Адсорбент для извлечения элементов из расплавов и газов

 

Союз Советскык

Социалисты чесиик, Распубпык (61} Дополнительное к авт. свил-ву— (22) ЗаавлЕно 18.05,77 (21) 2486198/ 3-26 с присоединением заявки №(2З) 11риоритетХ

1) М. Кл.

В 01,1 1/22

В 01 О 53/02

Г 01 В 33/Об

1аеударственный камктет

СССР ке делам изабретенкй к открытий ()публиковано 25.04.79. Бюллетень № 15 (53) УДК б61.183.12 (088.8) Дата опубликования описания 25. 04. 79 (72) Автор изобретения

В. А. Красов (73) Заявитель (54) АДГОРБЕНТ ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ

ИЗ РАСПЛАВОВ И ГАЗОВ

Изобретение относится к адсорбентам для извлечения элементов из высокотемпературных расплавов и газов и может быть использовано для очистки химически агрессивных сред от примесей.

Известны адсорбенты, применяемые для поглощения примесей из жидких и газообразных сред при высоких температурах. Такими адсорбентами являются, например, силикагель, активированный уголь, цеолиты (1).

Недостаток этих адсорбентов заключается а их невысокой термостойкости, поэтому лримео. няются они в средах с температурой до 700 С.

Наиболее близким к изобретению по достигаемому результату является адсорбент, применяемый для высокотемпературной газожндкост. ной хроматографии, содержащий порошок меди, на поверхность которого наносят покрытие из олова, свинца или галлия (2).При нагреве хроматографической колонки с порошком меди до 800 — 1000 С покрытие расплавляется и образует жидкую фазу на твердом медном адсорбенте. Через такой порошок пропускают пары высококипящих неор анических веществ с газом-носителем, например сплава цинка и кадмия, и производят их разделение.

Цель изобретения — извлечение элементов непосредственно из расплавоа и газов в интервале температур от 400 до 2000 С.

5 Эта цель достигается применением в качестве адсорбента карбида кремния, Карбид кремния используется в настоящее время как абразивный материал в металлообработке, как огнеупорный материал в металлургии, как химически и термически устойчивый конструкционный материал, и в последнее вре мя находит применение в полупроводниковой промышленности (3) .

Для извлечения примесей иэ расплавов карбид кремния вводят, например, во внутреннюю облицовку емкости, в которой производится плавление материала, в облицовку устройства, служащего для перемешнаания расплава, например стекла, в состав электрода в печах с электроплавлением или применяют в аиде шлака.

Для разделения парогазовой смеси карбид кремния применяют в виде порошка, через который продувают парогазоаую смесь.

657837

Формула изобретения

Составитель 1 . Пензии

Редактор H. Разумова Техред H.Бабурка Корректор 8,СИницкая

Заказ 192

8/5 Тираж 87б Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СГГР по делам изобретений и открьпий

l 13035, Москва, Ж-35. Раушская наб,, п. 4/5

Филиал ППП Па сит". г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Пленку алсорбента с поверхности карбида кремния снимают соответствующим раствори-. телем, например кислотой. Благодаря высокой химической устойчивости к кислотам (карбид кремния медленно разлагается лишь смесью концентрированных плавиковой и азотной кислот и горячей ортофосфорной кислотой) карбид кремния после регенерации используют многократно.

Пример 1. Иэ расплава легкоплавкой смеси Иаз02 и NaNOq, взятых в одинаковом весовом количестве, с добавлением 1% окиси меди на карбиде кремния адсорбируется медь, Температура расплава 400 C.

Пример 2. Из расплава меди с примесью

1-5% цинка при температуре 1100 С на карбиде кремния адсорбируется цинк.

Пример 3. Из расплава цинка с примесью 1-5% меди при температуре 700 — 800 С на карбиде кремния адсорбируется медь.

Пример 4. Из расплавов стекол на основе силикатов, алюмосиликатов, боратов при температуре от 800 до 1400 С на поверхности карбида кремния адсорбируются предварительно введенные в количестве 0,01 — 5,00% примеси: калий, молибден, медь, железо, марганец.

Пример 5. Из парогазовой смеси, состоящей из окиси углерода и паров кремния и железа, при температуре 1700 — 2000 С на карбиде кремния адсорбируются кремний и железо, Толщина пленки адсорбента в приведенных примерах составляет величину от 1 мкм до

50 мкм, емкость 5-100 r элемента или какоголибо его соединения на м поверхности карбида кремния.

Преимуществами карбида кремния, как адсорбента, перед иэвестнымн являются термическая и химическая устойчивость, позволяющая применять его непосредственно в высокотемпературном расплаве (до 2000 C), и высокая ад. сорбируюшая емкость по сравнению с известными адсорбентами, например с графитом, сорбционная емкость которого составляет 5 — 10 мг на 1 м поверхности при 0 С, с повышением температуры уменьшается.

Использование изобретения позволит резко расширить температурные границы проведения адсорбционных процессов, Благодаря высокой химической устойчивости карбида кремния, он может найти применение в специальных отраслях химической и атомной технологии.

Применение карбида кремния в качестве адсорбента для извлечения элементов иэ раси> лавов и газов, Источники информации, принятые во внимаННе при экспертизе

1. Гордон А, Форд P. Спутник химика. М., "Мир", 1976, с. 380-410.

2. Авторское свидетельство СССР N 460063, кл, В 01 0 15/08, 1973.

3. Гнесин Г. Г. Карбидокремневые материалы. М., Металлургия, 1977. с.3 — 20.