способ переработки плавов щелочного рафинирования свинца
Классы МПК: | C22B13/06 рафинирование свинца |
Автор(ы): | Шаруда А.Н., Макаров Е.Ф., Калнин Е.И., Пахомов Л.В. |
Патентообладатель(и): | Общество с ограниченной ответственностью Промышленная компания "Вторалюминпродукт" |
Приоритеты: |
подача заявки:
1997-08-20 публикация патента:
20.12.1998 |
Способ может быть использован в металлургии для переработки сухих щелочных плавов при рафинировании свинца от сурьмы, олова и мышьяка, а также в некоторых случаях от кальция, магния и цинка. Плавку плавов щелочного рафинирования свинца ведут с твердым восстановителем и кварцевым флюсом при соотношении SiO2 : Na2О 1-0 - 2.0 : 1 и расходе углерода в твердом восстановителе 3,5-5,2%. При переработке плавов, содержащих оксиды цинка, кальция и магния, плавку ведут при отношении Na2O : (Zn0 + СаО +МgO)
1,4. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Рисунок 1
![способ переработки плавов щелочного рафинирования свинца, патент № 2123536](/images/patents/348/2123062/8805.gif)
Формула изобретения
1. Способ переработки плавов щелочного рафинирования свинца, включающий плавку щелочных плавов, содержащих оксиды натрия, с твердым восстановителем, кварцевым флюсом и оборотными материалами с получением металла, шлака и газов, раздельный их выпуск и последующую переработку, отличающийся тем, что плавку ведут при соотношении SiO2 : Na2O 1,0-2,0 : 1 и расходе углерода в твердом восстановителе 3,5-5,2%. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при переработке плавов, содержащих оксиды цинка, кальция и магния, плавку ведут при отношении Na2O: (ZnO+CaO+MgO)![способ переработки плавов щелочного рафинирования свинца, патент № 2123536](/images/patents/348/2123062/8805.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам переработки сухих щелочных плавов при рафинировании свинца от сурьмы, олова и мышьяка, а также в некоторых случаях от кальция, магния и цинка. Известен способ переработки жидких щелочных плавов гидрометаллургическим способом с получения антимоната натрия, арсената кальция и станата натрия (см.Смирнов М.П. Рафинирование свинца и переработка полупродуктов. - М.: Металлургия, 1977, с. 133-139). Недостатками данного метода являются применение дорогого едкого натра и сложность гидрометаллургической схемы переработки плавов, связанной с большими капитальными и эксплуатационными затратами. В настоящее время этот метод применяется на Чимкентском свинцовом заводе и Усть-Каменогорском свинцово-цинковом комбинате (Республика Казахстан), где производство свинца составляло более 100 тыс. т/год на каждом из них. На заводах с относительно небольшой производительностью свинца (менее 20 тыс.т/год) рафинирование свинца проводят с получением твердых щелочных плавов, которые перерабатываются, как например на заводе "Электроцинк" (Российская Федерация) в электропечи с площадью пода 6,2 м2 и мощностью 1200 кВт с добавкой 5-10% соды (Na2CO3) и 3-5% коксика (см. Смирнов М.П. Рафинирование свинца и переработки полупродуктов. - М.: Металлургия, 1977, с. 140). По данной технологии обеспечивается лишь выплавка свинца и не извлекается сурьма в готовую продукцию. Значительное количество (30-40%) сурьмы и мышьяка переходит в свинец и возвращается на рафинирование, что дополнительно усложняет и удорожает рафинирование. Много металлов теряется. Только 50% сурьмы переходит в шлак, содержащий 8-12% сурьмы. Эффективной схемы переработки шлака нет и его отправляют в отвал. Твердые сыпучие щелочные планы с небольшим содержанием в них сурьмы (до 0,5%), содержащие окислы кальция, магния и цинка, получаются при качественном рафинировании - последняя операция рафинирования свинца, эти планы перерабатываются в голове процесса при шахтной планке. При переработке вторичного свинцового сырья относительно чистого от примесей, за исключением сурьмы, в отдельных случаях с небольшим содержанием висмута, качественные щелочные съемы совместно с твердыми плавами могут содержать до 1% CaO и до 2% MgO, содержание ZuO в них в зависимости от способа очистки от цинка может составлять 1,0 - 4,0%. Заявленное изобретение направлено на решение задачи, заключающейся в переработке твердых щелочных свинцовых плавов с переводом свинца и сурьмы в сурьмянистый свинец, при этом олово должно максимально оставаться в шлаке. Указанный технический результат достигается тем, что в способе переработки плавов щелочного рафинирования свинца, включающем плавку их с твердым восстановителем и кварцевым флюсом, с получением металла, шлака и газов, раздельный их выпуск, плавку согласно заявляемому изобретению ведут при соотношении SiO2 : Al2O = (1,0oC2,0):1 при расходе углерода в твердом восстановителе 3,5 - 5,2%. Соотношение Na2O:(ZuO+CaO+MgO)![способ переработки плавов щелочного рафинирования свинца, патент № 2123536](/images/patents/348/2123062/8805.gif)
PbO+C=Pb+CO
PbO=CO=Pb+CO2
Sb2O3+3C=2Sb+3CO
Sb2O3+3CO=2Sb+3CO2
As2O3+3C=2As+3CO
As2O3=2As+3CO2
SnO+C=Sn+CO
Sn+CO=Sn+CO2
По сравнению с окислением Sb, As, Sn в свинце разделение между сурьмой и оловом лучше осуществляется при восстановлении этих окислов с окисью свинца. Рассчитанная по термодинамическим потенциалам равновесия концентрация CO (при сумме CO+CO2=100%) составляет
- для PbO: 0,1; 0,2 и 0,4% при температурах 900, 1100 и 1300oC соответственно;
- для Sb2O3:0,7; 1,4 и 2,7% при этих же температурах;
- для SnO:28,0; 26,0 и 23,0% соответственно. Предлагается переработка твердых щелочных плавов, содержащих окислы натрия, плавкой их одновременно с твердым восстановителем и с окисью кремния, в качестве которого используется обычный кварцевый флюс, широко применяемый в пирометаллургических процессах, особенно при плавке и конвертировании. Соотношение SiO2:Na2O в шихте должно составлять от 1,0 до 2,0. Результаты опытов и их сравнение с прототипом приведены в табл. 1. При соотношении 0,7 (опыт 1) плохое разделение шлака от расплава, при соотношении 2,4 (опыт 4) увеличивается вязкость шлака, и в этих опытах уменьшается выход свинца и сурьмы в расплав по сравнению с опытами 2 и 3, где соотношение SiO2:Na2O составляет 1,0 и 1,9 соответственно. Окись натрия с кремнеземом образуют силикаты натрия 2Na2O
![способ переработки плавов щелочного рафинирования свинца, патент № 2123536](/images/patents/348/2123001/183.gif)
![способ переработки плавов щелочного рафинирования свинца, патент № 2123536](/images/patents/348/2123001/183.gif)
![способ переработки плавов щелочного рафинирования свинца, патент № 2123536](/images/patents/348/2123001/183.gif)
![способ переработки плавов щелочного рафинирования свинца, патент № 2123536](/images/patents/348/2123001/183.gif)
![способ переработки плавов щелочного рафинирования свинца, патент № 2123536](/images/patents/348/2123001/183.gif)
![способ переработки плавов щелочного рафинирования свинца, патент № 2123536](/images/patents/348/2123001/183.gif)
![способ переработки плавов щелочного рафинирования свинца, патент № 2123536](/images/patents/348/2123001/183.gif)
Класс C22B13/06 рафинирование свинца