SU899727A1 - Способ получени лигатуры алюминий-лантан - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к металлургии цветных металлов и сплавов, в частности к получению сплавов алюмини  с лантаном электролизом расплавов .

Известен способ получени  лигатуры алюминий-лантан, включакщий злектроосаждение ланта1Ш при 690700с из эквимольной смеси хлоридов кали  и натри  с трихлоридом лантана на жидкий алюминиевый катод при частоте импульсного тока ,22 Гц и скважности 1,10-1,15. Процесс электроосаждени  заканчиваетс  при пропускании через электролизер электричества не более 450-500 АЧ/кг исходной массы катода

Однако дл  этого способа характерна относительно низка  эффективность использовани  жидкой алюминиевой подложки, что ухудшает производительность способа. Так, характеризующий эту эффективность коэффициент (к) использовани  подложки.

определ емый как отношение массы лантана, осажденного иа жидкий каток , к массе алкмини , не превышает 0,88. Это составл ет 70% от теоретически достижимого К ,27, рассчитанного по стехиометрии дл  услови  полного использовани  жидкой подложки с образованием продукта, составл ющего преимущественно из интерметаллкда La А1 (56 мас.% ланto тана) .

Цель изобретени  - повышение производительности способа за счет улучшеет  эффективности использовани  катода.

IS

Поставленна  цель достигаетс  тем, что электроосаждение лантана ведут при потенциале катода - (2,76 2,78) В относительно хлорного электрода сравнени  при количестве элек30 тричества 710-730 А-ч/кг исходной массы катода.

Потенциостатирование катода о(5еспечивает соответствие токовой нагрузки электролизера процессам массопереноса в солевой и металлической фазах. Это позвол ет избежать дендритообразовани  на катоде и получить компактный продукт, поскольку осаждаемый металл успевает полностью поглощатьс  подложкой. Потен циостатирование катода эффективно лишь при определенных задаваемых потенциалах (V), поэтому электроосаждение лантана возможно только При ((2,76-2,78) В относительно хлорного электрода сравнени . Этот потенциал обеспечивает максимум скорости и избирательности электродного процесса. Электролиз при более электроотрицательных потенциалах не эффективен, так как снжаетс  выход по току и нарушаетс  компактность катодного продукта (образование на поверхности катода лантан-алюминиевых и лантановых дендритов ). Электролиз же при более электроположительных задаваемых потенциалах не обеспечивает максимапь но возможных скоростей процесса.

Необходимость прекращени  электролиза после пропускани  через элетролизер не более 710-730 А-ч/кг исходной массы катода (О/М) обуслов лена эффективным использованием исХ0ДНОЙ жидкой алюминиевой подложки дл  получени  компактной гщгатуры с содержанием лантана вплоть до 56 мас.% (,27), что соответствуёт полному исчезновению жидкой фазы . Превьшение указанной величины О/М приводит к образованию на поверхности сплава дендритов, которые при обработке катодного осадка разрушаютс , что приводит к потер м ценного компонента и снижению эффективности процесса.

Пример. Лантан-алюминиевые композиции приготавливают электроосаждением лантана из хлоридного расплава на жидкий алюминиевый като при . Опыты организованы в трехэлектродной  чейке, анодом служит насьпценный лантан-алюминиевый сплав, электродом сравнени  - хлорный полуэлементо Измерени  провод т , с помощью потенциостата П-20-6 и генератора калиброванных импульсо Г-20-10. Электролизер ведут пульсирующим током с частотой 0,2 Гц, скважностью 1,13. Параметрами оптимизации служит выход по току и копактность катодного продукта.

В первой серии опытов определена оптимальна  величина задаваемого потенциала. Установлено, что при потенциале -2,77, В электролиз идет с получением компактных сплавов при выходе по току близком к 100%.

В таблице представлены результаты приготовлени  богатых лантан-алюминиевых сплавов при различных величинах задаваемого потенциала катоДа .

,72 50 99 Компактный, котекучесть

2,77 45 98 То же

2,80 41 86 На поверхности

2,95 54 75 На поверхности

Во второй серии опытов, проведенных при f, -(2,77+0,01) В (значение

потер л жиддендриты

металлическа  губка, пропитанна  солью

Claims (1)

1. приведено с учетом точности поддержани  потенциостатом задаваемого потенциала), установлен предел ный расход электричества на килограмм исходной массы катода. При этом исходное количество алюминиевой подложки позвол ет осадить на катод до полного расхода жидкой фазы при сохранении однородности и компактности сплава 56мае.% лантана . Это соответствует 720+10 А-ч электричества, пропущенном на килограмм апншини . Таким образом, злектрооса щение лантана на  сидкий алюминий из хлоридного расплава током, пульсирующим с частотой 0,18-0,11 Гц, сквах ностью 1,10-1,15 при задаваемом потенциале -(2,76-2,78) В относительно хлорного электрода сравнени  и количестве пропускаемого эле тричества не более 710-730 А-ч/кг исходной массы катода, позвол ет получать алк шниевые сплавы, содержащие до 56 масЛ лантана (,27) с катодным выходом по току 95%. Следовательно предлагаемый способ позвол ет получить избыточный положительный эффект„ повысить коэффициент использовани  подложки на жительный эффект, т.е. повысить ко27 эффи1щент использовани  подложки на 45% и приблизить его величину к максимально возможной. Формула изобретени  Способ получени  лигатуры алюминий-лантан , включаюпщй электроосаждение лантана при 690-700С из эквимольной смеси хлоридов кали  и натри  с трихлоридом лантана на жидкий алюминиевый катод при частоте импульсного тока 0,18-0,22 Гц и скважности 1,10-1,15, отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности способа за счет улучшени  эффективности использовани  катода, электроосаждение лантана ведут при потенциалекатода -(2,76-2,78) В относительно хлорного электрода сравнени  при количестве электричества 710-. 730 А.ч/кг исходной массы катода. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по за вке № 2383425/22-02, кл. С 25 С 3/36, 1976,