Способ рафинирования свинца от примесей

Способ рафинирования свинца от примесей

Реферат

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к очистке свинца от примесей сурьмы, олова, висмута, мышьяка, серебра.

Из анализа уровня техники известны способы рафинирования свинца, например:

1. Смирнов М.П. Рафинирование свинца и переработка полупродуктов. - М.: Металлургиздат, 1977, с.226-228, 280.

2. Делимарский Ю.К., Колотий А.А. Украинский химический журнал, 1960, т.26, 1, с.16-24.

3. Авт. свид. СССР 889727 "Способ рафинирования свинца от примесей", заявл. 21.03.80, заявка 2896568/22-08, опубл. 15.12.81 (Бюл. 46), МПК С 22 В 13/06.

Общим недостатком этих аналогов является неглубокая степень рафинирования свинца и его сплавов.

Наиболее близким заявляемому изобретению является способ рафинирования висмутистого свинца (Делимарский Ю.К., Зарубицкий О.Г. и др. Цветная металлургия, 1974, №15, с.23-25). Сущность прототипа заключается в очистке свинца посредством анодной поляризации в расплавленной эвтектической смеси PbCl₂ (18 мол.%) - ZnCl₂ (30 мол.%) - KCl (52 мол.%) с плотностью тока 0,38-0,40 А/см² в интервале температур 440-470°С.

Недостатками способа являются:

- использование дорогостоящего реагента ZnCl₂;

- недостаточная глубина очистки свинца;

- невысокая производительность процесса из-за низких плотностей тока;

- дополнительные энергозатраты в связи с необходимостью предварительной подготовки электролита.

Предлагаемым изобретением решается задача повышения степени очистки свинца от примесей, получение свинца, соответствующего маркам С0 C1, C1C (ГОСТ 3778-98) с одновременным уменьшением продолжительности процесса и без применения дорогостоящих реагентов.

Для достижения этого технического результата проводят электролиз расплава хлоридов калия и свинца, анодно поляризуя черновой свинец с плотностью тока 0,41-1,2 А/см² в интервале температур 480-700°С. При этом концентрация KCl составляет 30-50 моль %.

Сущность способа заключается в следующем.

Расплав свинца помещают в электролизер. Электролизер состоит из металлической емкости, футерованной изнутри цельнозалитым бетоном таким образом, чтобы разделить катодное и анодное пространство. Анодом служит черновой свинец, а катодом - графитовый электрод, расположенный над катодным пространством. В систему заливают расплав хлоридов калия и свинца и при наложении постоянного тока производят электролиз.

Способ опробован в опытно-промышленном масштабе на ОАО "Уралэлектромедь" и иллюстрируется примерами практического осуществления способа.

Производится очистка чернового свинца следующего состава, %: 0,0032 Ag; 0,018 Bi; 0,014 As; 0,005 Sn; 2,87 Sb. Расплав хлоридов свинца и калия в соотношении 50: 50 моль % помещают в электролизер и производят электрохимическое рафинирование при температуре 550°С, плотности тока 0,65 А/см² в течение 5 часов.

По окончании опыта электролит, анодный и катодный металлы вылили в отдельные изложницы и охладили. Содержание примесей в свинце после очистки определяют методом атомно-адсорбционного анализа.

Полученный свинец содержал, %: 0,0001 Ag; 0,0005 Bi; 0,0005 As; 0,0007 Sn; 0,015 Sb. Выход по току составил 99,9%, извлечение свинца из сплава 83%.

Результаты опытов по предлагаемому способу и прототипу приведены в таблице.

Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет получить свинец, соответствующий ГОСТ 3778-98.

Таблица
Примеси свинца	Исходное содержание примесей, %	Содержание примесей свинца после обработки по способам, %
		известному (прототип)	предлагаемому
Ag	0,0032	0,0003	0,0001
Bi	0,018	0,002	0,0005
As	0,014	0,002	0,0005
Sn	0,005	0,001	0,0007
Sb	2,87	0,1	0,015

1. Способ рафинирования чернового свинца от примесей, включающий электролиз расплава, содержащего хлориды калия и свинца анодной поляризацией, отличающийся тем, что анодную поляризацию чернового свинца проводят при плотности тока 0,41-1,2 А/см² в интервале температур 480-700°С.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что концентрация хлорида калия в расплаве составляет 30-50 мол.%.