Способ переработки вторичного свинецсодержащего сырья с извлечением серебра

Изобретение относится к области металлургии благородных металлов. Способ пирометаллургического извлечения серебра из вторичного свинецсодержащего сырья включает его плавку в два этапа. На первом этапе плавят свинецсодержащее сырье при температуре от 1150°C до 1200°C, далее расплав охлаждают до температуры 400°C со скоростью охлаждения от 1950°C/час до 2050°C/час. На втором этапе расплав нагревают со скоростью от 400°C/час до 500°C/час до температуры от 1150°C до 1200°C и удаляют глет с поверхности расплава серебра. Обеспечивается повышение извлечения серебра в сплав. 1 табл., 3 пр.

 

Изобретение относится к области металлургии благородных металлов и может быть использовано во вторичной металлургии при переработке вторичного свинецсодержащего сырья.

Производство и использование серебро-свинцовых аккумуляторных батарей приводит к необходимости их переработки и утилизации по истечении срока годности. Запасы подобного лома, нуждающегося в переработке, в настоящее время велики. При переработке вторичного серебросодержащего сырья, такого как отходы производств и продуктов, прошедших первичную переработку (обжиг для удаления органических продуктов), большая часть благородных металлов извлекается именно из сплавов.

Известен способ переработки вторичного свинецсодержащего сырья, в частности катодных осадков сложного состава, содержащих свинец и серебро, пирометаллургическим способом в руднотермической печи типа «З-10МН». Данный способ предполагает проведение плавки в непрерывном режиме с добавлением флюсов (бура, селитра, кварцевый песок) с использованием графитовых электродов и шлака (ошлакованных цветных металлов, входящих в состав лома) в качестве тела нагрева. Разделение серебра и свинца происходит за счет удаления последнего в шлаковую фазу («Выбор плавильного агрегата для переработки катодных осадков, содержащих примесные цветные металлы» Барченков В.В., Николаев Ю.Л. Золотодобыча, №127, Июнь, 2009).

К недостаткам этого используемого в промышленности способа можно отнести низкое извлечение серебра, которое составляет около 96%. Содержание же серебра в получаемом сплаве не превышает 80%, связано это с тем, что часть цветных металлов, содержащихся в исходном сырье, переходит в черновой металл, загрязняя его. Также к недостаткам способа относится высокий расход электроэнергии и высокая трудоемкость передела, связанная с необходимостью периодической замены электродов и футеровки печи.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ переработки серебросодержащих сплавов методом купелирования. Способ заключается в окислительном плавлении обогащенного серебром свинца на поду пламенной печи при температуре выше плавления глета - Pb3O4 (выше 883°C). Температура ведения процесса составляет 900-920°C. Образующийся глет стекает из печи по наклонному желобу, а благородные металлы остаются на поверхности капели в виде бликового серебра. В классическом варианте процесса купелирования глет просачивается в пористое тело капели, на поверхности капели остается бликовое серебро, часть глета (около 1,5%) в виде возгонов улетучивается. (Романтеев Ю.П., Быстрое В.П. «Металлургия тяжелых цветных металлов. Свинец. Цинк. Кадмий.» - М.: Издательский Дом МИСиС, 2010. - 575 с.).

Недостатками прототипа являются низкие показатели плавки: извлечение серебра в описанном способе составляет около 95-97%, содержание серебра в получаемом черновом металле колеблется от 91% до 94%. Большое количество благородных металлов теряется с оксидом свинца, так при температуре 925°C потери серебра составляют 3,65%. Помимо этого возникает необходимость переработки и доизвлечения серебра из получаемого в ходе процесса глета. Загрязнение цеха и окружающей среды возгонами свинца в процессе переработки также является серьезным недостатком данного способа.

Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание способа переработки вторичного свинецсодержащего сырья с повышением извлечения серебра в сплав и содержания серебра в сплаве, а также улучшением экологической обстановки.

Поставленная техническая задача решается тем, что в способе переработки вторичного свинецсодержащего сырья пирометаллургическим способом с извлечением серебра согласно заявляемому изобретению плавку осуществляют поэтапно, на первом этапе свинецсодержащее сырье нагревают до температуры от 1150°C до 1200°C, далее расплав охлаждают до температуры 400°C со скоростью охлаждения от 1950°C/час до 2050°C/час, на втором этапе повторно нагревают расплав со скоростью от 400°C/час до 500°C/час до температуры от 1150°C до 1200°C и удаляют глет с поверхности расплава.

Технический результат, достижение которого обеспечивается реализацией всей заявляемой совокупности существенных признаков, заключается в повышении извлечения серебра и увеличении содержания серебра в черновом сплаве за счет предложенного режима переработки сырья.

Предложенный способ позволяет перерабатывать свинецсодержащее сырье с содержанием серебра до 10%, в котором основную часть составляют пластины серебросвинцовых аккумуляторов.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что свинецсодержащее сырье плавят в два этапа.

На первом этапе сырье нагревают до температуры от 1150°C до 1200°C и расплавляют. Известно, что серебро обладает свойством абсорбировать в расплавленном состоянии до 20 объемов кислорода на 1 объем металла, тем самым серебро наделяется свойствами сильного окислителя / Масленицкий И.Н., Чугаев Л.В., Борбат В.Ф. и др. Металлургия благородных металлов // - М.: Металлургия. 1987 г., 432 с. / .

Затем расплав охлаждают до температуры 400°C со скоростью от 1950°C/час до 2050°C/час. Такая скорость охлаждения обусловлена необходимостью сохранения максимального количества кислорода в расплаве, количество которого в конечном итоге сказывается на повышении содержания серебра в черновом сплаве.

При охлаждении со скоростью менее 1950°C/час содержание растворенного в расплаве кислорода будет уменьшаться из-за его десорбции, а при охлаждении расплава со скоростью более 2050°C/час не произойдет необходимого насыщения расплава кислородом.

Зависимость содержания серебра в черновом металле от скорости охлаждения приведена в таблице 1.

Таблица 1
Скорость охлаждения, °C/час 500 1000 1500 2000 3000
Содержание Ag в черновом сплаве, % 82 86 92 97 96

На втором этапе после охлаждения расплав повторно медленно нагревают. Нагрев осуществляют со скоростью от 400°C до 500°C/час до температуры от 1150C до 1200C. Такая скорость нагрева необходима для максимального удаления свинца из расплава в виде глета, всплывающего на поверхность. При нагреве со скоростью менее 400°C/час увеличатся потери серебра, а при нагреве расплава со скоростью более 500°C/час не удастся качественно разделить серебро и глет.

В процессе второго нагрева связанный с серебром кислород окисляет свинец из сплава и свинец удаляется из сплава в виде глета, всплывая на поверхность расплава. С поверхности расплава глет удаляют шумовкой. Извлечение серебра в черновой металл составляет 99%, что значительно выше показателей вышеперечисленных известных способов переработки. В процессе переработки получается черновой металл с содержанием серебра 95-97%, что также является отличительной особенностью данного способа и позволяет направлять полученный черновой металл сразу на электролитическое рафинирование.

Преимуществом предлагаемого способа является то, что для осуществления переработки по данному способу может быть использовано стандартное оборудование, имеющееся практически на любом аффинажном производстве, в том числе процесс можно проводить в графитошамотных тиглях в печах индукционного нагрева ИСТ-0.16.

Все заявленные интервалы параметров технологического процесса являются оптимальными. Реализация способа за пределами предложенных интервалов не обеспечивает достижение заявляемого технического результата.

Осуществление изобретения иллюстрируется следующими примерами:

Пример 1

В качестве вторичного свинецсодержащего сырья перерабатывают навеску высушенных анодных пластин свинцово-серебряных аккумуляторов.

Навеску высушенных анодных пластин свинцово-серебряных аккумуляторов массой 1,9 кг (состав пленки, % мacc.: Ag 2, Pb 40, органические материалы 58) плавят в тигле в индукционной печи в течение 40 минут при температуре 1150-1200°C. Расплав охлаждают со скоростью 400°C/час (в неравновесных условиях) до температуры 400°C. Полученный охлажденный сплав повторно нагревают со скоростью 400°C/час. В результате образуется два конденсированных продукта: свинцовый шлак и серебро. Содержание примесей в серебре составило 23% суммарно. Извлечение серебра в результате двух плавок (операций нагрев-охлаждение) 94,2%.

Пример 2

В качестве вторичного свинецсодержащего сырья перерабатывают навеску предварительно обожженных анодных пластин свинцово-серебряных аккумуляторов.

Навеску предварительно обожженных (температура обжига 550°C, продолжительность 1,5 часа) анодных пластин свинцово-серебряных аккумуляторов массой 1,4 кг (состав пленки, % масс: Ag 10, Pb 89, органические материалы 1) плавят в тигле в индукционной печи при температуре 1150-1200°C в течение 40 минут. Расплав охлаждают со скоростью около 2000°C/час (в неравновесных условиях) до температуры 400°C. Полученный охлажденный сплав повторно нагревают со скоростью 400°C/час. В результате образуется два конденсированных продукта: свинцовый шлак и серебро. Содержание примесей в серебре составило 0,02% суммарно. Извлечение серебра в результате двух плавок 99,1%.

Пример 3

В качестве вторичного свинецсодержащего сырья перерабатывают навеску свинцового коллектора после плавки электронного лома.

Навеску массой 1,5 кг (состав сплава, % масс: Ag 10, Pb 90) плавят в тигле в индукционной печи в течение 40 минут при температуре 1150-1200°C. Расплав охлаждают со скоростью 2000°C/час (в неравновесных условиях) до температуры 400C. Полученный охлажденный сплав повторно плавят со скоростью 400°C/час. В результате образуется два конденсированных продукта: свинцовый шлак и серебро. Содержание примесей в серебре составило 0,05% суммарно. Извлечение серебра в результате двух плавок составило 98,9%.

К преимуществам предлагаемого способа относятся высокие показатели переработки (извлечение серебра 99%, содержание серебра в черновом металле 95-97%), позволяющие: направлять получаемый металл сразу на электролитическую очистку, минуя другие переделы; вести процесс без добавления флюсов, минимизировать вредные возгоны, загрязняющие атмосферу цеха и окружающую среду, осуществлять способ в графитошамотных тиглях в типовых печах индукционного нагрева.

Способ пирометаллургического извлечения серебра из вторичного свинецсодержащего сырья, включающий плавку вторичного свинецсодержащего сырья, отличающийся тем, что плавку осуществляют в два этапа, при этом на первом этапе плавят свинецсодержащее сырье при температуре от 1150°C до 1200°C, далее расплав охлаждают до температуры 400°C со скоростью охлаждения от 1950°C/час до 2050°C/час, а на втором этапе расплав нагревают со скоростью от 400°C/час до 500°C/час до температуры от 1150°C до 1200°C и удаляют глет с поверхности расплава серебра.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области очистки серебросодержащих материалов гидрометаллургическим методом, например вторичных материалов, какими являются лом и отходы некоторых видов микроэлектроники.

Изобретение относится к области гидрометаллургии рассеянных элементов, а именно к способу извлечения висмута и германия из вторичных источников сырья, образующегося при механической обработке оксидных материалов, в частности к способу извлечения висмута и германия из масло-абразивных отходов производства кристаллов ортогерманата висмута.

Изобретение относится к металлургии цветных металлов и может быть использовано при переработке цинксодержащих металлургических отходов вельцеванием. Способ переработки цинксодержащих металлургических отходов включает смешение отходов с коксовой мелочью, окомкование шихты и последующее вельцевание в трубчатой печи.

Изобретение относится к области переработки отходов производства и эксплуатации кабелей, преимущественно бронированных. Способ включает разделение кабеля на электрические жилы в полимерной оболочке, стальную проволоку и переработку отрезков стальной проволоки в арматурные элементы, и при этом отделение стальной проволоки от электрической жилы в полимерной оболочке осуществляют путем резки стальной проволоки на отрезки в составе кабеля по одной или двум взаимно противоположно расположенным образующим кабеля посредством регулируемых приводных дисковых ножей, изгиба кабеля на роликах и отделения оставшихся отрезков проволоки от электрических жил отсекателем, а транспортирование отрезков проволоки производят вибрирующим лотком с кольцевым винтообразным маршрутом, деформацию отрезков проволоки осуществляют шестеренчатой парой, имеющей зуб в сечении полуцилиндрической формы, с обеспечением деформации отрезков проволоки роликами.
Изобретение относится к области вторичного получения цветных металлов. Способ извлечения кадмия и никеля из отработанных щелочных аккумуляторов и батарей включает химическую обработку отработанных щелочных аккумуляторов и батарей с хлоридом аммония путем пропускания через них конденсированных паров нагретого раствора аммиака в воде с растворением оксидов кадмия и никеля и образованием растворов аммиакатов кадмия и никеля, выделения растворов аммиакатов кадмия и никеля и нагревания их с разложением на гидроксиды кадмия и никеля, осаждения гидроксидов кадмия и никеля и отделения полученного осадка от раствора, нагревания раствора до испарения, конденсирования его и пропускания полученного конденсата через оставшуюся массу.
Изобретение относится к способу извлечения свинца из отходов аккумуляторных батарей. Способ включает электролитическое осаждение свинца из щелочных растворов на асимметричном импульсном токе с варьированием периодической последовательности пакетов положительных n+ и отрицательных n- импульсов тока, причем количество импульсов в пакете выбирают из n+=20 и интервала 1≤n-≤10.

Изобретение относится к переработке промышленных отходов предприятий металлургии и машиностроения. Способ переработки шламов гальванических производств включает выщелачивание тяжелых цветных металлов раствором серной кислоты с последующим отделением твердой фазы из раствора выщелачивания отстаиванием и фильтрованием, селективную сорбцию ионов тяжелых цветных металлов с получением катодных осадков цинка, меди и никеля из десорбатов.

Изобретение относится к утилизации строительных отходов. Установка утилизации бетона содержит грохот, электромагнит и систему водоочистки, а также три технологических цепочки.
Изобретение относится к области гидрометаллургии и может быть использовано для извлечения драгоценных металлов из отходов электронной и электротехнической промышленности.
Изобретение относится к способу переработки аккумуляторного лома. Способ включает восстановительную плавку свинецсодержащей шихты, содержащей продукт свинцовый сульфатно-оксидный, съемы обезмеживания свинца и спрудину и железистый материал в качестве восстановителя с флюсом, в качестве которого используют кварц в количестве 3-5 частей кварца на 100 частей шихты и реагентом, содержащим окись кальция.

Изобретение относится к способу переработки сульфидных концентратов, содержащих благородные металлы. Способ включает смешивание концентрата с карбонатом натрия, карбонатом кальция, продуктом на основе оксида железа и углеродистым восстановителем.

Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано при переработке сульфидных медно-никелевых материалов, содержащих металлы платиновой группы, в частности при пирометаллургической переработке никель-пирротиновых концентратов, содержащих металлы платиновой группы.

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при переработке упорных окисленных золотомышьяковистых руд. .

Изобретение относится к способу восстановления хлорида металла, в частности к способу извлечения серебра из порошкообразной смеси, содержащей хлорид серебра. .
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при извлечении драгоценных металлов, в частности платины, из электронного лома. .

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для определения благородных металлов в природных и промышленных объектах. .
Изобретение относится к области аналитической химии благородных металлов, в частности к пробирному анализу, и может быть использовано для определения содержания золота и металлов платиновой группы в рудах и продуктах их переработки.

Изобретение относится к металлургии благородных металлов, в частности к извлечению золота из богатых сульфидных концентратов. .

Изобретение относится к металлургии, в частности к пробирному определению золота в рудах и концентратах. .
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при извлечении золота из отходов электронного лома. .

Настоящее изобретение относится к способу и аппарату для извлечения драгоценных металлов. Способ непрерывного получения композиции драгоценных металлов из сырьевого материала включает в себя нагревание сырьевого материала в плазменной печи с образованием верхнего слоя шлака и нижнего слоя расплавленного металла, удаление слоя шлака, удаление слоя расплавленного металла, затвердевание удаленного слоя расплавленного металла, фрагментирование затвердевшего слоя металла с образованием фрагментов и извлечение композиции драгоценных металлов из фрагментов. При этом сырьевой материал включает в себя содержащий драгоценные металлы материал и металл-коллектор. Упомянутый металл-коллектор является металлом или сплавом, способным образовать твердый раствор, сплав или интерметаллическое соединение с одним или более драгоценными металлами. Аппарат содержит плазменную печь, разливочный стол, позволяющий проводить непрерывную разливку ванны расплавленного металла с образованием затвердевшего листа, устройство фрагментации и блок разделения для извлечения из богатого драгоценными металлами сплава фрагментов листа. Техническим результатом является обеспечение высокой степени извлечения драгоценных металлов. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 11 ил., 2 пр.

Изобретение относится к области металлургии благородных металлов. Способ пирометаллургического извлечения серебра из вторичного свинецсодержащего сырья включает его плавку в два этапа. На первом этапе плавят свинецсодержащее сырье при температуре от 1150°C до 1200°C, далее расплав охлаждают до температуры 400°C со скоростью охлаждения от 1950°Cчас до 2050°Cчас. На втором этапе расплав нагревают со скоростью от 400°Cчас до 500°Cчас до температуры от 1150°C до 1200°C и удаляют глет с поверхности расплава серебра. Обеспечивается повышение извлечения серебра в сплав. 1 табл., 3 пр.

Наверх