RU2398035C1 - Procedure for extraction of magnesium out of wastes of foundry conveyor - Google Patents

Procedure for extraction of magnesium out of wastes of foundry conveyor Download PDF

Info

Publication number
RU2398035C1
RU2398035C1 RU2009107239A RU2009107239A RU2398035C1 RU 2398035 C1 RU2398035 C1 RU 2398035C1 RU 2009107239 A RU2009107239 A RU 2009107239A RU 2009107239 A RU2009107239 A RU 2009107239A RU 2398035 C1 RU2398035 C1 RU 2398035C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
magnesium
wastes
melt
flux
extraction
Prior art date
Application number
RU2009107239A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Иванович Грибов (RU)
Владимир Иванович Грибов
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество "Российский научно-исследовательский и проектный институт титана и магния" (ОАО "РИТМ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое Акционерное Общество "Российский научно-исследовательский и проектный институт титана и магния" (ОАО "РИТМ") filed Critical Открытое Акционерное Общество "Российский научно-исследовательский и проектный институт титана и магния" (ОАО "РИТМ")
Priority to RU2009107239A priority Critical patent/RU2398035C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2398035C1 publication Critical patent/RU2398035C1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention refers to procedure for extraction of magnesium out of wastes produced at magnesium casting on foundry conveyor. The procedure consists in crucible melt of wastes in flux medium containing magnesium, sodium and potassium chlorides. After melt magnesium is settled, tapped and treated with calcium fluoride. Also as flux, there is used electrolyte of electrolytic cells for production of magnesium with carnallite feeding circuit; carnallite is heavier, than liquid magnesium at 0.03-0.05 g/cm3 and contains 5-15% of MgCl2, 18-20% of NaCl, 0.1-0.3% of F, KCl - the rest. Melt is carried out at ratio electrolyte - wastes: (0.7-1.5):1 at the temperature 700-730°C, also bottom layers are stirred-up manually. The rest of melt upon magnesium tapping is treated with calcium fluoride at manual mixing. Upon treatment magnesium is settled and tapped.
EFFECT: increased extraction of magnesium from wastes produced at magnesium tapping at foundry conveyor and simplification of salt medium composition.
1 tbl, 1 ex

Description

Предлагаемое техническое решение относится к цветной металлургии, конкретно к производству магния.The proposed solution relates to non-ferrous metallurgy, specifically to the production of magnesium.

При производстве товарного магния в чушках на различных процессах передела литья образуются отходы, причиной образования которых является, главным образом, склонность магния к окислению кислородом воздуха. Отходы образуются в составе тигельных остатков (при рафинировании магния в тиглях) и при разливке на литейном конвейере в виде так называемых сплесов. Сплесы - это снятая вручную рабочим верхняя пленка окисленного магния со слитка (чушки). Состав ее зависит от технологии защиты металла при литье (например, серой или газом) и квалификации рабочего.In the production of commercial magnesium in pigs at various redistribution processes, waste is generated, the cause of which is mainly due to the tendency of magnesium to oxidize with atmospheric oxygen. Waste is generated as part of crucible residues (when refining magnesium in crucibles) and when casting on a casting conveyor in the form of so-called splashes. Sples is a top film of oxidized magnesium taken from a ingot (ingot) by a worker manually. Its composition depends on the technology of metal protection during casting (for example, sulfur or gas) and the qualifications of the worker.

Структура и состав образовавшихся при литейных процессах магнийсодержащих отходов (МСО) не постоянны, зависят от многих факторов: температуры процессов, способа защиты металла, наличия флюса и его состава, вида процесса, квалификации персонала. Способы доизвлечения магния из отходов отрабатываются для каждого вида отходов отдельно в соответствии с их составом и структурой.The structure and composition of magnesium-containing wastes (MSOs) formed during casting processes are not constant and depend on many factors: process temperature, metal protection method, the presence of flux and its composition, type of process, personnel qualifications. Methods of additional extraction of magnesium from waste are worked out for each type of waste separately in accordance with their composition and structure.

Настоящим изобретением предлагается способ извлечения магния из отходов литейного конвейера - сплесов. Обычный состав сплесов: магний (50-98%); оксид магния (2-35%); флюс, используемый для предотвращения горения складируемых сплесов (1-10%). Структура собранных сплесов - закристаллизовавшийся бесформенный слиток весом 5-20 кг с развитой пористостью. Магний в сплесах находится в виде больших капель диаметром более 10 мм.The present invention provides a method for extracting magnesium from waste foundry conveyor - splas. The usual composition of splashes: magnesium (50-98%); magnesium oxide (2-35%); flux used to prevent burning of stored splits (1-10%). The structure of the collected splashes is a crystallized shapeless ingot weighing 5-20 kg with developed porosity. Magnesium in splashes is in the form of large drops with a diameter of more than 10 mm.

Известны способы переработки магнийсодержащих шламов центрифугированием (авт.св. СССР 1002384 и авт.св. 1396617), включающие центрифугирование шламосолевой смеси с последующим разделением твердых фаз металла, оксидов и соли. Способы предназначены для переработки расплавов, содержащих магний, в том числе в виде мелких капель диаметром менее 10 мм, достаточно сложны и трудоемки, требуют специального сложного оборудования и больших трудозатрат.Known methods for processing magnesium-containing sludge by centrifugation (ed. St. USSR 1002384 and ed. St. 1396617), including centrifugation of the sludge-salt mixture, followed by separation of the solid phases of the metal, oxides and salt. The methods are intended for the processing of melts containing magnesium, including in the form of small droplets with a diameter of less than 10 mm, are quite complex and time-consuming, require special sophisticated equipment and high labor costs.

Известен способ переработки отходов легких металлов и сплавов (авт.св. 1287604), включающий переплавку металла в расплаве флюса, перемешивание и отстаивание с дополнительной обработкой рафинирующим агентом, содержащим фтористый кальций и/или расплавленный магний. Способ предназначен для использования при переработке ломов магния и магниевых сплавов в солевых печах объемом 12-15 м3. Для турбулизации потоков применяют сжатый воздух. Такие печи эксплуатировались на Соликамском магниевом заводе до конца 20-го века, в настоящее время ликвидированы. Применить способ для тигельной плавки литейных сплесов другого состава и структуры, нежели лом, в заявленном виде невозможно и нецелесообразно. К тому же воздух дополнительно окисляет и дробит магний, увеличивая потери.A known method of processing waste light metals and alloys (ed. St. 1287604), including the melting of the metal in the flux melt, mixing and settling with additional treatment with a refining agent containing calcium fluoride and / or molten magnesium. The method is intended for use in the processing of scrap magnesium and magnesium alloys in salt furnaces with a volume of 12-15 m 3 . For turbulization of flows, compressed air is used. Such furnaces were operated at the Solikamsk Magnesium Plant until the end of the 20th century, and are now liquidated. To apply the method for crucible melting foundry splays of a different composition and structure than scrap, in the declared form is impossible and inappropriate. In addition, air additionally oxidizes and crushes magnesium, increasing losses.

Наиболее близким по признакам и принятым в качестве прототипа является способ переработки металлургических магнийсодержащих отходов по авт.св. 1480360, включающий плавку отходов в среде флюса при 730-760°C с плотностью ниже плотности расплава отходов при расходе флюса 8-10 мас.% от массы отходов с последующей обработкой фторидом кальция при его расходе 1-2 мас.% от массы отходов. Способ используется для отходов с плотностью выше 1,75 г/см3 при плотности расплавленного флюса менее 1,7 г/см3. Плавку проводят в тигле печи СМТ-2. Отходы содержат 25-52 мас.% магния, 4-25% оксида магния. Извлечение металла достигает 74%.The closest in terms of characteristics and adopted as a prototype is a method for processing metallurgical magnesium-containing waste according to auth. 1480360, including melting of waste in a flux medium at 730-760 ° C with a density lower than the density of the waste melt at a flux consumption of 8-10 wt.% From the waste mass, followed by treatment with calcium fluoride at its flow rate of 1-2 wt% from the waste mass. The method is used for waste with a density above 1.75 g / cm 3 and a molten flux density of less than 1.7 g / cm 3 . Melting is carried out in the crucible furnace SMT-2. Waste contains 25-52 wt.% Magnesium, 4-25% of magnesium oxide. Metal recovery reaches 74%.

Недостатками способа по прототипу применительно к переплавке сплесов литейного конвейера являются:The disadvantages of the prototype method in relation to the remelting of splash casting conveyor are:

- недостаточное количество флюса в тигле, т.к. при этом погруженный в тигель «ком» сплесов не будет закрыт солью и будет интенсивно окисляться;- insufficient amount of flux in the crucible, because at the same time, the splash immersed in the crucible “lump” will not be covered by salt and will be intensively oxidized;

- завышенная температура плавки, также способствующая горению магния;- high melting temperature, also contributing to the burning of magnesium;

- необходимость специального состава флюса;- the need for a special composition of the flux;

- недостаточное извлечение магния.- insufficient extraction of magnesium.

Целью предлагаемого технического решения является повышение извлечения магния из литейных сплесов при переплавке в тигле и упрощение солевой среды.The aim of the proposed technical solution is to increase the extraction of magnesium from foundry splits during remelting in a crucible and to simplify the salt environment.

Технический результат достигается тем, что в качестве флюса используют электролит электролизеров получения магния с соотношением электролит: отходы (0,7-1,5):1, а плавку ведут при температуре 700-730°C с ручным взмучиванием донных слоев.The technical result is achieved by using an electrolyte of electrolysis cells for producing magnesium with a ratio of electrolyte: waste (0.7-1.5): 1 as a flux, and melting is carried out at a temperature of 700-730 ° C with manual stirring of the bottom layers.

Электролит электролизеров всегда имеется на производстве магния электролизом, причем он на 0,03-0,05 г/см3 тяжелее жидкого магния, т.е. магний в нем плавает на поверхности. Соотношение в тигле электролит:сплесы (0,7-1,5):1 обеспечивает полное погружение твердых сплесов в солевой расплав, предотвращая окисление. Температура 700-730°С достаточна для стабильного процесса плавления содержащегося в сплесах магния, не доводя его до горения. Понижение температуры менее 700°С увеличивает время плавки. Ручное взмучивание донных слоев при плавке способствует всплытию капель магния, попавших при плавлении в донные слои, придавая каплям необходимое вертикальное ускорение.The electrolyte of electrolyzers is always available in the production of magnesium by electrolysis, and it is 0.03-0.05 g / cm 3 heavier than liquid magnesium, i.e. magnesium in it floats on the surface. The ratio in the crucible of electrolyte: splits (0.7-1.5): 1 ensures complete immersion of solid splashes in the molten salt, preventing oxidation. A temperature of 700-730 ° C is sufficient for a stable melting process of magnesium contained in the splits, without bringing it to combustion. Lowering the temperature to less than 700 ° C increases the melting time. Manual stirring of the bottom layers during melting contributes to the emergence of drops of magnesium that have fallen into the bottom layers during melting, giving the drops the necessary vertical acceleration.

Состав электролита электролизеров при карналлитовой схеме питания: 5-15% MgCl2, 18-20% NaCl, 0.1-0.3% F-, КСl - остальное.The electrolyte composition of electrolyzers with a carnallite power scheme: 5-15% MgCl 2 , 18-20% NaCl, 0.1-0.3% F - , KCl - the rest.

Пример осуществления способа:An example implementation of the method:

В тигель печи СМТ-2 залили 1 т электролита, привезенного в литейное отделение из отделения электролиза вакуум-ковшом, нагрели до 725°С, загрузили 700 кг предварительно прогретых на крышке печи сплесов литейного конвейера, в течение 2 часов расплавили сплесы, обработали донные слои ручной мешалкой, отстояли 20 мин под защитой покровного флюса (~10 кг), перелили в другой тигель для приготовления сплавов 620 кг магния, в оставшийся расплав добавили 10 кг СаF2, перемешали ручной мешалкой, отстояли 10 минут, еще слили ~10 кг магния. Таким образом, из 700 кг сплесов извлекли ~ 630 кг магния. Проба донного тигельного шлама показала, что количество магния в нем составляет ~ 6 кг.In the crucible of the SMT-2 furnace, 1 ton of electrolyte, which was brought to the foundry from the electrolysis section by a vacuum ladle, was poured, heated to 725 ° С, 700 kg of the splice of the casting conveyor previously warmed up on the furnace lid were loaded, the splash was melted for 2 hours, the bottom layers were processed with a manual stirrer, it was left for 20 min under the protection of a coating flux (~ 10 kg), transferred to another crucible to prepare alloys of 620 kg of magnesium, 10 kg of CaF 2 were added to the remaining melt, mixed with a hand stirrer, stood for 10 minutes, another ~ 10 kg of magnesium was drained . Thus, ~ 630 kg of magnesium was recovered from 700 kg of splays. A sample of bottom crucible sludge showed that the amount of magnesium in it is ~ 6 kg.

Принимаем, что у литейного конвейера в сплесы загрузили ~ 30 кг флюса для защиты магния от горения во время сбора сплесов, в 700 кг сплесов находились ~ 670 кг магния и окиси магния.We assume that ~ 30 kg of flux was loaded into the splits at the foundry conveyor to protect magnesium from burning during the collection of splashes, ~ 700 kg of magnesium and ~ 670 kg of magnesium and magnesium oxide were in splashes.

Извлечение магния составило 630/670=94%.Extraction of magnesium was 630/670 = 94%.

Литье производилось из крупнотоннажной печи электромагнитным насосом. При литье из тиглей окисление магния более значительное и опытные плавки показали, что извлечение магния составляет от 74 до 80%.Casting was carried out from a large-capacity furnace by an electromagnetic pump. When casting from crucibles, the oxidation of magnesium is more significant and experimental melts showed that the extraction of magnesium is from 74 to 80%.

В таблице показаны результаты опытных плавок, обосновывающие приведенные в формуле изобретения величины.The table shows the results of experimental swimming trunks justifying the values given in the claims.

ПараметрParameter Количество соли, кгThe amount of salt, kg Количество сплесов, кгThe number of splits, kg Получено магния, кгReceived magnesium, kg Время плавки, часSmelting time, hour Извлечение магния, %Extraction of magnesium,% ПримечаниеNote ТемператураTemperature 600°С600 ° C 700700 600600 420420 4,54,5 73,073.0 Длительное время.Long time. низкое извлечениеlow recovery 700°С700 ° C 10001000 800800 616616 3,53,5 80,080.0 715°С715 ° C 10001000 750750 670670 3,03.0 92,092.0 730°С730 ° C 900900 700700 650650 2,82,8 94,094.0 750°С750 ° C 10001000 800800 570570 2,52.5 75,075.0 Низкое извлечениеLow recovery Соотношение соль:сплесыSalt: splash ratio 0,5:10.5: 1 500500 10001000 700700 4,24.2 72,072.0 Длительное время, низкое извлечениеLong time, low recovery 0,7:10.7: 1 600600 855855 620620 3,83.8 76,076.0 1,0:11.0: 1 800800 800800 650650 3,63.6 86,086.0 1,3:11.3: 1 900900 690690 580580 3,33.3 87,087.0 1,5:11.5: 1 10001000 667667 580580 3,03.0 90,090.0 1,7:11.7: 1 12001200 705705 620620 3,03.0 91,091.0 Уменьшается полезный объем тигляNet crucible volume decreases

При температуре ниже 700°С существенно увеличивается время плавки, а значит и расход электроэнергии, и пропорционально потери магния при горении. При температуре более 730°С возрастают потери магния при горении в тигле.At temperatures below 700 ° C, the melting time increases significantly, and hence the energy consumption, and in proportion to the loss of magnesium during combustion. At temperatures above 730 ° C, magnesium losses during combustion in a crucible increase.

При соотношении соль:сплесы менее 0,7:1 возрастают потери магния при горении и возрастает время плавки, при соотношении больше 1,5:1 уменьшается производительность печи по магнию.With a salt: splash ratio of less than 0.7: 1, magnesium losses during combustion increase and melting time increases, with a ratio of more than 1.5: 1 the furnace’s magnesium output decreases.

Необходимо отметить, что эффективность способа возрастает при автоматизированном контроле и управлении процессом, т.е. минимизации «человеческого фактора».It should be noted that the effectiveness of the method increases with automated monitoring and control of the process, i.e. minimize the "human factor".

Таким образом, предложенное техническое решение обеспечивает повышение извлечения магния до 76-94% при достаточно простой технологии и доступной соли.Thus, the proposed technical solution provides an increase in magnesium extraction to 76-94% with a fairly simple technology and available salt.

Claims (1)

Способ извлечения магния из отходов, образующихся при разливке магния на литейном конвейере, включающий тигельную плавку отходов в среде флюса, содержащего хлориды магния, натрия и калия, отстаивание, слив магния, обработку фторидом кальция, отличающийся тем, что в качестве флюса используют электролит электролизеров получения магния при карналлитовой схеме питания, являющегося тяжелее жидкого магния на 0,03-0,05 г/см3 и содержащего 5-15% MgCl2, 18-20% NaCl, 0,1-0,3% F-, KCl - остальное, плавку ведут с соотношением электролит : отходы (0,7-1,5):1 и при температуре 700-730°C с ручным взмучиванием донных слоев, обработке фторидом кальция подвергают остаток расплава после слива магния и ведут ее с ручным перемешиванием, отстаиванием и сливом магния. A method of extracting magnesium from waste generated during casting of magnesium on a casting conveyor, including crucible melting of waste in a flux containing magnesium, sodium and potassium chlorides, settling, draining of magnesium, treatment with calcium fluoride, characterized in that the electrolyte for producing electrolysers is used as a flux magnesium in the carnallite diet, which is 0.03-0.05 g / cm 3 heavier than liquid magnesium and contains 5-15% MgCl 2 , 18-20% NaCl, 0.1-0.3% F - , KCl - the rest, they are melted with the ratio of electrolyte: waste (0.7-1.5): 1 and at a temperature of 7 00-730 ° C with manual stirring up of the bottom layers, the residue of the melt is subjected to treatment with calcium fluoride after draining the magnesium, and it is carried out with manual stirring, settling and draining of magnesium.
RU2009107239A 2009-02-27 2009-02-27 Procedure for extraction of magnesium out of wastes of foundry conveyor RU2398035C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009107239A RU2398035C1 (en) 2009-02-27 2009-02-27 Procedure for extraction of magnesium out of wastes of foundry conveyor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009107239A RU2398035C1 (en) 2009-02-27 2009-02-27 Procedure for extraction of magnesium out of wastes of foundry conveyor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2398035C1 true RU2398035C1 (en) 2010-08-27

Family

ID=42798761

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009107239A RU2398035C1 (en) 2009-02-27 2009-02-27 Procedure for extraction of magnesium out of wastes of foundry conveyor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2398035C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2754214C1 (en) * 2020-12-22 2021-08-30 Публичное Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" Method for processing magnesium-containing waste of titanium-magnesium production

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2754214C1 (en) * 2020-12-22 2021-08-30 Публичное Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" Method for processing magnesium-containing waste of titanium-magnesium production

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10557207B2 (en) Electrorefining of magnesium from scrap metal aluminum or magnesium alloys
Velasco et al. Recycling of aluminium scrap for secondary Al-Si alloys
CS199282B2 (en) Method for removal of alkaline metals and alkaline earth metals,especially sodium and calcium contained in light alloys based on aluminium
CN107289782B (en) A kind of more furnace association type smelting-casting equipments and technique producing high-cleanness, high magnesium or magnesium alloy
JPS60208491A (en) Purification of scrap aluminum
Trpcevska et al. Leaching of Zinc Ash with Hydrochloric Acid Solutions.
CN101906643B (en) High lead bismuth silver alloy electrolysis deleading process
RU2398035C1 (en) Procedure for extraction of magnesium out of wastes of foundry conveyor
CN103526232A (en) Method for removing impurities contained in high-impurity crude silver
RU2564187C2 (en) Method of platinum-group metals extraction from spent catalysts on carriers out of aluminium oxide
Housh et al. Magnesium refining: A fluxless alternative
US3661737A (en) Recovery of valuable components from magnesium cell sludge
RU2518805C2 (en) Aluminium slag processing
Ochoa et al. Manufacture of Al-Zn-Mg alloys using spent alkaline batteries and cans
Martin Light Metals 2018
CN114134356A (en) Zinc alloy production process
RU2754214C1 (en) Method for processing magnesium-containing waste of titanium-magnesium production
Pekguleryuz Melting, alloying and refining
CN214665983U (en) Smelting device for preparing high-cleanliness magnesium or magnesium alloy melt
Emley Cleansing and degassing of light metals
RU2407811C1 (en) Procedure for re-melting copper scrap and production of brass and bronze and furnace for implementation of this procedure
Hillis et al. Separation of non-metallic contaminants in fluxless melting and refining of magnesium alloys
RU2668640C1 (en) Method of vacuum processing of aluminum and aluminum alloys
JP2004244715A (en) Method of producing metallic titanium
RU2083699C1 (en) Method of reprocessing aluminium wastes

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120228