СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СВИНЦА ИЗ ОТХОДОВ

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СВИНЦА ИЗ ОТХОДОВ


RU (11) 2094509 (13) C1

(51) 6 C22B13/02, C22B7/00 

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

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

(21) Заявка: 94029711/02 
(22) Дата подачи заявки: 1994.08.08 
(45) Опубликовано: 1997.10.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Заявка ПНР N 251851, кл. C 22 B 13/00, 1986. 
(71) Заявитель(и): Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения РАН; Институт металлургии Уральского отделения РАН 
(72) Автор(ы): Казанцев Г.Ф.; Барбин Н.М.; Моисеев Г.К.; Маршук Л.А.; Ивановский Л.Е.; Ватолин Н.А. 
(73) Патентообладатель(и): Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения РАН 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СВИНЦА ИЗ ОТХОДОВ 

Использование: цветная металлургия. Может быть использовано при получении свинца из смешанного сырья. Сущность изобретения: способ получения свинца из отходов, содержащих оксиды, хлориды, сульфиды и сульфаты, включает загрузку отходов в карбонатный расплав, содержащий карбонаты натрия, калия, кальция, магния, при температуре 720-1200oC, выдержку в течение 24 ч и последующее извлечение расплавленного свинца. Загрузку осуществляют при соотношении массы отходов свинца к массе карбонатного расплава, равном 0,1: (0,59-0,61), 2 з.п. ф-лы, 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Известен способ производства металлического свинца из оксидного серосодержащего сырья, содержащего серы < 2% загрязненного цинком и/или другими легкоокисляемыми элементами, путем плавления указанного сырья. При этом свинецсодержащие исходные вещества загружают вместе с железосодержащими плавнями и твердыми восстановителями в печь.

Загруженные вещества подогревают с перемешиванием для образования свинцовой и шлаковой фазы. Количество восстановителя позволяет восстановить в металлический свинец все количество содержащегося в печи свинца. Количество и состав плавня выбирают таким образом, чтобы образовался конечный шлак, в котором суммарная часть железа и цинка составляет 30-40% а части SiO2 и CaO + MgO составляют 15-20% Сырье для получения свинца, плавня и восстановителя загружают в печь отдельными порциями, проводя при этом их промежуточное медленное нагревание до начала процесса плавления.

Недостатком этого способа является необходимость применения восстановителя, образование большого количества шлака, высокая температура, которая, судя по составу шлака, составляет не менее 1100-1200oC.

Известен способ переработки концентратов, пылей смешанного состава, различных отходов свинца и аккумуляторного лома. Печь емкостью 90 т, имеет внешний диаметр 3,6 м и длину 6 м, наклонена к горизонту под углом 28o и вращается со ступенчато-регулируемым числом оборотов (до 30 об/мин).

Перерабатываемые пыли от конвертирования медного штейна от шлаковозгоночной установки содержат (в): Pb 33/50, Zn 11.12, As 4/6, Sb 0,2/0,6, Sn 0,5/1,3, Cu 1,8/0,3.

Плавку ведут на мазуте с кислородным дутьем, с добавкой железа.

Состав продуктов плавки: черновой свинец Pb 96-97; шпейза Pb 3,5; As 30; Fe 50; Cu 12; шлаки Pb 1,5; Zn 15; Fe 22; Sn 0,5. Количество пыли 15-20 Расход на 1 т концентрата кислорода 115-125 м3, кокса 36-31 кг. Недостаток данного способа: образование большого количества пыли и газов, шлаков и шпейзы. Необходимо использовать мазут, кроме того необходимы затраты энергии на получение кислорода.

Наиболее близким по технической сущности является способ производства металлического свинца из исходного свинецсодержащего сырья путем выплавки в условиях окисления, а затем восстановления полученной ванны расплавленных оксидов расплавленных оксидов. Восстановление производят с применением твердого углеродистого средства, находящегося в плавке, причем обеспечивают присутствие в плавке твердого карбонатсодержащего материала, преимущественно известняка и доломита.

В качестве свинецсодержащего исходного сырья используют, например, сульфиды, оксиды или сульфаты.

Недостатком указанного способа является необходимость применения восстановителя, высокая температура и большое количество газов.

Целью изобретения является получение свинца из сложного сырья, например PbO, PbCl2 и PbS, без применения восстановителя, уменьшение количества отходящих газов.

Цель достигается тем, что в расплав карбонатов, содержащий карбонаты натрия, калия, кальция и/или магния, загружают смесь отходов свинца, содержащую окись свинца, хлорид свинца, сульфид и сульфат свинца при температуре 780-1200oC, выдерживают для прохождения автогенной реакции и удаляют жидкий свинец.

При этом хлорид свинца взаимодействует с карбонатами, образуя хлориды щелочных и щелочноземельных металлов, а сера в виде сернистого газа удаляется из расплава.

Углекислого газа не образуется, а сернистый газ можно уловить с образованием серной кислоты.

Пример 1. В закрытую стальную ячейку, установленную в печь сопротивления поместили тигель из окиси бериллия, в которую загрузили смесь солей: Na2CO3 37 г, K2CO3 35 г, PbO 10 г, PbCl2 12 г, PbS 10 г, PbSO4 12 г. Вес тигля вместе с загрузкой составил 356 г. Ячейку герметизировали, откачали воздух и заполнили гелием. Ячейка сообщалась с атмосферой через гидрозатвор (с серной кислотой). После включения печи смесь в тигле нагревалась до 750oC и начиналось выделение газов, а также самопроизвольное повышение температуры до 1000oC. После отключения печи и снижения температуры до 650oC выделение газа полностью превратилось.

Ячейку охлаждали до комнатной температуры, извлекали тигель и взвешивали. Общий вес 347,31 г, вес металла 37,73 г, или 100% загруженного свинца, вес солей 71,58 г или 99,5% от загруженного. Убыль веса в виде газов 8,69 г.

Результаты опытов при других температурах показаны в таблице. Выдержку при заданной температуре производили от 2 до 4 ч, изменяя соотношение загружаемых компонентов. При температуре выдержки ниже 730 и выше 1200oC извлечение снижается, выдержка менее 2 ч также снижает извлечение свинца. Добавление CaSO3 эффективно ниже 1100oC, так как при более высокой температуре CaCO3 разлагается и снижает извлечение свинца.

Существенным отличием от прототипа является то, что смесь отходов свинца за счет реакционной плавки приводит к полному восстановлению свинца без использования восстановителя.

Новым в данном способе является не только отсутствие восстановителя, но и состав расплава, в котором наряду с карбонатами натрия используются карбонаты кальция и магния, а при температуре выше 1100oC, оксид кальция. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Способ получения свинца из отходов, включающий подачу отходов, содержащих оксиды, хлориды, сульфиды и сульфаты свинца, при использовании карбонатов, отличающийся тем, что плавку отходов ведут путем загрузки их в карбонатный расплав при температуре 720 1200oС, выдержки в течение 2 4 ч, после чего извлекают расплавленный свинец.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что исходный карбонатный расплав содержит карбонаты натрия, калия, кальция, магния.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что загрузку осуществляют при соотношении массы отходов свинца и массы карбонатного расплава 0,1 (0,59 - 0,61).


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