Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности к извлечению меди из медьсодержащих отходов сверхпроводниковых материалов.
Известны гидрометаллургические способы растворения меди в горячей концентрированной серной кислоте [Реми Г. Курс неорганической химии. - М.: Мир, 1974, т.2] или азотной кислоте [патент РФ №2243163, бюл. №36 от 27.12.2004]. Недостатками данных способов являются использование агрессивных реагентов и образование токсичных газов.
Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является способ переработки металлического лома, содержащего медь [авторское свидетельство №1669194, МПК С22В 9/18], включающий растворение меди погружением корзины с ломом в кальцийсодержащий расплав.
Недостатками данного метода являются высокая температура процесса растворения меди, а также значительные трудо- и энергозатраты, обусловленные необходимостью нагрева кальция выше температуры плавления (850°С) в инертной атмосфере.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является снижение температуры процесса растворения меди в расплаве, а также уменьшение технологических затрат на процесс извлечения меди из медьсодержащих отходов.
Технический результат достигается тем, что в способе переработки медьсодержащих отходов, включающем погружение корзины с медьсодержащими отходами в кальцийсодержащий расплав и растворение меди, растворение меди осуществляют путем погружения корзины с отходами в расплав медно-кальциевого сплава, являющегося жидким катодом, под слой электролита из хлоридов калия и кальция в процессе электролиза кальция при температуре 650-715°С.
При осуществлении предлагаемого способа в условиях производства кальция электролитическим способом [Доронин Н.А. Металлургия кальция. - М., 1959] используют электролизные ванны с жидким катодом - медно-кальциевым сплавом. Растворение меди из медьсодержащих отходов проводят при рабочей температуре электролизера (650-715)°С. За счет слоя электролита KCl-CaCl2 исключается окисление медно-кальциевого сплава воздухом. При этом замена листовой катодной меди медьсодержащими отходами для восполнения потерь меди в производстве кальция не приводит к повышению трудо- и энергоемкости производства.
Таким образом, предлагаемый способ, в отличие от ближайшего аналога, не требует использования специального герметичного оборудования и затрат энергии для плавления кальция в инертной среде.
Совокупность существенных признаков заявляемого способа при анализе научно-технической и патентной литературы, включая цитированные источники, не выявлена, что подтверждает изобретательский уровень заявляемого технического решения.
Пример
Медьсодержащие отходы сверхпроводниковых материалов представляют собой прутки диаметром 70 мм и тонкие прутки в форме шестигранников с размером по диагонали 4 мм. Стренд, состоящий из сплава Nb-Ti, находится в медной основе в виде проволоки диаметром 0,8 мм. Данные отходы перерабатывают в соответствии со схемой, представленной на фиг.1. Медьсодержащие отходы 1 загружают в электролизер 2 путем их погружения в корзине 3 в медно-кальциевый расплав 4 под слой электролита 5. Полное растворение меди с массивных и тонких прутков происходит за 1,5 и 0,5 ч соответственно. Результаты обработки отходов в расплаве приведены в таблице.
В итоге из 117,6 кг отходов сверхпроводниковых материалов, загруженных в электролизер, 82,9 кг (70,5%) переходит в медно-кальциевый сплав. Остатки от растворения в виде проволоки Nb-Ti сплава подвергают гашению в воде для подготовки к последующему переплаву.
Представленный пример не ограничивает использование заявляемого способа. По предлагаемому способу возможно получение кальциевых сплавов, например с никелем, магнием, алюминием и другими металлами.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ МЕДЬСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ | 2014 |
|
RU2559076C1 |
Способ электролитического рафинирования меди | 2017 |
|
RU2693576C2 |
СПОСОБ ГИДРОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКОГО КОНЦЕНТРАТА ЭЛЕКТРОННОГО ЛОМА | 2018 |
|
RU2696123C1 |
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЛУЖЕНЫХ ОТХОДОВ МЕДИ | 2022 |
|
RU2795912C1 |
ЭЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЩЕЛОЧНО-ЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ РАСПЛАВОВ | 2006 |
|
RU2339744C2 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКА МЕТАЛЛА ЭЛЕКТРОЛИЗОМ | 2014 |
|
RU2553319C1 |
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МАГНИЯ ИЗ ОТХОДОВ ЛИТЕЙНОГО КОНВЕЙЕРА | 2009 |
|
RU2398035C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕДИ ВЫСОКОЙ ЧИСТОТЫ | 2017 |
|
RU2667927C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ МОЛИБДЕНА ЭЛЕКТРОЛИЗОМ РАСПЛАВОВ | 1997 |
|
RU2124074C1 |
Способ получения лигатуры на основе алюминия | 1976 |
|
SU657074A1 |
Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности к извлечению меди из медьсодержащих отходов сверхпроводниковых материалов. Способ переработки медьсодержащих отходов включает погружение корзины с медьсодержащими отходами в кальцийсодержащий расплав и растворение меди. При этом растворение меди осуществляют путем погружения корзины с отходами в расплав медно-кальциевого сплава, являющегося жидким катодом, под слой электролита из хлоридов калия и кальция. Растворение ведут в процессе электролиза кальция при температуре 650-715°С. Техническим результатом является снижение температуры процесса растворения меди в расплаве, а также уменьшение технологических затрат на процесс извлечения меди из медьсодержащих отходов. 1 ил., 1 табл.
Способ переработки медьсодержащих отходов, включающий погружение корзины с медьсодержащими отходами в кальцийсодержащий расплав и растворение меди, отличающийся тем, что растворение меди осуществляют путем погружения корзины с отходами в расплав медно-кальциевого сплава, являющегося жидким катодом, под слой электролита из хлоридов калия и кальция в процессе электролиза кальция при температуре 650-715°С.
SU 1669194 A1, 23.12.1992 | |||
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕДИ ИЗ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА | 1996 |
|
RU2104318C1 |
US 5628817 A, 13.05.1997 | |||
Устройство для измерения длины кабеля | 1978 |
|
SU786021A1 |
Громкоговоритель | 1932 |
|
SU30314A1 |
Устройство для образования снежных валков | 1948 |
|
SU82034A1 |
US 2007264151 A1, 15.11.2007. |
Авторы
Даты
2010-06-27—Публикация
2008-11-17—Подача