RU2778931C1 - Способ рафинирования гартцинка от примеси железа и алюминия - Google Patents
Способ рафинирования гартцинка от примеси железа и алюминия Download PDFInfo
- Publication number
- RU2778931C1 RU2778931C1 RU2022111580A RU2022111580A RU2778931C1 RU 2778931 C1 RU2778931 C1 RU 2778931C1 RU 2022111580 A RU2022111580 A RU 2022111580A RU 2022111580 A RU2022111580 A RU 2022111580A RU 2778931 C1 RU2778931 C1 RU 2778931C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- melt
- iron
- silumin
- refining
- aluminum
- Prior art date
Links
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 47
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 23
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 19
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 18
- 238000007670 refining Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000012535 impurity Substances 0.000 title abstract 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 25
- 229910000551 Silumin Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000005712 crystallization Effects 0.000 claims abstract description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 10
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 5
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 claims description 4
- QDHHCQZDFGDHMP-UHFFFAOYSA-N monochloramine Chemical compound ClN QDHHCQZDFGDHMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000005246 galvanizing Methods 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 6
- REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N aluminium(3+) Chemical class [Al+3] REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910001610 cryolite Inorganic materials 0.000 description 4
- PALNZFJYSCMLBK-UHFFFAOYSA-K magnesium;potassium;trichloride;hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Mg+2].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[K+] PALNZFJYSCMLBK-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 4
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- REHXRBDMVPYGJX-UHFFFAOYSA-H Sodium hexafluoroaluminate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].F[Al-3](F)(F)(F)(F)F REHXRBDMVPYGJX-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001297 Zn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к рафинированию отходов горячего цинкования, в частности к рафинированию гартцинка от примеси железа и алюминия. Осуществляют порционное введение в расплав гартцинка рафинировочного агента - алюминия, в виде ломов силумина с содержанием кремния 7-12%, взятом в соотношении силумин/железо, равном 1,3-1,4:1, при температуре начала кристаллизации силуминов 566-577°С. Сначала вводят в расплав 60% от расчетного количества лома силумина, а затем оставшиеся 40% от расчетного количества, после чего снижают температуру расплава. Способ позволяет повысить производительность процесса рафинирования при одновременном снижении остаточного содержания железа в цинке менее 0,01%. 1 з.п. ф-лы, 2 пр.
Description
Известен способ получения цинка из отходов горячего цинкования стальных полос - цинкового дросса РФ №2188244 (С22В 7/00, С22В 19/30, опубл. 27.08.2002). Предложенный способ включает загрузку дросса в печь, его расплавление, выдержку полученного расплава при температуре в печи 460-500°С и его слив в изложницу, причем после загрузки дросса температуру в печи доводят до температуры, равной 1,0-1,12 температуры плавления гартцинка, и поддерживают ее в течение 0,25-0,5 ч, затем отключают обогрев, снижают температуру в печи до 460-500°С и выдерживают в течение 0,30-1,20 ч. После окончания выдержки стопорный затвор тигля открывают и сливают выделенный цинк в приемную изложницу.
Недостатками изобретения является низкий выход очищенного цинка, при одновременном высоком содержании железа в остатке.
Известен также СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТОВАРНОГО ЦИНКА ИЗ МЕТАЛЛИЗИРОВАННЫХ ЦИНКСОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВ авторское свидетельство № 745182, выбранный в качестве прототипа. Этот способ включает очистку расплава металлизированных цинксодержащих материалов алюминием под слоем карналит-криолитового флюса. К недостаткам этого способа относятся применение чистого алюминия, длительное время перемешивания и отстаивание расплава, остаточное содержание железа в цинке 0,1%.
Цель изобретения - повышение производительности при одновременном снижении остаточного содержания железа в цинке не более 0,01%. Поставленная цель достигается тем, что в качестве рафинирующего агента для удаления железа используют лом силуминов, содержащих кремний от 7 до 12%, вводимый в расчетном соотношении силумин/железо в гартцинке 1,3-1,4:1.
Использование лома силумина, например сплавов АК7 и АК12, позволяет снизить температуру их введения в расплав гартцинка до температуры их начала кристаллизации, равной 566°С-577°С, поскольку перемешивание жидкого металла с полурасплавленным силумином осуществляется с большей скоростью, чем с твердыми кусками алюминия, кроме того присутствие первичных кристаллов силуминов способствует ускорению процесса образования интерметаллидов Fe - Al - Zn, также позволяет быстрее охлаждать расплав до температуры выдержки для всплывания интерметаллидов
Процесс рафинирования осуществляется следующим образом.
Пример 1
В печи, снабженной лопастным импеллером для создания при его вращении жидкостной воронки, расплавляют гартцинк массой 4500 кг, содержащий примесь железа в количестве масс.% - 0,88, алюминия в количестве масс.% - 1,10, под слоем криолит-карналлитового флюса состава: масс.%: карналлит - 90%, калиевый криолит - 10% в количестве 112 кг), доводят температуру до 580°С, в расплав вводят: 38,8 кг лома силумина, содержащего 7 % кремния, марки АК7, тщательно перемешивают в течение 10 минут лопастной механической мешалкой, обеспечивающей 6-ти кратный обмен расплава в печи. Далее температура в печи снижается при одновременном выстаивании расплава в течение 120 минут до 500°С. После этого с поверхности расплава удаляют дроссы. Остаточное содержание железа в сплаве составило 0,08%. Далее добавляют карналлит - криолитовый флюс в количестве 110кг и 16,2 кг силумина марки АК7, осуществляют повторное перемешивание в течение 20 минут до полного расплавления и растворения кусков силумина в расплав. Затем снижают температуру расплава до 430°С и выдерживают расплав в течение 90 минут. Остаточное содержание железа в сплаве составило 0,009%, алюминия 0,122%.
Остаточный алюминий удаляют смешиванием расплава с флюсом, содержащим 70%. карналлита и 30% хлорида аммония в количестве 28 кг, с последующим отстаиванием расплава в течении 90 минут при температуре 430°С. Снимают дроссы. Остаточное содержание алюминия в рафинированном цинке составило 0,001%, железа 0,008%.
Пример 2
В печи, снабженной механической мешалкой, расплавляют гартцинк массой 5200 кг, содержащий примесь железа в количестве, масс.% - 1,63, алюминия в количестве масс.% - 0,32, под слоем карналлит-криолитового флюса (130 кг) доводят температуру до 580°С, в расплав вводят 67,5 кг - 60% от расчетного количества лома сплава АК12, тщательно перемешивают расплав и снижают температуру до 500°С, удаляют дроссы. Остаточное содержание железа в сплаве составило 0,978%.
Добавили флюс 130 кг и порцию силумина 45кг 40% от расчетного количества, перемешивание расплава с 45 кг кусков силумина производили в течение 15 минут до полного их исчезновения. Добавили флюс 130 кг и снизили температуру до 430°С , удалили дроссы и выдержали расплав в течение 90 минут. Остаточное содержание железа в сплаве составило 0,006%, алюминия 0,25%. Сняли дросс и вмешали в расплав флюс 64 кг, состоящий из смеси карналлита - 70% и хлорида аммония - 30%. Содержание железа в расплаве составило 0,005%, алюминия 0,001%.
Превышение ввода силуминов в соотношении выше 1,4:1, относительно массового содержания железа, приводит к повышенным концентрациям алюминия в цинковом сплаве, ввод ниже соотношения 1,3:1 ,относительно массового содержания железа, приводит к недостатку алюминия, требуемого для полного связывания железа в интерметаллиды и к превышению остаточных концентраций железа в цинковом расплаве выше 0,01%.
Увеличение расхода лома силумина более 1,4:1 приводит к повышению содержания алюминия в расплаве и, как следствие, увеличению расхода флюса, содержащего хлорид аммония и увеличению времени рафинирования
Claims (2)
1. Способ рафинирования гартцинка от примеси железа и алюминия, включающий порционное введение в расплав рафинировочного агента - алюминия, отличающийся тем, что рафинирование осуществляют вводом в расплав ломов силумина с содержанием кремния 7-12%, взятом в соотношении силумин/железо, равном 1,3-1,4:1, при температуре начала кристаллизации силуминов 566-577°С, снижают температуру расплава, причем сначала вводят в расплав 60% от расчетного количества лома силумина, а затем оставшиеся 40% от расчетного количества.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что избыточный алюминий в рафинированном от железа цинке удаляют вмешиванием флюса, содержащего хлорид аммония.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2778931C1 true RU2778931C1 (ru) | 2022-08-29 |
Family
ID=
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0892664A (ja) * | 1994-09-22 | 1996-04-09 | Esutemu:Kk | 亜鉛の精練方法および装置 |
| BG62292B1 (bg) * | 1996-07-08 | 1999-07-30 | Dakov, Nikolaj Kh. | Метод за преработване на хартцинк |
| SU745182A1 (ru) * | 1978-01-20 | 1999-08-10 | Всесоюзный научно-исследовательский горно-металлургический институт цветных металлов "ВНИИЦВЕТМЕТ" | Способ получения товарного цинка из металлизированных цинксодержащих материалов |
| RU2147322C1 (ru) * | 1999-04-09 | 2000-04-10 | Институт металлургии Уральского отделения РАН | Способ переработки отходов цинка |
| UA53164C2 (en) * | 2002-03-26 | 2005-08-15 | Oleksandr Ivanovych Sheveliev | A method for melting the zinc-containing raw material |
| RU2363747C1 (ru) * | 2007-12-27 | 2009-08-10 | Открытое акционерное общество "Северсталь-метиз" | Способ извлечения цинка из гартцинка и печь для его осуществления |
| CN107354302A (zh) * | 2017-07-16 | 2017-11-17 | 六盘水中联工贸实业有限公司 | 一种含铝压铸锌合金灰的综合回收方法 |
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU745182A1 (ru) * | 1978-01-20 | 1999-08-10 | Всесоюзный научно-исследовательский горно-металлургический институт цветных металлов "ВНИИЦВЕТМЕТ" | Способ получения товарного цинка из металлизированных цинксодержащих материалов |
| JPH0892664A (ja) * | 1994-09-22 | 1996-04-09 | Esutemu:Kk | 亜鉛の精練方法および装置 |
| BG62292B1 (bg) * | 1996-07-08 | 1999-07-30 | Dakov, Nikolaj Kh. | Метод за преработване на хартцинк |
| RU2147322C1 (ru) * | 1999-04-09 | 2000-04-10 | Институт металлургии Уральского отделения РАН | Способ переработки отходов цинка |
| UA53164C2 (en) * | 2002-03-26 | 2005-08-15 | Oleksandr Ivanovych Sheveliev | A method for melting the zinc-containing raw material |
| RU2363747C1 (ru) * | 2007-12-27 | 2009-08-10 | Открытое акционерное общество "Северсталь-метиз" | Способ извлечения цинка из гартцинка и печь для его осуществления |
| CN107354302A (zh) * | 2017-07-16 | 2017-11-17 | 六盘水中联工贸实业有限公司 | 一种含铝压铸锌合金灰的综合回收方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ТАРАСОВ А.В. и др. Переработка отходов горячего цинкования., Сталь, 1989, N6, с.57-58. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2733772C1 (ru) | Способ изготовления сплавов феррованадия на основе алюминотермического самораспространяющегося градиентного восстановления и рафинирования шлаком | |
| KR101342297B1 (ko) | 액체-고체 금속 합성물을 제조하기 위한 장치 및 방법 | |
| JP2571561B2 (ja) | 金属及び合金を精錬するための処理方法 | |
| RU2778931C1 (ru) | Способ рафинирования гартцинка от примеси железа и алюминия | |
| CN112593127A (zh) | 一种铸造铝合金及其制备方法 | |
| UA77117C2 (en) | Method for producing highly titanium ferroalloy of ilmenite by two stage electric furnace melting | |
| US3666441A (en) | Process for decopperizing lead | |
| KR101961468B1 (ko) | 알루미늄합금용 Al-Mg-Ca 모합금 및 그 제조방법 | |
| US2760859A (en) | Metallurgical flux compositions | |
| US3355281A (en) | Method for modifying the physical properties of aluminum casting alloys | |
| US20220106666A1 (en) | Recycling method for aluminum alloy | |
| JPH0849025A (ja) | アルミニウム含有マグネシウム基合金製造用Ａｌ−Ｍｎ母合金添加剤 | |
| US3951764A (en) | Aluminum-manganese alloy | |
| RU1727403C (ru) | Способ получения чушковых сплавов системы магний-алюминий-цинк-марганец | |
| JPH04224639A (ja) | 特に銅を除去する鉛の精製方法 | |
| CN114657407B (zh) | 一种用于dkm7合金熔炼的保护溶剂及其制备方法 | |
| RU2772055C1 (ru) | Способ рафинирования гартцинка от примеси алюминия. | |
| RU2150523C1 (ru) | Способ алюминотермического переплава пылевидной фракции изгари цинка | |
| RU2781698C1 (ru) | Способ получения феррованадия и сплав феррованадия, полученный данным способом | |
| RU2094515C1 (ru) | Способ получения силуминов | |
| RU2448180C2 (ru) | Способ приготовления мелкокристаллической алюминиево-кремниевой лигатуры | |
| US2349190A (en) | Recovery of finely divided magnesium scrap | |
| RU2157422C1 (ru) | Способ получения магниевого сплава высокой чистоты | |
| US3482965A (en) | Process for de-copperising lead | |
| SU711141A1 (ru) | Способ рафинировани вторичного алюмини |