close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент РФ 2337165

код для вставки
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 337 165
(13)
C2
(51) МПК
C22B 58/00 (2006.01)
C22B 3/46 (2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
(21), (22) За вка: 2006142672/02, 24.11.2006
(72) Автор(ы):
Сенюта Александр Сергеевич (RU)
(24) Дата начала отсчета срока действи патента:
24.11.2006
(45) Опубликовано: 27.10.2008 Бюл. № 30
2 3 3 7 1 6 5
R U
(57) Реферат:
Способ может быть использован дл извлечени галли из
щелочных
галлийсодержащих
растворов
цементацией
жидкими сплавами. Способ включает обработку
исходного раствора жидким сплавом галли с
алюминием, при этом обработку ведут путем
введени под давлением галлийсодержащего
раствора в жидкий сплав галли с алюминием
через барботер. Раствор ввод т при перепаде
давлени в отверсти х барботера 0,01-1 МПа.
Техническим результатом изобретени вл етс оптимизаци массообмена в процессе цементации
галли , что позволит исключить негативное
образование гидроксида алюмини , упростить
конструкцию устройства дл цементации. 1 ил., 1
табл.
Страница: 1
RU
C 2
C 2
(54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ГАЛЛИЯ ИЗ ЩЕЛОЧНЫХ ГАЛЛИЙСОДЕРЖАЩИХ РАСТВОРОВ
2 3 3 7 1 6 5
Адрес дл переписки:
199106, Санкт-Петербург, Средний пр., 86, ОАО
"РУСАЛ ВАМИ"
R U
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: SU 1799926 А1, 07.03.1993. RU 2127328
С1, 10.03.1999. RU 2264481 С1, 20.11.2005. GB
1391393 А, 23.04.1975. JP 60002636 А,
08.01.1985. СА 1072043 А, 19.02.1980. JP
61246332 А, 01.11.1986.
(73) Патентообладатель(и):
Открытое акционерное общество "РУСАЛ
Всероссийский Алюминиево-магниевый
Институт" (RU)
RUSSIAN FEDERATION
(19)
RU
(11)
2 337 165
(13)
C2
(51) Int. Cl.
C22B 58/00 (2006.01)
C22B 3/46 (2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY,
PATENTS AND TRADEMARKS
(12)
ABSTRACT OF INVENTION
(21), (22) Application: 2006142672/02, 24.11.2006
(72) Inventor(s):
Senjuta Aleksandr Sergeevich (RU)
(24) Effective date for property rights: 24.11.2006
(73) Proprietor(s):
Otkrytoe aktsionernoe obshchestvo "RUSAL
Vserossijskij Aljuminievo-magnievyj Institut" (RU)
(45) Date of publication: 27.10.2008 Bull. 30
R U
Mail address:
199106, Sankt-Peterburg, Srednij pr., 86, OAO
"RUSAL VAMI"
C 2
2 3 3 7 1 6 5
R U
Страница: 2
EN
C 2
(57) Abstract:
FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: method includes treatment of source
solution
with
liquid
alloy
of
gallium
and
aluminium, at that treatment is performed by
means of introducing gallium containing solution
into liquid alloy of gallium and aluminium into
bubbler under pressure. Solution is introduced at
differential pressure in holes of the bubbler
0.01-1 MPa.
EFFECT: optimisation of volume exchange in
process
of
gallium
cementation;
avoiding
undesirable formation of aluminium hydroxide and
simplification of design of cementation device.
1 dwg, 1 tbl, 1 ex
2 3 3 7 1 6 5
(54) METHOD OF EXTRACTING GALLIUM OUT OF ALKALI GALLIUM CONTAINING SOLUTIONS
RU 2 337 165 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Изобретение относитс к металлургии редких металлов и может быть использовано дл извлечени галли из щелочных растворов цементацией жидкими сплавами, например
галламой алюмини .
Известен способ извлечени галли из щелочных галлийсодержащих растворов
цементацией галламой алюмини (Авторское свидетельство СССР №305768 МПК С22В,
за вл. 09.05.69, опубл. 05.12.77), который предусматривает совмещение процессов
приготовлени галламы, цементацию галли при перемешивании со скоростью 150-250
об/мин и применение алюмини в виде гранул. Процесс осуществл етс при
перемешивании галламы и раствора в общем объеме, что приводит к значительному
увеличению размеров устройств дл его реализации.
Наиболее близким к за вл емому техническому решению (прототипом) вл етс способ
извлечени галли из щелочных растворов цементацией на галламе алюмини ,
реализуемый в устройстве (фазообменнике) полочного типа (Авторское свидетельство
СССР №1799926 МПК С22В 58/00, за вл. 08.06.89, опубл. 07.03.93), которое при
одинаковой производительности с вышеописанным аналогом занимает в гораздо меньший
объем. В этом аппарате реализован принцип противотока галламы и раствора. Однако
перекачке независимо друг от друга подвергаютс обе жидкие фазы, что усложн ет
реализацию процесса цементации. Недостатком устройства вл етс также трудность
транспортировки сплава из нижней полости корпуса в верхнюю. Перекачка галламы
алюмини вне зависимости от типа насоса (центробежного, диафрагмового или
индукционного) неизбежно сопровождаетс всасыванием некоторого количества щелочного
раствора, в результате чего в трубопроводе образовываетс гидроксид алюмини , который
при накоплении на стенках преп тствует прохождению галламы.
Задачей изобретени вл етс оптимизаци массообмена в процессе цементации
галли галламой алюмини из щелочных растворов, что позволит исключить негативное
образование гидроксида алюмини , упростить конструкцию соответствующих устройств,
уменьшить их габариты и сократить занимаемые ими производственные площади.
Технический результат достигаетс тем, что в способе извлечени галли из щелочных
галлийсодержащих растворов цементацией, включающий обработку раствора жидким
сплавом, галлийсодержащий раствор ввод т в жидкий сплав галли с алюминием путем
барботировани при перепаде давлени в отверсти х барботера 0,01-1 МПа.
На чертеже схематически изображен один из возможных вариантов реализации
за вл емого способа.
В реактор 1, частично заполненный жидким цементирующим сплавом 2, например
галламой алюмини , погружен барботер 3 в виде трубы с заглушенным нижним концом и
перфорированной стенкой. Исходный галлийсодержащий раствор 4 подают под давлением
через верхний конец барботера 3. Проход через отверсти барботера, раствор
внедр етс в массу жидкого металла в виде капель 5, которые всплывают на поверхность
цементирующего сплава и одновременно реагируют с ним. Слившиес над металлом капли
представл ют собой отработанный раствор 6.
Таким образом, в процессе цементации галли на галламе алюмини щелочной раствор
ввод т в жидкий сплав путем барботировани при перепаде давлени в отверсти х
барботера 0,01-1 МПа. Причем масса жидкого сплава не покидает своего реакционного
объема и подвергаетс интенсивному перемешиванию. При движении пузырьков раствора
через слой галламы алюмини создаетс больша межфазна поверхность.
Такой прием приводит не только к ускорению межфазного обмена, но и к изменению
соотношени скоростей конкурирующих процессов восстановлени ионов галли и
водорода в пользу выхода целевого продукта. В предложенном способе цементации галли на галламе алюмини поверхность межфазного обмена так же развита, как и в прототипе,
что благопри тно сказываетс на самом процессе. Однако отпадает необходимость в
специальной транспортировке жидкого сплава и исключаютс св занные с этим
технические трудности. Соблюдение режимного фактора (перепада давлени раствора в
отверсти х барботера) в за вл емых пределах, с одной стороны, обеспечивает дробление
Страница: 3
DE
RU 2 337 165 C2
5
10
15
20
25
струй раствора на мелкие капли на выходе из отверстий барботера, т.е. обеспечивает
высокую удельную поверхность галламы, а с другой, - преп тствует диспергированию
жидкого сплава в отработанном растворе при выходе капель на верхнюю границу раздела
фаз.
Галлама обогащаетс гранулированным алюминием в ходе процесса цементации в том
же реакционном объеме.
Примеры осуществлени способа
Галлий извлекали цементацией галламой алюмини из раствора, содержащего, г/л:
175,6 каустической щелочи, 0,30 галли и 0,15 п тиокиси ванади . Раствор с помощью
насоса прокачивали снизу через слой галламы алюмини , наход щейс в реакторе. Таким
образом осуществл лс за вл емый принцип барботировани галламы раствором.
Нагнетающий трубопровод был снабжен манометром. Регулирование давлени в
трубопроводе осуществл лось изменением числа оборотов ротора насоса. Максимальное
давление, создаваемое насосом - 0,15 МПа. В установке циркулировало 7 л раствора.
Высота столба галламы составила 150 мм. Отработанный раствор периодически отбирали
и анализировали на содержание галли и на основе этих данных рассчитывали извлечение
его из раствора.
Результаты опытов сведены в таблицу, из которой следует, что в за вл емом интервале
перепада давлени в отверсти х барботера (0,01-1 МПа) процесс цементации идет с
высокими дл данного раствора показател ми.
Снижение перепада давлени ниже 0,01 МПа приводило к струйному режиму истечени раствора из отверстий барботера и, как следствие, снижению поверхности межфазного
обмена, бесполезному «проскоку» раствора через галламу и снижению извлечени . При
увеличении перепада давлени свыше 1 МПа наблюдались диспергирование галли и
потери его за счет химического растворени (отрицательное извлечение в опыте 5).
Услови и результаты сравнительных опытов
№ опыта
Способ
1
За вл емый
2
30
3
4
5
35
40
45
На запредельные значени Перепад давлени в отверсти х барботера, МПа Извлечение галли по времени (от начала опыта), %
30 мин
60 мин
0,010
29,8
53,3
63,4
0,5
51,2
70,1
81,5
1,0
38,9
56,7
73,3
0,05
5,1
9,8
13,7
1,1
10,2
0
-6,8
Ни в одном из опытов не отмечено образование гидроксида алюмини , поскольку
предлагаемый способ исключает принудительную циркул цию галламы через систему
трубопроводов. Соответственно отсутствие циркул ционного насоса дл перекачки
галламы упрощает способ, делает более рациональной и компактной конструкцию любого
устройства дл его реализации.
Предлагаемый способ позвол ет оптимизировать массообмен процесса цементации
галли галламой алюмини , упростить устройства дл его осуществлени и сэкономить
производственные площади.
Формула изобретени Способ извлечени галли из щелочных галлийсодержащих растворов цементацией,
включающий обработку раствора жидким сплавом галли с алюминием, отличающийс тем, что обработку ведут путем введени под давлением галлийсодержащего раствора в
жидкий сплав галли с алюминием через барботер при перепаде давлени в отверсти х
барботера 0,01-1 МПа.
50
Страница: 4
CL
90 мин
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
185 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа