Спосіб очищення благородних металів і їх сплавів

1. Спосіб очищення благородних металів і їх сплавів, який включає плавку вихідного матеріалу 32339 Це дає можливість одержувати благородні метали і їх сплави високого ступеню чистоти при афінажу благородних металів і сплавів, які містять більше 2-2,5% домішок чорних та кольорових металів. Процес очищення благородних металів і їх сплавів, що містять 1-3% і більше мас.% неблагородних металів, базується на механізмі утворення летючих хлоридів домішкових металів, подальшого їх випаровування і конденсації на охолоджуваних поверхнях, які знаходяться над розплавом. Пропонований спосіб очищення благородних металів і їх сплавів здійснюється таким чином. Брухт благородних металів, наприклад, елементи склоплавильних апаратів, що відпрацювали ресурс, завантажуються у плавильний об'єм високочастотної індукційної печі. Після чого здійснюють нагрів металу до його повного розплавлення. Індукційна піч обладнана спеціальним пристроєм (адаптером) для подачі на поверхню розплаву газоподібного хлору і одночасного відкачування хлоридів домішкових металів. На поверхню розплаву подають газоподібний хлор і одночасно відкачують хлориди нікелю, кобальту, заліза, міді, магнію і др., що утворюються при взаємодії хлору з домішками неблагородних металів. Благородні метали при температурі розплаву вхідного металу також взаємодіють з хлором, утворюючи хлориди. Однак, їх взаємодія значно менша, ніж неблагородних металів, при цьому хлориди благородних металів розпадаються (дисоціюють) і не попадають в систему поглинання хлоридів (скрубер). У скрубері відбувається поглинання хлоридів домішок і залишків газоподібного хлору. Для нейтралізації хлоридів і хлору в скрубері застосовуються розчини хлористоводневої кислоти (РН4) і гідроокису натрію (РН10). Скрубер має систему подачі, регулювання і контролю концентрації розчинів НСl і NaOH. Хоча газоподібний хлор подають на поверхню розплаву, виведення домішок відбувається із всього об'єму розплаву завдяки постійному перемішуванню розплаву індукційними токами. Після припинення подачі хлору проводять продувку трубопроводів, адаптера і об'єму печі інертним газом (наприклад, аргоном) або воздухом, після чого проводять переплав металу в інертній атмосфері (наприклад, аргоні). Переплав металу в інертній атмосфері дозволяє додатково очистити метал від газових домішок (О2, Сl2). Після переплавлення металу в інертній атмосфері проводять дослідження елементного складу металу. Якщо вихідний матеріал містить більше 2-2,5 мас.% домішок неблагородних металів, плавку в атмосфері хлору звичайно виконують декілька разів, з проміжними охолодженнями матеріалу між плавками до його кристалізації. Спосіб, що пропонується, забезпечує підвищення чистоти вихідного продукту при проведенні афінажу благородних металів і їх сплавів, що містять у собі значну кількість неблагородних металів. Приклад 1 Брухт склоплавильних апаратів (сплав ПлРд20) масою 8 кг, що містить 1,2 мас.% домішок, завантажили у тигель високочастотної (4 кГц) індукційної печі потужністю 100 кВт, розплавили його і довели температуру розплаву до 2000°С, стабілізували температуру. На верхню частину печі встановили адаптер, перевірили герметичність системи подавання хлору, почали подачу газоподібного хлору з витрачанням хлору 0,25 м3/годину. Водночас відбувалось виведення з плавильного об'єму продуктів реакції та залишків хлору в скрубер. Подачу хлору проводили протягом 40 хвилин не знижуючи температуру металу, після чого продули аргоном адаптер і плавильний об'єм печі. Потім провели переплав матеріалу протягом 10 хвилин у атмосфері аргону, демонтували адаптер, відкоригували температуру і провели злив металу у виливницю. Контролювання очищеного металу проводили спектральним методом на вміст домішок неблагородних металів. Приклад 2 Брухт склоплавильних апаратів (сплав ПлРд20) масою 8,0 кг, що містив 3,3 мас.% домішок неблагородних металів, завантажили у тигель високочастотної індукційної печі потужністю 100 кВт, розплавили його, довели температуру розплаву до 2000°С, стабілізували температуру. За допомогою адаптера на поверхню розплаву металу подавали газоподібний хлор з витрачанням 0,35 м3/год, одночасно з виведенням у скрубер газоподібних хлоридів та залишків хлору. Подачу хлору проводили протягом 40 хвилин, не знижуючи температуру металу, після чого продули аргоном адаптер і плавильний об'єм печі і відключили піч. Контроль металу спектральним методом виявив наявність домішок неблагородних металів у кількості 1,3 мас.%. Після кристалізації матеріалу піч знову була включена, метал повторно розплавили і довели температуру розплаву до 2000°С. Потім протягом 45 хвилин на поверхню розплаву крізь адаптер давали газоподібний хлор з витрачанням 0,2 м3/год водночас з виведенням у скрубер хлоридів домішок та залишків хлору. Після припинення подачі хлору продули плавильний об'єм і для кристалізації металу відключили піч. Після другого етапу обробки матеріал вміщував 0,36 мас.% домішок неблагородних металів. Третій етап обробки розплаву газоподібним хлором проводили з витрачання хлору 0,15 м3/год протягом 35 хвилин. Після чого провели переплав матеріалу в атмосфері аргону протягом 8 хвилин і злили метал у виливальницю. Афінований (готовий) сплав вміщував 0,038 мас.% домішок неблагородних металів. Приклади здійснювання способу наведені у таблиці. З таблиці видно, що кількість домішок після афінажу благородних металів за новою технологією значно менша, ніж у відомій технології. Спосіб очистки благородних металів від значної кількості домішок чорних та кольорових металів, що пропонується, дозволяє зменшити вміст домішок неблагородних металів у порівнянні з 2 32339 способом-прототипом і забезпечити чистоту готового продукту вимогам ГОСТ-13498. 2. Авторское свидетельство СССР № 1017028, кл. С22В11/06, 1981, ДСП. 3. Патент Российской Федерации № 2033447, кл. С22В11/02, 1991. Джерела інформації 1. Авторское свидетельство СССР № 976698, кл. С22В11/02, 1981, ДСП. Таблиця Вміст домішок неблагоКількість Вміст домішок неблаЧистота афіЧистота городних металів у родних металів після переплавихідного нованого Прикл. вів у атмо- вихідному матеріалі переплаву, мас.% сплаву, сплаву, сфері мас.% мас.% Fe Сu Fe Сu хлору Відомий прототип 1,18 0,17 98,03 0,270 0,08 99,52 -" 2,88 0,25 96,21 0,10 0,018 99,38 1 1 1,08 0,12 98,08 0,008 0,001 99,99 2 3 3 2 2,94 1,75 0,26 0,14 96,06 97,74 0,036 0,027 0,002 0,002 99,96 99,97 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ __________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 __________________________________________________________ 3 Примітки He відповідає вимогам ГОСТ за чистотою -"Відповідає вимогам ГОСТ -"-"