Способ получения алюминия из алюминийсодержащих сплавов

 

(и1 4322

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

Союз Сойетскит1

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 06.02.73 (21) 1881394/22-1 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 15.06.74. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 05.11.74 (51) М. Кл. С 22Ь 7/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 669 714 004 8 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. Д. Останин, А, А. Трунин, Н. А. Калужский, В. П. Киселев и А. Ю. Баймаков

Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной промышленности (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЯ

ИЗ АЛЮМИ НИ ЙСОДЕР)КАЩИХ СПЛАВОВ

Изобретение относится к области получения алюминия из его сплавов через субхлорид алюминия, в частности к способу нагрева перерабатываемого материала.

Известен способ получения алюминия из алюминийсодержащих сплавов, включающий нагрев сплава до температуры выше 1000 С, предварительный нагрев в отдельно расположенном подогревателе хлористого алюминия до температуры 1200 С и последующее разложение образовавшегося м оно хлор ида на чистый алюминий и хлористый алюминий, возвращаемый в процесс.

Предлагаемый способ отличается от известного тем, что восстановление проводят в плазменном генераторе при помощи плазменной струи в присутствии твердого хлористого алюминия. Это позволяет интенсифицировать процесс.

На чертеже показан вариант устройства для осуществления описываемого способа с использованием хлористого алюминия в качестве плазмообразующего газа.

Жидкий алюминийсодержащий сплав периодически или непрерывно вводят через загрузочное устройство 1 в герметичный реактор 2 (можно загружать и твердый сплав). Хлористый алюминий, нагретый выше температуры сублимации (183 С), в газообразном состоянии подают в плазмотрон 3, герметично вмонтированный в реактор при помощи сальникового устройства, через штуцер 4.

Плазменная дуга 5 горит между внутренним электродом 6 плазмотрона и жидкой ван5 ной сплава, к которой подводится напряжение посредством погруженного в нее электрода

7. Дуговой разряд происходит в столбе хлористого алюминия, выходящего из сопла плаз мотрона, в результате чего газ нагревается до

1О высокой температуры (4000 — 6000 С) и взаимодействует с жидкой ванной сплава. отдавая ей свое тепло и образуя монохлорид алюминия по реакции А1С1 +2А1 — ЗА1С1.

15 Регулируя мощность, подаваемую на плазмотрон, температуру ванны сплава поддерживают в пределах 1200 †18 С (предпочтительно 1500 С). Для лучшего тепломассообмена используется барботаж газа через расплав

2О при помощи колокольного устройства 8. Образовавшийся монохлорид непрерывно удаляют в конденсатор через отверстие 9, а отработанный сплав периодически или непрерывно выводят из реактора через разгрузочное устрой25 ство 10.

Монохлорид алюминия направляют в конденсатор, где он разлагается на чистый алюминий, выдаваемый в качестве готовой продукции, и хлористый алюминий, который возвраЗО щают в плазмотрон.

432219

Предмет изобретения

Составитель Г. Григоренко

Текред 3. Тараненко 1(оррек горы Е. Давьядкина и В. Петрова

Редактор H. Корченко

Заказ 2918)3 Изд. № 1733 Тиране 551 Подписное

ЦНИИПИ Государственного когиитета Совета Министров СССР по делали изобретений и отк,:ытш .

Москва, УК-35, Раушская иаб., д. 4 5

Типография, пр Сапунова, 2

Пример. В качестве реактора используют графитовый тигель, оборудованный семитарельчатым конденсатором из графита. Тигель с конденсатором помещают в герметичный стальной кожух. Между кожухом и тиглем имеется тепловая изоляция из огнеупорного кирпича.

В реактор загружают 2 кг алюминиевого сплава следующего состава (в %): А! 625;

Si 18,6; Fe 13,2; Ti 3,7; Са 2, разогревают в течение 1 час аргоново-водородной плазмой до 1500 С, после чего подают в плазмотрон газообразный хлористый алюминий и прекращают подачу аргона и водорода. Хлористый алюминий поступает со скоростью 2 r/ñåê.

Электрический режим отличается высокой стабильностью. Параметры плазменной дуги следующие: сила тока 300 А; напряжение

150 В.

Сплав обрабатывают хлористым алюминием в течение 15 мин при 1500 С и давлении 1 ата.

Всего подают 1800 r хлористого алюминия и получают 520 r алюминия с содержанием примесей (в %): Si 0,22; Fe 0,17; Ti 0,05; Са 0,01.

Возможность независимого регулирования в широких пределах мощности плазмотрона, расхода хлористого алюминия и подачи сплава делает описываемый способ получения алю5 миния легко управляемым и производительным. По этому способу создана лабораторная установка мощностью 100 квт, на которой проводятся испытания, причем один из узлов установки — плазмотрон, использующий в каче10 стве плазмообразующего газа хлористый алюминий. после длительных испытаний показывает большую надежность в работе.

Способ получения алюминия из алюминийсодержащих сплавов, нагретых до 1000 С, восстановлением в присутствии хлористого алю20 миния, отл и чающий ся тем, что, с целью интенсификации процесса, восстановление проводят в плазменном генераторе при помощи плазменной струи в присутствии твердого хлористого алюминия.