RU2034071C1 - Method of metallic scandium preparing - Google Patents
Method of metallic scandium preparing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2034071C1 RU2034071C1 SU5031132A RU2034071C1 RU 2034071 C1 RU2034071 C1 RU 2034071C1 SU 5031132 A SU5031132 A SU 5031132A RU 2034071 C1 RU2034071 C1 RU 2034071C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- scandium
- calcium
- fluoride
- preparing
- tantalum
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 10
- SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N scandium atom Chemical compound [Sc] SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 10
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 238000007670 refining Methods 0.000 claims abstract 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 9
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 7
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 claims description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- CIJJJPBJUGJMME-UHFFFAOYSA-N [Ta].[Ta] Chemical compound [Ta].[Ta] CIJJJPBJUGJMME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- OEKDNFRQVZLFBZ-UHFFFAOYSA-K scandium fluoride Chemical compound F[Sc](F)F OEKDNFRQVZLFBZ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 7
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 4
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 238000010407 vacuum cleaning Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургии редких металлов и может быть использовано для получения и вакуумной очистки металлического скандия. The invention relates to the metallurgy of rare metals and can be used to obtain and vacuum purify metallic scandium.
В настоящее время скандий получают металлотермией. Предпочтение отдается кальциетермическому восстановлению фторида скандия [1] Полученный скандий характеризуется как металл технической чистоты, так как содержит значительное количество кальция, фторида скандия и фторида кальция, а также тантала. Очистку от кальция, фторида скандия, фторида кальция проводят плавкой в вакууме в дуговой или индукционной печи при 1650о С давлении 10-4-10-5 мм рт. ст. [2]
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ кальциетермического получения скандия из его фторида и очистки его от кальция, фторида скандия и фторида кальция. Процесс проводят в индукционной печи в среде аргона в тиглях из тантала. Фторид восстанавливают при 1550-1600о С.Currently, scandium is obtained by metallothermy. Calcium-thermal reduction of scandium fluoride is preferred [1] The obtained scandium is characterized as a metal of technical purity, since it contains a significant amount of calcium, scandium fluoride and calcium fluoride, as well as tantalum. Purification by calcium, scandium fluoride, calcium fluoride is carried out in vacuo in smelting electric arc or induction furnace at 1650 ° C a pressure of 10 -4 -10 -5 torr. Art. [2]
Closest to the invention in terms of technical nature and the achieved result is a method for the calcium-thermal production of scandium from its fluoride and its purification from calcium, scandium fluoride and calcium fluoride. The process is carried out in an induction furnace in an argon medium in tantalum crucibles. Fluoride is reduced at 1550-1600 about C.
Получающийся расплавленный скандий собирают в нижней части тигля. По окончании процессов восстановления и охлаждения тигель с продуктами плавки извлекают из печи, шлак отделяют от металла. Далее тигель с металлом загружают в печь и проводят вакуумную очистку от кальция, фторида кальция и фторида скандия при 1550-1600о С [3]
Недостатком этого способа является низкая производительность процесса.The resulting molten scandium is collected at the bottom of the crucible. At the end of the recovery and cooling processes, the crucible with the melting products is removed from the furnace, the slag is separated from the metal. Next, the crucible with metal is loaded into the furnace and vacuum cleaning is carried out of calcium, calcium fluoride and scandium fluoride at 1550-1600 о С [3]
The disadvantage of this method is the low productivity of the process.
Целью изобретения является повышение производительности процесса. The aim of the invention is to increase the productivity of the process.
Цель достигается тем, что процесс ведут в индукционной печи в танталовом тигле. После разделения фаз шлак сливают, камеру вакуумируют и выдерживают расплав, затем металл сливают в другую изложницу. The goal is achieved by the fact that the process is conducted in an induction furnace in a tantalum crucible. After phase separation, the slag is drained, the chamber is evacuated and the melt is held, then the metal is poured into another mold.
Процесс проводят следующим образом. The process is carried out as follows.
В танталовый тигель диаметром 90 мм и высотой 200 мм, зафутерованный в плавильный узел индукционной печи типа ИСВ-0,016 загружают порцию исходной шихты: фторид скандия 500 г и кальций 315 г. In a tantalum crucible with a diameter of 90 mm and a height of 200 mm, lined in a melting unit of an induction furnace of the type ISV-0.016, a portion of the initial charge is loaded: scandium fluoride 500 g and calcium 315 g.
Печь вакуумируют до 1˙10-1 мм рт.ст. и заполняют аргоном. Затем проводят восстановление в присутствии флюса при 1550о С, производят выдержку, разделение фаз, после чего плавильный узел поворачивают вокруг горизонтальной оси и сливают в изложницу шлак. Плавильный узел возвращается в исходное положение. Изложницу со шлаком удаляют из камеры через вакуумный шлюз в буферную камеру, на ее место устанавливают изложницу для металла. Откачивают аргон из камеры и создают разрежение в камере 10-2-10-3 мм рт.ст. и выдерживают расплав при 1550-1600о С от 2 до 5 мин, после чего расплав скандия сливают в водоохлаждаемую медную изложницу. Печь заполняют аргоном. Изложницу с металлом через вакуумный шлюз перемещают в буферную камеру, на ее место устанавливают изложницу для шлака. Плавильный узел возвращают в исходное положение, в него загружают шихту из дозагрузочного устройства, процесс повторяют. Интервал 2-5 мин необходим для полного удаления кальция, фторида кальция, фторида скандия из расплава. Выдержка менее 1 мин не позволяет полностью очиститься от указанных примесей, увеличение времени выдержки более 5 мин нежелательно, так как происходит загрязнение металла материалом тигля, снижается ресурс его работы. Результаты экспериментов по прототипу и предлагаемому способу приведены в табл. 1 и 2.The furnace is vacuumized to 1˙10 -1 mm Hg. and filled with argon. Recovery is then carried out in the presence of a flux at 1550 ° C, produce an extract phase separation, whereupon the melter assembly is rotated about a horizontal axis and is poured into the mold slag. The melting unit returns to its original position. The mold with the slag is removed from the chamber through a vacuum lock in the buffer chamber, and a mold for metal is installed in its place. Pump argon out of the chamber and create a vacuum in the chamber 10 -2 -10 -3 mm RT.article and the melt is maintained at 1550-1600 ° C of from 2 to 5 minutes, after which the melt is poured into scandium water cooled copper mold. The furnace is filled with argon. The mold with metal through a vacuum lock is moved to the buffer chamber, in its place set the mold for slag. The melting unit is returned to its original position, the charge is loaded into it from a reloading device, the process is repeated. An interval of 2-5 minutes is necessary for the complete removal of calcium, calcium fluoride, scandium fluoride from the melt. Exposure of less than 1 min does not allow to completely clear of these impurities, an increase in the exposure time of more than 5 min is undesirable, since the metal is contaminated with the material of the crucible, and its service life is reduced. The results of the experiments on the prototype and the proposed method are given in table. 1 and 2.
Как следует из приведенных в табл.1 и 2 данных, предлагаемый способ позволяет повысить производительность процесса получения и вакуумной очистки скандия в 5 раз. As follows from the data in tables 1 and 2, the proposed method improves the productivity of the process of obtaining and vacuum cleaning scandium by 5 times.
Способ прошел промышленные испытания и рекомендован к внедрению на ПО ПГМК. The method has passed industrial tests and is recommended for implementation at the PGMK software.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5031132 RU2034071C1 (en) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | Method of metallic scandium preparing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5031132 RU2034071C1 (en) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | Method of metallic scandium preparing |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2034071C1 true RU2034071C1 (en) | 1995-04-30 |
Family
ID=21598767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5031132 RU2034071C1 (en) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | Method of metallic scandium preparing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2034071C1 (en) |
-
1992
- 1992-01-28 RU SU5031132 patent/RU2034071C1/en active
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 1. Большаков К.А. Химия и технология редких и рассеянных элементов М.: Высшая школа, 1976, ч.П, с.358. * |
| 2. Савицкий Е.М., Терехова В.Ф. Металловедение редкоземельных металлов, М.: Наука, 1975, с.270. * |
| 3. Коршунов Б.Г. и др. Скандий. М.: Металлургия, 1987, с.158. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4837376A (en) | Process for refining silicon and silicon purified thereby | |
| JPS63149337A (en) | Method for induction melting of reactive metal charge | |
| NO20040284L (en) | Very pure, metallurgical silicon and method of making this | |
| US2756138A (en) | Process of vacuum refining uranium | |
| CA2763330A1 (en) | Process for producing silicon, silicon, and panel for solar cells | |
| CN108251664B (en) | Rare earth metal and method for purifying rare earth metal | |
| JPH0368937B2 (en) | ||
| JP6491304B2 (en) | Rare earth metal melting degassing method | |
| JP3842851B2 (en) | Indium purification method | |
| US5174811A (en) | Method for treating rare earth-transition metal scrap | |
| JPS6139385B2 (en) | ||
| JPH10273311A (en) | Method and apparatus for purifying silicon for solar cells | |
| RU2034071C1 (en) | Method of metallic scandium preparing | |
| JP2960652B2 (en) | Method and apparatus for purifying high purity metal | |
| JPH05262512A (en) | Silicon refining method | |
| US2771357A (en) | Method of melting metal powder in vacuo | |
| US3470936A (en) | Method for producing high purity copper castings | |
| RU2137857C1 (en) | Method of preparing pure niobium | |
| RU2748846C1 (en) | Method for producing high-purity metal scandium | |
| SU873692A1 (en) | Method of producing alumium-scandium alloying composition | |
| US5087291A (en) | Rare earth-transition metal scrap treatment method | |
| RU2095450C1 (en) | Method for production of extra pure aluminium | |
| KR100526039B1 (en) | Method for purifying magnesium scrap with vacuum distillation | |
| RU2082793C1 (en) | Process for preparing hafnium | |
| US3455373A (en) | Apparatus for ultrahigh purity precision casting |