RU1582680C - Способ рафинирования алюминия - Google Patents
Способ рафинирования алюминия Download PDFInfo
- Publication number
- RU1582680C RU1582680C SU4474056A RU1582680C RU 1582680 C RU1582680 C RU 1582680C SU 4474056 A SU4474056 A SU 4474056A RU 1582680 C RU1582680 C RU 1582680C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flux
- metal
- refining
- aluminum
- fluoride
- Prior art date
Links
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 18
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 17
- 238000007670 refining Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 7
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 title abstract 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 47
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 39
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 39
- PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M sodium fluoride Chemical compound [F-].[Na+] PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 22
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 11
- 235000013024 sodium fluoride Nutrition 0.000 claims abstract description 11
- 239000011775 sodium fluoride Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 9
- KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K Aluminium flouride Chemical compound F[Al](F)F KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims abstract description 6
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 9
- IRPGOXJVTQTAAN-UHFFFAOYSA-N 2,2,3,3,3-pentafluoropropanal Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C=O IRPGOXJVTQTAAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910016569 AlF 3 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011876 fused mixture Substances 0.000 claims description 2
- 150000004673 fluoride salts Chemical class 0.000 claims 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 7
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 abstract description 5
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 abstract description 4
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 7
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 6
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 6
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- -1 fluorine halogen Chemical class 0.000 description 2
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 229910004261 CaF 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам флюсового рафинирования алюминия. Цель изобретения - повышение эффективности рафинирования и уменьшение потерь металла со шлаком. Флюс в виде плавленной смеси фтористого натрия и фтористого алюминия при отношении NaF:ALF3 = 0,30 - 0,83 (по массе) вводят в емкость перед заливкой металла в количестве 0,07 - 0,50 (мас.%) по отношению к металлу, при этом температуру металла поддерживают выше температуры плавления флюса на 10 - 300°С. За счет большой активности фтора, содержащегося во флюсе, происходит глубокая проработка расплава фторгалогеном и очистка его от примесей. Использование флюса указанного состава в плавленном виде позволяет существенно снизить потери фтора. Так как состав отработанного флюса содержит фторсоединения тех солей, которые используются при электролитическом получении алюминия, их можно использовать при электролизе глинозема. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к цветной металлургии, а конкретнее к способам флюсового рафинирования алюминия.
Цель изобретения - повышение эффективности рафинирования и уменьшение потерь металла со шлаком. Флюс в виде плавленной смеси фтористого натрия и фтористого алюминия, взятых при массовом соотношении NaF:AlF = 0,30-0,83, вводят в емкость перед заливкой металла в количестве 0,07-0,50 (мас.%) по отношению к металлу, при этом температуру металла поддерживают выше температуры плавления флюса на 10-300оС.
Как правило, при извлечении из электролизной ванны алюминия вакуум-ковшом вместе с жидким металлом попадает и часть электролита. При переливе расплава из вакуумного ковша в транспортный часть металла окисляется и, соединяясь с электролитом, образует шлак на поверхности металла с замещенным в него корольками алюминия. Этот шлак с поверхности металла снимается и далее в атмосфере кислорода металл, находящийся в нем, практически полностью окисляется и теряется. Количество окисленного алюминия составляет 3-5 кг на 1 т выпитого. Использование при переливе металла из вакуум-ковша в транспортный флюс предлагаемого состава позволяет получить солевую фазу более легкоплавкую, по сравнению с температурой кристаллизации электролита, вследствие того, что предложенный состав флюса и электролит хорошо растворяют друг в друге. За счет большой активности фтора, содержащегося во флюсе, и низкой, по сравнению с электролитом, температурой кристаллизации флюса, происходит глубокая проработка расплава фторгалогеном и его очистка от примесей. В результате того, что образованная жидкая солевая фаза легче алюминия, она всплывает на поверхность металла и играет роль покровного флюса, защищая металл от окисления. В результате этого металл не окисляется и шлак не образуется. Примеси накапливаются во флюсе, который впоследствии кристаллизуется на стенках ковша, и удаляются при очистке стенок ковша от солевой фазы. Отработанный флюс содержит фторсоединения тех солей, которые используются при электролитическом получении алюминия, поэтому их можно использовать при электролизе глинозема. При массовом отношении фтористого натрия к фтористому алюминию менее 0,3 (таблица, пример 2) повышается температура плавления флюса до 860оС, в силу чего становится малоэффективным процесс рафинирования, снижаются технологические возможности флюса, резко возрастают газовыделе6ния фторсодержащих реагентов, ухудшаются условия труда. При массовом отношении фтористого натрия к фтористому алюминию более 0,83 (таблица, пример 12) температура плавления флюса повышается до 900оС. Снижаются технологические возможности флюса (невозможно рафинирование металла с температурой ниже 910оС без его разогрева, что требует дополнительных энергозатрат), резко возрастают газовыделения фторсодержащих реагентов, ухудшение труда, флюс расходуется непроизводительно. При разнице температуры рафинируемого металла и температуры плавления флюса менее 10оС (таблица, примеры 3, 4) повышается вязкость флюса, снижается его рафинирующая способность, имеет место шлакообразование, возрастают потери металла со шлаком. При разнице температур жидкого металла и температуры плавления флюса более 300оС (таблица, пример 13) увеличиваются потери фтористых солей в виде газовыделений, возрастает расход флюса.
Технология рафинирования металла по предлагаемому способу предполагает периодическую загрузку флюса в рафинировочную емкость перед заливкой в нее очередной порции металла. При загрузке флюса в количестве менее 0,07 (таблица, пример 6) степень извлечения металла из шлака и эффективность рафинирования низка. При загрузке флюса в количестве более 0,5% от массы металла увеличивается расход флюса без повышения рафинирующей способности, растут непроизводительные потери флюса и трудозатраты на очистку ковша от остатков флюса.
Примеры реализации способа.
П р и м е р 1. Вакуум-ковшом извлекают из электролизера алюминий марки А7 массой 2 т следующего химического состава, мас.%: Si 0,16, Fe 0,16, Na 0,004, Mg 0,005, Al2O3 0,0005, H2 0,32 см3/100 г. При извлечении алюминия с металлом засасывается 3 кг электролита состава, массовое отношение 
= 1,35, глинозем мас. % и СаF2 + +MgF2 = 5-6 мас.%. В электролизный корпус подают пустой транспортный ковш, на дно которого засыпают 6 кг (0,3 мас.% от массы вылитого металла) плавленного флюса при массовом отношении NaF: AlF3 = 0,3. Температура плавления указанного флюса 840оС. Расплав из вакуум-ковша при 960оС заливают в транспортный ковш. Так как плотность твердого плавленного флюса больше чем у расплавленного металла, он до момента расплавления находится на дне емкости. Далее по мере расплавления его плотность становится меньше, чем у жидкого алюминия, и он всплывает на поверхность, прорабатывая (рафинируя) металл по всей высоте слоя расплава. На поверхности металла флюс сплавляется с компонентами электролита алюминиевой ванны, хорошо смачивает частички образовавшегося на поверхности шпака, выплавляя из него металлическую фазу, которая сплавляется с основной массой металла и в конечном итоге флюс выкристаллизовывается на стенках ковша, как в наиболее холодной зоне, захватывая с собой примеси (Na, Mg, Al2O3, H2). При избытке флюса он может играть роль покровного флюса, защищающего расплав от дальнейшего его окисления кислородом воздуха. В таблице (пример 3) приведены результаты рафинирования алюминия по описанной технологии.
Так, содержание примесей натрия, Al2O3, водород, магния снизилось по сравнению с исходным металлом соответственно на 84, 82,82, 84%, а извлечение металла из шлака составило 96%. Остаточный флюс после рафинирования, который можно переработать в электролизере, имеет состав: массовое отношение 
= 1,1, глинозем, натрий и магний до 1 мас.% Са следы.
П р и м е р 2. В пустой ковш засыпают 10 кг плавленного флюса (0,5 мас. % от металла), массовое отношение NaF:AlF3 = 0,5 и заливают 2000 кг алюминия марки А7, содержащего, мас.%: Si 0,16; Fe 0,16; Na 0,004; Mg 0,0004; Al2O3 0,008; H2 0,4 см3/100 г. Заливают металл, имеющий температуру 860оС и не содержащий электролиза алюминиевых электролизных ванн. Температура плавления флюса 780оС. Твердый флюс, имеющий плотность 2,7-2,8 г/см3, в момент заливки находится на дне ковша под слоем металла. По мере расплавления флюса он всплывает (ρ жидкого флюса = 1,6-1,8 г/см3), прорабатывая весь объем металла, и на поверхности взаимодействует со шлаком, затем кристаллизуется на стенках ковша. После флюсовой обработки содержание натрия в металле снижается на 82% , Al2O3 - на 84%, магния - на 83%, газосодержание - на 86%. Содержание алюминия в шлаке снижается на 92%. Отработанный флюс можно загружать в электролизер для производства алюминия.
Claims (2)
1. СПОСОБ РАФИНИРОВАНИЯ АЛЮМИНИЯ, включающий обработку расплава фтористым солевым флюсом, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности рафинирования и уменьшения потерь металла со шлаком, в качестве флюса используют плавленную смесь фтористого натрия и фтористого алюминия при массовом отношении NaF : AlF3 = 0,30 - 0,83 в количестве 0,07 - 0,50 мас.% по отношению к металлу.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку ведут при температуре выше температуры плавления флюса на 10 - 300oС.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4474056 RU1582680C (ru) | 1988-08-11 | 1988-08-11 | Способ рафинирования алюминия |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4474056 RU1582680C (ru) | 1988-08-11 | 1988-08-11 | Способ рафинирования алюминия |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU1582680C true RU1582680C (ru) | 1995-01-09 |
Family
ID=30441082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4474056 RU1582680C (ru) | 1988-08-11 | 1988-08-11 | Способ рафинирования алюминия |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU1582680C (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107604181A (zh) * | 2017-09-13 | 2018-01-19 | 青海高原有色金属研发有限公司 | 一种铝及铝合金的生产方法 |
| RU2668640C1 (ru) * | 2017-10-31 | 2018-10-02 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Способ вакуумной обработки алюминия и алюминиевых сплавов |
-
1988
- 1988-08-11 RU SU4474056 patent/RU1582680C/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Флюсовая обработка и фильтрование алюминиевых расплавов. А.В.Курдюмов и др. М.: Металлургия, 1980, с.133. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107604181A (zh) * | 2017-09-13 | 2018-01-19 | 青海高原有色金属研发有限公司 | 一种铝及铝合金的生产方法 |
| RU2668640C1 (ru) * | 2017-10-31 | 2018-10-02 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Способ вакуумной обработки алюминия и алюминиевых сплавов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10557207B2 (en) | Electrorefining of magnesium from scrap metal aluminum or magnesium alloys | |
| US5024737A (en) | Process for producing a reactive metal-magnesium alloy | |
| US4099965A (en) | Method of using MgCl2 -KCl flux for purification of an aluminum alloy preparation | |
| JP5183498B2 (ja) | ケイ素の電解製造及び精練方法 | |
| AU2002236370B2 (en) | Process for preparing silicon and optionally aluminum and silumin(aluminum-silicon alloy) | |
| EP2446065B1 (en) | USE OF A BINARY SALT FLUX OF NaCl AND MgCI2 FOR THE PURIFICATION OF ALUMINUM OR ALUMINUM ALLOYS, AND METHOD THEREOF | |
| NO158755B (no) | Fremgangsmaate til rensning av aluminium som inneholder forurensninger. | |
| US4568430A (en) | Process for refining scrap aluminum | |
| US5873993A (en) | Method and apparatus for the production of silicium metal, silumin and aluminium metal | |
| AU2002236370A1 (en) | Process for preparing silicon and optionally aluminum and silumin(aluminum-silicon alloy) | |
| US5118396A (en) | Electrolytic process for producing neodymium metal or neodymium metal alloys | |
| US4430174A (en) | Method for refinement of impure aluminum | |
| NO158868B (no) | Fremgangsmaate ved halvkontinuerlig fremstilling av rent silicium. | |
| EP0065854B1 (en) | Removal of alkali metals and alkaline earth metals from molten aluminium | |
| CA2073625C (en) | Process and apparatus for melting metals while reducing losses due to oxidation | |
| US20120017726A1 (en) | Use of a tertiary salt flux of nacl, kci and mgcl2 for the purification of aluminium or aluminium alloys, and method thereof | |
| RU1582680C (ru) | Способ рафинирования алюминия | |
| EP1370714B1 (en) | Process for preparing silicon by electrolysis and crystallization, and preparing low-alloyed and high-alloyed aluminum silicon alloys | |
| US4832740A (en) | Process for removing alkali and alkaline earth elements from aluminum melts | |
| US7988763B2 (en) | Use of a binary salt flux of NaCl and MgCl2 for the purification of aluminium or aluminium alloys, and method thereof | |
| JPS59104440A (ja) | 溶融アルミニウムから金属不純物を除去する方法 | |
| RU2128732C1 (ru) | Способ пуска алюминиевого электролизера после капитального ремонта | |
| AU2002236369B2 (en) | Process for preparing silicon carbide and optionally aluminum and silumin (aluminum-silicon alloy) | |
| SU1705384A1 (ru) | Способ обработки алюминиевых сплавов | |
| RU2024637C1 (ru) | Способ переработки отходов алюминиевых сплавов |