197946. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fémkezelésre használható takaró-tisztító vagy hőkezelő sók előállítására
197946 3 a szokásos sókeverékeknél lényegesen stabilabb, a felhasználási körülményeknek jóval ellenállóbb terméket kapunk. Kongruens módon olvadó vegyületnek nevezzük azokat az anyagokat, amelyek olvadáspontja általában nagyobb, mint komponenseik bármilyen más arányú keverékeinek olvadáspontja, és olvadáskor szilárd és folyékony fázisuk összetétele azonos. Szakirodalomban használatos a disztektikus elegy, disztektikum kifejezés is ugyanerre a fogalomra. A találmányunk szerinti eljárás alumíniumipari hulladékfémek visszanyerésre, fémolvadék kezelésére, valamint alumínium- és acélipari sófürdős kemencékben használható sók előállítási eljárását az jellemzi, hogy két Vagy három kristályos alkáli és/vagy alkáliföldfém sót és/vagy alumínium sót, amelyek 1—3 tömeg% tapadónedvességet és ugyanannyi szennyeződést tartalmaznak, szárítás és/vagy kristályvízmentesítés előtt vagy után az eutektikus vagy vegyületképződéshez szükséges sztöchiometrikus arányban összekeverünk, és a keveréket az eutektikum, illetve vegyületképződéshez szükséges hőmérsékletnél 20—30°C fokkal magasabb hőmérsékletre hevítjük 20—35°C/perc fűtési sebességgel, majd az olvadékot 3—5 perc alatt 20—35°C-ra hütjük. A találmány egy előnyös kiviteli módját az jellemzi, hogy a kristályos alkáli és/vagy alkáliföldfém sók halogenidek és/vagy szulfátok. A találmány szerinti eljárás más kiviteli módját az jellemzi, hogy a takaró-tisztító vagy hőkezelő sók előállítása során alumíniumsóként fluoridokat alkalmazunk. A találmány szerinti eljáráshoz nagytisztaságú kiindulási anyagokat használunk. A kiindulási anyagok legfeljebb 1—3 tömeg% tapadónedvességet, ugyanannyi szennyezést tartalmazhatnak, előnyösen azonban ennél is tisztább, legfeljebb 0,5 tömeg% szennyezést tartalmazó anyagokat használunk. A nagyobb mértékű szennyezés ugyanis már hátrányosan befolyásolná a termék összetételét és fizikai, illetve kémiai tulajdonságait. Szennyezés alatt bármely olyan — két vagy három alkotón kívül — anyago/ka/t értünk, amely/ek/ a szokásos technikai tisztaságú sók kinyerése, előállítása során az anyagban marad/nak/. Nem zárjuk ki viszont azt, hogy valamelyik komponens ismert mennyiségben kristályvíztartalommal rendelkezzen. Erre több példát is bemutatunk. (A kristályvizet tartalmazó vegyületek ugyanis stabilabbak, könnyebben beszerezhetőek megfelelő tisztaságban, mint ugyanazon vegyület kristályvíztelenített formája). A termék előállításához olyan sókat választunk ki, amelyek adott összetételű eutektikus keveréke vagy kongruens módon olvadó vegyülete a fémkezelés hőmérsékletén megolvad, de nem bomlik. Tapasztalatunk szerint minden hőkezelési hőmérséklethez könnyen találhatunk megfelelő fémkezelő só előállításához alkalmas komponenseket. 4' Ezek többnyire alkáli fémek és alkáliföldfémek vegyületei, de választhatjuk más fémek vegyületeit is. Előnyösnek találtuk az azonos anionokkal rendelkező kiindulási vegyületek felhasználását, és ezek közül is azokét, amelyek anionként halogenid iont tartalmaznak. A kiindulási keverék minőségi összetételét befolyásolja a termék rendeltetése is. így például abban az esetben, ha nagyobb magnéziumtartalmú alumíniumötvözet-olvadék kezeléséhez készítünk takaró-tisztító sót, célszerű a nátrium-vegyületeket elhagyni a kiindulási anyagok közül. Ilyenkor előnyösebb alkáli íöfdfém-halogenideket és nátriumtól eltérő alkáli fémek halogenidjeit választani a kiindulási sókeverék összeállításához. Alumíniumhulladék-olvasztásná! az olvadt alumínium és a sóömledék közötti alacsony határfelületi feszültség (nedvesítés) biztosítására a sókeverék fluoridot is kell tartalmazzon. A kiindulási anyagok mennyiségi arányát az eutektikus vagy kongruens olvadásponthoz tartozó, szakirodalomban (pl. B.G. Korsunov és társai: „Diagrammi plavkosztyi hloridnih szisztem" Himija, Leningrád; 1972) fellelhető, állapotábráról leolvasható összetétel szabja meg. Ennek biztosítására a kiindulási anyagokat igen pontosan mérjük össze, számításba véve szennyezéseik mennyiségét és víztartalmukat is. A kiindulási anyagok különféle jellegű víztartalmát (tapadó nedvesség, kristályvíz) eltávolíthatjuk a bemérés előtt vagy után. A kiindulási anyagok megfelelő arányú keverékét az eutektikus, illetve kongruens olvadáspont fölötti, azt mintegy 20—35°C-kal meghaladó hőmérsékletre melegítjük. Célszerűen úgy járunk el, hogy előzetesen megvizsgáljuk a kiindulási anyagok viselkedését felmelegítés közben, különös tekintettel a kötött víz eltávozására és az anyagok esetleges hidrolízisére, és/vagy termikus bomlására. E célból előnyösen derivatográfiás vizsgálatnak vetjük alá a kiindulási anyagokat. A keveréket azután a vizsgálati tapasztalatoknak megfelelően programozott fűtéssel melegítjük fel, hogy biztosítsuk a víztartalom minél tökéletesebb eltávozását, megakadályozva hidrolízis-termékek keletkezését. A kristályvíz eltávozása után célszerű a hőmérsékletet gyorsan, legalább 20°C/perc sebességgel növelni. A kiinduló anyagok nem kívánatos hidrolízis vagy egyéb reakcióinak megakadályozására eljárhatunk úgy is, hogy a műveleteket megfelelő védőgáz, vagy sósav atmoszférában végezzük. Előnyös a hőátadás javítására a kiinduló anyagokat a felfűtés közben keverni. A keverék megolvasztására bármilyen szokásos berendezést használhatunk, így például grafit tégelyt vagy zománcozott tégelyt, amelyet programozható fűtésű kemencébe helyezünk, de használhatunk például programozható fűtésű forgó dobkemencét is. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
