Способ переработки силуминовых шлаков

 

Использование: переработка алюминиевых шлаков. Сущность изобретения: расплавленный алюминий обрабатывают смесью графита и алюминиевого шлака, происходит разделение оксидной и металлической составляющих путем регулирования газосодержания и морфологии отдельных оксидных составляющих. Положительный эффект: увеличение металлургического выхода на 5...6%. 1 табл.

Изобретение относится к металлургии цветных металлов и может быть использовано при извлечении металла из алюминиевых шлаков, в частности силуминовых.

Известен способ переработки алюминиевых шлаков, согласно которому шлак нагревают выше температуры плавления извлекаемого металла и обрабатывают газами. При этом разделение металлической и оксидной составляющих осуществляется фильтрацией через пористые материалы (Авт. св. N 753919, кл. C 22 B 7/00,1980 г.).

Наиболее близким к заявляемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ переработки шлака, согласно которому алюминиевый шлак обрабатывают реагентом, содержащим древесные опилки и хлорид калия в соотношении (1.1,2) в количестве 3.5% от массы расплава (Авт. св. N 1067069, кл. C 22 B 7/04, 1982 г.).

Основным недостатком способа является относительно низкий металлургический выход.

Задачей изобретения является увеличение металлургического выхода.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе переработки силуминовых шлаков, включающем его нагрев в ванне расплавленного алюминия и обработку реагентом, содержащим углерод и водород, согласно изобретению в качестве реагента используют смесь углеродсодержащего материала и вторичного алюминиевого шлака. Кроме того, содержащие углерода в смеси составляет 0,5. 5% Сущность предлагаемого способа состоит в следующем. В известном способе отделение оксидной составляющей от металла осуществляется за счет локального перегрева реакционной смеси, включающей древесные опилки, хлористый калий. В предлагаемом способе высокая степень разделения оксидов и металла при переработке шлаков достигается путем регулирования газосодержания и морфологии отдельных оксидных фаз, в частности оксида алюминия.

Оптимальное содержание углерода в смеси составляет 0,5.5% Увеличение содержания углеродов смеси более 5% не улучшает технологические показатели, например металлургический выход, а уменьшение содержания углерода в смеси менее 0,5% сопровождается снижением металлургического выхода.

Способ осуществляется следующим образом. В разогретый до 850.930^oC алюминий, содержащий силуминовый шлак, вводят при перемешивания смесь, содержащую вторичный алюминиевый шлак и 0,5.5% графита, в количестве 1.3% от массы расплава. Затем удаляют шлак и цикл переработки повторяют или сливают металл.

Способ проведен в лабораторных условиях.

Пример. Перерабатывали шлаки силуминового производства, имеющие состав, мас. 53 Al, 10Si, 7SiO₂ и 28Al₂O₃, по предлагаемому способу в алундовом тигле в электропечи сопротивления. Алюминий А7 (1000 г) нагревали до 860.880^oC и вводили шлак в количестве 1000 г. После достижения заданной температуры вводили 3.5% присадки, содержащей вторичный алюминиевый шлак, имеющий состав, мас. 23 SiO₂ и 71 Al₃O₃ и 0,31.5,2 графита. После выдержки в течение 10 мин сняли шлак и слили металл. В ходе опытов контролировали количество металла и металлургический выход, рассчитываемый по формуле B P_спл P_Al/P_шл, где P_спл масса полученного сплава; P_Al 1000 г; P_шл 1000 г.

Результаты опытов приведены в таблице.

Для сравнения перерабатывали алюминиевый шлак по прототипу при 830^oC. Шлак в количестве 1 кг обрабатывали флюсом, содержащим древесные опилки и хлорид калия в соотношении 1:1 в количестве 50 г. После выстаивания в течение 15 мин получено 580 г сплава (опыт N 6).

Как видно из представленных данных предлагаемый способ обеспечивает увеличение металлургического выхода на 5.6% а отклонение от заявляемых пределов приводит к снижению этого технологического показателя (опыты 1 и 5).

Применение предлагаемого способа в промышленности позволит за счет увеличения металлургического выхода получить дополнительно 50.60 кг металла на каждую тонну переработанного шлака.

Формула изобретения

1. Способ переработки силуминовых шлаков, включающий их нагрев в ванне расплавленного алюминия и обработку реагентом, отличающийся тем, что в качестве реагента используют смесь графита и алюминиевого шлака, содержащего 23 мас. оксида кремния и 71 мас. оксида алюминия.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержание графита в смеси составляет 0,5-5,0 мас.

РИСУНКИ

Рисунок 1