Способ переработки медного гальваношлама

Изобретение относится к переработке техногенных отходов. Готовят шихту путем смешивания медного гальваношлама с карбонатом натрия, хлоридом натрия и с углем или углем и касситеритовым концентратом. Проводят восстановление окисленных металлов шлама в реакционной емкости расплавлением шихты при температуре 1000-1100ºС в течение 1,5 ч. Полученный расплав охлаждают и отделяют затвердевший медный сплав от шлака. Обеспечивается повышение степени извлечения меди из шламов гальванического меднения, а также уменьшение количества примесей в составе чернового сплава. 2 табл., 3 пр.

 

Изобретение относится к способам переработки техногенных отходов, в частности шламов гальванического меднения.

Известен способ переработки гальваношламов, содержащих в своем составе медь, никель, хром, железо и другие элементы, включающий их смешивание с активными химическими веществами, в частности серой, и проведение физико-химической обработки, в результате которой шламы превращаются в медный или медно-никелевый концентрат и в железохромовый продукт, который может быть использован как пигмент, пригодный для лакокрасочного производства [Беликов В.В. и др. Переработка гальваношламов и хвостов флотации. Обогащение руд. 1999, №6, с. 27-29].

Недостатками способа являются высокие требования к однородности химического состава шлама, высокая трудоемкость и низкая рентабельность производства, базирующегося на этом способе.

Известен способ утилизации шламов гальванических производств, заключающийся в выщелачивании, регенерации, фильтрации и обезвреживании шламов. При этом перед выщелачиванием шлам подвергают гидравлической активации водой высокого давления до 15 МПа, а само выщелачивание меди, никеля и цинка ведут последовательно в одном аппарате сначала раствором соляной кислоты с концентрацией 0,3-0,5 м/л, а затем в аммиачно-хлоридном растворе состава, м/л: 0,3-0,5 NH4Cl+3,0-4,0 NH4OH, образующемся при добавлении в первый раствор избытка аммиачной воды [Патент РФ №2217529 «Способ утилизации шламов гальванических производств» Опубликован 27.11.2003 г.].

При этом недостатком такого способа является многоступенчатая технологическая схема переработки гальваношламов, включающая сложное производственное оборудование.

Наиболее близким к предлагаемому по достигаемому результату является способ, заключающийся в смешивании гальваношламов и алюминиевого порошка с получением реакционной смеси и проведении алюминотермического восстановления окисленных металлов шлама в реакционной емкости с образованием металлического сплава и шлака, пригодных для практического использования. В качестве алюминиевого порошка используют алюминиевый порошок с пассивированной поверхностью. Восстановление проводят в металлической реакционной емкости. Перед смешиванием с алюминиевым порошком гальваношламы подвергают активационно-стабилизационному обжигу при температуре 800-1000°C в течение 1-3 часов на воздухе [Патент РФ №2235795 «Способ переработки гальваношламов» Опубликован 10.09.2004 г.].

Однако недостатком данного способа является повышенное содержание примесей в полученном сплаве, высокая стоимость алюминиевого порошка, усложненная технологическая схема.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение ,является повышение степени извлечения меди из шламов гальванического меднения, уменьшение количества примесей в составе чернового сплава и снижение затрат.

Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом способе переработки медного гальваношлама, включающем приготовление шихты смешиванием шлама с реагентами, восстановление окисленных металлов шлама в реакционной емкости и отделение сплава от шлака, согласно изобретению шихту готовят путем смешивания гальваношлама с карбонатом натрия, хлоридом натрия и с углем или углем и касситеритовым концентратом, а восстановление осуществляют расплавлением шихты при температуре 1000-1100°C в течение 1,5 ч, затем полученный расплав охлаждают и отделяют затвердевший медный сплав от шлака.

Шихту для переработки гальваношламов готовят путем смешивания гальваношлама с карбонатом натрия, хлоридом натрия и с углем или углем и касситеритовым концентратом (табл.1).

Плавку вели при температурах 1000-1100°C в течении 1,5 часа. Получены сплавы меди с различной концентрацией олова (оловянные бронзы) и черновая медь. В табл.2 приведены составы полученных сплавов.

Преимущество предлагаемого технологического решения заключается в следующем:

- углетермическое восстановление медного шлама или медного шлама с касситеритовым концентратом в ионном расплаве обеспечивает 95% извлечение меди из шлама;

углетермическое совместное восстановление гальваношлама и касситеритового концентрата в ионном расплаве позволяет уменьшить количество примесных элементов в сплаве до 5% и при этом получить оловянную бронзу требуемого состава;

- углетермическое восстановление медного шлама или медного шлама с касситеритовым концентратом в ионном расплаве позволяет уменьшить затраты за счет замены алюминиевого порошка на уголь.

Примеры реализации способа:

Способ 1. Медный шлам смешивают с касситеритовым концентратом (36% SnO2) и реагентами в соотношении: на одну массовую долю шлама приходится 0,43 масс. долей касситеритового концентрата, 0,49 масс. долей угля, 0,49 масс. долей карбоната натрия, 0,3 масс. долей хлорида натрия. Приготовленную шихту плавят в печи при 1100°C в течение 1,5 часа с момента полного расплавления шихты. По окончании плавки расплав сливают в изложницу, охлаждают, затвердевший металл отделяют от шлака. Состав полученного сплава: Cu 66%, Sn 26,7%, Fe 2%, S 0,02%.

Способ 2. Медный шлам смешивают с касситеритовым концентратом и реагентами в соотношении: на одну массовую долю шлама приходится 0,053 масс. долей касситеритового концентрата, 0,34 масс. долей угля, 0,34 масс. долей карбоната натрия, 0,132 масс. долей хлорида натрия. Приготовленную шихту плавят в печи при 1100°C в течение 1,5 часа с момента полного расплавления шихты. Состав полученного сплава: Cu 89%, Sn 4,5%, Fe 6%, Р 0,28%, S 0,08%.

Способ 3. Медный шлам смешивают с реагентами в соотношении: на одну массовую долю шлама приходится, 0,34 масс. долей угля, 0,34 масс. долей карбоната натрия, 0,132 масс. долей хлорида натрия. Приготовленную шихту плавят в печи при 1100°C в течение 1,5 часа с момента полного расплавления шихты. Состав полученного сплава: Cu 93,2%, Fe 6,2%.

Таким образом, углетермическое восстановление медного шлама или медного шлама с касситеритовым концентратом в ионном расплаве повышает степень извлечения меди из шлама до 95%, позволяет уменьшить количество примесных элементов в сплаве до 5%, уменьшить затраты за счет замены алюминиевого порошка на уголь.

Способ переработки медного гальваношлама, включающий приготовление шихты смешиванием шлама с реагентами, восстановление окисленных металлов шлама в реакционной емкости и отделение сплава от шлака, отличающийся тем, что шихту готовят путем смешивания гальваношлама с карбонатом натрия, хлоридом натрия и с углем или углем и касситеритовым концентратом, а восстановление осуществляют расплавлением шихты при температуре 1000-1100ºС в течение 1,5 ч, затем полученный расплав охлаждают и отделяют затвердевший медный сплав от шлака.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано для утилизации отработанных и дефектных люминесцентных ламп. Способ демеркуризации люминесцентных ламп включает их разрушение и обработку отходов под слоем предварительно приготовленного демеркуризационного раствора, промывку и сортировку отходов.

Изобретение относится к области металлургии цветных и благородных металлов. Медеэлектролитный шлам обезмеживают.

Изобретение относится к способам получения коллективного концентрата для извлечения благородных металлов из глинисто-солевых отходов предприятий, перерабатывающих калийно-магниевые руды и каменную соль.

Изобретение относится к отражательной печи для переплава алюминиевых ломов. Печь содержит корпус, образованный огнеупорными наружными боковыми, передней и задней торцевыми стенками, накопительную ванну и наклонную площадку, ограниченные подом и стенками, свод, две сливные летки, поворотную чашу, газоход и сварной каркас, на котором все размещено.

Изобретение относится к гидрометаллургии, а именно к выщелачиванию молибдена из техногенных минеральных образований, и предназначено для извлечения молибдена. Способ включает электрохимический и фотохимический синтез в выщелачивающем растворе активных окислителей и комплексообразователей с получением анолита и католита.
Изобретение относится к способу комплексной переработки красного шлама - отходов глиноземного производства, содержащего гематит, шамозит, гетит, магнетит, алюмосиликаты, для получения железосодержащего концентрата и алюмосиликатного продукта и изготовления строительных материалов.
Изобретение относится к способу переработки медно-ванадиевых отходов процесса очистки тетрахлорида титана. Твердые медно-ванадивые отходы выщелачивают водой с получением медно-ванадиевой пульпы, в которую подают гипохлорит кальция или осветленную пульпу газоочистных сооружений титано-магниевого производства с концентрацией активного хлора, равной 15-90 г/дм3, при соотношении гипохлорита кальция к медно-ванадиевой пульпе, равном (1,5-2,0):1.

Изобретение относится к способу извлечения металлов из потока, обогащенного углеводородами и углеродистыми остатками, при помощи секции обработки. Способ включает направление указанного потока на экстракцию путем смешивания указанного потока с подходящим гидрофилизирующим агентом, способным устранять гидрофобные свойства указанного потока, направление смеси, состоящей из указанного потока и указанного гидрофилизирующего агента, на разделение с отделением жидкой фазы, содержащей большую часть гидрофилизирующего агента и углеводородов, растворенных из твердой фазы.

Изобретение относится к способу извлечения рения и платиновых металлов из отработанных катализаторов на носителях из оксида алюминия. Способ включает окислительный обжиг, перколяционное выщелачивание огарка водным раствором окислителя или смеси окислителей с получением ренийсодержащего раствора и нерастворимого остатка, сорбцию рения из ренийсодержащего раствора в отдельном аппарате, сушку нерастворимого остатка, последующее шихтование с флюсами и плавку на металлический коллектор.

Изобретение относится к области переработки отходов. Установка содержит последовательно установленные загрузочный бункер, мартеновскую печь, камеру дожигания, рекуператор нагрева воздуха горения, теплоутилизатор, дымосос и дымовую трубу, средство подачи топлива.

Группа изобретений относится к цветной металлургии. Устройство содержит реторту с ложным днищем, оснащенную сверху крышкой с центральным патрубком и патрубком для подачи аргона, сливным устройством снизу и вибрирующим устройством, установленным в центральном патрубке.

Изобретение относится к металлургии для получения редких и редкоземельных металлов методом кальцийтермического восстановления, в частности к аппарату для металлотермического получения металлов и сплавов.
Изобретение относится к способу футерования реторт для получения металлов и сплавов металлотермической восстановительной плавкой. Способ включает установку съемной вставки в реторту с зазором между стенкой реторты и вставкой, загрузку материала футеровки в зазор между вставкой и стенкой реторты для получения футеровки реторты, извлечение вставки и установку реторты с полученной футеровкой в печи, при этом в качестве футеровки реторты используют жидкий шлак от предыдущей плавки, который отводят из печи через летку в другую реторту вне печи, предварительно подготовленную для его приема, а реторту, из которой слили шлак, извлекают из печи и футеруют с использованием жидкого шлака от предыдущей плавки для последующей плавки в печи для металлотермического восстановления, а вставка может состоять из нескольких частей.
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для алюминотермического получения ферромолибдена. Предложена шихта, мас.%: молибденовый концентрат 38,5-39,8, железный порошок 16,3-17,0, алюминий 14,3-14,8, известь 26,1-26,4, клинкер высокоглиноземистый молотый 3,1-3,4.

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.
Группа изобретений относится к бихроматно-ангидридной технологии получения хрома металлического. Шихта содержит 56,5-57,3 мас.% окиси хрома, 24,2-25,4 мас.% алюминия, 8,4-8,6 мас.% натрия или калия бихромата, 2,8-4,3 мас.% хромового ангидрида, 2,55-2,65 мас.% гидроокиси кальция с содержанием углерода не более 0,2 мас.%, 0,40-0,45 мас.% соли поваренной, 0,9-1,1 мас.% концентрата плавиковошпатового, 1,4-1,7 мас.% извести с содержанием углерода не более 0,2 мас.% и 1,15-1,45 мас.% соответственно с содержанием углерода не более 0,5 мас.%.
Изобретение относится к области металлургии тугоплавких редких металлов, в частности к способу получения чистого ниобия. .
Изобретение относится к области металлургии цветных металлов, в частности к способу силикотермического производства магния. .
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при переработке оксидного титансодержащего материала на титано-алюминиевый сплав. .

Изобретение относится к способам переработки техногенных отходов с извлечением тяжелых металлов и может найти применение при утилизации медьсодержащих шламов гальванических производств для получения товарного продукта в виде бронзы, а также шлаков, пригодных для использования в производстве стройматериалов и дорожном строительстве.

Группа изобретений относится к получению губчатого титана термическим восстановлением тетрахлорида титана жидким магнием. Устройство содержит реторту с ложным днищем, оснащенную крышкой с центральным патрубком и патрубком для подачи аргона, сливным устройством, и реакционную камеру. Реакционная камера размещена в реторте ниже уровня заливки магния, жестко прикреплена снизу к трубе, установленной в центральном патрубке и снабженной патрубками для подачи тетрахлорида титана и аргона в реакционную камеру. Реакционная камера состоит из верхней цилиндрической части с боковыми прорезями и прикрепленной к ней нижней части, выполненной в виде открытых снизу желобов с суженными книзу стенками и с поперечными перегородками, жестко связывающими стенки желобов. Согласно способу реторту вакуумируют, заполняют аргоном и одновременно прогревают, в реакционную камеру заливают жидкий магний, подают аргон до давления, превышающего давление в реторте на 20-40 гПа, и тетрахлорид титана и проводят восстановление с накоплением губчатого титана на ложном днище при скорости реакции восстановления выше скорости подачи тетрахлорида титана в реакционную камеру с образованием собственных колебаний давления в газовом объеме реакционной камеры. Обеспечивается повышение качества реакционной массы. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к переработке техногенных отходов. Готовят шихту путем смешивания медного гальваношлама с карбонатом натрия, хлоридом натрия и с углем или углем и касситеритовым концентратом. Проводят восстановление окисленных металлов шлама в реакционной емкости расплавлением шихты при температуре 1000-1100ºС в течение 1,5 ч. Полученный расплав охлаждают и отделяют затвердевший медный сплав от шлака. Обеспечивается повышение степени извлечения меди из шламов гальванического меднения, а также уменьшение количества примесей в составе чернового сплава. 2 табл., 3 пр.

Наверх