл. С 25 С 3/18, 1953.