Способ рафинирования алюминия Советский патент 1981 года по МПК C22B21/06 

(54) СПОСОБ РАФИНИРОВАНИЯ АЛЮМИНИЯ

Изобретение относится к металлурги алюминия и может быть использовано при рафинировании алюминия, полученного электролизом/ преимущественно от натрия.Известен .способ рафинирования алюминия от натрия интенсивным перемешиванием расплава l. Известен способ рафинирования алюминия, преимущественно от натрия, введением в расплав веществ, например бихромата калия, гексахлорэтана, тетрафторэтилена, разлагающихся с образо ванием активных газообразных продуктов 2 . Недостаток указанных способов невысокая степень очистки от натрия (до 0,002-0,005%). Известен способ рафинирования алюминия, по которому достигается более глубокая очистка от натрия (менее 0,0005%) при фильтрации расрпава через слой гранул фтористого алюминия, углеродистогоматериала или их смеси Гз1. Однако упомянутый способ отличается довольно сложной технологией под .готовки гранул, основанной на фторировании в реакторе окиси гшюминия и коксования пека. Кроме того, фильтро вальное устройство должно быть обязательно снабжено нагревательными элементами, что усложняет его конструкцию. Известен также способ рафинирования алюминия от натрия продувкой расплава хлором или газообразным хлорированным либо фторироваиньлл углеводородом Г4. Недостаток такого способа состоит в необходимости соблюдения специальных мер предосторожности при работе и обязательного улавливания отходящих газов для защиты окружающей среды. Наиболее близким к пpeдлaгaeмo v является способ рафинирования алюминия от натрия, включающий продувку расплава газом-носителем, например азотом или аргоном, с добавкой до 10-20% активного вещества, например хлора, алифатического углеводорода, содержащего хлор или фтор, или другого галогенсодержащего соединения 15. Продувка расплава разбавленными в потоке газа-носителя активными веществами позволяет при малых количестBcut вредных выделений производить глубокую очистку от натрия, однако

для этого требуется довольно много времени.

Цель изобретения - интенсификация процесса рафинирования и ликвидация при этом токсичных вьвделений.

Поставленная цель достигается тем что в способе рафинирования алюминия преимущественно от натрия, включающе смешение газа-носителя, например азота или аргона, с активным веществом и продувку расплава полученной , в качестве активного вещества вгаз-носитель вводят порошок углеродистого вещества, например нефтяного кокса.

Введение в расплав алкминия с газом-носителем частиц порошка углеродистого вещества обеспечивает значительную поверхность взаимодействия между ними, что сокращает время, необходимое для снижения концентрации натрия до 0,0003-0,0005%. в то же время всплываквдие пузырьки газа обеспечивают перемешивание расплава и флотацию неметаллических примесей на его поверхность.

Пример. Проводят рафинирование алкйтиния, полученного электролизом криолито-глиноземного расплава, от натрия известным и предлагаемым способами в лабораторных и промышленных условиях.

В лабораторных условиях рафинируют 2 кг алюминия, повторно расплавленного и нагретого до 130-160 С. В одном случае расплав продувают аргоном с 3,05% хлора, в другом - аргоном с 0,4-0,8 г/л порошка пылевидАргон-хлор0,00140,00075

Аргон-нефтяной

кокс0,0016 0,00038

Аргон-аморфный природный графит0,0016 0,00051

Аргон-нефтяной

кокс0,0064 0,00057 Формула изобретения Способ рафинирования алюминия, преимущественно от натрия, включающий продувку расплава смесью инерт-. кого газа-носителя с активным веадеством, отличающийся тем, 65

ной фракции нефтяного кокса или аморфного природного графита. Время продувки при расходе газа 6 л/мин составляет 1 мин. Смешение порсшка с газом-носителем производят в установке работающей по принципу кипящего слоя.

в промышленных условиях рафинируют алюминий, взятый из электролизера. Процесс ведут в 3-тонном транспортировочном ковше продувкой смеси аргона с порошком пылевидной фракции нефтяного кокса. Время продувки составляет 15 мин при расходе газа 50 л/мин. Температура расплава составляет 850-870°С.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Как видно из данных таблицы, продувка расплава смесью аргона с порошком нефтяного кокса при той же длительности обработки, что и смесью аргона с хлором, обеспечивает получение более низкой концентрации натрия. В промышленных условиях удается также достигнуть значений концентрации натрия, не оказывающих заметного влияния например, на пластичность при повышенной температуре сплавов системы АЕ + Мд.

Использование предлагаемого способа рафинирования позволяет отказаться от применения для .этой цели токсичных газов и сократить время обработки алюминия в 1,5-2 раза. Кроме того, повышается выход годных при горячей обработке слитков. 60 что, с целью интенсификации процесса и ликвидации токсичных выделений, в качестве активного ванества в газ-носитель вводят порошок углеродистого вещества, предпочтительно нефтяного кокса.

58341756

Источники информации,3. Заявка ФРГ 2519807,

принятые во внимание при экспертизекл. с 22 В 21/06, опублик. 1975.

2.Авторское свидетельство СССР5. Патент Великобритании 1492126, № 584051, кл. С 22 В 21/06, 1976.кл. С,7 D, опублик. 1975.