RU2002831C1 - Способ переработки шлака производства алюмини и его сплавов - Google Patents

Abstract

Использование в области металлургии цветных металлов дл  извлечени  ценных компонентов из шлаков производства алюмини  и его сплавов Сущность загружают шлак производства алюмини  и его сплавов в расплав алюмини , осуществл ют нагрев и ввод т диоксид кремни  затем расплав продувают вод ным пэром В качестве диоксида кремни  используют кварцевый песок в количестве 5 - 10% от массы расплава 1 табл

Description

Изобретение относитс  к металлургии цветных металлов и может быть использовано дл  извлечени  ценных компонентов из шлаков производства алюмини  и его сплавов .

Известные способы переработки алюминиевых шлаков основаны на разделении металлической и оксидной фаз воздействием на шлак при высоких температурах флюсами или продувкой шлака газом. выбранным из группы, содержащей воздух, нейтральный или восстановительный по отношению к металлу газ.

Наиболее близким по технической сущности к за вл емому  вл етс  способ переработки металлизированных шлаков, содержащих карбиды и оксиды кремни  и алюмини . Способ включает плавление шлака в присутствии кварцита в ванне расплавленного алюмини .

Недостатком способа  вл етс  низка  скорость процесса переработки шлака.

Целью изобретени   вл етс  интенсификаци  процесса.

Дл  этого в известном способе переработки шлака производства алюмини  и его сплавов, включающем загрузку шлака в расплав алюмини , нагрев и введение диоксида кремни , согласно изобретению после введени  диоксида кремни  расплав продувают вод ным паром, а в качестве диоксида кремни  используют кварцевый песок в количестве 5-10 % от массы расплава.

Сущность способа состоит в следующем . В известном способе введение в состав шихты диоксида кремни  в виде кварцита позвол ет ускорить процесс плавлени  за счет нагрева расплава вследствие протекани  экзотермической реакции

3SI02 + + 2AI203 протекающей с тепловым эффектом, равным 162 ккал/моль. Дл  интенсификации этой реакции следует примен ть кварцевый песок, как имеющий большую удельную поверхность . Кроме того, зерна кварцевого песка имеют адсорбционные оболочки, содержащие ионы ОН, О и др., что способствует наводораживанию расплава. Дл  дополнительного наводораживани  расплава и облегчени  процесса коагул ции оксидных частиц провод т продувку расплава вод ным паром.

Оптимальное количество кварцевого песка, вводимого в расплав, составл ет 5- 10 % от массы расплава. Введение кварцевого песка в количестве менее 5 % не обеспечивает нагрева расплава до необходимой температуры и соответственно уменьшаетс  количество получаемого сплава . Увеличение количества присадки более

10 % сопровождаетс  увеличением потерь алюмини  за счет его окислени  вследствие перегрева расплава выше оптимальной температуры .

Способ осуществл етс  следующим образом .

В разогретый до 760-780°С алюминий ввод т шлак производства алюмини  и его

0 сплавов. После растворени  шлака в алюминиевой ванне в расплав ввод т кварцевый песок в количестве 5-10 % от массы расплава и выдерживают 10-20 мин. Затем расплав продувают вод ным паром, снимают

5 вторичный шлак и сливают металл.

Способ проведен в лабораторных услови х .

Пример 1. Перерабатывали шлак силуминового производства, имеющего со0 став: 50 % AI, 10 % Si. 30 % А120з, по предлагаемому способу в электрической печи сопротивлени  в алундовом тигле. Алюминий А7 в количестве 1 кг нагревали до 760°С и вводили 400 г шлака. После достижени 

5 заданной температуры (760°С) вводили 140 г кварцевого песка и выдерживали расплав в течение 20 мин, при этом температура расплава составила 920°С. После продувки расплава вод ным паром в течение 3 мин

0 снимали сыпучий вторичный шлак и сливали металл. Полученный металл взвешивали. Результаты опыта приведены в таблице (опыт 1).

Пример 2. Перерабатывали шлак

5 производства силуминов по методике примера 1, при этом количество вводимого кварцевого песка составл ло 5 % (опыт 2) и 7 % (опыт 3). Процесс осуществл ли при 780°С, а врем  выдержки составл ло 10

0 мин.

Пример 3. Перерабатывали шлак производства силуминов по методике примера 2, а количество вводимого кварцевого песка составл ло 3 % (меньше за вл емого

5 предела, опыт 4) и 12 % (выше за вл емого предела, опыт 5), врем  выдержки 15 мин.

Пример 4. Перерабатывали шлак производства силуминов по прототипу при температуре 880°С, шлак вводили в количе0 стве400г(40 % от массы расплава). Диоксид кремни  в виде кварцита вводили в количестве 8 % от массы расплава, а врем  обработки , необходимое дл  разделени  металлической и оксидной фаз, составило

5 92 мин (опыт 6).

Из данных таблицы видно, что продувка вод ным паром и использование кварцевого песка взамен кварцита позвол ет ускорить процесс в 4-7 раз, а отклонение от за вл емых пределов приводит к уменьшению массы получаемого металла. Применение предлагаемого способа переработки алюминиевых шлаков в промышленности позвол ет за счет интенсификации процесса снизить затраты на 10-20 % и реализовать его в печах с большой удельной производительностью по металлу, например , миксерах дл  приготовлени  сппавов на основе алюмини .

(56) Авторское свидетельство СССР №931776. кл. С 22 В 21/02, 1982.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ШЛАКА ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ , включающий загрузку шлака в расплав алюминий, нагрев и введение диоксида кремни , отличающийс  тем, что, с целью интенсификации процесса, после введени  диоксида кремни  расплав продувают вод ным паром, а в качестве диоксида кремни  используют кварцевый песок в количестве 5 - 10% от массы расплава.