Брикетирование, плавка и рафинирование кадмия
Катодный листовой кадмий в виде рулонов поступает на плавку непосредственно после промывки. Электролитический порошок кадмия, а также кадмий, получаемый из растворов методом цементации, предварительно брикетируют. Изготовление брикетов производят на гидравлических брикитировочных процессах усилием 1000-2500 кН. Перед брикетированием исходный материал тщательно отмывают от остатков кислоты, сульфатов или раствора.
Важным показателем качества брикетов является их плотность. Хорошие брикеты имеют плотность 6,7-7,0 г/см3. При такой плотности влажность брикетов не превышает 3%, а выход кадмия в чушковый металл при их переплавке получается удовлетворительный. Брикеты хранят под слоем воды.
Переплавку катодного кадмия и брикетов осуществляют в стальных котлах с электрообогревом емкостью 5-6 т. Вначале в котле расплавляют смесь свежей и оборотной щелочи (едкий натр) в количестве 200-300 кг. По достижении температуры расплава 450-460° С начинают загружать в котел кадмий. После окончания загрузки с поверхности расплавленного металла снимают всю отработанную щелочь, загружают 60-70 кг свежей и включают механизм перемешивания. При этом происходит глубокое рафинирование кадмия от цинка с образованием цинката натрия. Перемешивание продолжают в течение 1,5 ч, после чего мешалку останавливают и с поверхности металла снимают щелочные дроссы. Таким образом, операцию рафинирования кадмия от цинка совмещают с его переплавкой. Щелочные дроссы первых съемов направляют на регенерацию щелочи, а дроссы последних съемов являются оборотными.
Рафинирование кадмия от никеля производят в следующем порядке. После снятия щелочных дроссов на поверхность металла загружают 30-35 кг хлористого аммония и начинают повышать температуру до 700° С постепенно в течение 4-5 ч. По достижении температуры 680-700° С в расплавленную ванну задают металлический алюминий. Как только вся поверхность ванны покроется расплавленным алюминием, включают мешалку. Перемешивание длится 15-20 мин. Затем прекращают работу мешалки и котел охлаждают до 350° С. При этой температуре с поверхности ванны специальной ложкой снимают никель - алюминиевые дроссы, которые разливают в изложницы.
После снятия дроссов температуру в котле снова повышают до 420-440° С и на ванну загружают 100-120 кг щелочи для удаления остатков алюминия. Через 2-3 ч щелочной дросс, содержащий алюминий, тщательно снимают с поверхности ванны. На одном из отечественных заводов рафинирование кадмия от никеля производят с применением лигатуры Al-Zn-Cd, составленной в соотношении 1:4:75. Температура процесса при этом способе составляет 460° С.
Для рафинирования кадмия от таллия в котел загружают хлористый аммоний и температуру в нем повышают до 500-520° С. Затем включают мешалку. По ходу операции рафинирования дросс снимают и загружают новые порции хлористого аммония. Операцию рафинирования кадмия от таллия контролируют спектральным методом. По окончании всех операций рафинирования с поверхности металла тщательно снимают остатки дроссов и на ванну загружают небольшое количество свежей щелочи для создания защитного слоя.
Разливку кадмия производят в специальные изложницы на разливочной машине. При разливке на поверхность расплавленного металла в изложницах насыпают тонко измельченный хлористый аммоний для предупреждения образования пленки окислов. Чушки металла обрабатывают подкисленной водой и очищают металлическими щетками. Качество металлического кадмия должно удовлетворять требованиям ГОСТ 1467-67. На некоторых заводах из расплавленного и очищенного от примесей кадмия отливают различные изделия и полуфабрикаты.