Способ переработки магнийсодержащих шламов Советский патент 1991 года по МПК C22B7/00 

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам переработки магнийсодержащих шламов.

Целью изобретения является повышение степени извлечения металлического магния из магнийсодержащих шламов.

В известном способе переработки магнийсодержащих шламов, включающем их центрифугирование в изотермических условиях при температуре на 20-50°С выше температуры плавления металла, или на 30-70°С выше температуры плавления солевой фазы и разделение металлической, твердой и солевой фаз, в расплав дополнительно загружают фториды щелочных металлов в таком количестве, что соотношение

фтор-иона к содержащемуся в шламах металлическому магнию составляет 0,01- 0,03 мае. %, а процесс разделения фаз ведут при температуре центрифугирования. При этом происходит практически полное извлечение металлического магния из магнийсодержащих шламов.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем В рафинируемый расплав загружают дополнительно фториды щелочных металлов в таком количестве, что соотношение фтор-иона к содержащемуся в шламах магнию составляет 0,01- 0,03 мас.%, а процесс разделения фаз проводят при температуре центрифугирования. В результате интенсивной обработки

О Os

-N 00

о о

магния ионами фтора разрушается пассивная пленка на его поверхности, препятствующая слиянию частиц магния, Мелкие частицы магния, освобожденныз от пассивной пленки, пройдя последующую фильтрацию через твердый осадок, осажденный на внутренней поверхности центрифуги, сли- раются с основной массой магния, который всплывает на поверхности расплава выше центрифуги, откуда его извлекают вакуум- ковшом. Повышение степени извлечения (магния усиливается тем, что процесс разделения фаз ведут при температуре цен грифу- Гирования, в результате чего удается Избежать замораживания части магния |между тарелями центрифуги. При загрузке фторидов щелочных металлов с соотноше- )1ием фгор-иона к магнию, меньшим 0,01 |мас.%}наблюдае1ся увеличение потерь мелкодисперсного магния, который из-за наличия на его поверхности пассивной пленки не сливается с основной массой магния и уносится потоками в глубь расплава. Увеличение использования фторидоп щелочных Металлов с соотношением фтор-иона более 0,03 мас.% приводит к неоправданному расходу фтористых солей.

Способ осуществляется следующим образом. Образующийся в процессе электрического производства магния или в процессе его рафинирования методом отстоя шлгм загружают в реторту стационарно обогреваемой печи. Температуру расплава выдерживают оптимальной в зависимости от состава шлама. Затем в реторту опускают центрифугу, загружают мелкомолотую соль фтористого натрия или фтористого калия, выдерживая указанное соотношение фтор-иона к содержащемуся в шламе магнию, после чего центрифугу включают. Извлеченный магний всплывает на поверхность расплава, откуда его извлекают вакуум-ковшом, а твердые примеси осаждаются между тарелями центрифуги. Поднятием центрифуги над расплавом они отжимаются от солей и выгружаются в короб со шламом. В реторте остается осветленный расплав, который может быть возвращен в электролизеры.

Пример 1 (известный). В реторту загружают 1QOQi шламо-электролитной смеси магниевых электролизеров следующего состава мае. %: MciCte 11,4; MgO 3,5; FeO,1; SI 0,3; Tl 0,4; NaCI 37; KG 45,3; MgMST 2%. Температуру расплава устанавливают 700°C, Опускают центрифугу в расплав и выдерживают до восстановления температуры, затем включают. Продолжительность центрифугирования 10 мин, В конце процесса обдувают тарели центрифуги сжатым

воздухом для охлаждения. Продукты процесса подвергают химическому анализу. Масса осветленного расплава составляет 950,4 г, Масса твердого осадка 49,6 г. Состав

осветленного расплава, мае. %: MgCIa 11,7; MgO 0,25; Fe 0.045; SI 0,11;TI 0,1; NaCI 39; КС 47,6; Mg Мет 1,29. Состав твердого осадка, мае. %:MgCl25,6; MgO 65,8; Fe1,1; Si 3,9; Tl 6,1; NaCi 0,9; KCI 1,6; Мдмет 15.5.

Из полученного твердого осадка можно извлечь металлический магний, однако это требует дополнительного передела. Кроме того, вызывает значительные трудности извлечение твердого магния из внутренней

полости центрифуги. Часть магния остается неизвлеченной в расплаве.

Пример 2. В реторту загружают 1000 г шламо-электролитной смеси магниевых электролизеров состава, мае. %: MgCh 11,4;

MgO 3,5; Fe 0,1; SI 0,3; Tl 0,4; NaC 37; KCI 45,3; МдМет2. Температура, при которой ведется центрифугирование, 700°С(на50°С превышает температуру плавления магния). Продолжительность центрифугирования 10

мин. Процесс ведут в изотермических условиях, без принудительного охлаждения. После окончания процесса центрифугу поднимают над расплавом, отжимая за счет вращения твердый осадок в центрифуге от

солевой смеси. Установлено,что, например, при загрузке в шламо-электролитную смесь 1 г NaF и при ведении процесса разделения фаз при температуре центрифугирования масса осветленного расплава составляет

941,7 г; масса осадка 39,8 г , а с поверхности расплава выбирают 18,5 г металлического магния. Масса твердого осадка 39,8 г. Состав твердого осадка, мае, % MgCte 2,1; MgO 80,5; Fe 2.0; SI 5,3; Tl 6,8; NaCI 0,2; KCI

0,4; Мдмет 2,4.

Пример З. Процесс осуществляется аналогично примеру 2. При загрузке в реторту к 1000 г шламо-электролитной смеси того же состава добавляют 2г NaF при той

же продолжительности центрифугирования, но при температуре центрифугирования, равной 670°С, получают следующие результаты: состав осветленного расплава, мае. %: MgCIa 11,9; MgO 0,076; Fe 0,01; Si

0,006; Ti 0,0004; NaCI 38,8; KCI 48,0; Мдмет 0,001; При этом с поверхности расплава выбирают 18,1 г магния.

Пример 4. Процесс осуществляется аналогично примеру 3, но при температуре центрифугирования, равной 720°С. Результаты испытания следующие: состав осветленного расплава, мае. %: MgCI 12,1; Mg 0,07; Fe 0,01; Si 0,005; Ti 0,0004; NaCI 39,0; КС 47,9. При этом извлекают 18,0 г магния.

Примеры способов переработки шла- мов электролизеров и печей непрерывного рафинирования приведены в таблице. Как видно из данных таблицы, практически полное извлечение магния возможно лишь при соотношении количества фтор-иона к магнию, содержащемуся в шламах, равном 0,01-0,03 мае. %, при ведении процесса разделения фаз при температуре центрифугирования.

Таким образом, по сравнению с известным использование предлагаемого способа позволяет повысить степень извлечения металлического магния из магнийсодержащих шламов; кроме того, повысить степень очистки солевой части расплава от примесей, что дает возможность повторного использования его в производстве без дополнительного рафинирования.

Формула изобретения Способ переработки магнийсодержащих шламов, включающий расплавление, центрифугирование расплава в изотермических условиях при температуре,на 20-70°С превышающей температуру плавления,металла с последующим разделением фаз на

металлическую, солевую и шламовую, отличающийся тем, что, с целью повышения Степени извлечения магния, перед центрифугированием в расплав вводят фториды щелочных металлов в соотношении фториона к металлическому магнию, содержащемуся а шламах, равном 0,01-0,03 мас.%, а разделение фаз осуществляют при температуре центрифугирования.

- по известному способу, примеры 1-7 - пшамо-электролитная смесь рафинирования.

шлам печей непрерывного

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам переработки магнийсодержащих шламов. Цель изобретения - повышение степени извлечения магния. Способ включает центрифугирование магнийсодержащих шламов в изотермических условиях при температуре на 20 : 70°С выше температуры плавления металла и разделение металлической, солевой и твердой фаз. В магнийсодержащий шлам дополнительно загружают фториды щелочных металлов в соотношении, равном 0,01 : 0,03 мас.% к содержащемуся в шламах металлическому магнию, а процесс разделения фаз ведут при температуре центрифугирования. Разрушается пассивная планка, освобожденные от нее частицы магния, пройдя фильтрацию через твердый осадок, сливаются с основной массой магния. Кроме повышения степени извлечения магния повышается степень очистки солевой части расплава от примесей. 1 табл.