Способ обеднения горячего алюминиевого шлака

 

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано для извлечения алюминия из шлаков. Способ обеднения горячего алюминиевого шлака включает механическое воздействие на шлак в роторной печи путем ее вращения, а после слива полученного при этом алюминия в печь загружают смесь галогенидов щелочных металлов и осуществляют дополнительное вращение печи, что позволяет получить дополнительную порцию металла. Способ обеспечивает снижение затрат и повышение степени извлечения алюминия из шлака. 2 з.п.ф-лы.

Изобретение относится к металлургии цветных металлов и может быть использовано для извлечения алюминия из шлаков.

Известен способ обеднения горячего алюминиевого шлака, согласно которому шлак подвергают прессованию с приложением вибрации для более полного выжимания алюминия из шлака (патент США 5882580). Недостатком способа является необходимость специального дорогостоящего оборудования, а полученные спрессованные брикеты требуют дальнейшей переработки.

Известен способ обеднения горячего алюминиевого шлака, выбранный в качестве ближайшего аналога, согласно которому шлак подвергают давлению путем нагружения усилием (патент РФ 2159295). Осуществление этого способа не требует специального оборудования, однако степень извлечения алюминия из шлака недостаточно высока и необходима дальнейшая переработка вторичного шлака.

Задачей настоящего изобретения является создание способа, лишенного вышеперечисленных недостатков.

Техническим результатом изобретения является снижение затрат и повышение степени извлечения алюминия из шлака.

Технический результат достигается тем, что в способе обработки горячего алюминиевого шлака, включающем механическое воздействие на шлак и слив полученного при этом алюминия, механическое воздействие на шлак осуществляют в роторной печи путем ее вращения, а после слива алюминия в печь загружают смесь галогенидов щелочных металлов и осуществляют дополнительное вращение печи и слив алюминия. При этом в качестве галогенидов щелочных металлов используют их фториды или смесь фторидов и хлоридов.

Сущность заявленного способа состоит в том, что в разогретом шлаке расплавленный алюминий находится в виде капель, окруженных оксидной оболочкой, и для разрушения оболочки и слияния капель используют механическое воздействие - перемешивание, осуществляемое в роторной печи. Образовавшийся алюминий сливают. У капель размером менее 3 мм механическим путем не удается разрушить оксидную оболочку, поэтому для более полного извлечения алюминия в печь загружают фториды щелочных металлов, в частности криолит, что способствует раскрытию оксидных оболочек за счет химического воздействия и слиянию оставшихся капель алюминия. Для предотвращения загорания шлака от взаимодействия его с фторидами целесообразно подавать в печь фториды в смеси с хлоридами щелочных металлов.

Способ поясняется следующими примерами.

Пример 1. В роторную печь загружено 500 кг шлака, 50 кг калийхлорэлектролита и 15 кг хлористого натрия. Длительность плавки от загрузки печи до начала слива металла составила 70 мин. В ковш слито 200 кг сплава. После 3 мин вращения барабана со скоростью 11 об/мин слито дополнительно 5 кг сплава. После добавления 11 кг криолита и 5 мин вращения слито еще 16 кг. По окончанию слива шлак загорелся, через 5 мин слито еще 8 кг сплава. Таким образом, с помощью предлагаемого способа получено дополнительно 29 кг сплава или 5,8% от веса шлака. Извлечение металла увеличилось с 40 до 45,8%.

Пример 2. В роторную печь загружено 500 кг шлака, 50 кг калийхлорэлектролита и 15 кг хлористого натрия. Длительность плавки от загрузки печи до начала слива металла составила 90 мин. В ковш слито 291 кг сплава. После 3 мин вращения барабана со скоростью 11 об/мин слито дополнительно 14 кг сплава. После добавления 11 кг криолита и 5 мин вращения слито еще 20 кг. После дополнительных 3 мин вращения слито еще 5 кг. Итого, дополнительно получено 39 кг сплава или 7,9% от веса шлака. Извлечение металла увеличилось от 58,2 до 66%.

Формула изобретения

1. Способ обеднения горячего алюминиевого шлака, включающий механическое воздействие на шлак и слив алюминия, отличающийся тем, что механическое воздействие на шлак осуществляется в роторной печи путем ее вращения, а после слива полученного при этом алюминия в печь загружают смесь галогенидов щелочных металлов и осуществляют дополнительное вращение печи и слив алюминия.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве галогенидов щелочных металлов используют их фториды.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве галогенидов щелочных металлов используют смесь их фторидов и хлоридов.