Способ переработки шлака производства алюминия и его сплавов

 

Использование в области металлургии цветных металлов для извлечения ценных компонентов из шлаков производства алюминия и его сплавов Сущность загружают шлак производства алюминия и его сплавов в расплав алюминия, осуществляют нагрев и вводят диоксид кремния затем расплав продувают водяным пэром В качестве диоксида кремния используют кварцевый песок в количестве 5 - 10% от массы расплава 1 табл

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4954785/02 (22) 05.05.91 (46) 15.11.93. Бюл. Мв 41-42 (71) Малое предприятие "Контакт" Территориального межотраслевого производственно-технического предприятия Куйбышевского райисполкома

r.H0â0êó3íåöêà. (72) Федотов В.М„Червов ГА (73) Федотов Владимир Михайлович (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ШЛАКА ПРОИЗ(в) RU (п) 2002831 С1 (51) 5 с22в7 04 сгг с 102

ВОДСТВА АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ (57) Использование: в области металлургии цветных металлов для извлечения ценных компонентов из шлаков производства алюминия и его сплавов.

Сущность: загружают шлак производства алюминия и его сплавов в расплав алюминия, осуществляют нагрев и вводят диоксид кремния, затем расплав продувают водяным паром. В качестве диоксида кремния используют кварцевый песок в количестве

5- 10% от массы расплава 1 табл.

2002831

10

Наиболее близким по технической сущ- 15

20 фикация процесса.

45 полнительнога наводораживания расплава 50

Изобретение относится к металлургии цнетных металлов и может быть использовано для извлечения ценных компонентов из шлаков производства алюминия и его сплавов.

Известные способы переработки алюминиевых шлаков основаны на разделении металлической и оксиднай фаз воздействием на шлак при высоких температурах флюсами или продувкой шлака газом, выбранным из группы, содержащей воздух, нейтральный или восстановительный по отношению K металлу газ. ности к заявляемому является способ переработки металлизированных шлаков, содержащих карбиды и оксиды кремния и алюминия. Способ включает плавление шлака в присутствии кварцита в ванне расплавленного алюминия.

Недостатком способа является низкая скорость процесса переработки шлака.

Целью изобретения является интенсиДля этого н известном способе переработки шлака производства алюминия и его сплавов, включающем загрузку шлака в расплав алюминия, нагрев и введение диоксида кремния, согласно изобретению после ннедения диоксида кремния расплав продуна ат водяным паром, а в качестве диоксида кремния используют кварцевый песок в количестве 5-10 % ат массы расплава.

Сущность способа состоит в следующем. В известном способе введение в состав шихты диоксида кремния в виде кварцита позволяет ускорить процесс плавления за счет нагрева расплава вследствие протекания экзотермической реакции

35! 02 + 2A! - 33 + 2А!20з протекающей с тепловым эффектом, равным 162 ккал/моль. Для интенсификации этой реакции следует применять кварцевый песок, как имеющий большую удельную поверхнасть. Кроме того, зерна кварцевого песка имеют адсорбционные оболочки, содержащие ионы ОН, О и др., что способствует нанодоражинанию расплава. Для дои облегчения процесса коагуляции оксидных частиц проводят продувку расплава водяным паром, Оптимальное количество кварцевого песка, вводимого н расплав, составляет 510 % от массы расплава. Введение кварцевого песка в количестве менее 5 % не обеспечивает нагрева расплава до необходимой температуры и соответственно уменьшается количество получаемого сплава. Увеличение количества присадки более

10 % сопровождается увеличением потерь алюминия за счет его окисления вследствие перегрева расплава выше оптимальной температу-ры.

Способ осуществляется следующим образом.

В разогретый до 760-780 С алюминий вводят шлак производства алюминия и его сплавов. После растворения шлака в алюминиевой ванне в расплав вводят кварцевый песок в количестве 5-10 % от массы расплава и выдерживают 10-20 мин, Затем расплав продувают водяным паром, снимают вторичный шлак и сливают металл.

Способ проведен в лабораторных условиях, Пример 1. Перерабатывали шлак силуминового производства,. имеющего состав: 50 % AI. 10 % 51. 30 % А 20з, по предлагаемому способу в электрической печи сопротивления в алундовом тигле. Алюминий А7 в количестве 1 кг нагревали до 760 С и вводили 400 r шлака, После достижения

5 заданной температуры (760 С) вводили 140 г кварцевого песка и выдерживали расплав в течение 20 мин, при этом температура расплава составила 920 С. После продувки расплава водяным паром в течение 3 мин снимали сыпучий вторичный шлак и сливали металл. Полученный металл взвешивали.

Результаты опыта приведены в таблице (опыт 1).

Пример 2. Перерабатывали шлак производства силуминов по методике примера 1, при Этом количество вводимого кварцевого песка составляло 5 % (опыт 2) и

7 % (опыт 3)..Процесс осуществляли при

780 С, а время выдержки составляло 10 мин.

Пример 3. Перерабатывали шлак производства силуминов по метрдике примера 2, а количество вводимого кварцевого песка составляло 3 % (меньше заявляемого предела, опыт 4) и 12 %, (выше заявляемого предела, опыт 5), время выдержки 15 мин.

Пример 4. Перерабатывали шлак производства силуминов по прототипу при температуре 880 С, шлак вводили в количестве 400 г(40 % ат массы расплава). Диаксид кремния в виде кварцита вводили в количестве 8 % от массы расплава. а время обработки, необходимое для разделения металлической и оксидной фаз. составило

92 мин (опыт 6).

Из данных таблицы видно, что продувка водяным паром и использование кварцевого песка взамен кварцита позволяет ускорить процесс в 4 — 7 раэ, а отклонение от заявляемых пределов приводит к уменьшению массы получаемого металла. Примене2002831 ние предлагаемого способа переработки алюминиевых шлаков в промыщленности позволяет за счет интенсификации процесса снизить затраты на 10-20 и реализо- (56) Авторское свидетельство СССР вать его в печах с большой удельной 5 М 931776, кл, С 22 В 21/02, 1982. производительностью по металлу, наприФормула изобретения

Составитель В,Федотов . Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор А.Обручар

Редактор T. Смирнова

Тираж Подписное

НПО Поиск" .Роспатента

113035. Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5

Заказ 3218

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул.Гагарина, 101

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ШЛАКА ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ, включающий загрузку шлака .в расплав алюминий, нагрев и введение диоксимер, миксерах для приготовления сплавов на основе алюминия.

Ъ да кремния, отличающийся тем, что целью интенсификации процесса, после введения диоксида кремния расплав продувают водяным паром, а в качестве диоксида кремния используют кварцевый песок в количестве 5- 10 от массы расплава.