Способ получения железного порошка

Способ получения железного порошка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

, Ит7а,.;;;„....

6„ " ""ЧЫСу4а "Жлиогека МЬ .«4

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (») 468964

Союз Советских

Социалистическик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 22.06.73 (21) 1941583/22-1 с присоединением заявки ¹ (51) М. Кл. С 22 5/00

С 22d 3/14

Совета Министров СССР

Опубликовано 30.04.75. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 03.09.75 (53) УДК 621.762.275 (088.8) по делам изабретений

H открытий, (72) Авторы изобретения

T. Н. Ермакова, 3. А. Тубышкина, А. Б. Сучков, Л. В. Рюмина, А. П. Созина и Б. Ф. Ковалев

Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт черной металлургии им. И. П. Бардина (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕЛЕЗНОГО ПОРОШКА

Fe„O + тС = nFe+ тСО

Государственный комитет (32) Приоритет

Изобретение относится к черной металлургии, к электролитическому получению металлов, в частности к получению железного порошка.

Известен способ получения железного порошка электролитическим рафинированием чугунных анодов в расплавленном электролите, содержащем хлориды железа, щелочных и щелочноземельных металлов. Однако данный способ не обеспечивает непрерывности процесса.

Отличительной особенностью предлагаемого способа является то, что с целью обеспечения непрерывности процесса электролитичекое рафинирование чугунных анодов проводят в присутствии окислов железа при температуре

1000 20 С.

Сущность способа заключается в том, что чугун используется в качестве растворимого анода при электролизе в расплавленном электролите при температуре 1000+-20 С в присутствии окислов железа или железорудного концентрата. При этом железо селективно растворяется на аноде и осаждается на катоде в виде губчатой массы. Примеси, содержащиеся в чугуне, остаются в аноде в виде шлама. Основным компонентом шлама является углерод, который взаимодействует с окислами железа по реакции: и удаляется из электролизера в виде газообразной окиси углерода. Железо, полученное в б результате реакции, подвергается анодному растворению и осаждению на катоде.

П р им е р 1. В чугунный стакан диаметром

180 мм с толщиной стенки 20 мм загружали смесь солей из 75% хлоридстого натрия и

10 25% хлористого железа. Стакан со смесью солей ставили в контейнер из нержавеющей стали, герметично закрывали и в течение 1 час вакуумировали при комнатной температуре.

После этого систему заполняли азотом и

16 включали нагрев для расплавления электролита при температуре 900 С. В расплавленный электролит загружали предварительно просушенный железорудный концентрат с содержанием, %: Fe,пщ 60 — 62, в т. ч. FeO 22 — 23, 20 SiO> 10 — 12, А1 0в 0,5 — 0,9, MgO 0,7 — 0,9, СаО 0,8 — 0,9, Р 005 — 0,06, С 0,001 — в количестве 2,0 кг и выдерживали электролит с концентратом в течение 30 — 40 мин для осаждения концентрата на дно стакана. После этого

26 повышали температуру электролита до 1000 С, в электролит погружали катод и включали постоянный ток. Электролиз проводили при катодной плотности тока, равной 1 — 3 а/см, анодной — 0,2 — 0,4 а/см до полной выработки

468964

Составитель Т. Ермакова

Техред Г. Дворина

Корректор О. Тюрина

Редактор Е. Шепелева

Заказ 2179/16 Изд. Ив 1476 Типаж 740 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 железа из анода непрерывно. Через каждые два часа срезали катодные осадки железа. В результате получен железный порошок, содержащий основного элемента 99,8%. При этом доля металла, полученного из чугунного стакана, составляет 78 — 80 и из концентрата—

22 — 20% . Извлечение железа из концентрата составляет 92,5%, извлечение железа из чугунного анода — 98,4%.

Пример 2. В чугунный стакан диаметром

670 мм с толщиной стенок 100 мм загружали смесь солей из 75 /о хлористого натрия и 25 /о хлористого железа в количестве 350 кг. Стакан со смесью солей помещали в контейнер из нержавеющей стали, герметизировали и в течение 1 час вакуумировали при комнатной температуре, затем систему заполняли азотом, включали нагрев и при температуре 900 С расплавляли электролит. В расплавленный электролит загружали предварительно просушенный концентрат в количестве 60 кг и выдерживали в течение 1 час для осаждения концентрата на дно стакана, затем повышали температуру электролита до 1000 + 20 С и включали постоянный ток. Электролиз проводили по режиму: сила тока — 1500 а, напряжение на ванне — 5 — 6 в, катодная плотность тока — 3,0 а/см, анодная плотность тока—

0,4 а/см, время одного цикла электролиза—

1,5 час.

Электролиз вели непрерывно в течение 30 суток (720 час) .

В результате получено 500 кг железного порошка. Доля металла, полученного из чугун5 ного стакана, составляет 78%, из концентрата — 22%, Извлечение железа из чугуна—

99,4%, из концентрата — 92,8 . Следовательно, расход чугуна на 1 кг железного порошка составляет 0,838 кг, а концентрата — 0,395 кг.

10 Расход электроэнергии составляет 3 — 4 квтч/кг.

Полученный железный порошок имеет следующий химический состав, вес. %. Fe„„., 99,8;

Si 0,006; Мп 0,002; S 0,003; P 0,001; С 0,02;

15 О 0,05; Си 0,02; Al — следы; Mg не обнаружен; Са не обнаружен.

Порошок обладает хорошей прессуемостью.

Насыпной вес порошка, в зависимости от крупности частиц, колеблется в пределах от

20 1,7 до 2,2 г/смз.

Предмет изобретения

Способ получения железного порошка электролитическим рафинированием чугунных ано25 дов в расплавленном электролите, содержащем хлориды железа, щелочных и щелочноземельных металлов, отличающийся тем, что, с целью обеспечения непрерывности процесса, электролитическое рафинирование про30 водят в присутствии окиси железа при температуре 1000+20 Ñ.