RU2068017C1 - Способ рафинирования алюминия от натрия и кальция - Google Patents
Способ рафинирования алюминия от натрия и кальция Download PDFInfo
- Publication number
- RU2068017C1 RU2068017C1 RU94005991A RU94005991A RU2068017C1 RU 2068017 C1 RU2068017 C1 RU 2068017C1 RU 94005991 A RU94005991 A RU 94005991A RU 94005991 A RU94005991 A RU 94005991A RU 2068017 C1 RU2068017 C1 RU 2068017C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- refining
- flux
- aluminum
- calcium
- sodium
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 16
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 15
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 10
- 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 title claims abstract description 10
- 239000011575 calcium Substances 0.000 title claims abstract description 10
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 10
- 239000011734 sodium Substances 0.000 title claims abstract description 10
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 10
- 238000007670 refining Methods 0.000 title claims description 30
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 title abstract 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 29
- KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K Aluminium flouride Chemical compound F[Al](F)F KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims abstract description 12
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 6
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 27
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 claims description 13
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 claims description 13
- 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 8
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 4
- 229910016569 AlF 3 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 2
- -1 melting aluminum Chemical compound 0.000 claims description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 abstract description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 abstract 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 abstract 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 abstract 1
- PALNZFJYSCMLBK-UHFFFAOYSA-K magnesium;potassium;trichloride;hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Mg+2].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[K+] PALNZFJYSCMLBK-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 6
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000003878 thermal aging Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Использование: металлургия цветных металлов, а именно рафинирование алюминия и его сплавов от натрия и кальция. Цель изобретения - увеличение степени рафинирования, сокращение времени рафинирования, а также снижение гигроскопичности и летучести флюса. Сущность: расплавление алюминия, снятие шлака, нанесение на поверхность расплава флюса, содержащего хлорид калия и фторид алюминия в следующих соотношениях компонентов /по массе/ КСl:AlF3= (0,85-0,95): 1, расплавление флюса, перемешивание, выдержку, снятие шлака и разливку алюминия. Процесс рафинирования ведут при температуре 710-740oС. 1 табл.
Description
Изобретение относится к металлургии цветных металлов и может быть использовано для рафинирования алюминия и его сплавов от натрия и кальция.
Известны следующие методы рафинирования: термическое выстаивание алюминия [1] вакуумирование [2] продувка газами [3] фильтрация [4] флюсовое рафинирование [4]
Наиболее близким к заявляемому способу по технической сущности является способ флюсового рафинирования, в частности рафинирование флюсом на основе карналлита (MgCl2•KCl) с добавкой фтористого алюминия (AlF3), принимаемый за базовый вариант [4, стр.59]
Недостатки базового способа: недостаточно высокая степень рафинирования; длительность процесса рафинирования; гигроскопичность флюса, что приводит к гидролизу хлорида магния с образованием хлористого водорода, выделяющегося в атмосферу на рабочем месте, а также к образованию оксида магния, осаждающегося на границе солевого и металлического расплавов, поэтому отрицательно влияет на процесс рафинирования; высокая летучесть флюса, обусловливающая увеличение содержания вредностей на рабочем месте.
Наиболее близким к заявляемому способу по технической сущности является способ флюсового рафинирования, в частности рафинирование флюсом на основе карналлита (MgCl2•KCl) с добавкой фтористого алюминия (AlF3), принимаемый за базовый вариант [4, стр.59]
Недостатки базового способа: недостаточно высокая степень рафинирования; длительность процесса рафинирования; гигроскопичность флюса, что приводит к гидролизу хлорида магния с образованием хлористого водорода, выделяющегося в атмосферу на рабочем месте, а также к образованию оксида магния, осаждающегося на границе солевого и металлического расплавов, поэтому отрицательно влияет на процесс рафинирования; высокая летучесть флюса, обусловливающая увеличение содержания вредностей на рабочем месте.
Целью изобретения является увеличение степени рафинирования, сокращение времени рафинирования, снижение гигроскопичности и летучести флюса.
Поставленная цель достигается за счет использования флюса, содержащего хлорид калия и фторидный алюминий, при следующих соотношениях по массе (0,85-0,95):1.
Сущность изобретения: экзотермическая реакция взаимодействия фтористого алюминия с натрием и кальцием, в результате чего натрий и кальций переходят в солевую фазу. По термодинамическим расчетам реагентом на натрий и кальций (при температурах рафинирования 710-740oC) является фтористый алюминий, хлорид калия при температурах рафинирования не взаимодействует с натрием и кальцием, но применяется для снижения температуры плавления флюса.
Повышение степени рафинирования достигается благодаря более энергичному взаимодействию фтористого алюминия (предлагаемый вариант) с натрием и кальцием по сравнению с карналлитом (базовый вариант).
Образующийся при гидролизе карналлита (базовый вариант) оксид магния располагается на границе раздела фаз металл соль и препятствуют взаимодействию рафинирующего реагента с примесями. В предлагаемом варианте оксидная пленка на границе металл соль отсутствует, что значительно упрощает доставку рафинирующего реагента к примеси и сокращает время рафинирования.
Применение флюса на основе хлорида калия (КCl) по сравнению с флюсом на основе карналлита (MgCl2•KCl) уменьшает склонность к испарению и снижает гигроскопичность флюса [4] так как уровень гигроскопичности флюсов на основе хлоридов примерно в 10 раз ниже по сравнению с флюсами на основе карналлита (кроме того, добавка фтористого алюминия понижает гигроскопичность хлорида калия). Флюсы на основе хлоридов (NaCl, KCl) имеют склонность к испарению (летучесть) в 10 раз меньшую, чем флюсы на основе карналлита [4, стр.137]
Предлагается использовать флюс состава (по массе) KCl:AlF3=(0,85-0,95): 1. Меньшее количество КСl применять нецелесообразно, поскольку увеличивается летучесть флюса (в основном фтористого алюминия), что приводит к снижению степени рафинирования и увеличению времени рафинирования. Большее количество КСl применять также нецелесообразно, так как в этом случае увеличивается температура плавления флюса и при температурах рафинирования в солевом расплаве появляются твердые агрегаты (комки). Переход части флюса в твердую фазу снижает степень рафинирования и увеличивает продолжительность процесса.
Предлагается использовать флюс состава (по массе) KCl:AlF3=(0,85-0,95): 1. Меньшее количество КСl применять нецелесообразно, поскольку увеличивается летучесть флюса (в основном фтористого алюминия), что приводит к снижению степени рафинирования и увеличению времени рафинирования. Большее количество КСl применять также нецелесообразно, так как в этом случае увеличивается температура плавления флюса и при температурах рафинирования в солевом расплаве появляются твердые агрегаты (комки). Переход части флюса в твердую фазу снижает степень рафинирования и увеличивает продолжительность процесса.
Обоснование температурного интервала процесса. Выбранный температурный интервал рафинирования (710-740oС) незначительно превышает температуру плавления флюса. При проведении процесса ниже 710oС наступает окомкование флюса. При этом уменьшается поверхность контакта флюса с металлическим расплавом, что снижает степень рафинирования и увеличивает продолжительность процесса. При температурах выше 740oС резко увеличиваются потери фтористого алюминия в газовую фазу, что также снижает степень рафинирования и увеличивает продолжительность процесса.
Апробацию способа проводили в промышленных условиях. Рафинирование осуществлялось в литейных ковшах емкостью 5 тонн алюминия. В ковш заливали жидкий алюминий марки А7 или сплав марки АК120Ч (предварительно приготовленный в печи ИАТ-6), снимали шлак, при температуре 740oС на поверхность алюминия наносили флюс, после расплавления флюса осуществляли перемешивание в течение 15 минут, выдерживали расплав и вновь снимали шлак.
Для сравнения приводили рафинирование по базовому варианту. Расход флюса во всех опытах (по базовому варианту и по предлагаемому) принят равным и составил 2 кг на тонну алюминия.
Результаты экспериментов приведены в таблице.
Анализ результатов рафинирования, приведенных в таблице, показывает, что при рафинировании по предлагаемому способу, по сравнению с базовым вариантом, увеличивается степень удаления натрия (на 6%) и кальция (на 3%) из алюминия и сокращается время рафинирования. ТТТ1
Claims (1)
- Способ рафинирования алюминия от натрия и кальция, включающий расплавление алюминия, снятие с его поверхности шлака, нанесение на поверхность алюминия флюса, содержащего хлорид калия и фторид алюминия, расплавление и перемешивание флюса, снятие шлака и разливку алюминия, отличающийся тем, что хлорид калия и фторид алюминия используют в массовом соотношении КСl AlF3 (0,85 0,95) 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94005991A RU2068017C1 (ru) | 1994-02-21 | 1994-02-21 | Способ рафинирования алюминия от натрия и кальция |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94005991A RU2068017C1 (ru) | 1994-02-21 | 1994-02-21 | Способ рафинирования алюминия от натрия и кальция |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU94005991A RU94005991A (ru) | 1995-10-20 |
| RU2068017C1 true RU2068017C1 (ru) | 1996-10-20 |
Family
ID=20152739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94005991A RU2068017C1 (ru) | 1994-02-21 | 1994-02-21 | Способ рафинирования алюминия от натрия и кальция |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2068017C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2227166C1 (ru) * | 2003-01-16 | 2004-04-20 | ООО "Промтрейдинтелл" | Способ рафинирования кремнийсодержащего сплава алюминия от кальция |
-
1994
- 1994-02-21 RU RU94005991A patent/RU2068017C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Курдюмов А.В. и др. Флюсовая обработка и фильтрование алюминиевых расплавов. - М.: Металлургия, 1980, с. 59. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2227166C1 (ru) * | 2003-01-16 | 2004-04-20 | ООО "Промтрейдинтелл" | Способ рафинирования кремнийсодержащего сплава алюминия от кальция |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Utigard | The properties and uses of fluxes in molten aluminum processing | |
| US4099965A (en) | Method of using MgCl2 -KCl flux for purification of an aluminum alloy preparation | |
| RU2112065C1 (ru) | Способ рафинирования алюминия и сплавов на его основе | |
| RU2068017C1 (ru) | Способ рафинирования алюминия от натрия и кальция | |
| RU2187559C1 (ru) | Порошковая проволока для десульфурации чугуна | |
| US2760859A (en) | Metallurgical flux compositions | |
| RU2002134993A (ru) | Способ переработки гальваношламов | |
| RU2083699C1 (ru) | Способ переработки алюминиевых отходов | |
| RU2237736C2 (ru) | Способ удаления висмута из расплавленного свинца добавлением сплавов кальций-магний | |
| Gallo et al. | Aluminum fluxes and fluxing practice | |
| RU2184789C1 (ru) | Способ приготовления магниевого сплава для фасонного литья | |
| SU1705384A1 (ru) | Способ обработки алюминиевых сплавов | |
| SU897876A1 (ru) | Покровно-рафинирующий флюс дл меди и ее сплавов | |
| RU2094514C1 (ru) | Способ модифицирования силуминов | |
| RU2230809C1 (ru) | Флюс для плавки, рафинирования, модифицирования цветных металлов и сплавов | |
| US2262106A (en) | Flux for use in the treatment of light metal | |
| RU2190679C1 (ru) | Способ производства слитков магниевых сплавов | |
| JP5066018B2 (ja) | 鋳造方法 | |
| SU1700079A1 (ru) | Покровно-рафинирующий флюс дл обработки алюминиевых сплавов | |
| RU2113527C1 (ru) | Способ рафинирования алюминия и его сплавов | |
| SU1721110A1 (ru) | Способ рафинировани алюминиевых сплавов | |
| RU2772055C1 (ru) | Способ рафинирования гартцинка от примеси алюминия. | |
| RU2156816C1 (ru) | Способ переплава мелких отходов и стружки цветных сплавов | |
| RU2187560C1 (ru) | Порошковая проволока для десульфурации чугуна | |
| SU1122721A1 (ru) | Флюс дл рафинировани цинковых сплавов |