ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Обработка чистых металлов после электролиза из "Электролиз в гидрометаллургии" Чистые металлы, полученные на катоде, часто содержат серу (из сульфатных растворов), углерод и неизменно кислород в виде кристаллизационной воды, захваченной вместе с солями раствора порами осадка, включениями основных солей и гидроокисей. Кроме того, многие металлы растворяют газообразный водород. [c.587] Эти примеси удаляют разными способами. От водорода освобождаются нагреванием металла до высоких температур в вакууме или при вакуумной переплавке. [c.587] Многие металлы очищают переплавкой в вакууме, например медь при переплавке в вакууме в тиглях из чистейшего графита освобождается от кислорода. [c.589] Дальнейшую очистку от ряда примесей, содержащихся в металлах, осуществляют посредством диффузионной (зонной) плавки. Сущность ее заключается в следующем металл наплавляют в лодочку или в противень шириной от 20 до 300 мм, длиной 200—500 мм. Материал лодочки или противней подбирают с расчетом не загрязнить металл (чистый графит, кварц, глинозем). Над поверхностью металла на расстоянии 5—10 мм помещают несколько поперечных нагревательных стержней из сили-та, угля, вольфрама, молибдена (применение последних трех требует защитной газовой среды). Для более труднорасплавляе-мых металлов применяют высокочастотный нагрев. Расстояние между нагревателями от 100—500 мм. Кюветы или противни продвигают под стержнями оо скоростью 20—160 мм/час и быстро возвращают обратно. Для очистки металла делают 10— 100 проходов. Чаще всего нагреватели и кюветы или противни помещают в кожух, наполненный нейтральным газом, либо в трубки, из которых выкачивают воздух. В этом случае нагрев осуществляют извне посредством контуров высокой частоты. [c.589] Процесс очистки основан на том, что из зоны расплавленного металла в первую очередь начинает кристаллизоваться наиболее тугоплавкий состав. Обычно этой фазой являются кристаллы чистого металла, а в легкоплавкой концентрируются все примеси. Легкоплавкий сплав, обогащенный примесями, собирают в торцовой части слитка. [c.589] Схема кристаллизации показана на рис. 272. Если примесь П образуют с основным металлом А твердый раствор ЛЯ, то в этом случае кристаллизация при медленной остывании пойдет по схеме, показанной на рис. 272. Если состав сплава отвечает точке N, то в начале кристаллизации будут выделяться кристаллы твердого раствора, отвечающие точке N. По мере выделения сплава, богатого компонентом А, состав жидкой фазы и его температура кристаллизации будут меняться по линии ликвидуса, а состав твердой фазы — по линии солидуса. Повторные расплавления и кристаллизация сблизят состав сплава N с исходным чистым компонентом А. [c.589] Если два компонента дают эвтектику, то вначале из расплава кристаллизуется фаза Л (см. рис. 272, б). По мере обогащения компонентом П состав жидкой фазы приходит к составу эвтектики, которая в конечном счете и кристаллизуется. [c.589] Методом зонной плавки удается снизить содержание примесей в электролитических металлах еще на несколько порядков. [c.589] Однако не всегда зонная пла1вка эффективна. Сплавы, характеризуемые диаграммой плавкости, показанной на рис. 272, в, недоступны зонной очистке. [c.590] Чем чище металл, поступающий на очистку зонной плавкой, тем выше эффект очистки. В этом отношении металлы высокой чистоты, полученные электролизом, представляют собой ценный исходный матер Иал для зонной плавки. [c.590] Вернуться к основной статье