RU2431700C1 - Method of preparing potassium chloroaluminate melt for separating zirconium and hafnium chlorides - Google Patents

Method of preparing potassium chloroaluminate melt for separating zirconium and hafnium chlorides Download PDF

Info

Publication number
RU2431700C1
RU2431700C1 RU2010125379/02A RU2010125379A RU2431700C1 RU 2431700 C1 RU2431700 C1 RU 2431700C1 RU 2010125379/02 A RU2010125379/02 A RU 2010125379/02A RU 2010125379 A RU2010125379 A RU 2010125379A RU 2431700 C1 RU2431700 C1 RU 2431700C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
melt
potassium
aluminum
aluminium
chloraluminate
Prior art date
Application number
RU2010125379/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Яковлевич Кудяков (RU)
Владимир Яковлевич Кудяков
Евгений Сергеевич Филатов (RU)
Евгений Сергеевич Филатов
Юрий Павлович Зайков (RU)
Юрий Павлович Зайков
Владимир Андреевич Котрехов (RU)
Владимир Андреевич Котрехов
Сергей Владимирович Чинейкин (RU)
Сергей Владимирович Чинейкин
Original Assignee
Учреждение Российской академии наук Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения РАН
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 Учреждение Российской академии наук Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения РАН filed Critical Учреждение Российской академии наук Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения РАН
Priority to RU2010125379/02A priority Critical patent/RU2431700C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2431700C1 publication Critical patent/RU2431700C1/en

Links

Landscapes

  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: method involves mixing potassium and aluminium oxides in an inert gas atmosphere and melting the mixture. The potassium chloroaluminate melt is then treated with compact aluminium obtained from casting wastes from aluminium production containing 99.95 wt % aluminium metal, with weight ratio of compact aluminium to the obtained salt melt equal to 1:(25-30).
EFFECT: high efficiency of removing adsorbed or chemically bound water in aluminium trichloride when converting other impurities to insoluble state without pretreatment and dehydration of starting components of the raw material.
3 cl, 1 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам приготовления расплава хлоралюмината калия (ХАК) для технологии разделения хлоридов циркония и гафния. Примеси в расплаве хлоралюмината калия существенно ухудшают и усложняют химико-технологический процесс разделения хлоридов циркония и гафния и, самое важное, значительно увеличивают коррозионное воздействие солевого расплава на материалы технологического оборудования. Недостаточно обезвоженные реагенты в процессе нагрева (все технологические операции осуществляются при температурах 350-660°С) выделяют пары воды, а в результате протекания реакций пиролиза - и газообразный хлорид водорода (НСl). Такая среда (Н2О, H2SO4, НСl) интенсивно взаимодействует с материалом оборудования установки, подвергая его сильнейшей коррозии. Особенно вредными являются примеси гидроксидов и воды, приводящие к гидролизу гигроскопичных солевых компонентов и появлению влажного хлорида водорода, т.е. практически соляной кислоты.The invention relates to non-ferrous metallurgy, in particular to methods for preparing a melt of potassium chloraluminate (HAC) for the separation of zirconium and hafnium chlorides. Impurities in the melt of potassium chloraluminate significantly worsen and complicate the chemical-technological process of separation of zirconium and hafnium chlorides and, most importantly, significantly increase the corrosive effect of salt melt on materials of technological equipment. Insufficiently dehydrated reagents during the heating process (all technological operations are carried out at temperatures of 350-660 ° C) emit water vapor, and as a result of pyrolysis reactions, gaseous hydrogen chloride (HCl) is also emitted. Such a medium (H 2 O, H 2 SO 4 , Hcl) intensively interacts with the equipment material of the installation, subjecting it to severe corrosion. Particularly harmful are the impurities of hydroxides and water, leading to the hydrolysis of hygroscopic salt components and the appearance of wet hydrogen chloride, i.e. practically hydrochloric acid.

Известен способ приготовления расплава хлоралюмината калия (кн. Физическая химия и электрохимия хлоралюминатных расплавов. - Л.Е.Ивановский, В.А.Хохлов, Г.Ф.Казанцев. - М.: Наука, 1993, с.10-11) [1]. Способ включает смешивание предварительно очищенных и обезвоженных хлорида калия и трихлорида алюминия в инертной атмосфере с последующим сплавлением полученной смеси.A known method of preparing a melt of potassium chloraluminate (Prince. Physical chemistry and electrochemistry of chloraluminate melts. - L.E. Ivanovsky, V.A. Khokhlov, G.F.Kazantsev. - M .: Nauka, 1993, p.10-11-11) [ one]. The method involves mixing pre-purified and dehydrated potassium chloride and aluminum trichloride in an inert atmosphere, followed by fusion of the resulting mixture.

Технический хлорид калия, используемый для приготовления расплава хлоралюмината калия, содержит ~ 98,2 мас.% основного вещества и наиболее значимые по концентрации примеси: углеродсодержащие соединения, хлорид натрия, а также катионы магния, кальция, железа, алюминия, стронция и др. металлов и анионы брома и сульфата, адсорбированную воду.Technical potassium chloride used to prepare potassium chloraluminate melt contains ~ 98.2 wt.% Of the main substance and the most significant impurities in concentration: carbon-containing compounds, sodium chloride, as well as cations of magnesium, calcium, iron, aluminum, strontium and other metals and bromine and sulfate anions, adsorbed water.

Подготовка хлорида калия представляет собой смешение, расплавление и обезвоживание хлорида калия. Обезвоживание выпускаемых промышленностью хлоридов щелочных металлов производят под разряжением при медленном повышении температуры до точек плавления последовательным барботированием солевых расплавов тщательно очищенным и осушенным хлором (или лучше хлоридом водорода). Растворенные активные газы удаляют чистым инертным газом, продувая его через расплав и вакуумируя соль. Затем газовое пространство емкости заполняют инертным газом, охлаждают расплав и производят его кристаллизацию в инертной газовой атмосфере. Все процедуры по взвешиванию, загрузке в экспериментальные ячейки или испытательные устройства, хранению подготовленных солей осуществляют в «сухих» камерах.The preparation of potassium chloride is the mixing, melting and dehydration of potassium chloride. The dehydration of industrial alkali metal chlorides is carried out under vacuum at a slow temperature increase to the melting points by sequential bubbling of salt melts with thoroughly purified and dried chlorine (or better hydrogen chloride). Dissolved active gases are removed with pure inert gas, blowing it through the melt and evacuating the salt. Then the gas space of the tank is filled with inert gas, the melt is cooled and crystallized in an inert gas atmosphere. All procedures for weighing, loading into experimental cells or test devices, and storage of prepared salts are carried out in “dry” chambers.

Другой компонент - технический трихлорид алюминия, полученный обработкой жидкого металлического алюминия осушенным хлором (или хлоридом водорода), либо в виде промышленного продукта, дополнительно обезвоженного испарением (или сублимацией) при температурах, близких к его точке плавления, содержит 99,3 мас.%, основного реагента и наиболее значимые по концентрации примеси: Н2SO4, сульфаты металлов, углеродсодержащие соединения, а также адсорбированную (гидрализованную) воду. Трихлорид алюминия очищают испарением (практически сублимацией, так как область жидкого состояния ~10°С) при температурах, близких к его точке плавления. Однако даже перегонка трихлорида алюминия не позволяет полностью удалить примеси воды, так как температуры кипения воды и хлорида алюминия, хотя и отличаются, но эффективного обезвоживания не происходит из-за прочной химической связи молекул воды с трихлоридом алюминия. И поэтому вода остается в составе трихлорида алюминия.Another component is technical aluminum trichloride obtained by treating liquid metal aluminum with dried chlorine (or hydrogen chloride), or as an industrial product, additionally dehydrated by evaporation (or sublimation) at temperatures close to its melting point, contains 99.3 wt.%, the main reagent and the most significant impurities in terms of concentration: H 2 SO 4 , metal sulfates, carbon-containing compounds, as well as adsorbed (hydralized) water. Aluminum trichloride is purified by evaporation (almost by sublimation, since the region of the liquid state is ~ 10 ° C) at temperatures close to its melting point. However, even distillation of aluminum trichloride does not completely remove water impurities, since the boiling points of water and aluminum chloride, although they differ, but effective dehydration does not occur due to the strong chemical bonding of water molecules to aluminum trichloride. And therefore, the water remains in the composition of aluminum trichloride.

Подготовленный вышеописанным способом трихлорид алюминия направляют на механическое смешивание с предварительно очищенным и обезвоженным хлоридом калия. При этом взвешивание и приготовление солевых смесей, их загрузка в плавитель выполняются в инертной атмосфере.The aluminum trichloride prepared by the above method is sent for mechanical mixing with pre-purified and dehydrated potassium chloride. In this case, the weighing and preparation of salt mixtures, their loading into the melter are carried out in an inert atmosphere.

Следует отметить, что предложенные способы приготовления расплава хлоралюмината калия в основном направлены на удаление паров воды и хлорида водорода, которые наиболее сильно увеличивают скорость коррозии материала оборудования. Другие примеси нелетучих соединений, влияющие на технологический процесс (например, разделения хлоридов циркония и гафния дистилляционным способом), в существующих технологиях приготовления расплава хлоралюмината калия остаются в нем практически полностью.It should be noted that the proposed methods for the preparation of molten potassium chloraluminate are mainly aimed at removing water vapor and hydrogen chloride, which most strongly increase the corrosion rate of the equipment material. Other impurities of non-volatile compounds that affect the process (for example, separation of zirconium and hafnium chlorides by distillation) in the existing technologies for the preparation of the potassium chloraluminate melt remain almost completely in it.

Таким образом, приготовление расплава хлоралюмината калия путем очистки и обезвоживания его исходных компонентов описанными выше способами требует применения больших объемов ядовитых химических реагентов, больших энергетических затрат при осуществлении процесса сублимации, сам процесс многостадиен. Кроме того, для него характерны малая производительность, применение дорогих коррозионно-стойких материалов в оборудовании, загрязнение окружающей среды и невысокая эффективность очистки от паров воды и хлорида водорода, которые и вносят основной вклад в разрушение материала оборудования. При этом присутствующие нелетучие примеси соединений практически не удаляются из исходных реагентов.Thus, the preparation of a potassium chloraluminate melt by purification and dehydration of its starting components by the methods described above requires the use of large volumes of toxic chemicals, high energy costs in the implementation of the sublimation process, the process itself is multi-stage. In addition, it is characterized by low productivity, the use of expensive corrosion-resistant materials in equipment, environmental pollution and low cleaning efficiency from water vapor and hydrogen chloride, which make the main contribution to the destruction of the equipment material. In this case, the non-volatile impurities of the compounds present are practically not removed from the starting reagents.

Задача настоящего изобретения заключается в снижении ресурсных затрат, устранении многостадийности процесса и загрязнения вредными газообразными выбросами окружающей среды.The objective of the present invention is to reduce resource costs, eliminating the multi-stage process and pollution by harmful gaseous emissions of the environment.

Для решения поставленной задачи способ приготовления расплава хлоралюмината калия для разделения хлоридов циркония и гафния включает смешение хлорида калия и трихлорида алюминия в атмосфере инертного газа, плавление смеси, обработку расплава хлоралюмината калия компактным алюминием, полученным из литейных отходов алюминиевого производства, содержащим 99,95 мас.% алюминия металлического, при массовом соотношении компактного алюминия к полученному солевому расплаву 1:(25-30).To solve this problem, a method of preparing a potassium chloraluminate melt for separation of zirconium and hafnium chlorides involves mixing potassium chloride and aluminum trichloride in an inert gas atmosphere, melting the mixture, treating the potassium chloraluminate melt with compact aluminum obtained from foundry waste from aluminum production containing 99.95 wt. % metal aluminum, with a mass ratio of compact aluminum to the resulting molten salt of 1: (25-30).

Кроме того, химический реагент подают на поверхность расплава хлоралюмината калия.In addition, the chemical reagent is fed to the surface of the molten potassium chloraluminate melt.

Кроме того, химический реагент подают под слой расплава хлоралюмината калия.In addition, the chemical reagent is fed under the melt bed of potassium chloraluminate.

Заявленный способ приготовления расплава хлоралюмината калия (ХАК) для разделения хлоридов циркония и гафния выполняется в три основные стадии: механическое смешение хлорида калия и трихлорида алюминия, плавление смеси, обработка полученного солевого расплава компактным алюминием. Обезвоживание и удаление примесей из исходных компонентов осуществляется на заключительной стадии приготовления расплава хлоралюмината калия, что значительно сокращает стадийность процесса.The claimed method of preparing a potassium chloraluminate melt (HAC) for the separation of zirconium and hafnium chlorides is carried out in three main stages: mechanical mixing of potassium chloride and aluminum trichloride, melting the mixture, processing the resulting salt melt with compact aluminum. Dehydration and removal of impurities from the starting components is carried out at the final stage of preparation of the potassium chloraluminate melt, which significantly reduces the staging process.

Обработка расплава хлоралюмината калия компактным алюминием, ионы которого содержатся в этом расплаве, не вносит в реакционную систему дополнительных примесей, обеспечивая при этом высокую степень его очистки от влаги, кислорода и других примесей, которые практически все переводятся в осадок. При этом вне пределов массового соотношения компактного алюминия к полученному солевому расплаву 1:(25-30) улучшения результата не происходит.Processing the molten potassium chloraluminate with compact aluminum, the ions of which are contained in this melt, does not introduce additional impurities into the reaction system, while ensuring a high degree of its purification from moisture, oxygen, and other impurities, which are practically all precipitated. At the same time, outside the limits of the mass ratio of compact aluminum to the obtained salt melt 1: (25-30), the result does not improve.

Новый технический результат, достигаемый заявленным способом, заключается в высокой эффективности удаления адсорбированной и химически связанной воды в трихлориде алюминия, и переводе других примесей в нерастворимое состояние без предварительной очистки и обезвоживания исходных сырьевых компонентов.A new technical result achieved by the claimed method is the high efficiency of removing adsorbed and chemically bound water in aluminum trichloride, and the conversion of other impurities to an insoluble state without preliminary purification and dehydration of the starting raw materials.

Пример. В качестве исходных компонентов способа приготовления расплава хлоралюмината калия (ХАК) использовали технический хлорид калия, поставляемый ОАО «Уралкалий» (производимый по ТУ 2184-072-00209527 на БКПРУ-4). Он содержит ~98,2 мас. % основного вещества и следующие наиболее значимые примеси: углеродсодержащие соединения - 0,005, хлорид натрия - 1,59, катионы магния - 0,01 и кальция - 0,02, анионы брома - 0,102 и сульфата - 0,011, суммарную концентрацию железа, алюминия, стронция и др. металлов ~0,0015 мас.% соответственно, адсорбированную воду. Другой компонент - технический трихлорид алюминия марки А-5 (крупностью до 5 мм), ТУ-6-01-2-88, поставляемый ОАО «Каустик», г.Стерлитамак, содержит основного реагента 99,3 мас.% и следующие наиболее значимые примеси: H2SO4 - 0,02, сульфаты (в пересчете на тяжелые металлы, на Рb) - 0,04, Fe - 0,01 и TiCl4 - 0,30 мас.% соответственно, а также гидратную воду. По экспериментальным данным в трихлориде алюминия также содержатся углеродсодержащие соединения, не идентифицируемые заводом-изготовителем.Example. As the initial components of the method for preparing the molten potassium chloraluminate (HAC) melt, technical potassium chloride supplied by Uralkali OJSC (produced in accordance with TU 2184-072-00209527 at BKPRU-4) was used. It contains ~ 98.2 wt. % of the basic substance and the following most significant impurities: carbon-containing compounds - 0.005, sodium chloride - 1.59, magnesium cations - 0.01 and calcium - 0.02, bromine anions - 0.102 and sulfate - 0.011, the total concentration of iron, aluminum, strontium and other metals ~ 0.0015 wt.%, respectively, adsorbed water. Another component is technical aluminum trichloride of grade A-5 (particle size up to 5 mm), TU-6-01-2-88, supplied by OJSC Caustic, Sterlitamak, contains the main reagent 99.3 wt.% And the following most significant impurities: H 2 SO 4 - 0.02, sulfates (in terms of heavy metals, on Pb) - 0.04, Fe - 0.01 and TiCl 4 - 0.30 wt.%, respectively, as well as hydrated water. According to experimental data, aluminum trichloride also contains carbon-containing compounds that are not identifiable by the manufacturer.

В качестве исходного расплава хлоралюмината калия брали приготовленный из реагентов на ОАО «ЧМЗ», поставляемых указанными выше заводами, без их предварительного обезвоживания в две стадии: 1-я - механическое смешивание хлоридов, 2-я - плавление.As the initial melt of potassium chloraluminate, they were prepared from reagents at OAO ChMZ supplied by the above plants, without their preliminary dehydration in two stages: 1st — mechanical mixing of chlorides, 2nd — melting.

В качестве материала восстановительного обезвоживания и рафинирования расплава хлоралюмината калия был использован металлический алюминий марки А95 в виде «крупки» (для увеличения площади взаимодействия), химический состав которой приводится в таблице.As a material for rehydration dehydration and refining of the potassium chloraluminate melt, metal grade A95 was used in the form of “grains” (to increase the interaction area), the chemical composition of which is given in the table.

Дисперсный состав алюминиевой «крупки» (размер, мм), массовая доля и общая площадь поверхности каждой фракции приводятся в таблице. Расчет площадей был выполнен, принимая геометрическую форму частиц в первом приближении в виде сферы. Зная усредненные размеры каждого сорта частиц, удельную плотность алюминия, определяли вес частицы, ее объем, площадь и их число в каждой фракции (через объем и плотность алюминия), а следовательно, суммарные площади поверхности частиц каждой фракции, а, следовательно, и общую площадь частиц всех фракций.The dispersed composition of aluminum “grains” (size, mm), mass fraction and total surface area of each fraction are given in the table. The calculation of the areas was performed taking the geometric shape of the particles as a first approximation in the form of a sphere. Knowing the average sizes of each type of particles, the specific gravity of aluminum, we determined the weight of the particle, its volume, area and their number in each fraction (through the volume and density of aluminum), and therefore, the total surface area of the particles of each fraction, and, consequently, the total area particles of all fractions.

Массовые доли фракций алюминиевой «крупки» их размеры и площади поверхностейMass fractions of aluminum grains fractions, their sizes and surface areas No. Размер частиц фракций, ммThe particle size of the fractions, mm Вес фракций, гThe weight of fractions, g Весовая доля фракций, %The weight fraction of fractions,% Площадь, см2 Area, cm 2 1one 0,700.70 0,62760.6276 44,644.6 79,6479.64 22 0,360.36 0,31750.3175 22,522.5 19,6219.62 33 0,260.26 0,33540.3354 23,823.8 28,6628.66 4four 0,150.15 0,05870,0587 4,34.3 0,970.97 55 0,080.08 0,00270.0027 0,20.2 0,800.80 66 0,040.04 0,06650.0665 4,74.7 2,992.99 77 1,40841.4084 100%one hundred% 132,68132.68

Удельная поверхность используемой алюминиевой «крупки» равна ~94,2 см2/г. Процедуру приготовления расплава хлоралюмината калия (ХАК) проводили следующим образом. В прокаленный алундовый тигель загружали подготовленную «крупку», предварительно отмытую дистиллированной водой и обезвоженную спиртом, и застывший расплав хлоралюмината калия (ХАК) заводского приготовления из плавителя.The specific surface of the used aluminum "grains" is ~ 94.2 cm 2 / g. The procedure for preparing the molten potassium chloraluminate (HAC) was carried out as follows. Prepared “grits” were loaded into the calcined alundum crucible, pre-washed with distilled water and dehydrated with alcohol, and the solidified pre-melted potassium chloraluminate (HAC) melt.

Все операции по загрузке и выгрузке реагентов после проведения рафинирования вели в сухом боксе в атмосфере аргона. Тигель помещали в кварцевую пробирку с герметично закрытой резиновой пробкой с экраном, оснащенную термопарой и кварцевой мешалкой. Ячейку вакуумировали, промывали очищенным и обезвоженным аргоном три раза. Затем заполняли аргоном и под небольшим избыточным его давлением нагревали до 360-380°С. При этой температуре выдерживали систему в течение не менее двух часов, перемешивая расплав кварцевой мешалкой по 2-3 мин через каждые 15-20 мин. После этого производили отстаивание системы в течение нескольких минут, выключали нагрев печи и охлаждали ячейку, не вынимая ее из печи. Охлажденную ячейку с тиглем в герметичном состоянии переносили в сухой бокс для осуществления необходимых процедур. Охлажденный плав разделяли на две части - верхнюю и донную (нижнюю), занимавшую по объему примерно 0,15-0,20 от общего объема обработанного расплава.All operations for loading and unloading reagents after refining were carried out in a dry box in an argon atmosphere. The crucible was placed in a quartz tube with a hermetically sealed rubber stopper with a shield, equipped with a thermocouple and a quartz stirrer. The cell was evacuated, washed with purified and dehydrated argon three times. Then it was filled with argon and heated to 360-380 ° С under a slight excess pressure. The system was kept at this temperature for at least two hours, mixing the melt with a quartz stirrer for 2-3 minutes every 15-20 minutes. After this, the system was defended for several minutes, the furnace was turned off, and the cell was cooled without removing it from the furnace. The cooled cell with the crucible in a sealed state was transferred to a dry box for the implementation of the necessary procedures. The cooled melt was divided into two parts - the upper and bottom (lower), occupying by volume about 0.15-0.20 of the total volume of the processed melt.

Было проведено три эксперимента по обработке полученного солевого расплава с разными массовыми соотношениями компактного алюминия к солевому расплаву: ~1:25, 1:30 и 1:35. По данным анализов эффективность очистки практически одинакова. В ИК-спектрах поглощения образцов химического соединения KAlCl4, полученных двумя способами приготовления (суспензия в вазелине и в матрице КВr), кроме полос, характерных для соединения KAlCl4, присутствуют полосы адсорбированной воды, гидроксида алюминия и НСl. Причем, как и в случае с АlСl3, интенсивность полосы НСl существенно больше для образца, имевшего контакт с атмосферой воздуха (приготовленного методом прессования).Three experiments were conducted to process the obtained salt melt with different mass ratios of compact aluminum to salt melt: ~ 1: 25, 1:30, and 1:35. According to analyzes, the cleaning efficiency is almost the same. In the IR absorption spectra of samples of the chemical compound KAlCl 4 obtained by two methods of preparation (suspension in petroleum jelly and in the KBr matrix), in addition to the bands characteristic of the compound KAlCl 4 , there are bands of adsorbed water, aluminum hydroxide, and Hcl. Moreover, as in the case of AlCl 3 , the intensity of the Hcl band is significantly higher for a sample in contact with the atmosphere of air (prepared by pressing).

Сопоставление ИК-спектров свидетельствует о высокой эффективности нового способа. Интенсивность полосы поглощения, соответствующая исследуемому соединению, увеличилась для одних и тех же условий измерений в несколько раз, а интенсивности полос поглощений коррозионно-активных примесей гидролизованной воды, Аl(ОН)3 и НСl существенно ниже, чем в исходном (заводском) хлоралюминате калия.A comparison of the IR spectra indicates the high efficiency of the new method. The intensity of the absorption band corresponding to the compound under study increased several times for the same measurement conditions, and the intensity of the absorption bands of the corrosive impurities of hydrolyzed water, Al (OH) 3 and Hcl is significantly lower than in the initial (factory) potassium chloraluminate.

Сопоставление кривых ДСК (дифференциально-сканирующая калориметрия) для очищенного и исходного образцов приводит к следующим выводам: в целом вся кривая для очищенного образца лежит выше, чем для исходного. Этот факт научно свидетельствует о том, что соединение содержит меньше примесей, в данном случае и влаги, и органических примесей. Особенно важно, что температура плавления очищенного соединения выше - 259,7°С, чем нерафинированного - 255,4°С. Факт более высокой температуры плавления соединения однозначно свидетельствует о более высокой степени чистоты ХАК. Более четко фиксируются температуры всех фазовых превращений. До 200°С происходит удаление сорбированной влаги. В очищенном образце ее меньше на 0,5%. После обработки исчез эндотермический пик около 350°С. Это должно свидетельствовать об исчезновении дополнительного процесса, а это косвенно говорит об отсутствии или значительном снижении концентрации какого-то соединения. Остаточная масса стала выше.A comparison of the DSC curves (differential scanning calorimetry) for the purified and initial samples leads to the following conclusions: in general, the entire curve for the purified sample is higher than for the original. This fact scientifically indicates that the compound contains less impurities, in this case, moisture and organic impurities. It is especially important that the melting point of the purified compound is higher - 259.7 ° C, than that of unrefined - 255.4 ° C. The fact of a higher melting point of the compound clearly indicates a higher degree of purity of the HAC. The temperatures of all phase transformations are more clearly fixed. Up to 200 ° C, sorbed moisture is removed. In a purified sample, it is 0.5% less. After treatment, the endothermic peak at about 350 ° C disappeared. This should indicate the disappearance of an additional process, and this indirectly indicates the absence or a significant decrease in the concentration of a compound. The residual mass has become higher.

Измерения скорости коррозии образцов сталей (материалов оборудования) в очищенном расплаве хлоралюмината калия, приготовленном предлагаемым способом, выполненные в ОАО «СвердНИИхиммаш», свидетельствуют о том, что она значительно (в некоторых случаях) даже на порядки величин ниже, чем в образцах расплава хлоралюмината калия (ХАК), полученных на ОАО «ЧМЗ» без осуществления такой очистки. Химический анализ образцов солевых плавов, взятых из плавителя и приготовленных по предлагаемому способу (с использованием алюминия), на содержание таких элементов, как Cr, Fe, Mn, Mo, Ni, V, W, показывает снижение их концентраций на - 5-7 порядков величины (в мас.%).Measurements of the corrosion rate of steel samples (equipment materials) in a purified melt of potassium chloraluminate prepared by the proposed method, performed by SverdNIIkhimmash OJSC, indicate that it is significantly (in some cases) even orders of magnitude lower than in samples of potassium chloraluminate melt (HAC) obtained at ChMZ OJSC without such a purification. Chemical analysis of samples of salt floats taken from a melter and prepared by the proposed method (using aluminum) for the content of elements such as Cr, Fe, Mn, Mo, Ni, V, W, shows a decrease in their concentrations by 5-7 orders of magnitude values (in wt.%).

Полученные вышеприведенные данные свидетельствуют о существенном снижении примесей в ХАК. При этом использование заявляемого способа приводит к снижению ресурсных затрат, сокращает стадийность процесса и уменьшает загрязнение вредными примесями окружающую среду. Кроме того, он позволяет сократить затраты энергии, химические реагенты, в том числе за счет использования литейных отходов алюминиевого производства, трудовых ресурсов.The above data indicate a significant decrease in impurities in HAC. Moreover, the use of the proposed method leads to a reduction in resource costs, reduces the staging process and reduces environmental pollution by harmful impurities. In addition, it allows you to reduce energy costs, chemicals, including through the use of foundry waste from aluminum production, labor.

Claims (3)

1. Способ приготовления расплава хлоралюмината калия для разделения хлоридов циркония и гафния, включающий смешение хлоридов калия и алюминия в атмосфере инертного газа, плавление смеси, обработку расплава хлоралюмината калия химическим реагентом, отличающийся тем, что расплав хлоралюмината калия обрабатывают химическим реагентом в виде компактного алюминия, полученного из литейных отходов алюминиевого производства, содержащим 99,95 мас.% алюминия металлического, при массовом соотношении компактного алюминия к полученному солевому расплаву 1:(25-30).1. A method of preparing a potassium chloraluminate melt for separating zirconium and hafnium chlorides, comprising mixing potassium and aluminum chlorides in an inert gas atmosphere, melting the mixture, treating the potassium chloraluminate melt with a chemical reagent, characterized in that the potassium chloraluminate melt is treated with a chemical reagent in the form of compact aluminum, obtained from foundry waste of aluminum production containing 99.95 wt.% aluminum metal, with a mass ratio of compact aluminum to the resulting salt solution afloat 1: (25-30). 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что химический реагент подают на поверхность расплава хлоралюмината калия.2. The method according to claim 1, characterized in that the chemical reagent is fed to the surface of the melt of potassium chloraluminate. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что химический реагент подают под слой расплава хлоралюмината калия. 3. The method according to claim 1, characterized in that the chemical reagent is fed under the melt layer of potassium chloraluminate.
RU2010125379/02A 2010-06-21 2010-06-21 Method of preparing potassium chloroaluminate melt for separating zirconium and hafnium chlorides RU2431700C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010125379/02A RU2431700C1 (en) 2010-06-21 2010-06-21 Method of preparing potassium chloroaluminate melt for separating zirconium and hafnium chlorides

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010125379/02A RU2431700C1 (en) 2010-06-21 2010-06-21 Method of preparing potassium chloroaluminate melt for separating zirconium and hafnium chlorides

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2431700C1 true RU2431700C1 (en) 2011-10-20

Family

ID=44999199

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010125379/02A RU2431700C1 (en) 2010-06-21 2010-06-21 Method of preparing potassium chloroaluminate melt for separating zirconium and hafnium chlorides

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2431700C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2544307C2 (en) * 2013-06-13 2015-03-20 Открытое акционерное общество "Чепецкий механический завод" (ОАО ЧМЗ) Method of controlling main components of chloroaluminate melt
RU2567430C2 (en) * 2013-12-04 2015-11-10 Открытое акционерное общество "Чепецкий механический завод" (ОАО ЧМЗ) Method for corrosion protection of equipment operating in molten potassium chloroaluminate medium

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ИВАНОВСКИЙ Л.Е. и др. Физическая химия и электрохимия хлоралюминатных расплавов. - М.: Наука, 1993, с.10-11. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2544307C2 (en) * 2013-06-13 2015-03-20 Открытое акционерное общество "Чепецкий механический завод" (ОАО ЧМЗ) Method of controlling main components of chloroaluminate melt
RU2567430C2 (en) * 2013-12-04 2015-11-10 Открытое акционерное общество "Чепецкий механический завод" (ОАО ЧМЗ) Method for corrosion protection of equipment operating in molten potassium chloroaluminate medium

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2633579C2 (en) Methods of treating fly ash
US9534274B2 (en) Methods for purifying aluminium ions
JPH09278423A (en) Production of lithium sulfide
JPH0297414A (en) Production of active carbon having superior quality
NO150952B (en) PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF SILICON Dioxide-SUSTAINED WASTE FLUID FOR CRYSTALLINE ZEOLITIC MOLECULAR SIGNS OF TYPE A
CA1308232C (en) Method for the continuous chemical reduction and removal of mineral matter contained in carbon structures
CA1103038A (en) Cyclic production of high purity alumina
US20190070598A1 (en) Method for the purification of alumina
RU2431700C1 (en) Method of preparing potassium chloroaluminate melt for separating zirconium and hafnium chlorides
GB1567964A (en) Process for working up waste fly dusts into zeolites
EP0005679A1 (en) Continuous process for obtaining pure aluminium oxide from an acid liquor originating from the chloro-sulfuric leaching of an aluminous mineral, and the purification of the liquor separated from the aluminium oxide
FR2930892A1 (en) PROCESS FOR TREATING AN INDUTRIAL WASTE COMPRISING ASBESTOS AND A HYDRAULIC BINDER
UA55365C2 (en) AN Anhydrous magnesium chloride
JP6281841B2 (en) Method for producing lithium sulfide
CN1209290C (en) Method of preparing anhydrous aluminium chloride
CN112456462B (en) Recovery processing method of sodium tetrachloroaluminate catalyst composition
CN1116609A (en) Method for producing aluminium fluoride and cryolite with kaoline
CN107804862A (en) One kind method for extracting magnesium oxide from desulfurization wastewater caused by magnesium processes desulfurization
AU2014300498B2 (en) Process for the extraction, from bauxite, from red mud resulting from the processing of bauxite, and from chemically similar materials, of products of industrial interest, separated from each other
CN1683247A (en) Process for producing anhydrous aluminium chloride
JPH02256626A (en) Production of high-purity acetylene gas
RU2325325C2 (en) Method of preparation of high purity lithium carbonate
RU2150429C1 (en) Method of preparing alumina aerogel
RU2438974C2 (en) Method of producing amorphous aluminosilicate adsorbent
WO2014079917A1 (en) Method for preparing propanoic acid

Legal Events

Date Code Title Description
TK4A Correction to the publication in the bulletin (patent)

Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 29-2011 FOR TAG: (73)