Способ рафинирования медных сплавов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<„,722977

Союз Советских

Социапистическик

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 03.03.78 (2! ) 2587542/22-02 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

Опубликовано 25.03. 80. Бюллетень J% 1 1

Дата опубликования описания 28,03.80 (5E)M. Кл.

С 22 С 1/06

Пкудлрствелимй комитет

СССР

IIII делам изобретений и отермтий (5З) УЙK669.35 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. К. Воробьев и Э. Е. Лукашенко

Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт вторичных цветных металлов (7l ) Заявитель (54) СПОСОБ РАФИНИРОВАНИЯ МЕДНЫХ СПЛАВОВ

Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности к способам рафинирования медных сплавов от цинка, свинца и олова, и может быть использовано при производстве бронз и других медных сплавов.

Известен способ вакуумной дистилляции цинка и свинца из расплава медных сплавов при 1100-1200 С и остаточном давлении 3,5-4,0 мм рт.ст. в течение

20 мин. При этом отгоняется 85-90 цино 1О ка, 7,1-14,9% свинца и получается остаток, обогашенный оловом. Извлечение олова в сплав составляет 98,0-98,7ioо (1)

Недостаток способа заключается в том, 15 что и при увеличении времени вакуумирования не достигается полное удаление цнн, ка и свинца из расплава, а олово не уде ляется совсем.

Известен также способ рафинирования медных сплавов от цинка, свинца и олова, вкпючаюший плавление сплава, изотермическую выдержку, вакуумирование расплава для удаления летучих компонентов и

2 охлаждение. Изотермическая выдержка осушествляется при 1150-1200 С в течение 0,5 ч, вакуумирование - при остаточном давлении 0,3-0,5 мм рт.ст. в течение 5-180 мин. При вакуумировании в течение 180 мин содержание цинка в сплаве уменьшается с 5,4 до 0,3,, свин ца - с 7,6 до 0,8 о,.а содержанке олова практически не уменьшается f 2).

Недостатки способа заключаются в невысокой скорости удаления цинка и свинца из расплава и в том, что олово прак тически не удаляется из расплава при длительном вакуумировании.

11ель изобретения — увеличение производительности процесса и степени очистки сплава от примесей.

Указанная цель достигается тем, что при вакуумировании через расплав продувают смесь инертного газа и порошка карбида кальции с расходом 0,5-2,2 карбида кальция от веса расплава.

Исходный медный сплав, содержал,ий . в качестве примесей, цинк, свинец и оло722977 во, помещают в вакуум-камеру, расплавляют и выдерживают при температуре . .200-1220 С в течение 10-15 мин. Затем из вакуум-камеры откачивают воздух до остаточного давления 1-5 мм рт.ст. и поддерживают вакуум в течение 1020 мин. Одновременно расплав непрерывно продувают, например через кварцевый наконечник, смесью инертного газа с тонким порошком карбида кальция, причем 10 в качестве инвертиого газа целесообразно применять аргон. Расход порошка карбида кальция составляет 0,5-2,2% от веса расплава (в зависимости от концентрации примесей). Способ может быть осущест- 15 влен в любой вакуумной печи, в частности в печах типа ИАКД-6, и в вакуумных чашах для рафинирования стали.

Пример 1. Навеску алюминиевожелезной бронзы в 4,5 кг помешают в Ю вакуумную камеру. Температур вакуумо камеры повышают до 1200 С и образовавшийся расплав выдерживают при этой температуре в течение 30 мин. Вакуумкамеру откачивают до остаточного давления 1 мм рт. ст.,которое поддерживают в течение 10 мин. Одновременно с вакуумированием через кварцевую трубку под давлением 1, —,6 атм расплав продувают смесью аргона и порошка карбида каль- ЗО ция. Расход карбида кальция составляет

25 r. После завершения вакуумирования и продувки смесью обработанный сплав охлаждают и анализируют. Конденсат собирают.

1 10 25

5 15 100

5 20 95

1200

2 1220

3 1200

7 0,05 2 0,1 0,4 0,07

5,4 0,3 7,6 0,8 2,5 2,4

4 1200 0,5 175

Формула изобретения

Способ рафинирования медных сплавов т цинка, свинца и олова, включающий плавление сплава, изотермическую выдерж4

Пример 2. В условиях, аналогичных примеру 1, вакуумирование и продувку расплава гаэореагентной смесью осуцествляют в течение 15 мин при расходе порошка карбида кальция 100 г и температуре 1220 C.

Пример 3. В условиях примера

1 вакуумирование и продувку расплава газореагентнои смесью осуществляют в течение 20 мин при расходе порошка карбида кальция 95 г.

В таблице приведены данные анализа обработанного сплава и содержание примесей в исходном сплаве.

Из таблицы видно, что степень очщ..т ки от цинка увеличивается по сравнению с известным способом в 6 раз, свинцав.8 раз.

Предлагаемый способ обеспечивает эффективное удаление олова, тогда как в известном олово практически не удаляет ся. Для осуществления глубокого рафинирования медных сплавов от цинка, свинца и олова требуется всего 10-20 вместо

160 мин и более по известному способу, т.е. скорость рафинирования повышается в 9 раз.

Экономия за счет сокрашения продолжительности процесса рафинирования (уменьшения энергии на поддержание тем пературы и остаточного давления в ваку ум-камере) и улучшения качества сплава составляет 25 руб. на 1 т обрабатываемого сплава.

0,5 0,1 0,2 0,05

2 01 05 008 ку, вакуумирование расплава и охлаждение, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности про» цесса и степени очистки сплава от примесей, при вакуумировании через расплав

722977

Составитель В. Бадовский

Редактор А. Кравченко Техред Н. Ковалева Корректор М. Шароши

Мю ° йв В,ФВ

Заказ 947/19 Тираж 694 Подписное

UHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 продувают смесь инертного газа и порошка карбида кальция с расходом 0,5-2,2% карбида кальция от веса расплава.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Голдобин В. П. Исследование ваку умной дистилляции вторичных латунных материалов с повышенным содержанием свинпа и олова. Автореф. дис. Свердловск, 1971, с. 11 17.

2. KnyruaH Д. Н. Вакуумный метод удаления цинка из латуней;Журнал прикладной химии АН СССР, т. 28, вып.

1955. с. 10-12.