metalurgia015

Rys. 2.14. Urządzenie do rafinowania aluminium i jego stopów (strzałkami oznaczono kierunek przepływu metalu): 1 - elektryczny oporowy piec tyglowy, 2 - tygiel z przegrodą, 3 - ceramiczne złoże filtrujące. 4 - rynna spustowa

Wibracja i ultradźwięki, podobnie jak mieszanie, nje stanowią samodzielnego czynnika wywołującego desorpcje zanieczyszczeń z metalu. Jednak przesycenie "ciekłego metalu bez dodatkowych czynników może spowodować tak powolny proces desorpcji zanieczyszczeń, że jego praktyczny efekt będzie niezauważalny. Wibracja i ultradźwięki są czynnikami tak bardzo przyspieszającymi proces^^że sprawiają wrażenie samodzielnego czynnika rafinującego,

2.4.2. Chemiczne metody rafinacji

Metody te polegają na wprowadzeniu do metalu substancji rafinującej, która reaguje z zanieczyszczeniem. Produkt tej reakcji .powinien być nierozpuszczalny wjTifiialii, gdyż dzięki temu przejdzie do żużla lub atmosfery. Oczywiście, większość reakcji rafinacyjnych można traktować jako odwracalne. O tym, czy taka reakcja będzie przebiegać w kierunku efektu rafinacyjnego czy odwrotnie, decyduje stan równowagi pomiędzy substratami i produktami reakcji. Stan ten można określić na podstawie znajomości stałej równowagi reakcji K, wynikającej z prawa działania mas. Jeżeli zachodzi reakcja:

aA + bB <— > cC + dD,

gdzie: a, b, c, d - liczba moli substancji A, B, C, D, to stałą K tej reakcji dla roztworów idealnych określa stosunek:

pa pi b ⁹

gdzie: C_A, C_B, C_c, C_D - stężenie substancji A, B, C, D w roztworze.

Wartość rzeczywista podanego wyżej stosunku decyduje o kierunku przebiegu reakcji. Ghcąc^temj^yy^ać^itzębjeg reakcji w poj^danym kierunku, można zmieniać:

-    stężenie .substratów hih produktów reakcji

-    warunki fizyczne, w których jest prowadzony zabiegRafinacji, takie jak tem-

peratura lub ciśniepie    ~    '    '

Do oceny wpływu powyższych czynników na kierunek przebiegu reakcji można się posłużyć zasadą przekory Le Chateliera.

Chemiczna rafinacja żużlowa

W metodzie tej rafinator wprowadza się do żużla. Zgodnie z prawem podziału Nemsta przechodzi on do metalu, tworząc z nim roztwór. Tam reaguje z zanieczyszczeniem. W wyniku jeakcii powstaje związek zawierający zanieczyszćzenTe-. ąierozpuszczalny w metalu. Jeśli związek ten w warunkach rafinacji jest w stanie ciekłym lub stałym - przechodzi do żużla, jeśli w stanie gazowym - przechodzi do atmosfery. Schemat chemicznej rafinacji żużlowej przedstawiono na rysunku 2.15.

Rys. 2.15. Schemat przebiegu chemicznej rafina- Rys. 2.16. Schemat przebiegu chemicznej cji żużlowej: R - rafinator, Z - zanieczyszczenie rafinacji gazowej: R - rafinator, Me - metal,

Z - zanieczyszczenie

Za pomocą chemicznej rafinacji żużlowej można usunąć wszystkie pierwiastki bardziej aktywne w stosunku do rafinatora niż metal rafinowany, stąd duża skala zastosowań tej metody do utleniania zanieczyszczeń tlenem zawartym w tlenkach wprowadzonych do żużla.

Chemiczna rafinacja gazowa

Chemiczna rafinacja gazowa polega na przedmuchiwaniu metalu gazem aktywnym w stosunku do zanieczyszczenia. Rafinator można wprowadzać za pomocą lancy lub rafinatorów musujących w sposób opisany w podrozdziale 2.4.1 j pokazany na rysunkach 2.9 i 2.10. Gaz rafinujący reaguje z rafinowanym metalom, a powstały związek rozpuszcza się w tym metalu. Tam następuje reakcja / zanieczyszczeniem, w wyniku której powstaje związek nierozpuszczalny w mota Iii i przechodzący do żużla lub atmosfery. Proces ten przedstawiono schematycznie na rysunku 2.16. Jest on często stosowany do usuwania zaniec^s^ęji ^inolttlu.łnNitttZ utlenianie i chlorowanie.