Способ получения лигатуры алюминий-лантан

Союз СоветскнхСоцналнстнческнкРеспубяни ОП ИСАЙКЕИЗОЬРЕТЕН ИЯХ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ои 899727.Сер поли изоб етеии 1 6 г ральский ордена Трудового Красного Знамещолитехнический институт им, С.И.Кирова 1) Заявител УРЫ АЛ 10 ИИНИЙ-ЛАНТАН 1 ОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ е массыжидкии ка к отнош определяемый лантана, осажд ток, к массе ет 0,88. Это ретически дос считанного по ловия полного подложки с об сос тавляаицего интерметаллнд тана).Цель енного шенин эффкатода.Поставленнаятем, что электроведут при поте2,78) В относиттрода сравнениятричества 710"73массы катода.Потенциостатнпечивает соответ рование катода обествие токовой наИзобретение относится к металлургии цветных металлов и сплавов, в частности к получению сплавов алюминия с лантаном электролизом расплавов.Известен способ получения лигатуры алюминий-лантан, включающий электроосаждение лантана при 690- 700 С из эквимольной смеси хлоридов калия и натрия с трихлоридом ланта 10 на на жидкий алюминиевый катод нри частоте импульсного тока 0,18-0,22 Гц и скважности 1,10-1,5. Процесс электроосажцения заканчивается при пропускании через электролиэер элек 1 тричества не более 450-500 А ч/кг исходной массы катода 111.Однако для этого способа характер" на относительно низкая эффективность использования жидкой алнвсиниевой подложки, что ухудшает произвоДительность способа. Так, характериэуняций эту эффективность коэффициент (К) использования подложки,алюминия, не превыааоставляет 703 от теоижимого К 1,27, расстехиометрии для усиспользования жидкой азованием продукта, преимущественно из1;а А 1 (56 мас.й ланизобретения - повышение проельности способа за счет улучективности использования цель достигается осаждение лантана нциале катода - (2,76- ельно хлорного элекпри количестве элек Ач/кг исходной-2,77 -2,80 То же На поверхностидендриты 75 На поверхности металлическаягубка, пропитанная солью грузки электролиэера процессам массопереноса в солевой и металлической фазах. Это позволяет избежать дендритообразования на катоде и получить компактный продукт, посколь" 5 ку осаждаемый металл успевает полностьюпоглощаться подложкойПотен циостатирование катода эффективно лишь прн определенных задаваемых потенциалах (Ч), поэтому электро О осаждение лантана возможно только при Ю=-(2,76-2,78) В относительно хлорного электрода сравнения. Этот потенциал обеспечивает максимум скорости и избирательности М электродного процесса. Электролиэ при более электроотрицательных потенциалах не эффективен, так как снижается выход по току и нарушается компактность катодного продукта 36 (образование на поверхности катода лантан-алюминиевых и лантановых дендритов). Электролиз же при более электроположительных задаваемых потенциалах не обеспечивает максималь но возможных скоростей процесса.Необходимость прекращения элек" тролиза после пропускания через элек" тролизер не более 710-730 А ч/кг исходной массы катода (О/М) обуслов лена эФфективным использованием исходной жидкой алюминиевой подложки для получения компактной лигатуры с содержанием лантана вплоть до 56 мас.% (К=1,27), что соответствуВо второй серии опытов, проведенных при 9 =-(2,77+0,0) В (значение 7 4ет полному исчезновению жидкой фазы. Превышение указанной величины 0/М приводит к образованию на поверхности сплава дендритов, которые при обработке катодного осадка разрушаются, что приводит к потерям ценного компонента и снижению эффективности процесса.П р и м е р, Лантан-алюминиевые композиции приготавливают электро" осаждением лантана из хлоридного расплава на жидкий алюминиевый катод при 700 С. Опыты организованы в трехэлектродной ячейке, анодом служит насыщенный лантан-алюминиевый сплав, электродом сравнения - хлорный полузлемент, Измерения проводят, с помощью потенциостата П-6 и генератора калиброванных импульсов Г-10. Электролизер ведут пульсирующим током с частотой 0,2 Гц, скважностью 1,13. Параметрами оптимизации служит выход по току и компактность катодного продукта.В первой серии опытов определена оптимальная величина задаваемого потенциала. Установлено, что при потенциале -2,77. В электролиз идет с получением компактных сплавов при выходе по току близком к 100%.В таблице представлены результаты приготовления богатых лантан-алюминиевых сплавов при различных величинах задаваемого потенциала катода. приведено с учетом точности поддержания потенциостатом задаваемо8997 5го потенциала), установлен предельныйрасход электричества на килограмм исходной массы катода. При этом исходное количество алюминиевой подложки позволяет осадить . э на катод до полного расхода жидкой фазы при сохранении однородности и компактности сплава 56 мас% лантана. Это соответствует 720+10 А ч электричества, пропущенном на ки ф лограмм алюминия.Таким образом, электроосаждение лантана на жидкий алюминий из хлоридного расплава током, пульсирующим с частотой 0,18-0,11 Гц, скважностью 1,0-1,5 при задаваемом потенциале -(2,76"278) В относительно хлорного электрода сравнения и количестве пропускаемого электричества не более 710-730 А ч/кг 2 в исходной массы катода, позволяет получать алюминиевые сплавы, содержащие до 56 мас.Ж лантаиа (К - 1,27) с катодным выходом по току Ъ 957. Следовательно предлагаемый способ позволяет получить избыточный положительный эффект. повысить коэффициент использования подложки на жительный эффект, т.е. повысить ко 27 6эффициент использования подложкина 457. и приблизить его величинч кмаксимально возможной,Формула изобретенияСпособ получения лигатуры алюминий"лантан, включающий электроосаждение лантана при 690-700 фС из эквимольной смеси хлоридов калия и натрия с трнхлоридом лантана на жидкий алюминиевый катод при частотеимпульсного тока 0,18-0,22 Гц искважности 1,10-1,15, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения производительности способаэа счет улучшения эффективностииспользования катода, электроосаждение лантана ведут при потенциалекатода -(2,76-2,78) В относительнохлорного электрода сравнения приколичестве электричества 710-:730 А ч/кг исходной массы катода.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2383425/22-02,кл. С 25 С 3/36, 1976.Составитель В,БадовскийРедактор О,Юрковецкая Техред Т,Маточка, Корректор М.ДемчикЗаказ 12095/38 Тираж 686 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. 11 роектная, 4