Способ рафинирования свинца

Способ рафинирования свинца

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАМИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтсиик

Социалистических

Республик о901317 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.06.80 (2! ) 2937437/22-02 с прксоединеииект заявки М (23) Приоритет (51)М. Кд.

С 22 В 13/06

Гооудоротаапай комнтвт

СССР оо долам нзабретеннй н открьинй

Опубликовано 30,01.82. Бюллетень М 4

Дата опубликования описания 30.01.82 (53) УДК 669 443. .23 (088 8) Н. С. Крысенко, А. Г. Слал» В. И. Огородничук, К. К. Жаров, А. С. Коваленко, А. С. Коломиицев, . Ю. Ф. Громов и Н. П. Громова (72) Авторы изобретения

Запорожский индустриальный институт и Константиновскйй завод "Укрцинк" (71 ) Заявители (54) CHOCOB РАФИНИРОВАНИЯ СВИНЦА

- Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам рафинирования свинца.

Известен способ, в котором черновой свинец, полученный от переработки вторичного

Ю свинцового сырья, подвергают обезмеживанию ликвацией (грубое обезмеживание) путем снижения температуры расплава свинца с 600—

650 до 330 — 340 С с получением жирных шликеров, а затем при 330 — 340 С производят тонкое обеэмеживание путем вмешивания в расплавленный свинец элементарной серы. В получаемые шликеры переходит до, %: меди . 98—

99, мышьяка 65 — 70, сурьмы 5 — 7 и свинца 1012 от содержания их в рафинируемом сплаве tl1.

После удаления меди, свинец направляют на щелочное селективное рафинирование его от примесей олова и мышьяка.

Селективное щелочное рафинирование cmrца от примесей олова и мышьяка проводят следующим образом. Свинец в стальном котле нагревают до 470 — 520 С, устанавливают рафи,нировочный аппарат, например аппарат Гарисса, в реактор которого загружают смесь из

NaOH 75,0% и NaC I 25,0%.При перекачивании свинца через щелочную смесь происходит окисление . олова и мышьяка до соответствующих окислов, которые хорошо растворяются в реакционной смеси с образованием щелочных оловосодержащих плавов. Эти ллавы содержат,%: Sn 10,0—

220, Sb 10 — 15, As 05 — 07 и Pb 20 — 25 и направляются на переработку с целью извлечения из них олова гидрометаллургическим методом.

В очищенный от примесей свинец добавляют расчетное количество сурьмы и готовят свинцово-сурьмянистый сплав, пригодный для изготовления аккумуляторов.

)мелочные оловосодержащие плавы растворяют в конденсате и1ти в катионированной воде с целью перевода в раствор олова в виде станната или станнита натрия и соответственно щелочи. Частично в раствор переходят мышьяк, сурьма и свинец.

Для получения товарного олова растворы подвергают электролизу, предварительно очистив их от примесей сурьмы, свинца и мышьяка..Как

/ показывает практика, щелочные оловосодержащие растворы удовлетворительно очишаются извест901317

4 ром вельц — печей при 3 — 5-й-кратном расходе металлического железа клинкера по отношению к содержанию мышьяка. в свинце.

Способ рафинирования свинца осуществляется следующим образом.

Черновой свинец, полученный на шахтной пе. чи, в твердом или расплавленном виде направ.ляют в стальной котел грубого обезмеживания, где его расплавляют и нагревают до 600 — 650 С, На котел устанавливают мешалку и в расплав вмешивают расчетное количество (по отношению к мышьяку) клинкера или магнитной фракции его, содержащих металлическое железо. При перемешивании происхоцит взаимодействие металлического железа с мышьяком, содержащимся в рафинируемом свинце, и мышьяк в виде интерметаллида выводится из свинца в шликеры (съемы), которые периодически снимаются с поверхности расплава. В клинкере или магнитной фракции его содержатся кроме металлического железа, сернистое железо, сульфид кальция, медь и углерод.

Сульфиды железа и кальция в процессе рафинирования свинца от меди выполняют роль сульфидизаторов последней и этим способствуют снижению содержания свинца в получаемых шликерах.

Медь, содержащаяся в клинкере или магнитной фракции его, переходит в шликеры и повышает содержание последней в них, что желательно.

Углерод, содержащийся в клинкере .или в магнитной фракции его, будет препятствовать окислению свинца, а также таких ценных примесей, как олово и сурьма, и также способствует повышению извлечения их в рафинируемый металл, т. е. уменьшаются безвозвратные потери свинца, сурьмы и особенно олова, содержащихся в рафинируемом сплаве в больших количествах.

Для испытаний берут рядовой клинкер вельцпечи., Химический состав клинкера показан в табл. 1 °

Таблица 1

Zn РЬ

Содержание, 9о

Си 0 Гачев

t живается автоматически. По достижении заданной температуры включается мешалка (130 об/мин), и в расплав подают измельченный до 1,0 мм рядовой клинкер вельд-печи. Расход реагента берут в пределах от 1 0 до 5,0-кратного (по Fe в клинкере) от содержания мышьяка в рафинируемом свинце. Нижний расход ными методами от сурьмы и свинца и неудовлетворительно — от примеси мышьяка (il

Такое поведение мышьяка вызывает необходимость проведения дополнительных операций обработки станнатных растворов, например при обработке их оловянной губкой не добиваются удовлетворительных результатов по 1лубине очистки растворов от этой примеси.

Не разработан способ очистки "таннатных растворов от мышьяка, в которых содержится более 100 г/л NaOH, не снижая в них содержания олова.

Наиболее близким к предлагаемому по техническому решению является способ рафинирования свинца, включающий расплавление его, обезмеживание и обработку железосодержащим материалом. Согласно этому способу в расплавленный и нагретый до 420чС свинец вмешивают железный порошок в количестве 2,0% от веса металла, и мышьяк в виде интерметаллидов с металлическим железом переходит в сьемы, которые удаляются с поверхности расплава. Свинец получают с желаемым -содержанием мышьяка, Недостатками известного способа рафинирования свинца от мышьяка являются применение в больших количествах дорогостоящего железного порошка, большая длительность процесса из-за низкой температуры процесса, Зт в процесс рафинирования свинца от примесеи вводится дополнительная операция, что связано с получением свинецсодержащих дроссов, чтб в свою очередь ведет к снижению извлечения свинца из сырья в товарный металл.

Цель изобретения — повышение степени рафинирования и извлечения тяжелых цветных металлов.

Поставленная цель достигается тем, что в способе рафинирования свинца, включающем расплавление его, обезмеживание и обработку

40 расплава железосодержащим материалом, при обеэмеживании расплав обрабатывают клинке0,79 0,33 2,8 28,4 13,3

Рафинированию подвергают черновой свинец следующего состава,%: РЬ 92,7, Си 1,54, Sb 3,3, Sn 1,1 и As 0,53.

В стальном котле расплавляют и нагревыбт до 650 С 1,5 кг свинца, Перемешивание расплава прдводят механической мешалкой, выполненной из титана Температура в котле подпер8 ИО $10 А1> Оз С

8,7 5,8 . 21,1 7,8 16,3

901317

Таблица 2,Степень извлечения

As из свинцового сплава, %

Расход Fe Содержание As клинкера, в рафинированном кратность свинцовом сплаве,%

Содержание

As в исходном свинцовом сплаве,%

Опыт

Известная технология

65,0

0,28

0,53

57,0

0,34

0,53

0,31

61,0

0,53

61,0

Среднее

Предлагаемая

73,0

0,27

0,53

1,0

60,0

0,32

0,53

68,0

0,31

0,53

63,3

Среднее

83,0

0,17

3,0

0,53

3,0

70,0

0,21

0,53

3,0

84,0

0,61

0,53

79,0

0,53.

91,0

5,0

0,09

5,0

93,0

0,07

0,53

0,53

92,0

0,08

5,0

Среднее 92,0

5 клинкера берут из того расчета, что в этом случае наблюдается ощутимое рафинирование свинца от мышьяка. При 5-кратном расходе металлического железа клинкера, как показывают предварительные опыты, получаются наилучшие результаты по удалению мышьяка из свинца. В данных опытах контролируют иоведеиие мышьяка при рафинировании свинца.

Расплав с добавкой клинкера при 650 С выдерживают в течение 1 ч при перемешивании,10 после чего расплав охлаждают до 340 С, выдерживают при этой температуре в течение

2 ч и затем снимают шпикеры.

Результаты рафинирования свинца от мышьяка клинкером вальц-печи (при 650 С). 15

Из данных таблицы видно, что по существующей технологии из рафинируемого свинца в шликеры переходит в среднем 61,0% мышьяка.

Добавка порции клинкера.;содержащей 1-кратное количество металлического железа по отношению к мышьяку в расплаве, несколько повышает переход мышьяка из свинца в шликеры (63,0%), но достаточно полно мышьяк переходит в шликеры только при 5-кратном расходе металлического железа (92,0%) . Дальнейшее увеличение расхода клинкера, т. е. при расходе . металлического железа более 5-кратного, к существенному улучшению выделенная мышьяка из свинца не приводит, но несколько увеличивает выход медных шликеров.

901317

Составитель В. Красина

Техред С.Мигунова

Корректор М Пожо

Редьктор С. Крупенина

Подписное

25 Тираж 656

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11035, Москва, Ж-35, Раушская наб.„д. 4/5.

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Из полученных результатов исследований следует, что удовлетворительные результаты по удалению мышьяка иэ свинца получаются при 3-4-5-кратном расходе металлического железа клинкера по отношению к содержанию мышьяка в свинце. В этом случае иэ свинца удаляется 72,0 — 92,0% мышьяка. При.последующем селективном рафинировании чернового свинца, не содержащего мышьяка или содержащего его в небольших количествах, по- >р лучаются щелочные оловосадержащие сплавы с пониженным содержанием мышьяка, переработка которых позволяет получать марочное олово.

Использование способа рафинирования свинца1ч в производстве позволяет упростить технологию переработки оловосодержащих сплавов в части очистки оловосодержащих растворов от примесей, особенно от мышьяка, повысить извлечение олова в товарную продукцию из ще- 2В лощых сплавов, повысить извлечение тяжелых цветных металлов при переработке как пер вичного, так и вторичного свинцового сырья.

Формула изобретения

Способ рафинирования свинца, включающий расплавление его, обезмежичание и обработку расплава желеэосодержащим материалом, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повы-. шения степени рафинирования и извлечения тяжелых цветных металлов, при обезмеживании расплав обрабатывают клинкером вельц-печи при 3-4-5-кратном расходе металлического железа клинкера по отношению к содержанию мышьяка в свинце.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Смирнов И. В., Лоскутов Ф. М. Медные шликеры и способы и переработки.— Бюлл.

ЦИИН, "Цветная металлургия", 1958, Ne 12, с. 21-26.

2. Федоров Ю. П., Крысенко Н. С. Очистка растворов станната натрия от примесей.—

"Цветные металлы", 1966, Н 4, с. 39 — 41.

3. Патент Японии М 52-39375, кл. 10 P 3 (С 22 В 13/06) 1977.