SU1713958A1 - Способ переработки лома литийсодержащего алюминиевого сплава - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к металлургии цветных металлов, в частности к переработке отходов производства изделий из сплавов алюми |1и , содержащих литий.

В насто щее врем  дл  переработки отходов из алюминиевых сплавов наиболее широко используютс  следующие схемы: очистка от влаги и масел путем отмывки отходов с последующей сушкой или просто высокотемпературна  сушка (400-500°С) с последующей расшихтовкой полученного продукта или предварительной его переплавкой с п{}следующей расшихтовкой (отчет по теме: Разработка вакуумной технологии переработки отходов алюминиевых сплавов. Ne Гос. per. 01860078459, Красно рск, КИЦМ, 1980, с. 70).

Недостатками схем  вл ютс  их многостадийность и невозможность их использовани  дл  переработки отходов, содержащих литий, вследствие его потерь.

Известен также способ, по которому просушенный лом расплачл етс  в расплаве хлорида лити  или его смеси с фторидом лити  с последующим анодным растворением из него лити  и его катодным осаждением на алнэминии с получением соответствующего сплава .

Основным недостатком способа  вл етс  получение сплава с высоким содержанием водорода вследствие высокой гигроскопичности используемых электролитов .

-Целью изобретени   вл етс  повышение качества получаемого продукта.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в способе переработки лома литийсодержащего алюминиевого сплава, включающем сушку лома, его расплавление в расплаве, содержащем соль лити , анодное растворение лити  из сплава и его катодное восстановление на алюминии с получением лигатуры алюминий - литий, в качестве расплава соли лити  используют смесь, содержащую 5-50 М8С.% фторида лити  и 50-95 мас,% фторида бари , после анодного растворени  лити  провод т его катодное осаждение на промежуточном бипол рном жидком электроде из т желого металла (свинец) или его сплава с последующим аноднцм растворением лити  из сплава т желый металл - литий и катодным осаждением лити  на алюминии.

Преимущества предлагаемого способа заключаютс  в использовании негигроскопичных солей в качестве электролита, а также использовании промежуточного бипол рного электрода, позвол ющего гфои вести очистку исходного сырь  от водорода , что в совокупности приводит к резкому снижению концентрации-водорода в конечном продукте, Опыты показывают, что данна  технологи  позвол ет снизить его концентрацию в получаемой лигатуре с 300700 до 10-20 г сплава. По известному способу не удаетс  получить лигатуру алюминий - литий (10-20 мас.% лити ) с содержанием водорода менее 100 см /100 г Сплава.

Проведенный патентный поиск по материалам СССР и других стран: США, Франци , Япони , Англи . Канада, показывает, что предлагаемый способ переработки отходов , содержащих литий, не имеет аналогов и. следовательно, отвечает критери м: существенные отличи  и новизна.

Солева  система фторидов лити  и бари  была выбрана на основании двух факторов: низкой гигроскопичности расплавов этой системы, что обеспечивает получение конечного продукта с низким содержанием водорода, и необходимости иметь расплав с плотностью выше плотности перерабатываемых Ьтходов и конечного продукта. При концентрации фторида бари  меньше нижнего предела разность плотностей электролита и металла мала и может стать отрицательной величиной, что приводит к замыканию катодного и анодного металлов и в свою очередь к загр знению конечного продукта примес ми, содержащимис  в металле бипол рного электрода. При концентрации фторида бари  больше верхнего предела возрастает веро тность загр знени  конечного продукта барием, что также нежелательно. Данные по вли нию состава электролита на качество конечного продукта приведены в таблице.

X

Процесс осуществл етс  в электролизере , шахта которого разделена вертикальной перегородкой на две части, электрически соедин ющиес  между собой слоем жидкого т желого металла (например, свинца), служащего бипол рным электродом и лппп того на подину. В одном отделении помещены угольные аноды и в него производитс 

периодическа  загрузка лома через загру-. зочный канал, выполненный в футеровке или через окно, выполненное в с.воде. В другом отделении выполнен катодный токоподвод (углеграфитовые блоки, покрытые

0 диборидом титана) к жидкому а юминию. Свод электролизера, обеспечивает герметичность второго отделени , в котором выполнено устройство дл  выборки конечного продукта.

Способ осуществл етс -следующим образом .

В анодном отделанш производитс  периодическа  загрузка лома в электролит, в

0 котором происходит его расплавление и выгорание масел. Литий из металла анодно раствор етс  и катодно восстанавливаетс  на бипол рном электроде. Анодна  и катодна  плотности тока составл ют 0,5 А/см .

5 Водород, как сильно положительный, в электрохимическом процессе не участвует и накапливаетс  в анодном остатке. При заполнении отделени  металлом загрузку - прекращают, ведут электролиз или до скачкообразного изменени  напр жени  на ванне на 1,0-1,5 В, отвечающего началу анодного растворени  алюмини , или по данным химанализа до содержани  лити  в остатке менее 0,1-0,2% (далее начинаетс 

5 растворение алюмини ), после чего электролиз прекращают и осуществл ют выборку остатка, который направл ют на получение безлитиевых сплавов. Параллельно в катодном отделении при плотности тока 0,5

0 А/см , происходит анодное растворение лити  из бипол рного электролизера и его катодное осаждение на алюминии при плотности тока не более 0,2 А/см. При получении сплава с содержанием лити  10-20%

5 осуществл ют частичную выборку металла и заливку свежей порции алюмини , Масса заливаемого в катодное отделение алюмини  рассчитываетс , исход  из содержани  лити  в загружаемом ломе, его массы и состава получаемой лигатуры. В качестве электролита в обоих отделени х используют смесь солей,-содержащую 90 мас.% фторида бари  и 10 мас.% ф70рида лити . Процесс провод т при 740-770 С.

5. .

Экономическа  эффективность предлагаемого способа по сравнению с известным определ етс  повышением качества полученного продукта, вследствие чего уменьшаетс  выход брака при производстве из

него изделий (по данным практики выход брака, основной причиной которого  вл етс  содержание водорода в сплаве.достигает 40%).. ,

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ переработки лома литийсодержаСдего алюминиевого сплава, включающий сушку лома, его плавление в расплаве, содержащем соль лити , анодное растворение лити  из сплава и его катодное восстановление на алюминии с получением лигатуры алюминий - литий, о т л и ч а ющ и и с   тем, что, с целью повышени  качества лигатуры за счет снижени  содержани  в ней водорода, в качестве расплава используют смесь, содержащую 5-50 мас.% фторида лити  и 50-95 мас.% фторида бари , перед катодным восстановлением лити  на алюминии провод т его катодное осаждение на промежуточном бипол рном жидком электроде из т желого металла или

   0 его сплава с последующим анодным растворением ЛИТИЙ из сплава т желый металл литий .

   . Вли ние состава электролита на содержание водорода (см /100 г сплава) и бари  ( мае. %) в конечном сплаве 1