Способ рафинирования оловянно-свинцового припоя

Способ рафинирования оловянно-свинцового припоя

Реферат

 

Изобретение относится к металлургии, а именно к технологии рафинирования сплавов, используемых для пайки, в процессе которой в припое растворяются паяемые материалы, такие как медь, никель, серебро, цинк и др. В способе рафинирования оловянно-свинцового припоя, включающем нагрев его, обработку серой при температуре 200-230С в течение 0,3-0,4 ч, удаление съемов, а также введение в расплав углеродсодержащего реагента, перемешивание и удаление шлака, после обработки серой расплав засыпают древесными опилками, поджигают их, перемешивают с расплавом и удаляют продукты пиролиза, при этом к сере дополнительно подмешивают элементоорганический комплексообразователь, серу с комплексообразователем вводят в количестве 0,3-0,4% от веса оловянно-свинцового припоя. В качестве элементоорганического комплексообразователя используют нитрилтриметилфосфоновую кислоту. Обеспечивается повышение качества полученного продукта. 2 табл.

Предлагаемое изобретение относится к металлургии, а именно к технологии рафинирования сплавов, используемых для пайки, в процессе которой в припое растворяются паяемые материалы, такие как медь, никель, серебро, цинк и др.

Известен способ рафинирования олова, включающий нагрев металла до температуры 340-600С, введение марганцевосодержащих материалов, последующее снижение температуры до 300-320С, центробежную фильтрацию расплава через сыпучий материал, удаление пены, обработку расплава элементарной серой и удаление съема (см. а.с. СССР №408565, С 22 В 25/08, 1972).

Недостатком известного способа является неполная очистка исходного материала от основных технологических примесей, таких как железо, цинк, серебро, медь, никель и др.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является способ рафинирования олова от примесей, включающий нагрев металла до температуры 300С, покрытие углеродосодержащим реагентом, вмешивание марганцевосодержащих материалов, удаление съемов, обработку расплава элементарной серой и удаление съемов (см. а.с. СССР №611539, С 22 В 25/08, 1977).

Недостатками способа также являются неполная очистка исходного материала от основных технологических примесей, в частности от меди, никеля и др., являющихся продуктами растворения материалов при пайке, а также хрупкость полученного материала, обусловленная большим содержанием в нем серы.

Техническим результатом предполагаемого изобретения является повышение качества выходного продукта.

В соответствии с техническим результатом предложен способ рафинирования оловянно-свинцового припоя, включающий нагрев его, обработку серой при температуре 200-230С в течение 0,3-0,4 ч, удаление съемов, а также введение в расплав углеродосодержащего реагента в количестве 1-1,5% от веса исходного припоя, перемешивание и удаление шлака, после обработки серой расплав засыпают древесными опилками, поджигают их, перемешивают с расплавом и удаляют продукты пиролиза, при этом к сере дополнительно подмешивают элементоорганический комплексообразователь. Причем серу с элементоорганическим комплексообразователем вводят в количестве 0,3-0,4% от веса оловянно-свинцового припоя, а в качестве элементоорганического комплексообразователя используют нитрилтриметилфосфоновую кислоту.

В связи с тем, что технический результат предложенного решения достигается тем, что при рафинировании оловянно-свинцового припоя дополнительно осуществляют введение комплексообразователя и очистку расплава путем выжигания избыточной серы, то предложенное техническое решение отличается от известных и эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии заявленного технического решения критерию “новизна”.

Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от наиболее близких, не выявлены в других известных технических решениях при изучении научно-технической и патентной литературы по технологии рафинирования сплавов и, следовательно, обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию “существенные отличия”.

Способ осуществляется следующим образом.

В тигель загружается очищаемый от примесей оловянно-свинцовый припой, прошедший предварительную регенерацию от оксидных составляющих. Припой нагревают до температуры не выше 200-230С и вводят в него смесь порошка серы с элементоорганическим комплексообразователем с помощью колпачка (для предотвращения возгорания серы). Указанная температура соответствует минимальной вязкости серы и эффективна для реакции образования сульфидов. В качестве элементоорганического комплексообразователя используют нитрилтриметилфосфоновую кислоту, обеспечивающую совместное действие серы и фосфора и связывание продуктов реакции в легко удаляемые обычным путем съемы. Элементоорганический комплексообразователь вводят в весовом соотношении 1:10 к сере в соответствии с молекулярной стехиометрией ингредиентов при общем содержании смеси 0,3-0,4% от веса исходной шихты. Расплав перемешивают в течение 0,3-0,4 ч и снимают сульфидно-хеллатный шлак. Затем засыпают расплав древесными опилками толщиной 0,5-1 см, поджигают их и перемешивают с расплавом до полного выгорания опилок. При этом выгорает и непрореагировавшая сера. Снимают образовавшиеся продукты пиролиза. Затем добавляют углеродосодержащий реагент (например, смесь канифоли и древесного угля в соотношении 1:1) в количестве 1-1,5% от веса исходной шихты, перемешивают в течение 3-5 мин и удаляют окончательный шлак. Степень очистки оловянно-свинцового припоя от основных технологических примесей определяли по результатам химического анализа. В таблице 1 приведены данные, полученные при использовании предложенного способа на основе припоя ПОС-61 (38% Sn и 62% Pb) в зависимости от количества вводимой смеси (сера плюс комплексообразователь)

В таблице 2 приведены результаты рафинирования оловянно-свинцового припоя с использованием различных видов обработки.

Приведенные данные позволяют сделать вывод, что применение предложенного способа позволило уменьшить процентное содержание основных технологических примесей в припое, при этом уменьшается содержание сульфидов в припое, что повышает его качество.

Формула изобретения

Способ рафинирования оловянно-свинцового припоя, включающий его нагрев, обработку расплава серой, удаление съемов, введение в расплав углеродсодержащего реагента, перемешивание и удаление шлака, отличающийся тем, что обработку серой осуществляют при температуре 200-230С в течение 0,3-0,4 ч, после обработки серой расплав засыпают древесными опилками, поджигают их, перемешивают с расплавом и удаляют продукт пиролиза, при этом к сере дополнительно примешивают элементоорганический комплексообразователь, в качестве которого используют нитрилтриметилфосфоновую кислоту, и серу с элементоорганическим комплексообразователем вводят в количестве 0,3-0,4% от веса оловяно-свинцового припоя.