Способ химической очистки расплавов от примесей

Союз СоветекикСоциапнеткчвекииРеепубее ОП ИСАЙКИИЗОВРВТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц 933806(51)М. Кл. С 2 СЗЛ 4 Веударетюиый коиитет СССР ио аелеи иеебретеиий и открытийВ.В,Бурнакин, П,В.Поляков, В,М.Шестаков,В,Н.Девяткин, Ю.М.Рябухин, Г.Н.Свалов и 72) Авторы изобретения 7) Заявител расноярскии и т цветных металл ОСОБ ХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ РАСПЛАВО ОТ ПРИМЕСЕЙИзобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано для очистки расплавов, предназ-. наченных для электролитического получения магния.Известен способ очистки расплавов от растворенных и твердых примесей, заключающийся в использовании в ка- . честве восстановителя порошкообраэного алюминий-магниевого сплава 3 .Недостатком его является низкая 16 эффективность очистки и сложность аппаратурного оформления.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ очисткитй расплавов от примесей, заключающийся в обработке расплава металлическим восстановителем с последующим отстоем от твердых примесей 2.Однако большой расход дорогостоящего восстановителя и относительно ма. лая скорость очистки не позволяют найти ему промышленное применение.г" Цель изобретения - увеличение глубины и скорости химической очистки.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки расплавов от примесей, включающему введение в расплав металлического восстановителя, металлический восстановитель (натрий или магний) вводят в расплав в виде насыщенного по нему расплава хлорида металла-восстановителя.Насыщенный по металлу-восстанови" тело расплав его хлорида получают в отдельном реакторе путем обработкив расплава при температуре 900"1000 С, навескай металла-восстановителя.При введении в расплав металличес" кого восстановителя в виде насыщенного по нему хлорида скорость химической очистки резко возрастает за счет большой концентрации растворенного металла-восстановителя и его равномерного распределения по объему расплава, а также засчет протекания реакций диспропорционирования, проте-.933806 ВНИИПИ Заказ 3872/11 Тираж 686 Подписное филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 кающих при охлаждении расплава, собразованием в нем мелкодисперсногометалла-восстановителя и его газовых,пузырьков, что приводит к сильномуувеличению площади контакта реагентов.Технология способа состоит в следующем.Млормагниевый расплав из хлоратора (аппаратов восстановления четыреххлористого титана, печей СКН) заливается 1 О в ковши для транспортировки в цех электролиза. Параллельно в отдельном реакторе производится насыщение металлом-восстановителем (магний, натрий) расплава его хлорида при 900- 1000 С путем введения в реактор при перемешивании в количестве превышающем на 10 вес.3 его вес, необходимый для насыщения по всему объему расплава. На 1 тонну расплава вес навески металла-восстановителя составляет для магния 15 кг, а для натрия 45 кг. Далее насыщенный хлорид загружается в переносной герметичный теплоизолированный разливоч" ный тигепь, из которого и осуществляется его заливка непосредственно в ковши, заполняемые хлормагниевым расплавом. Вес вводимого хлорида находится в 2 И-ном избытке от расчетЭО ного количества, определяемого исходя из содержания металла-восстановителя, примесей в расплаве и достижения заданной степени очистки на основании протекающих химических реакций. Вследствие быстрого протекания процесса химической очистки, она заканчивается при заполнении ковша расплавом, Последний подвергают отстаиванию от твердых примесей в течение40 20 мин. При этом вероятность переохлаждения расппава низка из-за введения перегретого хлорида и выделения тепла при протекании химической реакции. После отстоя ковш транспортируется в цех электролиза, где осуществляется заливка в ванны части расалава. Донная часть (шлам) является отходом производства,При суммарном содержании удаляемых из расплава примесей 0,1 вес. для очистки одной тонны расплава требуется 30 кг магниевой лигатуры и 12 кг натриевой. П р и и е р . В реактор загружают пакет из фольги магния с навеской натрия, а затем хлористый натрий. Реактор герметизируется и заполняется аргоном. Вес загруженной соли определяется объемом реактора, а вес навески натрия рассчитывается на основании величины его растворимости в хлориде натрия (по литературным данным при 900 С она составляет околоо3/ по массе) с учетом 54-ного избытка. Далее реактор нагревается и прио достижении температуры расплава 900 С производится часовая выдержка, после чего насыщенный по металлу хлорид натрия заливается в ковш, содержащий хлормагниевый расплав. При этом коэффициент использования металлического натрия достигает 80-90, а содержание четыреххлористого титана снижается с 0,1 до 0,01.Использование предлагаемого химического способа очистки расплава от примесей позволяет по сравнению с известными способами получить экономический эффект за счет дополнительного увеличения выхода по току на 2-3/ и снижения трудозатрат по выборке шлама из электролизеров.1Формула изобретения 1. Способ химической очистки расплавов от примесей, включающий введение в расплав металлического восстановителя, например натрия или магния,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью увеличения глубины и скоростихимической очистки, восстановительвводят в расплав в виде насыщенногопо нему расплава хлорида металла-восстановителя,2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что насыщенный по металлу-восстановителю расплав его хлорида получают в отдельном реакторепутем обработки расплава при температуре 900-1000 С навеской металлавосстановителя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРй 539094, кл. С 25 С 3/04, 1975.2. Авторское свидетельство СССРИ 380766, кл. С 25 С 3/04, 1970.