Способ электролитического рафинирования алюминия

Союз Советски Социалистически ОП ИСА ИЗЬВРЕТ 649 еспубднк К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО РАФИНИРОВАНИЯ АЛЮМИНИЯИзобретение относится к производству металлов и сплавов, в частности к рафинированию алюминия и может быть применено на алюминиевых заводах в цехах электролитического рафинирования алюминия.При электролитическом рафинировании алюминия электролиз по трехслойному методу проводят при температуре анодного алюминиймедного сплава 740 - 800 С. Состав жидкого анодного сплава включает компоненты, вее. %:Медь 30 - 40 то Железо 4 - 7Кремний4 - 6Алюминий Остальное 1В процессе рафинирования вредные примеси (железо и кремний) выделяются в кармане электролизера в виде интерметаллических соединений или так называемых анодных осадков. Обычно они содержат 45 - 55 вес.% алюминия, 32 - 40 вес.% меди, 12 - 17 вес. % суммы железа и кремния.Количество анодных осадков зависит от со- ар держания примесей в рафинируемом металле. Чем больше примесей, в рафинируемом металле, тем больше анодных осадков. В настоящее время анодные осадки извлекают из кармана электролизера вручную - шумовкой и, как правило, их не перерабатывают на алюминиевых заводах, а продают заводам Вторцветмета по низкой цене (200 руб. за 1 т меди, содержащейся в осадках) для утилизации лишь однои меди.Недостатком существующей технологии получения алюминия высокой чистоты является то, что в интерметаллидах анодных осадков химически связано много меди и алюминия и, кроме того, 40 - 60 вес.% меди и алюминия находится в анодных осадках в виде маточного расплава, механически запутавшегося в кристаллах интерметаллидов.Целью изобретения является повышение технико-экономических показателей путем снижения потерь меди и алюминия с анод- ными осадками, выделяющимися из анод- ного сплава.Это достигается тем, что электролиз по трехслойному методу ведут при температуре анодного сплава 740 в 8 С и поддержании отношения в нем примеси крем686496 Формула изобретения и-.Дъ, Ъ "ния к железу бт 1 до,8 и содержании кремния - 8,5 - 14 вес. %.Из анодного сплава, применяемого по существующей технологии, выпадают интерметаллиды состава: А 1 кСцРе; А 1 кСц Ре,; А 1 хСц 11 Ре Я, обладающие широкой областью гомогенности.Величины Х и т у алюминия и меди могут принимать значения от 2 до 20 и поэтому на связывание одного атома примеси уходит от 3 до 15 атомов меди и алюминия. Наряду с этим в кристаллах интерметаллидов запутывается маточный расплав (анодный сплав), что еще больше увеличивает расход меди и алюминия.Использование предлагаемого способа позволяет получить интерметаллиды в анодных осадках, обогащенные железом и кремнием и обедненные по меди и алюминию полезными компонентами анодного сплава.Пример, В электролизере на 50 А заменили стандартный анодный сплав на анодный сплав, содержащий 35 вес. % меди и 51,6 вес. % алюминия и 6 и 8 вес. % примеси железа и кремния соответственно. Температура электролиза 800 С.При работе электролизера на указанном сплаве был получен алюминий высокой частоты, соответствующий маркам А 9, А 99 А 99,5. Выделяющиеся при этом анодные осадки содержали компоненты, вес.%:Медь 12Железо 24Кремний 12Алюминий 52На связывание 1 вес.% железа по предлагаемому способу электролитического рафинирования алюминия уходило 0,5 вес/о Сц и 2,16 вес.% А 1.Контрольный электролизер, работавший на стандартном анодном сплаве, содержащем 35 вес. % Сц, 55 вес.% А 1. 6 вес.% и 4 вес. % примеси железа и кремния соответственно, давал металл марок А 97, А 99, А 99,5. Выделяющиеся при этом анодные осадки содержали компоненты, вес.%.Медь 285 Алюминий 58Железо 8Кремний 6При этом на связывание 1 вес./о железа уходило 3,5 вес,% Сц и 7 вес.% А 1.Из приведенного примера видно, что использование предлагаемого способа электролитического рафинирования алюминия позволяет снизить расход алюминия в 3,2 раза, а меди в 7 раз, что позволяет существенно улучшить технико-экономические показатели электролиза.15 руб. на 1 т алюминия высокой чистоты.Экономический эффект при применениипредлагаемого способа составит около 10 -Способ электролитического рафинирования алюминия по трехслойному методу 25при температуре 720 - 850 С с применением алюминиймедного сплава, содержащего примеси железа и кремния, отличающийся тем что, с целью повышения технико-экономических показателей процесса путем снижения потерь меди и алюминия с анодными Зо осадками, электролиз ведут при поддержания отношения кремния к железу в анодном сплаве от 1 до 2,8 и содержания кремния в нем 8,5 - 14 вес, /,.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Беляев А, И. и др. Получение чистого алюминия, М., Металлургия, 1967 с,43.Составитель Т. Титова Редактор Л. Павлова Техред А. Бойкас Корректор Н. Швыдкая Заказ 3253/50 Тираж.704 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4