Способ получения благородных металлов и их сплавов

 

Использование: касается переработки благородных металлов и сплавов. Суть: ведут плавку аффинированных исходных материалов в холодном тигле в высокочастотной индукционной печи в атмосфере кислорода и охлаждение полученного расплава до его кристаллизации в замкнутом пространстве холодного тигля. Плавку и охлаждение до кристаллизации ведут одновременно при давлении кислорода (0,1-5)10⁴ Па. 1 табл.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при переработке благородных металлов и сплавов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ получения сплавов платиновых металлов, включающий плавку исходного материала в тигле в высокочастотной индукционной печи в атмосфере кислорода и последующее охлаждение полученного продукта до его кристаллизации. Этот способ имеет низкую производительность и не обеспечивает получение сплавов нужной чистоты.

Цель изобретения - увеличение производительности, повышение чистоты конечного продукта.

Это достигается тем, что в способе получения благородных металлов и их сплавов, включающим плавку исходного материала в тигле в высокочастотной индукционной печи в атмосфере кислорода и последующее охлаждение полученного продукта до его кристаллизации, операции плавки и охлаждения ведут одновременно в замкнутом пространстве холодного тигля при давлении кислорода (0,1-5)10^-4 Па.

П р и м е р 1. Порошки благородного сплава, имеющего состав Пл Рg 20 весом 2,5 кг (чистота 99,96%) помещают в холодный тигель на водоохлаждаемый поддон индукционной печи.

Плавильное пространство герметизируют, откачивают воздух и наплавляют кислородом при давлении 0,110^-4 Па и поддерживают это давление в процессе всей плавки.

Садку нагревают до появления первой капли жидкого металла при подаваемой на индуктор мощности 50 кВт. Затем, резко увеличивая мощность до 200-230 кВт, расплавляют садку в образованием мениска расплава. После расплавления индуктор перемещают вверх со скоростью 20 мм/мин, с которой происходит наращивание слитка. Затем слиток извлекают из холодного тигля.

В процессе плавки в кислороде при интенсивном перемешивании расплава создаются условия для окисления содержащихся в расплаве примесей неблагородных элементов. Окисленные примеси в виде окислов неблагородных элементов вследствие своих физических свойств (удельный вес и электропроводность) скапливаются в основании мениска на поверхности холодного тигля и затвердевают.

Непрерывный процесс плавки и направленной кристаллизации в замкнутом пространстве холодного тигля, проводимые одновременно, обеспечивают очистку сплава от примесей и получение плотных слитков с заданной структурой.

Поддержание разряжения в пределах (0,1-5) 10^-4 Па и наличие при этом кислорода позволяет надежно предотвратить возможность диссоциации оксидов примесей с одной стороны и получить плотный слиток с заданной структурой.

П р и м е р 2. Кованные слитки металла серебра, имеющего состав 99,6% весом 30 кг, помещают в герметичную камеру, основой которого является холодный тигель. Скорость перемещения слитка составляет 30 мм/мин. Далее способ осуществляют по примеру 1 при давлении кислорода 510^-4 Па.

П р и м е р 3. Слитки золотого сплава, имеющего состав Аu, Аg, Cu - 12,5-12,5 чистотой 99,7 и весом 20 кг плавят по примеру 1 при давлении кислорода 2,510^-4 Па.

П р и м е р 4. Порошки благородных сплавов по примеру 1 чистотой 99,96 плавили при давлении кислорода 610^-4 Па.

П р и м е р 5. Порошки благородного сплава плавили по примеру 1 при давлении кислорода 0,0510^-4 Па.

П р и м е р 6 (прототип). Порошки благородного сплава, имеющего состав Пл Рg 20 (чистота 99,86%) прессуют в таблетки весом 0,5 кг и помещают в высокочастотную печь с магнезитовым тиглем, через отверстие в крышке которого подавалась струя кислорода. Процесс ведется в индукционных печах с ламповым генератором с частотой 440 кГц.

П р и м е р 7. Порошки благородного сплава плавили по примеру 1, но операции плавки и охлаждения вели не одновременно.

В таблице приводятся данные о свойствах благородных металлов и их сплавов.

Из таблицы видно, что производительность способа по сравнению с прототипом увеличивается в 3 раза, кроме того, заявляемый способ дает возможность получать благородные металлы и их сплавы с высокой степенью чистоты.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ И ИХ СПЛАВОВ, включающий плавку исходного материала в тигле в высокочастотной индукционной печи в атмосфере кислорода и последующее охлаждение полученного продукта до его кристаллизации, отличающийся тем, что операции плавки и охлаждения осуществляют одновременно в замкнутом пространстве холодного тигля при давлении кислорода (0,1 - 5,0) 10⁴ Па.

РИСУНКИ

Рисунок 1