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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2115752

METHODE Feuer Raffinierung Platin-Legierung

Name des Erfinders:. Mazaletsky AG; Ermakov AV. Sivkov MN. Nikiforov SV. Timofeev NI. Dmitriev VA. Khlebnikov AI
Der Name des Patentinhabers: Open Joint Stock Company "Ekaterinburg Anlage zur Verarbeitung von NE-Metallen"
Adresse für die Korrespondenz:
Startdatum des Patents: 1997.09.30

Das Verfahren kann für die Raffination von Platinlegierung durch Vakuum-Elektronenstrahlschmelzzone in der Form verwendet werden. Tragen Vakuum Kathodenstrahlband Schmelze in der Form durch mindestens zwei Elektronenstrahlen, die von in der Form des ersten Strahls auf die Metalloberfläche zu präsentieren und sie fest mit der Metallschmelze in der Zone seiner Brennflecks, Bewegen des Strahls entlang der langen wassergekühlte Form und einen Stoppschalter des zweiten Strahls Halte es in der Ausgangsposition des ersten installieren und dann die gleichzeitige Bewegung von zwei aufeinanderfolgenden Strahlen entlang der Form. Der Abstand zwischen den Strahlen und der Geschwindigkeit ihrer Bewegung gleichzeitig von den Bedingungen der Bestimmung zwischen dem Brennfleck Metall Temperatur zwischen der Liquidus- und Solidus-Platin-Legierung ausgewählt ist. Wenn Sie zwischen den Trägern der Fest-Flüssig-Phasen wertvolle Komponente im Bereich schaffen und zu erhalten durch Verdampfen entfernt wird vollständiger schmelzen und Verunreinigungen - die Legierung Rekristallisation. Verfeinert Platinlegierungen mit tiefen diese Komponente bei niedrigen unwiederbringlichen Verlust von Basen zu entfernen.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft Eisenmetallurgie, insbesondere auf Verfahren zur Herstellung von Edelmetall und kann für pyrometallurgische Raffination Platin-Basis, Legierungen verwendet werden, vorzugsweise mit einer wertvollen Komponente, die die Schmelztemperatur des Substrats zu senken.

Es sind Verfahren zur Regeneration von Metallen der Platingruppe bekannt, Metalle der Platingruppe, wo die Extraktion in Chloride (VZ Japan N durchgeführt 1- 132722, Klasse C 22 B 9/00, 3/00 ;. Vz Japan N 1-132723, cl. 22 C B 9/00, 3/00; vz Japan N 313532, Klasse C 22 C 11/02) ..

Bekannte Reinigungsverfahren und Edelmetallkonzentrats von Verunreinigungen durch Destillation des letzteren in Form von Halogeniden (n. UK 1.502.765 N, C1A).

Bekannte Trennverfahren aus Platin und Palladium, wobei das Palladium in Form von Bromiden isoliert ist (n. N German 4.042.031, Kl. C 22 11/02).

Doch trotz des hohen Abscheidegrad der Platinmetalle als wertvolle Bestandteile werden Verfahren zur Bildung von zusätzlichen Platingruppe enthaltenden Verbindungen chemisch gerichtet, die die Dauer des Raffination erhöht und erhöht die Mitnahme- Verluste PGE.

Bekannte Reinigungsverfahren und eines der Platingruppenmetalle - palladium und von Verunreinigungen (NB Sandesara, JJ Vuillemin "Float Zone Purification in Palldium", met.Trans 1977, v 88, N 12, Seiten 693-695 ..) durch die Zonenschmelz Luft, die durch die Schmelzzone durch das Metall vorbei (die Reinigung nur durch Umkristallisation).

Trotz der Verringerung der Dauer des Raffination von Palladium, die Gewinnung einer wertvollen Komponente, wie Platin, in der Durchführung dieser Methode ist nur auf der Ebene der Rückgewinnung von niedrigen Wert andere Verunreinigungen.

Iridium in oxidative Induktionsschmelzen (x "hochreine Stoffe", 1990, N 1, S. 143-146 ..) - Verfahren ist aus der Raffination von Metallverunreinigungen anderen Platingruppenmetall bekannt. Das Verfahren beinhaltet nicht nur die oxidative Induktionsschmelzen, bei der Raffination von Palladium gerichtet und elektronenstrahl weiter Raffinierung von Platin und Rhodium geführt Vakuumschmelzen.

Jedoch ist die Verwendung von Induktions Schmelzen des Beschickungsmaterials wie für Elektronenstrahlschmelzen ohne spezifische Zeit-Temperatur-Bedingungen des Verfahrens festgestellt.

Bekannte und das Verfahren zur Gewinnung von reinen Metallen der Platingruppe - Osmium und Ruthenium, durch Elektronenstrahlschmelzen Schrott oder Anodenschlamm (n US N 5142549, cl H 01 J 37/305 ..).

Doch nur diese Methode erlaubt es, die flüchtigen Metalle wie Ruthenium und Osmium zu extrahieren, die sublimieren und in der externen Kühlschrank kondensieren. Dieses Verfahren beseitigt nicht nur den Komplex in den Rohstoff Verunreinigungen.

Bekannt, und die Verfahren zur Reinigung von Verunreinigungen, einschließlich von Palladium, Platin Metalle - Platin und Iridium, durch Elektronenstrahlschmelzen oder die kombinierte Verwendung von Elektronenstrahl und der Schwebezonenschmelzen (das Buch "-Prozesse Nichteisenmetallen bei niedrigen Drücken", M: Wissenschaft. 1983, S.. 195-200).

Wenn Elektronenstrahlschmelzen in bekannter Weise zu einer Bestellung, den Inhalt einer Anzahl von Nicht-Eisen-Metalle mit abnehmender. Konsequente Anwendung von Elektronenstrahltiegelfreien Zonenschmelzen und ermöglicht eine getrennte Reinigung aufgrund der Verdampfung von Verunreinigungen und Zone Umkristallisation.

Allerdings geben diese Methoden einen geringen Grad der Entfernung von Verunreinigungen und hochreinem Platin für den Erhalt notwendig, die Schmelzverfahren wie Heizbetrieb Legierungen zu verbessern.

Bekannt, und die Verfahren zur pyrometallurgischen Raffination von Platin (GG Ninth ", hochreine feuerfeste und seltene Metalle", M:., Science, 1993, p. 57). Bei dem bekannten Verfahren der Schmelzzone Platin elektronenstrahl reduziert durch einen oder zwei Befehle der Inhalt vieler Verunreinigungen.

Raffination von Verunreinigungen andere Platingruppenmetalle - Ruthenium und Osmium, in zwei Stufen: zuerst - Elektronenstrahlschmelzpulver, die zweite - die durch Umkristallisieren aus polykristallinem Ingots erhaltene Bande, verringert sich die Konzentration der Verunreinigungen, aber der Inhalt, beispielsweise Palladium ist leicht verändert, das heißt die Zuordnung eines solchen wertvollen Komponente ist klein.

Bekannte und das nächste Analogon - die Methode der pyrometallurgische Raffination von Platinlegierungen ( "Edelmetalle", herausgegeben von Referenz VM Sawitzki, M: Metallurgie, 1984, S. 32-33 ...).

Das bekannte Verfahren umfaßt einen Elektronenstrahlschmelzen des Bandes in der Gießform unter Vakuum für mindestens 10 ^-3 torr. Art.

Allerdings ist das bekannte Verfahren bei der Raffination von Platinmetallen und deren Legierungen richtet und wegen der Unsicherheit des Modus erlaubt keine spezifische PGMs aus einer bestimmten Gruppe von Verunreinigungen zu entfernen. Es ist daher notwendig, für jede spezifische Raffinierung Platinlegierung entsprechenden komplexen Reinigungsverfahren auszuwählen.

Im Falle von pyrometallurgischen Raffination von Platinlegierung, beispielsweise eine wertvolle Komponente, die Schmelztemperatur der Legierung Basis Absenken sollte erkannt nicht ausreichend hohen Grad der Entfernung von Verunreinigungen und Rückgewinnung von wertvollen Komponenten und einem erheblichen Verlust der Platingruppenmetalle werden.

Tatsächlich ist es bekannt (w "Technology": .. "Applied Physics" MY N 1, 1994 mit dem PO.), Dass die Auswirkungen der Elektronenstrahlen auf Metallen und Legierungen zu Erwärmung führt, Schmelzen, Verdampfung einer geringen Menge an Zeit in dem Bereich des Raumes, vergleichbar Energiefluß Radius. Abmessungen des Metallbehandlungszone kann ziemlich klein sein.

Im Gegensatz zu anderen Metallbearbeitungsverfahren - nämlich eines Elektronenstrahls aufgrund des Hochgeschwindigkeitseingangsstromquelle und als Folge, Hochgeschwindigkeits - Wärmeeinflusszone (bis zu 10 ¹⁰ k / c) und anschließendes Abkühlen ⁽⁸ von 10 / s). Hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit, reduzieren deutlich die Größe der Wärmeeinflusszone, reduzieren die Menge eines Verunreinigungselements zu entfernen, die beide auf Kosten seiner Schmelzzone gedrückt wird, und durch Verflüchtigung. Aufgrund des großen Unterkühlung schmelzen seine Kristallisations sehr schnell auftritt, werden alle Verunreinigungen, als wertvolle, nicht die Zeit hatte zu verdampfen, und der Niedrigwert, umverteilt und nicht in der Zeit zu dem Rand der Flüssigkeitszone zu bewegen, zusammen Umkristallisation unterworfen. Um sie zu entfernen erfordert eine neue Metall-Schmelzen. Sogar mehrere Zonenschmelzvorgang, bei dem, wie erwähnt (V.Pfann, "Zone melting", Mir, Moskau, 1970, S. 16)., Der Grad der Reinigung der höher ist, je größer die Anzahl der Durchgänge - einzelne Zone, durch die Probe geleitet erlauben keine hohe Reinheit, insbesondere der flüchtigen Verunreinigungen zu erreichen. Die gemeinsame Anwesenheit von anderen Verunreinigungen in der niedrigschmelzenden Verunreinigungen HAZ Strahlgröße kleiner Fläche können sie nicht schaffen, in einer ausreichend hohen Konzentration von jedem lokalen Bereich der Schmelzzonen für die vollständige und tiefe Raffinierung. Metalllegierungs Basen durch wiederholtes Schmelzen und Umkristallisieren (in dem Fall des herkömmlichen Elektronenstrahlschmelzzone einzelnen Strahl mit einer großen Anzahl von Durchgängen) teilweise irreversibel verloren aufgrund von Verdampfung in der Wärmeeinflusszone des Strahls und die Dauer des Verfahrens ausreichend hoch ist.

Wenn mehrere Kristallisationen (als ein Ergebnis von mehreren Einzelband aufheizt) die Legierungszusammensetzung in Bezug auf ihre Basis ist etwa die gleiche wie die Zusammensetzung der Ausgangsschmelze.

Somit wird während der Sekundärwiederaufschmelzen der Schmelzzusammensetzung weist eine Konzentration des feuerfesten Rahmen, wie in dem ersten Durchgang kristallisierte Barren.

Die Aufgabe wird durch die beanspruchte Erfindung zu lösende Aufgabe ist bei niedrigen Mitnahme- Verluste und geringe Verarbeitungszeit: Technik der komplexen Verarbeitung von Platin-Legierung mit einem hohen Grad der Extraktion von wertvollen Komponenten und Entfernung von Verunreinigungen bereitzustellen.

Die Aufgabe wird durch das technische Ergebnis erreicht, die durch die Durchführung der Erfindung erhalten werden kann: eine tiefere und vollständige Extraktion von wertvollen Komponenten durch Verdampfen aus der flüssigen Phase, mit der verstärkten Konzentration und erhöhen den Grad der Reinigung von Verunreinigungen mit Doppel- oder mehr, abhängig von der Anzahl der Strahlen Band Reinigen eines einzigen durch~~POS=TRUNC durch eine weitere Rekristallisierung der Legierung, die durch die Erzeugung der Strahlen zwischen dem Fest-flüssig-Zustand Refiner Legierung verursacht wird.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur pyrometallurgischen Raffinierung Platinlegierung erreicht, vorzugsweise mit einer wertvollen Komponente Basen Schmelztemperatur, durch Vakuum-Elektronenstrahlschmelzen in einer Form gemäß der Erfindung verwendet einen erweiterten wassergekühlte Form und die Schmelze erfolgt durch mindestens zwei Elektronenstrahlen in der nächsten Absenken Reihenfolge: zuerst auf der Oberfläche des Metalls in der Form zeigen der erste Strahl und bewegungslos gehalten, bis geschmolzenes Metall in der Zone des Brennpunkts, und dann wird der Strahl entlang der Form bewegt, nachdem die einen zweiten Strahl und setzen sie ihn in die Ausgangsposition des ersten gehören, dann gleichzeitig sequenzielle Bewegung der beiden Strahlen erzeugen im Bereich zwischen ihren Brennflecken in den Bereich der Solidus und Liquidus-Temperaturen einer Platinlegierung entlang der Form wird somit Schmelzen durch den Abstand zwischen den Strahlpunkten und deren gleichzeitige Bewegung Geschwindigkeit sichergestellt gekennzeichnet in Bedingungen durchgeführt, die Temperatur des Metalls zu halten.

Ferner ist in bestimmten Ausführungsformen der Erfindung:

- Gleichzeitige Strahlen mit einer Geschwindigkeit von 6,8 mm / min bewegen;

- Der erste Strahl wird entlang der Form ein Abstand größer ist als ihre Umgebung des Brennpunktes verschoben ist 90-100 mm;

- Der zweite Brennpunkt des Strahls nicht geringer als der erste;

- Das Schmelzen wird mit den Strahlen des Brennpunkts, die gleich der Breite der Form durchgeführt wird;

- Der erste Strahl stationär gehalten wird und der zweite Strahl auf die erste Ausgangsstellung auf der Strahlleistung von 30 kW eingestellt;

Wir spezifizieren, dass unter der Elektronenstrahl Brennfleck einen Ort der Konvergenz aller Strahlen des Elektronenstrahls gemeint. Aus diesem Grund konzentrieren sich die Strahlen auf perekristallizuemom Barren darin und einer Schmelzzone schaffen.

In dem beanspruchten Verfahren bewegt Schmelzzone durch die verfeinerten Metall vom Anfang bis zum Ende des verlängerten wassergekühlte Form, was zu einer Umverteilung von Verunreinigungen erzielt wird.

Bewegt sich auf einer Platinlegierung, die geschmolzene Fläche jeder der Strahlen hat zwei Grenzfläche zwischen den flüssigen und festen Phasen - Schmelzen und Erstarren. Die Fähigkeit, das Störband zu verteilen ist im Wesentlichen auf, was auf der verfestigten Oberfläche geschieht. Beim Schmelzen desselben eine Oberfläche der Legierung geschmolzen und vermischt mit dem Inhalt der Zone, niedrigschmelzenden Verunreinigungen werden in der Richtung einer Bewegungsbereich der Metallschmelze an der Formlänge an ein Ende geschoben. Refraktären Verunreinigungen in der Schmelze mit dem anderen Ende der Form geschoben. Wertvolle Legierungskomponente, die den Schmelzpunkt von seiner Basis absenkt - Platin in der flüssigen Phase eingeengt.

Leitenden Elektronenstrahlzonenschmelzen mindestens zwei Strahlen und Erwärmung des Metall zweiten Strahl zu dem Modus, der zwischen den Brennflecken der Strahlen im Bereich zwischen dem Punkt Liquiduspunkt solidus Platinlegierung erzeugt zwischen den Zonen thermischen Aufprallträger spezielle Zone in der Zonentemperatur des Metalls erreicht aufrechterhalten wird, es in einer Fest-flüssig-Zustand der Schmelze beibehalten wird.

Es sollte beachtet werden, dass die Fest-Flüssig-Zustand ein besonderer Zustand der Schmelze ist, in dem die folgenden Vorgänge gleichzeitig stattfinden:

- Aufgrund der größer ist als der Festkörperdiffusionszustand in einer Fest-Flüssig-geschmolzenen Zustand entlang der Länge der Fest-Flüssig-Zone eine konstante Ausrichtung seiner chemischen Zusammensetzung und damit die ständige Zunahme ständig wertvolle Komponente in der flüssigen Komponente der Fest-Flüssig-Phasenverdampfung, sondern auch die Steigerung es schmelzbaren Verunreinigungen;

- Durch die Bewegung der Kristallisationsfront - Ersatz eines niedrigschmelz daraus eine wertvolle Komponente in der flüssigen Zone verdampft;

- Aufgrund des Vorhandenseins von Feststoffen in der Zusammensetzung der Fest-Flüssig-Phase - Sublimation wertvolle Komponente;

- Ein abrupter Anstieg in der feuerfesten Legierungen auf der Basis in der festen Phase jedes nachfolgenden Fest-Flüssig-Zustand bei einer Legierung Umkristallisation.

Das Vorhandensein von Fest-Flüssig-Zustand der Schmelze erhöht sich die Größe der Wärmeeinflusszone, erhöht die Menge an wertvollen Komponente entfernt. Aufgrund der ausreichenden Verlauf der Zeit auf diese Verfahren wertvolle Zumischung Zeit verdampfen, und der niedrige Wert der Verunreinigung haben Zeit neu zu verteilen.

Wärmebilanz die beiden Strahlen Schmelzen so gewählt ist, daß im Bereich zwischen den Wärmeeinflusszonen Strahlen können zwei Prozesse gleichzeitig bereitgestellt: eine gerichtete Erstarrung Rekristallisation Legierung eine feste Phase, und die Verdampfung des aktiven von dem wertvollen Komponente angeordnet mit ihm in der flüssigen Phase Gleichgewicht bilden. Hergestellt durch das beanspruchte Verfahren Modusoperationen dynamischen Gleichgewicht dieser Verfahren ermöglicht die Trennung von Platin und wertvolle Komponente stabil durchzuführen.

Der grundlegende Unterschied zwischen dem vorgeschlagenen Verfahren der gemeinsamen Verarbeitung von Platin-Legierung zwei oder mehr Elektronenstrahlen mittels Einfluss auf die Fusion eines Strahls, selbst wenn die Vielzahl seiner Pässe, ist, dass, zusammen mit dem Vorhandensein des ersten durch die thermischen Effekte des ersten Strahls auf die festen Rohstoffe die Grenzfläche zwischen den Phasen des Schmelzens und endgültige verfestigte Phase-Schnittstelle nach dem letzten Strahl in dem raffinierten Materialschmelz erzeugt zu deaktivieren und die zusätzliche Fläche von Verunreinigungen für eine tiefere Reinigung verfestigt und sehr wertvolle Komponente Extraktion. Wenn zwischen dem ersten und dem zweiten Strahl durch eine Fest-Flüssig-Legierung gehalten wird, der zweiten und jeder nachfolgenden Strahl schmilzt die feste zuvor mit stark erhöhten Gehalt an dem feuerfesten Bauteil und dem Veredelungsprozess weiter umkristallisiert wurde. Somit kann selbst in einem einzigen Durchgang (vollständiges Schmelzen der Legierung zur Vervollständigung der Kristallisation) Schmelzvorgang wird zweimal als Anfangsrohstoff feste durchgeführt und umkristallisiert aus einer Fest-Fest-Phasenzusammensetzung der Legierung, d.h. zone-refining von niedrig schmelzenden und hochschmelzenden Verunreinigungen kommen auch zweimal.

Wir spezifizieren, dass die Zusammensetzung der festen Phase der Fest-Flüssig-Zustand unterzogen wird, um den zweiten Strahl zu schmelzen, enthält einen hohen Anteil an höherschmelzenden Komponente (z.B. Platin-Palladium-Legierung) und deren weitere Schmelz- und endgültige Kristallisation in dem Block, wobei letztere und weist einen höheren Gehalt an dieser Komponente .

Durch Erhöhen der Anzahl von Strahlen, - die feste Phase jedes nachfolgenden Fest-Flüssig schrittweise zunehmend angereichert mehr feuerfesten Komponente (beispielsweise Platin, Palladium in der Legierung), so daß seine weitere Elektronenstrahl Schmelz- und Kristallisations maximale endgültige angereichert und gereinigt aus Beimengungen Platinlegierung erzeugt.

Die Verwendung eines erweiterten wassergekühlte Form ausreichender Temperaturgradient für gerichtete Erstarrung Legierung zu gewährleisten, und benötigt einen erweiterten Bereich zum Abstreifen niedrig schmelzenden und hochschmelzenden Verunreinigungen an verschiedenen Enden des Barrens Legierung Refiner.

Inbetriebnahme des ersten Strahls auf der Oberfläche des Metalls in der Form und zu extrahieren stationär an der Metallschmelze im Bereich seiner Brennfleck, dann entlang der Form bewegen und Anschläge ermöglicht es Ihnen, aktiv zu schaffen, das geschmolzene Metall gerührt wurde, um die Diffusionsprozesse, die leicht implementiert werden und bieten eine Verteilung von Verunreinigungen und Verdunstung wertvolle Komponente .

Weitere Aufnahme des zweiten Strahls und in die Anfangsposition der ersten Einrichtung einer thermischen Beeinflussung zwischen Zonen Strahlen zu schaffen - Schmelzzone, eine kalte Zone und damit die Bedingungen für die Kristallisation.

Wenn diese Schmelze wird unter Bedingungen durch den Abstand zwischen den Brennflecken der Strahlen gekennzeichnet durchgeführt, die so gewählt ist, daß er die Temperatur in einer Zone zwischen den Stellen entsprechend dem Intervall von Liquidus- und Solidus-Punkte aus einer Platinlegierung enthält. Dadurch entsteht ein Bereich der graduellen Kühlzonen zwischen dem Metall und den Schmelzbedingungen günstig für die Bildung der Primärfeststoffe und eine deutlich angereichert Platin Verunreinigungen in der Flüssigphase mit einem hohen Gehalt an wertvollen Komponenten gleichmäßig verteilt sind. Die Temperatur des ersten ist während des Schmelzens der Heißzone am Ort der Wärmeeinwirkung des ersten Strahls ausreicht, um das Metall zu schmelzen, die Zwischentemperatur - zwischen den Punkten der Schmelze, der kalten Zone stellt die Koexistenz von flüssigen und festen Phasen, und die Metalltemperatur an der thermischen Einfluss des zweiten Elektronenstrahls und ausreichend für Schmelzen.

Durchführung von gleichzeitigen sequentiellen Bewegung der beiden Strahlen entlang der Form bei einer bestimmten Geschwindigkeit der Refiner-Legierung in Flüssig- und Fest-Flüssig-Zustand für die Zeit, die notwendig und ausreichend für eine vollständige Verflüchtigung wertvoller Bestandteil von Legierungen zu widerstehen, auf Basis von Platin und trägt den Grad der Reinigung von Verunreinigungen zu erhöhen.

Reduzieren der Geschwindigkeit der Gelenkbewegung Strahlen unterhalb von ausgewählten genannten Größenordnung Zustand der Verdampfung von anderen Legierungskomponenten führt, r. H. Die Platin-Basis, um den Grad der Reinigung von niedrigschmelzenden Verunreinigungen zu verringern, die aufgrund ihrer möglichen Rückumwandlung in eine flüssige Phase aufgrund der erhöhten Zeit für die Diffusion Grenze der festen und flüssigen Phasen und das Eigengewicht der Metallverlust zu erhöhen. Erhöhen der Geschwindigkeit der gleichzeitigen Strahlen mehr aufeinanderfolgende ausgewählte Werte der obigen Bedingungen bewegen führt dazu, dass wertvolle Komponente keine Zeit während des Prozesses und dem Grad der Reinigung des Platinmetall zu verdampfen muss, verringert.

Die gleichzeitige Bewegung der Strahlen können zu einer Geschwindigkeit von 6-8 mm / min, führen, die die Fest-Flüssig-Schmelze unterstützt.

In diesem Fall wird der erste Strahl entlang der Form ein Abstand größer als seine Brennfleck bewegt, die man fest-flüssige Schmelze zu verursachen.

Dieser Abstand kann 90 bis 100 mm betragen.

Ferner wird der Brennfleck des zweiten Strahls nicht geringer als der erste Strahl.

Wenn diese Brennpunktstrahlen können auf die Breite der Form gleich sein. Dies ermöglicht es, das gesamte Volumen der vollständig raffiniertes Platinlegierung, in einen Kristallisator gegeben.

Auch wird der erste Strahl stationär gehalten und der zweite Strahl wird in die Ausgangsposition am ersten jedes Strahlleistung von 30 kW eingestellt. Leistungsstrahl wird in Abhängigkeit von der Wärmesenke ausgewählt und die Zusammensetzung des raffinierten Metalls, die ausreicht, um es zu schmelzen.

Vergleichsanalyse der beanspruchten Lösung für das nächste Analogon zeigt an, dass das vorgeschlagene Verfahren aus der bekannten Tatsache unterscheidet, daß er eine spezifische Sequenz von Operationen in den geänderten Werten der Moden technische Ergebnis erzielt durchgeführt wird, die Möglichkeit, das zu erreichen sich nicht aus der Offenbarung der Gehalt an Gesamt bekannten Lösungen.

Somit findet in dem vorliegenden Verfahren der pyrometallurgische Raffination von Platinlegierungen zonen Raffinierung gleichzeitig mit der Extraktion der Dampfphase eine wertvolle Komponente in bestimmten Modi und nahe Zusammensetzung der Legierung, die die Wirkung Verfahren gerichtet. Durchführung seiner Verdampfung nicht nur von der Anfangsschmelze, sondern auch aus der Flüssigphase eine bestimmte Fest-Flüssig-Zustand des Metalls führt es zu dem Ausmaß bisher unerreichbare gemeinsame Lösungen nächste Analogon dieses Problems bekannt, zu entfernen.

Neue Arten Merkmale des beanspruchten Verfahrens - Betriebsarten, Materialien und in den Prozess einbezogen Tools, verursachen eine vollständigere und selektive Entfernung von wertvollen Komponenten und den Grad der Reinigung von Verunreinigungen zu erhöhen, Metallerhaltung - die Basis, das heißt Beitrag zur Erreichung des technischen Ergebnisses, die nicht inhärent in der bekannten Methode der pyrometallurgische Verarbeitung war. Daher kann der Ruhm der allgemeinen Lösung beansprucht teilweise Lösung des technischen Problems neu betrachtet werden.

Die vorliegende Erfindung auf einer erfinderischen. die Gesamtheit der wesentlichen Merkmale in Anbetracht davon, ist zu beachten, dass sie nicht klar aus dem Stand der Technik folgen. Es sollte festgestellt, dass unter den Objekten der gleichen Zweck die bekannte Technik mit dem gleichen Satz von wesentlichen Eigenschaften werden festgestellt.

Um zu bestätigen, bieten die Möglichkeit der Erfindung, ein Beispiel des Verfahrens.

Nahm 22500 g einer Platin-Legierung, die wertvollen Komponenten - Palladium zurückgewonnen werden. Somit ist die chemische Zusammensetzung der Legierung in Gewichts vorgelegt. %: Platin - 89,624; Iridium - 0,028; Palladium - 4.74; Rhodium - 5534; Gold - 0,005; Kupfer - 0,003; Nickel - 0.041; Magnesium - 0,003; Eisen - 0,002; Zirconium - 0,020.

Die geschmiedeten Aluminium-Platte in Stücke schneiden die Größe 50h30h80 mm gleichmäßig in einem langen wassergekühlte Form gelegt.

Als eine Form mit einem wassergekühlten Kupferform mit - "Boot".

Elektronenstrahlschmelzen wurde unter Vakuum durchgeführt. Zur Montage dieses Vakuumkammer, die in eine Form eingebracht wurde, verschlossen und Luft wird daraus auf ein Vakuum von nicht weniger als 10 ^-3 mmHg evakuiert, vorzugsweise bis zu 1 × 10 ^-5 Torr

Das Schmelzen wurde von zwei Elektronenstrahlen in der folgenden Reihenfolge durchgeführt.

Zunächst umfassen die Elektronenkanone durch N 1 "UE 193" einen ersten Strahl und mit einer niedrigen Leistung an seiner freiliegenden Metalloberfläche in der Kokille, nämlich am Anfang der "Pumpen", so eingestellt gun Leistung von 30 kW. Somit wird der erste Strahl auf die Metallschmelze im Bereich seiner Brennflecks mit einem Durchmesser gleich der Breite der kristallizatora- "Boot" festbleib. Dann die Strahlbewegungs drehen, bewegt er sich entlang der Form ein Abstand, der größer ist als seine Brennfleck Bereich - 100 mm, und blieb stehen.

Dann wird mittels einer Elektronenkanone N 4 "RE-193" enthält einen zweiten Lichtstrahl und die Größe des Brennflecks, gleich seiner Größe in dem ersten Strahl, setzen sie in die Anfangsposition des ersten - und dem Beginn der "Pumpen" und hob dann die Strahlleistung von bis zu 30 kW. der Brennfleck des Strahls Bereich ist auf die Breite der Form gleich sind. Metalltemperatur wird in dem Modus des Vorsehens der Metalltemperatur in der Zone zwischen den Brennflecken der Strahlen im Bereich zwischen den Liquidus- und Solidus-Punkte der Platinlegierung gehalten.

Auswählen des Leistungsstrahl wurde visuell im Hinblick auf die Wärmesenke und der Zusammensetzung affiniruemogo Metall, das Vorhandensein von Fest-Flüssig-Legierung der Lage, zu identifizieren, durchgeführt.

Mit zwei unterschiedlichen geschmolzenen Zone und die Zone des Fest-Flüssig-Zustand, erzeugt eine konsistente gleichzeitige Bewegung der beiden Strahlen entlang der Form - das Ende der "Boot", mit einer Geschwindigkeit von 6 mm / min. Die Geschwindigkeit der Bewegung der Strahlen, die von dem Zustand der Aufrechterhaltung der fest-flüssigen Legierung zwischen ihren Brennflecken ausgewählt. alle Strahlen der Form durch sie konsequent ab Nach dem Passieren - Beginn des ersten, und dann - den zweiten Strahl.

Metall in der Kammer wurde 30 Minuten lang abkühlen. Danach laufen die Luft und öffnete sie in die Kamera.

Reinige die Kamera und die Form aus dem Rauch und Schrott, Barren gewonnen. Von den Enden des Rohlings um 50 mm geschnitten, die am stärksten verschmutzten Teile des Rohlings und verlangte Wiederaufbereitung sind. Der verbleibende Barren ausprobiert. Wir verbringen chemische Dämpfe Analyse und den daraus resultierenden Barren durch chemische, Spektral- und Röntgenanalyse. Die Forschungsergebnisse sind in Tabelle 1 (Beispiele N 4-9 liegen innerhalb des erfindungsgemässen Verfahrens, N 1-3 und 10-13 der beanspruchten Grenzen) aufgeführt. Der Grad der Entfernung von Verunreinigungen und die Gewinnungsrate der Legierungskomponenten, einschließlich value - palladium, definiert als das Verhältnis des Elements in dem Endprodukt als Ergebnis des Verfahrens zu seiner Anfangsgehalt der Quellenlegierung definiert.

Tabelle 2 zeigt die chemische Zusammensetzung des Ausgangsmaterials und die endgültigen Veredelungsprodukten.

Für Vergleichsdaten, die Platinlegierung spezifische Struktur gesagt haben, belichtet nach dem herkömmlichen Verfahren - am nächsten analog, Fire in zwei Versionen Verfeinerung: Vakuum elektronenstrahlZonenSchmelzen eines Strahls in einem einzigen Durchgang und mit der gleichen Verarbeitungsbedingungen Platinlegierung, aber für zwei Läufe. Ergebnisse der Vergleichsanalyse eines Beispiels des vorgeschlagenen Verfahrens und der bekannten Methode angegebenen Varianten in Tabelle 3 aufgeführt.

Wie aus der Tabelle zu sehen ist, die Rückgewinnung von wertvollen Komponenten - Palladium ist in dem vorliegenden Verfahren erheblich höher im Vergleich zu der bekannten Technik, selbst mit einem Zweistrahl-Umschmelzen. Es sollte beachtet werden, dass das neue Verfahren weniger Basislegierung der Verdampfung unterzogen wird. Der Grad der Reinigung von Verunreinigungen in der erfindungsgemäßen Technologie erhöht die alle Verunreinigungselemente. Weiterhin wird die Frischzeit um die Hälfte reduziert, wodurch die Produktivität des Verfahrens erhöht wird.

Das vorgeschlagene Verfahren ist ein Flussdiagramm der komplexen Verarbeitung von Platinlegierungen mit selektiven Gewinnung der wertvollen Inhaltsstoffe, bereit für den industriellen Einsatz. Die beanspruchte Lösung kann als Grundlage des geschlossenen abfallfreien umweltfreundliche Produktionstechnik eingesetzt werden.

FORDERUNGEN

1. Verfahren zur pyrometallurgischen Raffinierung Platinlegierung überwiegend wertvolle Komponente den Schmelzpunkt-Basis, durch Vakuumelektronenstrahlschmelzzone in der Form senkt, dadurch gekennzeichnet, dass die ausgefahrene wassergekühlte Form, und die Schmelze durch mindestens zwei Elektronenstrahlen in der folgenden Reihenfolge durchgeführt: erstens, auf der Metalloberfläche in der Form des ersten Strahls belichten und zu dem geschmolzenen Metall in der Zone des Brennflecks fixiert gehalten wird, dann wird der Strahl entlang der Form bewegt und nach angehalten, die einen zweiten Strahl und wenn er in der Ausgangsposition umfassen erste und dann das gleichzeitige sequentielle Verschiebung beider entlang Strahlen erzeugen Kristallisator, wobei der Schmelzdurchgeführt wird unter Bedingungen, gekennzeichnet, indem der Abstand zwischen den Brennflecken der Strahlen und deren gleichzeitige Bewegung Geschwindigkeit gewährleisten, die Temperatur des Metall Aufrechterhaltung in der Zone zwischen den Flecken in dem Temperaturbereich von der Solidus und Liquidus-Platin-Legierung.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gleichzeitigen Strahlen mit einer Geschwindigkeit von 6 bewegen - 8 mm / min.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Strahl entlang der Form um einen Abstand größer als die Brennfleckfläche bewegt wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Strahl entlang der Form um einen Abstand von 90 bewegt wird - 100 mm.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dass der Brennfleck des zweiten Strahls, dadurch gekennzeichnet, nicht kleiner ist als die erste.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmelzen mit den Brennflecken der Strahlen gleich der Breite der Form durchgeführt.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Strahl stationär gehalten wird und der zweite Strahl gesetzt in der Anfangsposition des ersten Strahls bei einer Leistung von 30 kW pro.

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Erscheinungsdatum 14.03.2007gg

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