Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

1.4.5. Удаление остаточного мышьяка с марганцем

Проблема безопасного вывода остаточного мышьяка из олова решается связыванием мышьяка в тугоплавкое интерметаллическое соединение с марганцем. Марганец оказался более практичным с точки зрения доступности приготовления лигатуры для обеспечения дозировки. Для связывания растворенного остаточного мышьяка вместо алюминия использован марганец, который образует более тугоплавкие соединения с температурой плавления Mn2As (1029 °С), MnAs (925 °С), чем мышьяк с оловом AsSn (605 °С) [47]. Однако марганец также образует тугоплавкие соединения с оловом MnSn2 (548 °С), Mn2Sn (897 °С) и Mn3Sn (989 °С) [48]. На основе этих сведений предложен способ удаления остаточного мышьяка связыванием его с марганцем [49]. При остаточном содержании мышьяка 0,04–0,2 % в расплавленное олово предложено вмешивать марганец-оловянную лигатуру при температуре 340–600 °С с последующей центробежной фильтрацией расплава через сыпучий материал. Однако, оказалось для получения кондиционного содержания мышьяка в олове обнаруживается не постоянные результаты центробежной фильтрации, зависящие от расхода марганца и температуры ее вмешивания.

Для снижения выхода олова в съемы авторами [50] предложено вмешивать в металл марганцевый сплав до соотношения марганца к мышьяку 0,5–0,9 и затем вмешивать при температуре 280–320 °С древесные опилки с последующей фильтрацией. Более устойчивые результаты получены по варианту, когда рафинируемый металл покрывают древесными опилками и вмешивают марганцевый сплав вначале до соотношения марганца к мышьяку 0,5–0,9, а на конечной стадии рафинирования до соотношения 1,5–2,0.

Для удаления остаточного мышьяка расплавленное олово загружалась SnMn лигатура с содержанием 6,5 %Mn при температуре 350 °С до разных соотношений Mn/As (табл. 1.16).

Таблица 1.16

Влияние расхода марганца на выход марганец-мышьяковой пены

Процент As в металле

Расход Mn

Выход пены, %

Содержание в пене, %

Процент очистки от As

Процент As в металле

Выход

Sn/(As + Mn)

весовой

атомный

As

Mn

1

0,35

0,4

0,55

6,45

1,6

0,64

30,1

0,26

43,67

2

0,33

0,6

0,82

5,7

2,9

1,76

52,3

0,16

20,27

3

0,29

0,8

1,09

6,4

3,5

3,08

80,1

0,06

14,18

4

0,3

1

1,36

7,21

3,8

3,86

95,2

0,015

12,07

5

0,32

1,1

1,5

9,2

3,2

3,57

97,3

0,009

13,76

6

0,31

1,3

1,77

10,9

2,7

3,46

98,9

0,004

15,34

7

0,34

1,5

2,05

15,6

2

3,01

99,3

0,003

18,93

Результаты в табл. 1.16 показывают, что кондиционное содержание мышьяка в отрафинированном олове достигается при весовом относительном расходе марганца (Mn/As)ves = 1 или (Mn/As)at = 1,36. Но при таком расходе марганца мышьяковые соединения выделяются в виде плохо фильтруемой пены, но легко отделяются с поверхносного слоя.

1_26.tif

Рис. 1.26. Влияние удельного весового расхода марганца на выход пены

Рисунок 1.26 показывает, что при удельном расходе на единицу содержания мышьяка Mn/As > 1 выход пены увеличивается, но снижаются потери (выход по отношению удаляемому количеству мышьяка) олова с пеной. Это свидетельствует о том что мышьяк связан марганцем. В этих условиях пена лучше отделяется, чем фильтруется.


Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074