Способ получения фосфористой меди Советский патент 1979 года по МПК C22C1/02 

Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано для получения сплавов меди с фосфором. Известен способ выплавки фосфорис той лигатуры, по которому в расплавленную медь вносят пары фосфора, полученные при возгонке фосфора в элек тропечах из любого фосфорного сырья например апатита, фосфорита flj , Однако необходимость применения парообразного фосфора приводит к тяжелым условиям труда, и кроме того, способ сложен в аппаратурном оформлении, Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому способу является способ получения фосфористой меди, включающий плавку исходных материалов. Для получения фосфористой меди необходимо отдельно расплавить медь и фосфор,, используя чистую медь и чистый фосфор. При температуре смешения меди с фосфором давление паров фосфора очен большое (при температуре давление паро 8 атм, при 30 атм), Это приводит к большим потер1ям фосфора, к загрязнению цеха парами фосфора,что вызывает ухудшение санитарно-гигиенических условий производства, повьлшение пожарной опасности и увеличение расхода фосфора. Способ также сло.хен в аппаратурном оформлении. Отличительной особенностью данного изобретения является использование в качестве исходных материалов медьсодержащих отходов фосфорного производства, которые плавят в среде инертного газа при 1050-1150 С, Это обеспечивает упрощение процесса и снижение стоимости получаемого продукта, а также улучшение условий труда и техники безоласности. В результате плавки порошкообразных отходов фосфорного производства, получается слиток сплава медь-фосфор, который легко отделяется от шлака, содержащего фториды и силикаты натрия, кальция и алюминия. Расплавленнь1й сплав медь-фосфор можно легко лить в формы. Полученный сплав испытывают в качестве модификатора заэвтекти,ческих силуминов и в качестве раскислителя сплавов на медной основе. По содержанию фосфора (7-13 вес.%), а также по своим свойствам полученный сплав медь-фосфор соответствует ГОСТу 4515-48 на сплав медь-фосфор. Пример 1.В печь сопротивле ния типа СШОЛ-2 вводится кварцевая труба, заваренная снизу, на дно кото рой вставляется граф 1товый тигель. В тигель насыпают 0,3 кг порошка про дукта, полученного при очистке отход щих газов Чимкентского фосфорного за вода путем их пропускания через 15%ный раствор медного купороса с добав кой 1% хлористого натрия. Конец квар цевой трубы, находящийся вне печи, закрывается пробкой с двумя отверс™ тиями, через которые пропускаются кварцевые трубки. Через одну трубку, доходящую до тигля, подается аргон. Печь нагревают до 1100±20С и выдерживают при этой температуре 20 мин. Из образца выделяются пары воды. Дру гих газовых выделений не замечено. Фосфор не отгоняется. Кварцевую труб с тиглем вынимают из печи и охлаждают до комнатной температуры. Из тигля легко вынимаемся слиток весом 0,25 кг. Слиток содержит/ вес.%; фосфора 9,2, меди. 90,7. Из слитка изготовлены шлифы, которые показали структуру, типичную для сплава медьфосфор. Берутся также пробы для испытания спЛава в качестве модификато ра заэвтёктических силуминов. Пример 2. В печь сопротивления типа СШОЛ-1, 16/12 вводится кварцевая труба, заваренная снизу, на дно которой вставляется графитовый тигель. В тигель помещают 0,5 кг прессовок продукта, полученного при переработке шЛамов Чимкентского фосфорного завода. Над образцом создают инертную среду путем пропускания азо та. Пейь нагревают до 1150±20с и выдерживают при этой температуре 25 мин. Из образца выделяются пары воды. Образец плавится, но фосфор не отгоняется. Тигель вынимают из трубы и жидкий расплав заливают в приготовленные формы. Расплав облада ет хорошей текучестью, слиток содержит, вес.% фосфора 10,5, меди 87,1. Из слитков изготавливаются шлифы для исследования структуры, а также берутся пробы для испытания сплава в качестве раскислителя медных сплавов . Пример З.В шахтную печь типа ШП-1, в кварцевую трубу, имеющую дно, вводят графитовый тигель, содержащий 100 г порошка продукта, полученного при переработке шламов Чимкентского фоссюрного завода. Йс1Д тиглем пропускается аргон. Печь нагревается до 1050+20°С и выдерживается при этой температуре 10 мин. в процессе нагрева выделяют пары воды, фосфор не отгоняется. Кварцевая труба вынимается из печи и после охлаждения из тигля вынимается блестящий слиток весом 82 г. Слиток содержитj. вес.%: фосфора 12,5, меди 85. Из слитка изготавливаются шлифы.для металлографических исследований. Преимущества предлагаемого способа заключаются в экономии чистой меди и чистого фосфора, взамен которых используются отходы фосфорного производства; для получения фосфористой еди нужна только печь с инертной газовой средой; при этом исключается возгонка в помещение цеха ядовитых и пожароопасных па:ров фосфора. Формула изобретения Способ получения фосфористой меди, включающий плавление исходного сырья, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, снижения стоимости получаемого продукта и улучшения условий труда и техники безопасности, в качестве исходных материалов используют медьсодержащие отходы фосфорного производства и плавят их в среде инертного газа при 1050-И50°С. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 208959, кл. С 22 С 9/00, 1962.