способ рафинирования чернового свинца и свинцовых сплавов от меди

Формула изобретения

Способ рафинирования чернового свинца или свинцовых сплавов от меди, включающий расплавление чернового свинца или свинцового сплава, введение в расплав металла, образующего с медью химическое соединение, последующее перемешивание расплава и удаление образующегося химического соединения в виде съема, отличающийся тем, что в качестве металла, образующего с медью химическое соединение, вводят предварительно нагретый до 80÷120°С металлический цинк при температуре расплава 410÷450°С.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при переработке аккумуляторного лома, вторичного свинца и свинцовых вторичных сплавов.

Известен способ очистки чернового свинца или свинцово-сурьмяного сплава от меди (обезмеживание) путем введения в расплав серы (М.П.Смирнов «Рафинирование свинца и переработка полупродуктов». Металлургиздат, 1977 г. Стр.280). Недостатком данного аналога является тот факт, что способ очистки от меди с помощью введения в расплав серы является длительным и не позволяет наиболее глубоко осуществить процесс рафинирования. Процесс обезмеживания ведется в две стадии: метод ликвации и метод связывания меди серой с образованием сульфида Cu ₂S. Сам процесс обезмеживания серой проводят обычно в три приема, что, естественно, удлиняет процесс. Другими недостатками обезмеживания серой являются образование сернистого газа над котлом и большие потери свинца со шлаком (шликерами).

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является изобретение SU 901317 (МПК С22В 13/06, 30.01.1982), в котором раскрыт способ рафинирования чернового свинца или свинцовых сплавов от примесей, в том числе от меди, включающий расплавление чернового свинца или свинцового сплава, введение в расплав металла, образующего с медью химическое соединение, последующее перемешивание расплава и удаление образующегося химического соединения в виде съема. Недостаток: невысокая степень рафинирования от меди.

Предлагаемое изобретение направлено на решение задачи интенсификации процесса рафинирования, повышения глубины очистки и улучшения экологии рафинирования.

Решение поставленной задачи рафинирования от меди заключается во введении в расплав чернового свинца или свинцового сплава металлического цинка, предварительно нагретого до 80÷120°С, перемешивании расплава и отстаивании. При этом температура расплава перед введением цинка поддерживается равной 410÷450°С.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

В расплав чернового свинца или свинцовых сплавов, образуемых, например, при переработке аккумуляторного лома или других свинецсодержащих отходов, вводится металлический цинк. Медь образует с цинком химические соединения, поэтому легко удаляется из расплава в виде съемов. Реакция цинка с медью начинается при содержании цинка в свинце, равном 0,5% от массы свинца. Если исходное содержание меди в свинце превышает 0,06%, масса цинка увеличивается из расчета 0,1% на каждые 0,01% меди.

Цинк вводится при температуре расплава, равной 410÷450°С при включенной мешалке. Цинк вводится в виде кусков или шаров. Вмешивание цинка в расплав может осуществляться вручную. Расплавление цинка при указанных температурах происходит сравнительно быстро (˜2 мин). После введения и расплавления цинка - перемешивание расплава осуществляется в течение 10÷15 мин. По окончании перемешивания достигается равномерное распределение цинка в расплаве по всему объему. Оставшийся цинк довольно легко удаляется последующим щелочным рафинированием одновременно с очисткой от сурьмы, мышьяка, олова. Во избежание попадания влаги в котел для рафинирования цинк предварительно нагревается до температуры 80÷120°С, что легко достигается выдержкой кусков или шаров цинка на поверхности котла рафинирования.

Сущность изобретения поясняется следующими примерами.

Пример 1.

Температура расплава чернового свинца или свинцовых сплавов равна 410°С. После введения предварительно нагретого цинка осуществляется перемешивание расплава в течение 10 мин. Содержание меди в расплаве составляет 0,005%.

Пример 2.

Температура расплава чернового свинца или свинцовых сплавов равна 440°С. Цинк в виде кусков или шаров нагревается до температуры 110°С. После введения цинка в расплав осуществляется его перемешивание в течение 15 мин. Содержание меди в расплаве составило 0,001%.

По предлагаемому способу достигается более высокая степень очистки (рафинирования) чернового свинца или свинцово-сурьмяного сплава от меди, более быстрый процесс рафинирования, то есть сокращается продолжительность процесса, а также улучшается его экология.