Способ вакуумтермической переработки шлама печи непрерывного рафинирования магния

(51) 22 26/00 (2010.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(54) СПОСОБ ВАКУУМТЕРМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ШЛАМА ПЕЧИ НЕПРЕРЫВНОГО РАФИНИРОВАНИЯ МАГНИЯ(57) Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано в магниевой подотрасли. Способ извлечения магния из шлама печей непрерывного рафинирования магния включает вакуумтермическую обработку шлама при температуре 850-1050 С, при этом обработку ведут в присутствии карбида кальция в количестве 5-15 от массы шлама. Техническим результатом изобретения является повышение степени извлечения магния в целевой продукт.(72) Найманбаев Мадали Абдуалиевич Павлов Александр Владимирович Ультаракова Алмагуль Амировна Уласюк Светлана Михайловна Онаев Мурат Ибрагимович(73) Акционерное общество Центр наук о земле,металлургии и обогащения(56) Павлов А.В., Шаяхметов Б.М., Онаев М.И. и др. Разроботка технологии вакуумтермической регенерации получения магния высокой чистоты в лабораторных и заводских условиях. МатериалыМеждународной научно-технической конференции Проблемы комплексного освоения рудных и нерудных месторождений Восточно-Казахстанского региона, 2001. с. 330-332 Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано в магниевой подотрасли. В процессе работы печи непрерывного рафинирования магния, работающей под аргоном,рабочий расплав постоянно загрязняется мелкими корольками и каплями металлического магния, с размером частиц от 1 до 5 мм, на поверхности которых всегда находится пленка из оксидов железа,кремния и др., препятствующих слиянию корольков магния в общую массу металла. Плотность корольков, покрытых оксидами, превышает или равна плотности рабочего расплава, в связи, с чем корольки оседают на подину печи, а также на поверхность электродов, подогревающих расплав. Температура плавления корольков составляет более 750 С, поэтому в рабочем расплаве печи непрерывного рафинирования магния,где температура не превышает 720 С, они не плавятся. Накопившийся на подине печи шлам, в котором запутались корольки магния,создает электропроводные перемычки между электродами, в результате снижается выделение джоулева тепла,поэтому коэффициент полезного действия и температура в печи снижаются. Для восполнения этих потерь приходится увеличивать силу тока, что приводит к перерасходу электроэнергии и нарушению нормальной работы печи. Для восстановления нормальной работы печи проводят периодическую очистку пода электропечи от шлама и замену рабочего расплава, содержащего корольки металлического магния, на новый электролит. Откачанный из печи шлам содержит до 60 металлического магния, а также хлорид и оксид магния. Известен способ вакуумтермической переработки шлама печи непрерывного рафинирования магния при температуре 850-1050 С с переводом магния в парогазовую фазу, выбранный в качестве прототипа. Парообразный магний поступает в конденсатор, где он охлаждается и кристаллизуется Павлов А.В., Шаяхметов Б.М.,Онаев М.И. и др. Разработка технологии вакуумтермической регенерации получения магния высокой чистоты в лабораторных и заводских условиях. МатериалыМеждународной научнотехнической конференции Проблемы комплексного освоения рудных и нерудных месторождений Восточно-Казахстанского региона,2001.-с.330-332 Недостатком способа является невысокое извлечение магния в конденсат -54, что связано с наличием в составе шлама хлорида и оксида магния. Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение степени извлечения магния в целевой продукт. Указанный технический результат достигается в способе извлечения магния из шлама печей непрерывного рафинирования магния, включающем вакуумтермическую обработку шлама при температуре 850-1050 С, при этом обработку ведут в присутствии карбида кальция в количестве 5-15 от массы шлама. Сущность изобретения заключается в следующем. В процессе высокотемпературной вакуумтермической переработки шлама металлический магний возгоняется,однако присутствие в шламе соединений магния - хлорида и оксида магния существенно снижает степень возгонки металлического магния. В предлагаемом способе процесс проводят в присутствии карбида кальция в заданном количестве. При этом в процессе разогрева расплава в интервале температур 500-800 С происходит взаимодействие хлорида магния и карбида кальция по реакции 2222 Образующийся в результате реакции углерод при температуре выше 800 С вступает во взаимодействие с оксидом магния 22 О 2 Углерод взаимодействует как с оксидом магния,так и с оксидной пленкой на поверхности корольков магния, позволяя им слиться в более крупные капли и всплыть на поверхность расплава. Выделившийся в результате протекания реакций металлический магний возгоняется, а хлорид кальция остается в расплаве. Таким образом, продукты реакции образуют условно расслаивающуюся по плотности систему,состоящую из практически взаимно нерастворимых компонентов, поэтому металлический магний, имея наименьшую плотность, всплывает на поверхность и возгоняется. Примеры осуществления способа. В качестве исходных материалов использовали- шлам печи непрерывного рафинирования магния состава, мас. корольки и мелкие капли металлического магния 28,6 2 16,8611,21 Са 0,934,3 К 12,50,50,50,2,- технический карбид кальция активностью 83,4. Тигель из железа армко с навеской помещали в вертикальную кварцевую реторту, установленную в электропечь сопротивления. Холодный конец реторты соединен с конденсатором, который через нижнюю часть вакуумировали форвакуумным насосом. Давление остаточных газов поддерживали в пределах от 1,33 до 13,3 Па. Пример 1. 100 г шлама печи непрерывного рафинирования магния крупностью 0,1-0,5 мм смешивали с 5 г карбида кальция крупностью 0,20,5 мм и подвергали вакуумтермической обработке при температуре 850 С. Получено- солевой остаток в количестве 71,3 г, состава,мас. 2 12,76,10,0, МЕТ 6,03, Са 5,65, 6,01, К 17,5,0,7,0,65,0,2. Извлечение магния в конденсат составило 75,4. Пример 2. 100 г шлама печи непрерывного рафинирования магния крупностью 1-5 мм смешивали с 15 г карбида кальция крупностью 0,20,5 мм и подвергали вакуумтермической обработке при температуре 1050 С. Получено 2-солевой остаток в количестве 81,2 г, состава,мас. 2 1,5,1,6, МЕТ 0,6, Са 12,4,5,3, К 15,4,0,6,0,51,0,2. Извлечение магния в конденсат составило 90,2. Пример 3. 100 г шлама печи непрерывного рафинирования магния крупностью 1-5 мм смешивали с 10 г карбида кальция крупностью 0,20,5 мм и подвергали вакуумтермической обработке при температуре 900 С. Получено Извлечение магния в конденсат составило 83,7. Таким образом, предлагаемый способ извлечения магния из шлама печей непрерывного рафинирования магния позволяет повысить степень извлечения магния в целевой продукт на 19-33,8. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ извлечения магния из шлама печей непрерывного рафинирования магния, включающий вакуумтермическую обработку шлама при температуре 850-1050 С, отличающийся тем, что обработку ведут в присутствии карбида кальция в количестве 5-15 мас