Способ электролитического рафинирования алюминия

Способ электролитического рафинирования алюминия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Респубпик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц899726 (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 16. 05. 80 (21) 2952977/22-02 с присоединением заявки РЙ (23) Приоритет

Опубликовано 23.01 ° 82 Бюллетень М 3

Дата опубликования описання23.01 ° 82 (5! )М. Кл.

С 25 С 3/24

1ооудеретееииый комитет

СССР оо делом итооретеиий и открытий (53) УДК 669.714. .72(088.8) И.Т.Гульдин, А.А.Арнольд, А.М.Захаров, С.Л.Стефанюк, Н.I1.Зайцев, А.В.Сысоев, Г.И.Заливной, В.И.Казанцев, Б.С.Громов, Ю.В.Куликов, И.В.Бор В.Лозинский и С.С,Рощин ..О." -":

1 1," "". (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО РАФИНИРОВАНИЯ

АЛЮМИНИЯ

Изобретение относится к металлургии цветных металлов и может быть использовано при трехслойном электролитическом рафинировании алюминия.

Известен способ трехслойного электролитического рафинирования алюминия, при котором процесс ведут при температуре катодного металла

730-800 С, а перегрев анодного сплава над температурой его плавления l0 при наличии кармана электролизера составит 30-40 С (11.

Однако повышение концентрации примесей в анодном сплаве ведет к возрастанию его температуры 1тлавле15 ния. При сближении температуры анодного сплава с температурой его плав" пения — уменьшение перегрева анодного сплава до 3-8 С вЂ” поляризация анода резко возрастает и наряду с анодным растворением алюминия происходит анодное растворение примесей анодного сплава (меди, железа, кремния), разложение компонентов электролита и их выделение на катоде, что приводит к резкому снижению чистоты катодного металла, т.е. к снижению сортности получаемого алюминия высокой чистоты. Напряжение на электролизере при этом возрастает на 1-2 В. Такое нарушение нормального технологического режима называют "кипением" ванны, ее охлаждают сжатым воздухом, т.е. охлаждают анодный сплав, в еще большей степени снижая перегрев анодного сплава над его температурой плавления, что приводит к порче всего катодного металла.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ электролитического рафинирования, предусматривающий перегрев анодного сплава над его температурой плав. ления на 30-40 С за счет повышения температуры процесса 1 2).

89972

3 38-40 Остальное

5 38-40

6 38-40

793

778

7 38-40

3 38-40

4 38-40

5 38-40

765

850

830

813

795

6 6 38-40

6 7 38-40

780

Недос татком способа явля е тся то, что увеличение температуры процесса не всегда возможно и эффект кратковременен.

Цель изобретения — повышение чистоты алюминия.

Поставленная цель достигается тем, что при снижении температуры о перегрева на 5-6 из электролиэера сливают 0,1-0,2 вес. ч. анодного сплава, а затем заливают силумин

4 38-40 То же 763 7

5 38-40 744 7

6 38-40 726 7

723 7

805 8

790 8

770 8

754 8

745 8

Как видно из таблицы, при содержании в анодном сплаве 3% кремния и 8% железа его температура плавления равна температуре процесса (850 С), что ведет к нарушению нормального технологического режима.

Увеличение концентрации кремния в анодном сплаве на 0-1,5% снижает его температуру плавления на

10"25 С, что обеспечивает необходимый перегрев анодного сплава.

Если из электролизера сливают менее 0,1 ч анодного сплава, то питание ванны силумином в количестве менее 0,1 вес.ч. анодного сплава повлечет за собой повышение концентрации кремния менее 0,8%. Это снизит температуру плавления спла6 4 с содержанием 6-15% кремния в количестве 0,1-0,2 вес.ч.

При этом за счет повышения концентрации кремния в анодном сплаве снижается его температура плавления, что увеличивает перегрев анодного сплава при постоянной температуре процесса.

В таблице приведены температуры плавления анодного сплава при электролитическом рафинировании алюминия.

3 38-40 Осталь- 827 ное

4 38-40 То же 810

7 38-40

3 38-40

4 38-40

5 38-40

6 38-40

7 38-40 ва на 4-5 С т.е. перегрев анодного сплава над его температурой о плавления будет 4-5 С, что недостаточно для нормального протекания

45 анодного процесса. При температуре перегрева 5-6 С процесс идет нормально, Удаление из анодного сплава более 0,2 вес.ч. сложно технологически, влечет эа собой перераспределение нагрузки по катодам и порчу всего катодного металла.

Удаление 0,1-0,2 вес.ч. анодного сплава и замена их соответствующим количеством силумина с 6-15% кремния обеспечивает увеличение концентрации кремния на 0,8-1,5 вес.%, Это увеличение концентрации крем5 8997 ния в анодном сплаве снижает его температуру плавления на 8-15 С.

И р и м,е р. В лабораторном электролизере с 500 г анодного сплава состава, : медь 40, кремний 3, 5 железо 7, алюминий остальное, снижают его температуру до 830" С. Напря-жение на электролизере возрастает на 0,45 В, содержание меди в катодном металле возрастает до 0,03%у 10 железа до 0,013 . Получают металл, не отвечающий маркам алюминия высокой чистоты. В анодный сплав вводят 60 r силумина (0,12 часть анодного сплава), содержащего 12 . крем- 15 ния. Напряжение на электролизере снижается до нормы и на нем вновь получают металл, соответствующий маркам алюминия высокой чистоты.

Применение данного способа электролитического рафинирования алюминия позволит повысйть сортность вы26 6 пускаемого металла и снизить его себестоимость.

Формула изобретения

Способ электролитического рафинирования алюминия, включающий перв" грев анодного сплава на 30-40 С над температурой его плавления, о т л йч а ю шийся тем, что, с целью повьппения чистоты алюминия, при снижении температуры перегрева на о

5-6 С анодный сплав сливают в количестве 0,1-0,2 вес.ч., а затем в анодный сплав вводят силумин с содержанием кремния 6-15Х вес.ч. в количестве О,!-0,.2 вес.ч.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Беляев А.И. Металлургия ле1ких металлов. И., "Металлургия", 1970 с. 274.

2. Авторское свидетельство СССР

11 - 534522, кл. С 25 С 3/24, 1976.

Сос тавит ель Н. Короб ова

Редактор О.Юрковецкая Техред Т.Маточка Корректор М,Демчик

Заказ 12095/38 Тираж 686 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4