Способ электролитического рафинирования алюминия

Иллюстрации

Способ электролитического рафинирования алюминия (патент 899726)
Способ электролитического рафинирования алюминия (патент 899726)
Способ электролитического рафинирования алюминия (патент 899726)
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