RU2165467C1 - Способ переработки магниевого скрапа - Google Patents
Способ переработки магниевого скрапа Download PDFInfo
- Publication number
- RU2165467C1 RU2165467C1 RU99127185A RU99127185A RU2165467C1 RU 2165467 C1 RU2165467 C1 RU 2165467C1 RU 99127185 A RU99127185 A RU 99127185A RU 99127185 A RU99127185 A RU 99127185A RU 2165467 C1 RU2165467 C1 RU 2165467C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- melt
- metal
- scrap
- density
- flux
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 16
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 16
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 63
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 63
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 38
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 33
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 16
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- 229910004261 CaF 2 Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 5
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 abstract description 3
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 3
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 2
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 1
- 229910001626 barium chloride Inorganic materials 0.000 abstract 1
- WDIHJSXYQDMJHN-UHFFFAOYSA-L barium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ba+2] WDIHJSXYQDMJHN-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 abstract 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910001635 magnesium fluoride Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000009869 magnesium metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 20
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 7
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 6
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- YTHCQFKNFVSQBC-UHFFFAOYSA-N magnesium silicide Chemical compound [Mg]=[Si]=[Mg] YTHCQFKNFVSQBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 3
- 229910021338 magnesium silicide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000005324 oxide salts Chemical class 0.000 description 3
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 3
- 101100310513 Botryococcus braunii SMT-2 gene Proteins 0.000 description 2
- 229910019018 Mg 2 Si Inorganic materials 0.000 description 2
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000004581 coalescence Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000003841 chloride salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 150000004673 fluoride salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- ORUIBWPALBXDOA-UHFFFAOYSA-L magnesium fluoride Chemical class [F-].[F-].[Mg+2] ORUIBWPALBXDOA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- XJKVPKYVPCWHFO-UHFFFAOYSA-N silicon;hydrate Chemical compound O.[Si] XJKVPKYVPCWHFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000010878 waste rock Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при переработке магниевого скрапа. Способ переработки магниевого скрапа включает плавку скрапа в среде расплавленного флюса определенной плотности и отстаивание, причем расплав перед отстаиванием дополнительно обрабатывают воздухом под избыточным давлением в пределах 0,03-0,6 МПа и подают под слой расплава в диспергированном виде, поддерживая удельный расход воздуха в пределах 0,1-100,0 см3/(кг·с), а плотность расплавленного флюса поддерживают ниже плотности твердого скрапа, но выше плотности расплавленного вторичного металла при отношении массы расплавленного флюса к массе перерабатываемого скрапа в пределах 0,08-3,5. Кроме того, плавку ведут при температуре расплава 700-780°С в расплавленном флюсе следующего состава, мас.%: 45-58 КС1, 8-19 NaCI, 18-31 MgCl2, 4-12 BaCl2, 0-2,0 СаСl2, 0-5,0 CaF2, 0-1,5 МgF2. Расплав обрабатывают металлическим магнием в количестве 0-3% от его массы, достигается повышение степени извлечения металла. 8 з.п.ф-лы.
Description
Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при переработке магниевого скрапа.
Известны (кн. Основы технологии производства и обработки магниевых сплавов. - Эмли Е.Ф. - Перев.с анг. М.: Металлургия. - 1972. - С.488) ряд способов для извлечения металла из различных форм магниевого скрапа.
Крупный магниевый скрап перерабатывают, добавляя в плавку в любых пропорциях. Данная технология очевидна и не требует усовершенствования.
Скрап, покрытый коррозией, при непосредственном плавлении дает "сухой" тигельный остаток, что снижает степень извлечения и ухудшает качество вторичного металла.
Мелкую стружку рекомендуется добавлять вместе с флюсом в непрерывно перемешиваемую ванну при температуре, близкой к температуре ликвидуса. После расплавления всей стружки температуру поднимают и очистку производят флюсом. Однако экспериментальная проверка способа показала, что получаемый таким образом вторичный металл очень сильно загрязнен оксидом магния, а его выход невысок из-за сильного угара на первой стадии переработки. Это же относится к переплавке опилок и порошка. Поэтому данные виды скрапа, как правило, закапывают в землю или уничтожают сжиганием.
Для тигельных остатков предложены следующие способы переработки:
а) плавление "богатых" остатков с защитным флюсом и перемешивание массы для агломерации металла;
б) разбавление остатков защитным флюсом и разливка расплавленной массы через сито при температуре ниже солидуса данного сплава;
в) механическая дезинтеграция с сортировкой пустой породы;
г) мокрая дезинтеграция путем смыва флюса и высвобождения металла;
д) центрифугирование тигельных остатков.
а) плавление "богатых" остатков с защитным флюсом и перемешивание массы для агломерации металла;
б) разбавление остатков защитным флюсом и разливка расплавленной массы через сито при температуре ниже солидуса данного сплава;
в) механическая дезинтеграция с сортировкой пустой породы;
г) мокрая дезинтеграция путем смыва флюса и высвобождения металла;
д) центрифугирование тигельных остатков.
Однако все эти методы имеют существенные недостатки. Так, например, метод "а" позволяет при плавлении частично извлечь металл, который затем, как правило, разбивается на мелкие капли при перемешивании расплава. Кроме этого, перемешивание приводит к взмучиванию оксида магния, который адсорбируется на поверхности капель, утяжеляет их и вынуждает опускаться в шламовую зону. Методы "б", "в" и "г" позволяют извлечь металл только в виде покрытых оксидно-солевой пленкой гранул очень низкого качества. Методом "д" можно извлечь, как правило, не более 50% металла, содержащегося в отходах. Это обусловлено тем, что металл в отходах находится в основном в виде мелких капель (диаметром менее 2 мм), покрытых прочной оксидной пленкой. Учитывая, что плотность оксида магния (3,6 г/см3) в два с лишним раза превышает плотность расплавленного магния (~ 1,56 г/см3) и примерно в два раза плотность флюса (1,6-1,8 г/см3), то кажущая плотность капли (масса оксида магния и магния в объеме капли) становится сравнимой с плотностью флюса и, естественно, такие компоненты расплава не могут быть разделены методом центрифугирования.
Наиболее близким и эффективным способом того же назначения к заявленному изобретению, по совокупности признаков, выбранным в качестве прототипа, является способ (Пат. N 1480360, дейст, с 28.07.94) обработки металлургических магнийсодержащих отходов, включающий плавку отходов в среде флюса и отстаивание. Причем плавку отходов ведут при 730-760oC в среде флюса с плотностью ниже плотности расплава отходов при расходе флюса 8-10% от массы отходов с последующей обработкой фторидом кальция при его расходе 1-2% от массы отходов. Способ очень эффективен, экономичен и позволяет извлекать до 70-74% металла, содержащегося в отходах. Получаемый металл полностью соответствует техническим требованиям к вторичному магниевому сплаву и может быть использован без дополнительной переработки в качестве шихтовой составляющей при производстве стандартных магниевых сплавов.
Основной недостаток способа по прототипу - недостаточно высокая степень извлечения металла, обусловленная невозможностью его извлечения из мелких, покрытых прочной оксидной пленкой капель металла.
Задачей, на которую направлено изобретение, является повышение степени извлечения металла за счет включения в переработку мелких, покрытых прочной оксидной пленкой капель металла.
Данная задача решается тем, что в способе переработки магниевого скрапа, включающем плавку скрапа в среде расплавленного флюса определенной плотности с получением расплава и его отстаивание, новым является то, что расплав перед отстаиванием дополнительно обрабатывают воздухом под избыточным давлением.
Кроме того, избыточное давление поддерживают в пределах 0,03-0,6 МПа.
Кроме того, воздух подают под слой расплава в диспергированном виде.
Кроме того, удельный расход воздуха поддерживают в пределах 0,1-100,0 см3/(кг · с).
Кроме того, плотность расплавленного флюса поддерживают ниже плотности твердого скрапа, но выше плотности расплавленного вторичного металла.
Кроме того, отношение массы расплавленного флюса к массе перерабатываемого скрапа поддерживают в пределах 0,08-3,5.
Кроме того, плавку ведут при температуре расплава 700-780oC.
Кроме того, плавку ведут в расплавленном флюсе следующего состава, мас. %: KCl 45-58, NaCl 8-19, MgCl2 18-31, BaCl2 4-12, CaCl2 - не более 2,0, CaF2 - не более 5,0, MgF2 - не более 1,5.
Кроме того, расплав обрабатывают металлическим магнием в количестве не более 3% от его массы.
Выбор данных условий переработки магниевого скрапа обусловлен следующим.
Нами экспериментально установлено, что в составе оксидной пленки, находящейся на поверхности металла как в твердом скрапе, так и на мелких каплях металла в расплавленном скрапе, всегда присутствует силицид магния (Mg2Si), который попадает в металл еще на стадии электролитического получения магния при его взаимодействии с оксидом кремния, входящим в состав шамотной футеровки электролизеров
SiO2 + 4Mg = Mg2Si + 2 MgO (1)
Причем в ряде специальных исследований нами экспериментально доказано, что наличие силицида магния способствует укреплению оксидной пленки, которая не разрушается даже при наличии в расплаве таких известных депассиваторов, как CaF2 и MgF2. Вследствие этого известные способы переработки скрапа, в том числе и способ по прототипу, позволяют извлечь из отходов только металл, находящийся в расплаве в виде достаточно крупных образований ("плошек"), не покрытых оксидной пленкой. Такого металла в жидких металлургических отходах, как правило, находится около 70%. Этим и объясняется соответствующая степень извлечения металла из жидких металлургических отходов в способе по прототипу. Примерно 30% металла, находящегося в таких отходах в виде мелких (диаметром менее 2,0 мм), покрытых оксидной пленкой капель металла, извлечь не удается. Такой же результат практически всегда получается при попытках переработать мелкую окисленную стружку. Поэтому ее утилизируют, или сжигая по месту образования, или закапывая в землю.
SiO2 + 4Mg = Mg2Si + 2 MgO (1)
Причем в ряде специальных исследований нами экспериментально доказано, что наличие силицида магния способствует укреплению оксидной пленки, которая не разрушается даже при наличии в расплаве таких известных депассиваторов, как CaF2 и MgF2. Вследствие этого известные способы переработки скрапа, в том числе и способ по прототипу, позволяют извлечь из отходов только металл, находящийся в расплаве в виде достаточно крупных образований ("плошек"), не покрытых оксидной пленкой. Такого металла в жидких металлургических отходах, как правило, находится около 70%. Этим и объясняется соответствующая степень извлечения металла из жидких металлургических отходов в способе по прототипу. Примерно 30% металла, находящегося в таких отходах в виде мелких (диаметром менее 2,0 мм), покрытых оксидной пленкой капель металла, извлечь не удается. Такой же результат практически всегда получается при попытках переработать мелкую окисленную стружку. Поэтому ее утилизируют, или сжигая по месту образования, или закапывая в землю.
Нами экспериментально установлено, что извлечь металл из мелких, покрытых прочной оксидной пленкой капель возможно при обработке расплава воздухом. Это обусловлено тем, что силицид магния при взаимодействии с влагой воздуха интенсивно разлагается:
Mg2Si + 2H2O = SiH4 + 2MgO (2)
с образованием оксида магния и силана.
Mg2Si + 2H2O = SiH4 + 2MgO (2)
с образованием оксида магния и силана.
Последний, в свою очередь, разлагается на оксид кремния и воду:
SiH4 + 2O2 = SiO2 + 2H2O, (3)
которая частично повторно участвует во взаимодействии с силицидом магния по реакции (2), а частично расходуется на разложение силана:
SiH4 + 2Н2O = SiO2 + 4Н2. (4)
В результате этого бурно протекающего процесса оксидная пленка на поверхности капель металла разрушается, и освобожденные капли металла в результате коалесценции сливаются в компактную массу, пригодную для ее отделения от оксидно-солевого расплава известными методами.
SiH4 + 2O2 = SiO2 + 2H2O, (3)
которая частично повторно участвует во взаимодействии с силицидом магния по реакции (2), а частично расходуется на разложение силана:
SiH4 + 2Н2O = SiO2 + 4Н2. (4)
В результате этого бурно протекающего процесса оксидная пленка на поверхности капель металла разрушается, и освобожденные капли металла в результате коалесценции сливаются в компактную массу, пригодную для ее отделения от оксидно-солевого расплава известными методами.
Экспериментально установлено, что в зависимости от толщины слоя металл-оксидно-солевого расплава и его вязкости воздух следует подавать под избыточным давлением 0,03-0,6 МПа.
При этом нижний предел обусловлен необходимостью продавливать достаточно толстый слой расплава в тигле печи СМТ-2, а верхний - интенсивностью перемешивания расплава.
Для более однородного протекания процесса депассивации капель металла в объеме расплава воздух следует подавать под слой расплава в диспергированном виде, например, через различные распылительные устройства.
Удельный расход воздуха следует поддерживать в пределах 0,1-100,0 см3/(кг·с). Экспериментально установлено, что при расходе ниже нижнего предела процесс депассивации капель протекает замедленно и освободившиеся капли металла, не успев слиться, покрываются новой оксидной пленкой - компактной массы металла не образуется.
При расходе воздуха выше верхнего предела процесс протекает очень бурно, вследствие этого слившийся металл вновь разбивается на мелкие гранулы.
Для создания условий, благоприятных для извлечения металла из скрапа, плавку проводят в расплавленном флюсе, плотность которого ниже плотности твердого скрапа, но выше плотности расплавленного вторичного металла. В этом случае загружаемые отходы проходят сквозь слой расплавленного рафинировочного флюса, очищаются от избыточных оксидов, а начальная стадия их плавки проходит под слоем флюса, что снижает потери металла на угар в печи. После расплавления и освобождения от оксидной пленки вторичный металл имеет плотность ниже плотности солевого расплава и всплывает на его поверхность, образуя компактную массу.
Экспериментально установлено, что для успешного прохождения разделительной плавки отношение массы расплавленного флюса к массе перерабатываемого скрапа необходимо поддерживать в пределах 0,08-3,50. При отношении ниже нижнего предела количество флюса становится недостаточным для отмывки металла и последний сильно загрязняется неметаллическими примесями (оксиды, хлориды, фториды и т. д.). Увеличение отношения свыше 3,50 экономически нецелесообразно, т.к. не приводит ни к повышению чистоты металла, ни к повышению степени извлечения его из скрапа.
Экспериментально установлено, что плавку следует проводить при температуре расплава 700-780oC в расплавленном флюсе следующего состава, мас.%: 45-58 KCl, 8-19 NaCl, 18-31 MgCl2, 4-12 BaCl2, 0-2,0 CaCl2, 0-5,0 CaF2, 0-1,5 MgF2. В указанном интервале температур флюс данного состава обеспечивает хорошую очистку металла от неметаллических включений, в первую очередь от фрагментов оксидной пленки. Кроме того, в указанном интервале температур флюс имеет хорошую жидкотекучесть и требуемую плотность. В случае, когда капли металла после их депассивации сливаются очень медленно, что возможно при большом превышении массы флюса над массой металла в скрапе, то для интенсификации процесса коалесценции, в качестве "затравки" в расплав добавляют металлический магний в количестве до 3% от массы расплава.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащий сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналоги, характеризующиеся признаками, тождественными (идентичными) всем существенным признакам изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном способе, изложенных в формуле изобретения. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "новизна".
Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного способа. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований для достижения технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".
Экспериментальную проверку предложенного способа проводили в промышленных условиях на действующем технологическом оборудовании.
Пример 1. В чистом скрапном тигле, установленном в шахту печи СМТ-2, расплавили 400 кг флюса следующего состава, мас.%: 50 KCl, 15 NaCl, 20 MgCl2, 8 BaCl2, 2 CaCl2, 4 CaF2, 1 MgF2. Флюс такого состава при температуре 700-750oC имеет плотность 1,68-1,66 г/см3. Расплав нагрели до 750oC и порциями по 100-200 кг в тигель загрузили 1500 кг брикетированной стружки магниевого сплава МА2-1. В твердом виде стружка сплава МА2-1 имеет плотность примерно 1,77 г/см3, поэтому после загрузки она опустилась под слой расплава, металл расплавили и температуру подняли до 750oC. Плотность сплава при этой температуре равна примерно 1,64 г/см3, т.е. металл стал легче флюса и получил возможность всплыть на его поверхность. Однако "кажущаяся" плотность капель металла (масса металла и оксидной пленки в объеме капли) сопоставима с плотностью флюса (1,67 г/см3), и поэтому основная масса металла в виде капель, покрытых оксидной пленкой, застряла в толще расплава. Расплав при 750oC выдержали в течение 40 мин, однако слившегося металла на поверхности расплава не было обнаружено. Попытки извлечь металл с помощью механического перемешивания расплава и дополнительной его обработки фторидами кальция и магния не привели к успеху. Тогда в тигель установили стальную трубку, соединенную с системой подачи сжатого воздуха и оборудованную на выходе устройством для его распыления. Провели обработку расплава в течение 20 мин, подавая сжатый воздух на дно тигля под давлением 0,1 МПа при удельном расходе 1,65 см3/(кг·с). Металл после обработки слился в компактную массу, и ее отделили от оксидно-солевого расплава с помощью стенка для перелива металла. Взвешивание показало, что извлечено 1365 кг вторичного магниевого сплава, т. е. степень извлечения составила 91%.
Пример 2. Опыт проводили аналогично описанному в примере 1. Отличие состояло с том, что отношение массы флюса к металлу в опыте составило 3,79, т. к. масса флюса - 1500 кг, масса брикетированной, сильно окисленной стружки - 400 кг. После обработки расплава сжатым воздухом металл на поверхности расплава в компактом виде отсутствовал. В тигель добавили 50 кг магния-сырца и обрабатывали расплав сжатым воздухом в течение 3 мин. Через 10 мин отстоя из тигля извлекли 420 кг вторичного металла, т.е. суммарная степень извлечения составила 93,3%.
Пример 3. В скрапном тигле наплавили 150 кг флюса состава, приведенного в примере 1. При 700oC в тигель стали загружать порциями по 70-150 кг металлургические отходы от производства магниевых сплавов ("донные остатки"). При наполнении тигля (загружено 1700 кг отходов) расплав нагрели до 750oC, обработали фторидом кальция в количестве 25 кг (1,35% от массы расплава), отстаивали в течение 40 мин и извлекли слившийся металл - 440 кг. Учитывая, что содержание металла в отходах примерно 40%, степень извлечения металла из отходов при этом составила 64,7%. После этого оставшийся в тигле расплав обработали воздухом под давлением 0,15 МПа в течение 30 мин при удельном расходе 2,2 см3/(кг·с) и дополнительно извлекли 200 кг вторичного металла. Суммарная степень извлечения металла из отходов при этом составила 94,1%.
Таким образом, экспериментальная проверка предложенного способа показывает, что его использование позволяет повысить степень извлечения металла из ломов и отходов до 90-94%.
Claims (9)
1. Способ переработки магниевого скрапа, включающий плавку скрапа в среде расплавленного флюса определенной плотности с получением расплава и его отстаивание, отличающийся тем, что расплав перед отстаиванием дополнительно обрабатывают воздухом под избыточным давлением.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что избыточное давление поддерживают в пределах 0,03 - 0,6 МПа.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что воздух подают под слой расплава в диспергированном виде.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что удельный расход воздуха поддерживают в пределах 0,1 - 100,0 см3/(кг·с).
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что плотность расплавленного флюса поддерживают ниже плотности твердого скрапа, но выше плотности расплавленного вторичного металла.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что отношение массы расплавленного флюса к массе перерабатываемого скрапа поддерживают в пределах 0,08 - 3,5.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что плавку ведут при температуре расплава 700 - 780oC.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что плавку ведут в расплавленном флюсе следующего состава, мас.%: KCl - 45 - 58; NaCl - 8 - 19; MgCl2 - 18 - 31; BaCl2 - 4 - 12; CaCl2 - не более 2,0; CaF2 - не более 5,0; MgF2 - не более 1,5.
9. Способ по п.,1 отличающийся тем, что расплав обрабатывают металлическим магнием в количестве не более 3% от его массы.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99127185A RU2165467C1 (ru) | 1999-12-29 | 1999-12-29 | Способ переработки магниевого скрапа |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99127185A RU2165467C1 (ru) | 1999-12-29 | 1999-12-29 | Способ переработки магниевого скрапа |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2165467C1 true RU2165467C1 (ru) | 2001-04-20 |
Family
ID=20228567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99127185A RU2165467C1 (ru) | 1999-12-29 | 1999-12-29 | Способ переработки магниевого скрапа |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2165467C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2229527C1 (ru) * | 2002-10-07 | 2004-05-27 | Открытое акционерное общество "АВИСМА титано-магниевый комбинат" | Способ переработки магниевого скрапа |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1731848A1 (ru) * | 1990-04-23 | 1992-05-07 | Соликамский магниевый завод Березниковского титано-магниевого комбината | Способ переработки отходов титано-магниевого производства |
| SU1480360A1 (ru) * | 1987-02-16 | 1996-04-20 | Березниковский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института титана | Способ переработки металлургических магнийсодержащих отходов |
| RU2124060C1 (ru) * | 1998-01-23 | 1998-12-27 | Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов | Способ плавки отходов магниевого литья |
-
1999
- 1999-12-29 RU RU99127185A patent/RU2165467C1/ru active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1480360A1 (ru) * | 1987-02-16 | 1996-04-20 | Березниковский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института титана | Способ переработки металлургических магнийсодержащих отходов |
| SU1731848A1 (ru) * | 1990-04-23 | 1992-05-07 | Соликамский магниевый завод Березниковского титано-магниевого комбината | Способ переработки отходов титано-магниевого производства |
| RU2124060C1 (ru) * | 1998-01-23 | 1998-12-27 | Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов | Способ плавки отходов магниевого литья |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2229527C1 (ru) * | 2002-10-07 | 2004-05-27 | Открытое акционерное общество "АВИСМА титано-магниевый комбинат" | Способ переработки магниевого скрапа |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3753690A (en) | Treatment of liquid metal | |
| Osoba et al. | Review on oxide formation and aluminum recovery mechanism during secondary smelting | |
| US3661737A (en) | Recovery of valuable components from magnesium cell sludge | |
| US8500845B2 (en) | Process for refining lead bullion | |
| RU2165467C1 (ru) | Способ переработки магниевого скрапа | |
| US4247325A (en) | pH Control during leaching of aluminum slags | |
| US2620269A (en) | Method of recovering magnesium alloy from composite scrapped metal objects | |
| Neff et al. | Melting and melt treatment of aluminum alloys | |
| Brant et al. | Fumeless in-line degassing and cleaning of liquid aluminum | |
| RU2230805C1 (ru) | Способ комплексной переработки литейных отходов магниевого производства | |
| US4404026A (en) | Process for separation of dross elements combining sodium addition to molten bullion followed by controlled solidification of casting | |
| US5100466A (en) | Process for purifying lead using calcium/sodium filter cake | |
| Bell et al. | Final report on refining technologies of magnesium | |
| Gallo et al. | Aluminum fluxes and fluxing practice | |
| RU2229527C1 (ru) | Способ переработки магниевого скрапа | |
| JPS6372834A (ja) | スラグ処理方法 | |
| RU2558588C1 (ru) | Способ переработки бериллийсодержащих отходов | |
| RU2398035C1 (ru) | Способ извлечения магния из отходов литейного конвейера | |
| JPS59133338A (ja) | 銅含有廃棄物からの重金属分離方法 | |
| SU791781A1 (ru) | Способ обеднени медьсодержащих шлаков | |
| US545001A (en) | And robert d | |
| RU2754214C1 (ru) | Способ переработки магнийсодержащих отходов титано-магниевого производства | |
| Ditze et al. | Utilization of residues from fluxless remelting of compact magnesium scrap | |
| US1954463A (en) | Refining white metal scrap | |
| US575467A (en) | Francis ellershatjsen |