Способ переработки лома литийсодержащего алюминиевого сплава

(53)5 С 700, С 25 СЗ/ ВТОРСКО ИДЕТЕЛЬСТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(71) Красноярский институт цветных металлов(56) Лебедев В.А. и др. Исследование электрохимического извлечения лития иэ отходовалюминиево-литиевых сплавов,Технология легких сплавов, 1987, Я 5, с.15-18.(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЛОМА ЛИТИЙСОДЕРЖАЩЕГО АЛЮМИНИЕВОГОСПЛАВА Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности к переработке отходов производства изделий из сплавов алюминия, содержащих литий.В настоящее время для переработки отходов из алюминиевых сплавов наиболее широко используются следующие схемы; очистка от влаги и масел путем отмывки отходов с последующей сушкой или просто высокотемпературная сушка (400-500 С) с последующей расшихтовкой полученного продукта или предварительной его переплавкой с последующей расшихтовкой (от-, чет по теме: "Разработка вакуумной технологии переработки отходов алюминиевых сплавов. гк Гос. рег. 01860078459, Красноярск, КИЦМ, 1980, с. 70).Недостатками. схем являются их многостадийность и невозможность их использования для переработки отходов, содержащих литий, вследствие его потерь. 2Г 57) Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности к переработке отходов производства иэделий из сплавов алюминия, содержащих литий. Цель изобретения - повышение качества лигатуры за счет снижения содержания в ней водорода, Поставленная цель достигается за счет использования для расплавления лома электролита из. негигроскопичной смеси фторида лития (5-50 мас.%) и фторида бария (50-95 мас,%) и промежуточного биполярного электрода из тяжелого металла или его сплава для катодного осаждения лития. 1 табл,Известен также способ, по которому просушенный лом расплачляется в расплаве хлорида лития или его смеси с фторидом, лития с последующим анодным растворением из него лития и его катодным осаждением на алюминии с получением соответствующего сплава .Основным недостатком способа является получение сплава с высоким содержанием водорода вследствие высокой гигроскопичности используемых электролитов,Целью изобретения является повышение качества получаемого продукта.Указанная цель достигается тем, что в способе переработки лома литийсодержащего алюминиевого сплава, включающем сушку лома, его расплавление в расплаве, содержащем соль лития, анодное растворение лития из сплава и его катодное восстановление на алюминии с получением лигатуры алюминий - литий, в качестве расплава соли лития используют смесь, содержвщую 5-50 мес,3 фторидв лития и 50-95 мас.ф фторида бария, после анодного растворения лития проводят его катодное осаждение на промежуточном биполярном жидком электроде из тяжелого. металла (свинец) или его сплава с последующим анодным растворением лития из сплава тяжелый металл - литий и катодным осаждением лития на алюминии.Преимущества предлагаемого способа заключаются в использовании негигроскопичных солей в качестве электролита; а также использовании промежуточного биполярного электрода, позволяющего произвести очистку исходного сырья от водорода, что в совокупности приводит к резкому снижению концентрации водорода в конечном продукте, Опыты показывают, чта дан.ная технология позволяет снизить его концентрацию в получаемой лигатуре с 300- 700 до 10-20 см /100 г сплава, По известному способу не удается получить лигатуру алюминий - литий (10-20 мас,7, лития) с содержанием водорода менее 100 см /100з г сплава,Проведенный патентный поиск по мате. риалам СССР и других стран. США, Франция, Япония, Англия, Канада, показывает, что предлагаемый способ переработки отходов, содержащих литий, не имеет аналогов и, следовательно. отвечает критериям; "существенные отличия" и "новизна".Солевая система фторидов лития и бария была выбрана на основании двух факторов: низкой гигроскопичности расплавов этой системы, что обеспечивает получение конечного продукта с низким содержанием водорода, и необходимости иметь расплав с плотностью выше плотностиперерабатываемцх отходов и конечного продукта. При концентрации фторида бария меньше нижнего предела разность плотностей электролита и металла мала и может стать отрицательной величиной, что приводит к замыканию катодного и анодного металлов и в свою очередь к загрязнению конечного продукта примесями, содержащимися в металле биполярного электрода, При концентрации фторида бария больше верхнего предела возрастает вероятность загрязнения конечного продукта барием, что также нежелательно. Данные по влиянию состава электролита на качество конечного продукта приведены в таблице. Процесс осуществляется в электролизере, шахта которого разделена вертикальной перегородкой на две части, электрически соединяющиеся между собой слоем жидкого тяжелого металла например, свинца), служащего биполярным электродом и л л того на подину. В одном отделении помещены угольные аноды и в него производится периодическая загрузка лома через загрузочный канал, выполненный в футеровке или через окно, выполненное в своде. В другом отделении выполнен катодный токопадвод (углеграфитовые блоки, покрытыедиборидом титана) к жидкому алюминию.Свод электролизера, обеспечивает герметичность второго отделения, в котором выполнена устройство для выборки конечного и родукта.15Способ осуществляется следующим образом,В анадном отделении производится периодическая загрузка лома в электролит, в 20 котором происходит его расплавление и выгарание масел, Литий из металла анадна растворяется и катодна восстанавливается на биполярном электроде. Анадная и каТа- ная плотности тока составляют 0,5 А/см .25 Водород, как сильно положительный, вэлектрахимическам процессе не участвует и накапливается в. анодном остатке, При заполнении отделения металлам загрузку. прекращают, ведут электролиз или до скач коабразнаго изменения напряжения на ванне на 1,0-1,5 В, отвечающего началу анадного растворения алюминия, или по данным химанализа да содержания лития в остатке менее 0,1-0,2% (далее начинается 35 растворение алюминия), после чего электролиз прекращают и осуществляют выборку остатка, который направляют на получение безлитиевых сплавов. Параллельно в катодном отделении при плотности тока 0,5 40 А/смг, происходит анодное растворение лития из биполярного электролизера и его катодное осаждение на алюминии при плотности тока не более 0,2 А/см . При полгучении сплава с содержанием лития 10-20осуществляют частичную выборку металла и заливку свежей порции алюминия, Масса заливаемого в катодное отделение алюминия рассчитывается, исходя из содержания лития в загружаемом ломе, его массы и состава получаемой лигатуры. В качестве электролита в обоих отделениях используют смесь солей, содержащую 90 мас., фторида бария и 10 мас.,ь флорида лития. Процесс проводят при 740-770"С.55Экономическая эффективность предлагаемого способа па сравнению с известным определяется повышением качества полученного продукта, вследствие чего уменьшается выход брака при производстве из1713958 Влияние состава электролита на содержание водорода (см /100 г сплава) и бария мас. ) в конечном сплавеН 2 Ва 11,50,001 18,2 Составитель В. БугренкинРедактор М, КузнецоваТехред М,Моргентал Корректор О. Кравцова Заказ 662 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101него изделий (по данным практики выход брака, основной причиной которого является содержание водорода в сплаве, достигает 406).Формула изобретения Способ переработки лома литийсодержаЩего алюминиевого сплава, включающий сушку лома, его плавление в расплаве; содержащем соль лития, анодное растворение лития из сплава и его катодное восстановление на алюминии с получением лигатуры алюминий - литий, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения . качества лигатуры за счет снижения содержания в ней водорода, в качестве расплава используют смесь, содержащую 5-50 мас, 5 фторида лития и 50-95 мас. фторида бария, перед катодным восстановлением лития,на алюминии проводят его катодное осаждение на промежуточном биполярном жидком электроде из тяжелого металла или 10 его сплава с последующим анодным растворением лития из сплава тяжелый металл - литий,