×
10.05.2014
216.012.c201

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ВТОРИЧНОГО СВИНЕЦСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ С ИЗВЛЕЧЕНИЕМ СЕРЕБРА

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: 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.
Основные результаты: 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.

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.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 101-110 of 230 items.
20.08.2014
№216.012.eb21

Рабочее колесо дымососа

Изобретение относится к области промышленного оборудования. Рабочее колесо дымососа состоит из центрального диска, двух покрышек, лопаток ступицы и приводного вала. Новым является то, что на боковых сторонах покрышек закреплены пустотелые кольца различного внешнего и внутреннего диаметров, а в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526001
Дата охранного документа: 20.08.2014
10.09.2014
№216.012.f0f6

Способ выплавки и внепечной обработки высококачественной стали для железнодорожных рельсов

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способу производства рельсовой стали в кислородном конвертере. Способ включает загрузку в конвертер твердых шихтовых материалов, заливку жидкого чугуна, продувку расплава кислородом через фурму. При этом на днище конвертера оставляют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527508
Дата охранного документа: 10.09.2014
20.10.2014
№216.012.fff4

Электропривод

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводе шахтных подъемных машин (ШПМ). Технический результат заключается в снижении пути, проходимого подъемным сосудом в период аварийной остановки ШПМ, повышении межремонтного срока тормозных колодок, а следовательно, и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531380
Дата охранного документа: 20.10.2014
20.10.2014
№216.013.002e

Измельчитель-классификатор

Изобретение относится к области измельчения и разделения твердого полезного ископаемого и может быть использовано, например, при обогащении разного вида минерального сырья. Измельчитель-классификатор содержит вращающийся перфорированный барабан 2, установленный на приводных 4 и поддерживающих 5...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531438
Дата охранного документа: 20.10.2014
20.10.2014
№216.013.006a

Способ переработки шламов металлургического производства

Изобретение относится к области промышленной экологии, а именно к технологиям переработки и рециклинга железосодержащих шламовых отходов, содержащих повышенные концентрации тяжелых металлов (цинк, свинец и др.), металлургического и других производств с использованием высокоинтенсивных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531498
Дата охранного документа: 20.10.2014
27.10.2014
№216.013.0313

Способ получения наноразмерных пленок bi-содержащих ферритов-гранатов

Изобретение относится к технологии получения пленок ферритов-гранатов и может быть использовано в прикладной магнитооптике для получения магнитооптических дисков, модуляторов, дефлекторов. Способ включает изготовление мишени заданного состава, обработку монокристаллической подложки галлиевого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532185
Дата охранного документа: 27.10.2014
27.10.2014
№216.013.0315

Способ получения наноразмерных пленок феррита

Изобретение относится к технологии получения наноразмерных пленок мультиферроиков и может найти применение в производстве высокодобротных магнитооптических устройств обработки и хранения информации, магнитных сенсоров, емкостных электромагнитов, магнитоэлектрических элементов памяти, невзаимных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532187
Дата охранного документа: 27.10.2014
27.10.2014
№216.013.0316

Способ низкотемпературного выращивания оксида кремния

Изобретение относится к области низкотемпературных технологий микро- и наноэлектроники и может быть использовано для создания радиационно-стойких интегральных схем и силовых полупроводниковых приборов. Оксид кремния получают путем нагрева кремния в атмосфере кислорода до температуры 250-400°C...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532188
Дата охранного документа: 27.10.2014
27.10.2014
№216.013.034b

Монолитный быстродействующий координатный детектор ионизирующих частиц

Предлагаемое изобретение «Монолитный быстродействующий координатный детектор ионизирующих частиц» относится к полупроводниковым координатным детекторам ионизирующих частиц. Целью изобретения является повышение быстродействия и технологичности координатного детектора, что особенно важно для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532241
Дата охранного документа: 27.10.2014
27.10.2014
№216.013.034d

Агрегат комплексной обработки жидкой стали (акос)

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для внепечной обработки жидкой стали инертными газами и сыпучими порошкообразными материалами в агрегате ковш-печь, который снабжен закрепленной на корпусе ковша под его сводом футерованной фурмой для продувки жидкого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532243
Дата охранного документа: 27.10.2014
Showing 101-110 of 230 items.
10.08.2014
№216.012.e70c

Способ формирования высококачественных моп структур с поликремниевым затвором

Изобретение относится к области микроэлектроники и может быть использовано для создания высококачественных мощных ДМОП транзисторов, КМОП интегральных схем, ПЗС-приборов. Способ включает операцию термического отжига МОП структур в температурном диапазоне от 600-850°С в электрическом поле...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524941
Дата охранного документа: 10.08.2014
20.08.2014
№216.012.eb01

Способ выплавки и внепечной обработки высококачественной рельсовой стали

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способу производства рельсовой стали. Способ включает продувку расплава кислородом, выпуск расплава в ковш, наводку покровного шлак в ковше, обработку расплава в вакууматоре. За 1-3 минуты до окончания продувки замеряют температуру...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525969
Дата охранного документа: 20.08.2014
20.08.2014
№216.012.eb21

Рабочее колесо дымососа

Изобретение относится к области промышленного оборудования. Рабочее колесо дымососа состоит из центрального диска, двух покрышек, лопаток ступицы и приводного вала. Новым является то, что на боковых сторонах покрышек закреплены пустотелые кольца различного внешнего и внутреннего диаметров, а в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526001
Дата охранного документа: 20.08.2014
10.09.2014
№216.012.f0f6

Способ выплавки и внепечной обработки высококачественной стали для железнодорожных рельсов

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способу производства рельсовой стали в кислородном конвертере. Способ включает загрузку в конвертер твердых шихтовых материалов, заливку жидкого чугуна, продувку расплава кислородом через фурму. При этом на днище конвертера оставляют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527508
Дата охранного документа: 10.09.2014
20.10.2014
№216.012.fff4

Электропривод

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводе шахтных подъемных машин (ШПМ). Технический результат заключается в снижении пути, проходимого подъемным сосудом в период аварийной остановки ШПМ, повышении межремонтного срока тормозных колодок, а следовательно, и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531380
Дата охранного документа: 20.10.2014
20.10.2014
№216.013.002e

Измельчитель-классификатор

Изобретение относится к области измельчения и разделения твердого полезного ископаемого и может быть использовано, например, при обогащении разного вида минерального сырья. Измельчитель-классификатор содержит вращающийся перфорированный барабан 2, установленный на приводных 4 и поддерживающих 5...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531438
Дата охранного документа: 20.10.2014
20.10.2014
№216.013.006a

Способ переработки шламов металлургического производства

Изобретение относится к области промышленной экологии, а именно к технологиям переработки и рециклинга железосодержащих шламовых отходов, содержащих повышенные концентрации тяжелых металлов (цинк, свинец и др.), металлургического и других производств с использованием высокоинтенсивных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531498
Дата охранного документа: 20.10.2014
27.10.2014
№216.013.0313

Способ получения наноразмерных пленок bi-содержащих ферритов-гранатов

Изобретение относится к технологии получения пленок ферритов-гранатов и может быть использовано в прикладной магнитооптике для получения магнитооптических дисков, модуляторов, дефлекторов. Способ включает изготовление мишени заданного состава, обработку монокристаллической подложки галлиевого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532185
Дата охранного документа: 27.10.2014
27.10.2014
№216.013.0315

Способ получения наноразмерных пленок феррита

Изобретение относится к технологии получения наноразмерных пленок мультиферроиков и может найти применение в производстве высокодобротных магнитооптических устройств обработки и хранения информации, магнитных сенсоров, емкостных электромагнитов, магнитоэлектрических элементов памяти, невзаимных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532187
Дата охранного документа: 27.10.2014
27.10.2014
№216.013.0316

Способ низкотемпературного выращивания оксида кремния

Изобретение относится к области низкотемпературных технологий микро- и наноэлектроники и может быть использовано для создания радиационно-стойких интегральных схем и силовых полупроводниковых приборов. Оксид кремния получают путем нагрева кремния в атмосфере кислорода до температуры 250-400°C...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532188
Дата охранного документа: 27.10.2014
+ добавить свой РИД