СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ СЕРЕБРА ИЗ СВИНЦОВО-ОЛОВЯННЫХ СПЛАВОВ

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ СЕРЕБРА ИЗ СВИНЦОВО-ОЛОВЯННЫХ СПЛАВОВ


RU (11) 2154688 (13) C1

(51) 7 C22B11/02, C22B9/10 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 99104663/02 
(22) Дата подачи заявки: 1999.03.01 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1999.03.01 
(45) Опубликовано: 2000.08.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: АБДЕЕВ М.А. и др. Современные способы переработки свинцово- цинковых руд и концентратов. - М.: Металлургия, 1964, с.218- 220. RU 2099434 C1, 20.12.1997. RU 2094504 C1, 27.10.1997. RU 2114203 C1, 27.06.1998. SU 1244199 A1, 15.07.1986. US 4410361, 18.10.1983. 
(71) Заявитель(и): Институт металлургии Уральского отделения РАН 
(72) Автор(ы): Чумарев В.М.; Шолохов В.М.; Носков В.Д.; Орлов А.Ф.; Шашмурин В.А. 
(73) Патентообладатель(и): Институт металлургии Уральского отделения РАН 
Адрес для переписки: 620016, г.Екатеринбург, ул. Амундсена 101, ИМЕТ УрО РАН, зав. патентным отделом Сандлер Л.А. 

(54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ СЕРЕБРА ИЗ СВИНЦОВО-ОЛОВЯННЫХ СПЛАВОВ 

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при рафинировании свинцово-оловянных сплавов. Свинцово-оловянные сплавы обрабатывают цинком. После введения цинка сплавы обрабатывают элементарной серой в количестве 1 - 5% от массы сплава, что обеспечивает образование сульфидного цинк-серебряного съема. Способ позволяет обеспечить извлечение серебра из свинцово-оловянных сплавов до 99% и без вовлечения дополнительного количества драгметаллов организовать производство серебряных припоев. 3 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к технологии производства свинцово-оловянных припоев, и может быть использовано при рафинировании свинцово-оловянных сплавов.

Известны способы извлечения серебра из черного свинца путем экстракции при температурах 330-350oC металлическим цинком [1]. Использование этих способов для извлечения серебра из свинцово-оловянных сплавов не дает положительных результатов, т.к. в присутствии олова система свинец-олово-цинк не имеет областей расслаивания.

Применительно к оловосодержащим сплавам на основе свинца предложены способы, предусматривающие обработку при температурах 750-950oC расплавами хлоридов и сульфатов щелочных, щелочноземельных металлов [2].

Недостатками этих способов является низкое извлечение серебра (30-40%), невозможность осуществления процесса в известных рафинировочных аппаратах и необходимость организации гидрохимической переработки серебросодержащих шлаков.

В качестве прототипа принят способ обработки сплавов цинком, известный под названием процесса Паркесса [3]. В свинецсодержащий расплав вмешивают металлический цинк или свинцово-цинковую лигатуру при температуре 330-350oC. При этом образуются интерметаллиды цинк-серебро, которые вследствие расслаивания системы свинец-цинк-серебро переходят в поверхностный слой свинца в виде так называемой серебристой пены. Пену снимают с поверхности и направляют на переработку.

Однако способ-прототип не обеспечивает извлечения заметных количеств серебра из сплавов свинец-олово. Это вызвано тем, что в присутствии 5% и более олова в свинце система свинец-олово-цинк-серебро не расслаивается. Проблема усугубляется тем, что в реальных свинцово-оловянных сплавах (припоях), производимых, например, на заводе "Рязцветмет", содержание серебра не превышает 400 г/т, т.е. на порядок меньше, чем в черновом свинце. Таким образом, способ-прототип не может быть использован для извлечения серебра из свинцово-оловянных сплавов (припоев).

Задачей настоящего изобретения является перевод серебра в съемы рафинирования в процессе обработки свинцово-оловянных сплавов цинком.

Поставленная задача достигается тем, что в известном способе извлечения серебра из свинцово-оловянных сплавов, включающем обработку их цинком, согласно изобретению после введения цинка сплавы обрабатывают элементарной серой в количестве 1-5% от массы сплава.

Способ осуществляют следующим образом.

В свинцово-оловянный сплав, находящийся при температуре 330-600oC в рафинировочном котле, вмешивают металлический цинк или свинцово-цинковую лигатуру. Количество вводимого цинка 1-5% от массы сплава. В ходе этой операции расплав приобретает микронеоднородность, вызванную образованием микрогруппировок цинк-серебро. Однако присутствие в сплаве олова не позволяет выделиться серебросодержащей цинковой фазе в виде самостоятельного продукта. После растворения цинка сплав обрабатывают элементарной серой в количестве 1-5%, т.е. достаточном для связывания цинка в сульфид цинка. На этой стадии происходит не только сульфидирование введенного в свинцово-оловянный сплав цинка и связанного с ним серебра, но и выделение в самостоятельную не смешивающуюся со сплавом фазу - кристаллический сульфидный цинк-серебряный съем. Серебряный съем удаляют с поверхности свинцово-оловянного сплава механическим способом или центрифугированием. В последнем случае сплав после введения серы пропускают через центрифугу, в которой происходит отделение кристаллического съема от жидкого свинцово-оловянного сплава. В сульфидный цинк-серебряный съем переходит некоторое количество свинца и олова. Содержание серебра в цинк-серебряном съеме в 20-30 раз больше, чем в исходном сплаве.

Серебро из съемов может быть извлечено одним из известных способов, например окислительно-восстановительной плавкой на серебряный припой.

В процессе окислительно-восстановительной плавки из съемов удаляются сера в виде сернистого ангидрида, цинк и частично свинец и олово. За счет этого происходит обогащение серебром образующегося при плавке припоя.

Новым в предложенном техническом решении является последующая за введением цинка обработка сплава элементарной серой, обеспечивающая образование сульфидного цинк-серебряного съема.

Отличительным признаком предложенного решения является последовательная обработка свинцово-оловянного сплава цинком и элементарной серой и отделение серебросодержащего цинк-сульфидного съема.

Приемы последовательной обработки сплавов цинком и серой и удаление цинк-сульфидных съемов не обнаружены нами в патентной и научно-технической литературе.

Предложенный способ испытан и проверен в лабораторных условиях.

Пример 1. В 500 г чернового свинцово-оловянного сплава, содержащего 25,0% олова, 0,5% меди, 3% сурьмы, 0,1% никеля, 0,6% железа, 320 г/т серебра, остальное - свинец, путем вмешивания и при температуре 350-400oC ввели от 5 до 20 г (т.е. от 1 до 4 мас.%) металлического цинка. Продолжительность растворения цинка 35-65 мин. После растворения цинка не произошло расслаивания и образования серебросодержащего съема - серебристой пены.

Затем при этой же температуре образовавшийся цинкосодержащий сплав обработали 15-25 г (3-5% от массы сплава) элементарной серой, которую вмешивали в расплав в течение 20-40 мин. После обработки сплава серой на поверхности сплава образовался сухой цинк-серебряный сульфидный съем. Выход съема составил от 2 до 6% от массы исходного чернового свинцово-оловянного сплава. Содержание серебра в съемах 0,32-0,60%. Извлечение серебра в съем зависело от расхода цинка и серы (табл. 1) и при указанных расходах составило 53-70%.

Пример 2. В свинцово-оловянный сплав (500 г) (20-25% олова, 310-340 г/т серебра), предварительно рафинированный от меди, железа и других примесей вводят 1-4% от массы сплава цинка в виде свинцово-цинковой лигатуры. Введение осуществляют при температуре 500oC и непрерывном перемешивании расплава в течение 24-40 мин. Как и в примере 1, введение цинка не обеспечило образования серебросодержащего съема.

После введения свинцово-цинковой лигатуры температуру расплава понизили до 350oC и произвели обработку элементарной серой путем вмешивания ее в серебросодержащий свинцово-оловянный расплав в течение 45-60 мин. Расход элементарной серы для обработки сплава - 3-5% от массы исходного сплава.

В результате такой обработки на поверхности расплава образовался сухой съем, в котором содержалось от 0,38 до 0,7% серебра. Выход съемов составил 2,6-5,0% от массы исходного сплава. Извлечение серебра зависело от количества введенного цинка и поданной на обработку серы и при указанных в табл. 2 расходах составило 57-63%.

Съемы, полученные в опытах 1-12 (табл. 2) подвергли окислительному обжигу при температуре 750-950oC в атмосфере воздуха. Полученный огарок смешали с кремнеземом (20%), окисью кальция (10%), оксидом железа (7%), коксиком (5% от массы съемов) и плавили при температуре 1250oC в течение 30 мин. В результате такой обработки получили свинцово-оловянный сплав, в котором содержалось 1,25% серебра, 35% олова, остальное свинец. По содержанию серебра и других металлов сплав удовлетворял ГОСТ 19738-74 на серебряный припой марки ПСР-1,0.

Пример 3. Рафинированный от примесей свинцово-оловянный сплав, содержащий 315 г/т серебра сплавляют с металлическим цинком, расход которого составляет 1-4% от массы сплава. Температура сплавления 600oC. Затем расплав обработали 3-5 мас.% элементарной серой. Обработку вели путем барботажа смесью порошкообразной серы и аргона. Расход серы составлял 1-5% от массы съемов.

В результате осуществления таких операций получили (табл. 3) серебросодержащий съем, в котором концентрация серебра была от 0,4 до 0,8%. Извлечение серебра в съем - 53-62%.

Съемы подвергли непосредственно окислительно-восстановительной плавке на серебряный припой. Для этого съемы (100 г) смешали с сульфатом натрия (15%), пиролюзитом (10%), кварцем (15% от массы съемов) и нагревали до температуры 1150oC. На образовавшийся расплав загрузили восстановитель - коксик в количестве 10% от массы съемов и плавку продолжали в течение 60 мин. В результате плавки получили припой марки ПСР-1,5 и шлак, в котором содержание серебра было менее 5 г/т. Таким образом, извлечение из съемов серебра в припой ПСР-1,5 составило не менее 99%.

Приведенные в примерах 1-3 результаты свидетельствуют о высокой эффективности извлечение серебра из свинцово-оловянных сплавов и возможности реализации способа на известном и освоенном в промышленности оборудовании.

Реализация предложенного способа обеспечит извлечение серебра из свинцово-оловянных сплавов и позволит без вовлечения дополнительного количества драгметаллов организовать, например, на заводе "Рязцветмет" производство серебряных припоев марок ПСР-1,0-1,5.

Источники информации

1. Лоскутов Ф.М. Металлургия свинца.- М.: Металлургия, 1965.

2. Авторское свидетельство 431249. "Способ рафинирования свинца, авторы А.М .Устимов и Н.Н. Кубышев, БИ N 21 от 05.06.74.

3. Абдеев М.А., Геукин Л.С. и др. Современные способы переработки свинцово-цинковых руд и концентратов.- М.: Металлургия, 1964, с. 218-220. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ извлечения серебра из свинцово-оловянных сплавов, включающий обработку их цинком, отличающийся тем, что после введения цинка свинцово-оловянные сплавы обрабатывают элементарной серой в количестве 1 - 5% от массы сплава.


ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал
Устройства и способы извлечения цветных, редкоземельных и благородных металлов






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска: "и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+извлечение -золота".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "золото" будут найдены слова "золотой", "золотое" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("золото!").




Рейтинг@Mail.ru