Способ рафинирования свинца от висмута

 

Использование: цветная металлургия. Сущность: кальций, магний и серу загружают в реактор с мешалкой, причем загрузку серы осуществляют в контакте с кальцием в количестве 1,4-2,0% от массы кальция, реактор погружают в расплав свинца, вмешивают кальций и магний в расплав, извлекают реактор из расплава и снимают висмутистые дроссы.

сОюз сОВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК +

s С 22 В 13/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

М (21) 4858431/02 (22) 08.08,90 (46) 23,10.92. Бюл. N 39 (71) Чимкентский свинцовый завод им. М.И.

Калинина (72) M.À. Ниетбаев, Д,Е. Естаев, А,С, Второе, А.М, Устимов, H,Á. Табынбаев и Б.B. КолоСОВ (56) Смирнов M.Ï. Рафинирование свинца и переработка полупродуктов.— M.: Металлургия, 1977, с. 210, Кубашевский О., Олкокк С.Б, Металлургическая теплотехника.— M.: Металлургия, 1982.

Авторское свидетельство СССР

N. 155610, кл. С 22 В 13/06, 1963.

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при рафинировании свинца на предприятиях свинцово-цинковой и ромышленности.

Целью изобретения является сокращение длительности и упрощение процесса рафинирования.

Укаэанная цель достигается тем, что в известном способе рафинирования свинца от висмута, включающем загрузку магния и смеси кальция с серой в реактор с мешалкой, погружение реактора в расплав рафинируемого свинца, вмешивание кальция и маГния в расплав, извлечение реактора иэ расплава свинца и съем висмутистых дроссов, согласно изобретению, загрузку серы в реактор осуществляют в количестве. равном

1,4-2,0 от массы кальция.

Приведение серы в контакт с металлическим кальцием осуществляют, например, путем ее закладки в усадочную воронку (раковину) барабана кальция,,, БЫ„, 1770421 А1.(54) СПОСОБ РАФИНИРОВАНИЯ СВИНЦА

ОТ ВИСМУТА (57) Использование, цветная металлургия, Сущность; кальций, магний и серу загружают в реактор с мешалкой, причем загрузку серы осуществляют в контакте с кальцием в количестве 1,4 — 2,07; от массы кальция, реактор погружают B расплав свинца, вмешивают кальций и магний в расплав, извлекают реактор из расплава и снимают висмутистые дроссы, Сущность изобретения заключается в следующем.

Температура свинца, при которой реагенты погружают в расплав, равна

360 — 370 С, поэтому наиболее труднорастворимым реагентом является имеющий более высокую температуру плавления кальций, в то время как магний растворяется значительно легче. Что касается серы, вводимой в расплав в контакте с кальцием, то она при этой температуре переходит в жидкое состояние.

Растворение реагентов в свинце при

360-370 С сопровождается образованием

Са2РЬ, @grab, которые затем растворяются в свинце и вступают в обменную реакцию с растворенным в нем висмутом.

Скорость растворения реагентов в общем случае зависит от температуры исходных компонентов раствора и агрегатного состояния вещества. Ускорение растворения кальция в свинце при осуществлении

1770421

40

50 процесса достигается путем нагрева кальция до температуры плавления за счет его реакции с серой, протекающей с большим выделением тепла. При этом несколько повышается также температура свинца внутри реактора, Расплавленный кальций реагирует с жидким свинцом, скорость которой значительно выше, чем скорость реакции кальция с серой.

Выделение большого количества тепла при взаимодействии сравнительно малых количеств кальция и серы ведет к повышению температуры обьема свинца внутри реактора и способствует более быстрому растворению в свинце также и магния, Время совместного вмешивания кальция и магния снижается при этом до 15-20 мин, а общая длительность процесса рафинирования — до 6-7 ч, В предлагаемом способе повышение скорости растворения кальция достигастся путем его нагрева до жидкого состояния за счет экзотермической реакции взаимодейсгвия части кальция с серой, Тепло реакции способствует также более быстрому растворению другого реагента — магния, s то время как дробление кальция в расплаве на скорость растворения магния не влияет, Снижение потерь реагентов ведет к их более полному использованию в реакциях с висмутом, что дополнительно способствует достижению целл изобретения — уменьшению длительности процесса рафинироваВ предлагаемом способе отсутствует операция подачи в расплав свинца водяного пара и приведение последнего в контакт с внутренней поверхностью цилиндрических барабанов кальция. Таким образом, предлагаемый способ проще по форме выполнения, что дополнительно ведет к снижению длительность процесса рафинирования, Предлагаемый способ рафинирования свинца от висмута осуществляют следую щлм образом.

Процесс рафинированля проводят в

260-тонном рафинировочном котле.со свинцом, содержащим 0,2-0,4; висмута, при температуре 360-370 С.

В реактор с мешалкой загружают барабаны кальция, чушки магния и серу, которую загружают в реактор в контакте с кальцием, Для этого кусочки серы помещают в усадочную воронку (раковину) барабанов кальция.

Масса серы на один барабан (масса барабана 50-55 кг) составляет 0,7-1,1 кг (1,4-2,0% от массы кальция). Серу в воронке закрывают от выпадения при кантовке барабана кальция каким-либо сухим нейтральным материалом, например, листовым асбестом и покрывают сверху замазкой, не реагирующей ни с кальцием, ни со свинцом, например, цементом, алебастром, огнеупорной глиной и т.д, После высыхания замазки загружают барабаны кальция с находящейся внутри них серой, а также чушки магния (масса чушки 8,2-8.3 кг) в корзинчатый реактор с мешалкой, который с помощью мостового крана погружают в расплав свинца, Расход реагентов на одну операцию рафинирования составляет 200-250 кг кальция и 400 — 500 кг магния.

Реагенты, находящиеся в реакторе, за счет контакта с жидким свинцом прогреваются до температуры расплава 360-370 С в течение 3-5 мин, При этом сера, имеющая температуру плавления 115 С, быстро переходит в жидкое состояние и обволакивает внутреннюю поверхность усадочной раковины, включая все ее неровности, впадины, трещины и щели. При этем обеспечивается практически идеальный контакт жидкой серы с твердым кальцием. В условиях такого контакта под действием высокой температуры самопроизвольно начинается экзотермическая реакция кальция с жидкой серой, протекающая весьма бурно. Начало реакции фиксируют по бурлению свинца в реакторе, прорывающемуся и на поверхность свинцовой ванны. При явных признаках бурления включают мешалку реактора и вмешивают реагенты в свинец в течение

15 — 20 мин. За это время кальций и магний полностью растворяется в свинце.

По окончании растворения реагентов извлекают реактор из котла, дают ванне отстояться 10-15 мин и снимают висмутистые дроссы, При необходимости получения свинца марокС1 и СОв свинец при температуре 340 С добавляют сурьму и снимают сурьмянистые дроссы. Общая длительность процесса рафинирования свинца от висмута в последнем случае составляет 6-7 ч.

Изобретение позволяет снизить длительность процесса рафинирования на 2 — 3 ч, упростить процесс, повысить стойкость рафинировочного котла и срок службы реактора и уменьшить расход электроэнергии на рафинирование, Формула изобретения

Способ рафинирования свинца от висмута. включающий загрузку магния и смеси кальция с серой в рва тор с мешалкой, погружение реактора в расплав рафинируемого свинца, вмешивание кальция и магния в расплав, извлечение реактора из расплава свинца и съем висмутистых дроссов, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью сокращения

Составитель М.Ниетбаев

Техред М,Моргентал Корректор Л.Лукач

Редактор T. Ш агова

Заказ 3716 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 длительности и упрощения процесса рафи- ствляют в количестве, равном 1,4 — 2,0$ маснирования, загрузку серы в реактор осуще-, сы кальция,