СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МЕТАЛЛОВ ИЗ ВТОРИЧНОГО СЫРЬЯ И ДРУГИХ МАТЕРИАЛОВ С ОРГАНИЧЕСКИМИ КОМПОНЕНТАМИ Российский патент 2019 года по МПК C22B7/00 C22B1/216 C22B15/06 

Изобретение относится к способу извлечения металлов, например, благородных металлов или меди, из вторичного сырья и других материалов с органическими компонентами, причем из вторичного сырья и других материалов термической обработкой в технологической камере извлекаются органические компоненты, и вторичное сырье и другие материалы с органическими компонентами подготавливаются для процесса извлечения.

В уровне техники известны способы извлечения металлов из вторичного сырья и других материалов с органическими компонентами в непрерывном и периодическом технологическом процессе. При этом понятие непрерывности обычно относится к подаче вторичного сырья в процесс и к самому технологическому режиму. Но также может быть проведено различие между непрерывной и, соответственно, периодической подачей вторичного сырья, и непрерывной и, соответственно, периодической термической обработкой в технологической камере. Равным образом известно, что извлечение может осуществляться чисто механической обработкой или же комбинацией обоих процессов, например, термической обработкой с последующей механической первичной обработкой.

Термическая обработка внутри технологической камеры, как правило, выполняется в виде пиролитического разложения, сжигания или газификации. При пиролизе происходит разрыв связей, в частности, в крупных молекулах, в результате термохимического расщепления органических соединений исключительно вследствие воздействия высоких температур в диапазоне 200-900°С. Результатом является то, что органический материал из выделяемого продукта присутствует в твердой форме, зачастую называемый пиролитическим коксом. При сжигании и газификации, наряду с повышением температуры, подается кислород или другие средства для газификации, чтобы перевести органические компоненты вторичного сырья в газообразное агрегатное состояние. Также уже известна переработка лома электронного оборудования во вращающейся трубчатой печи.

В DE 102005021656 А1 раскрывается непрерывный способ извлечения металлов, в частности, благородных металлов, из вторичного сырья, причем из этого вторичного сырья в непрерывном процессе термической обработкой в технологической камере удаляются и окисляются органические компоненты. При этом вторичное сырье непрерывно подается в технологическую камеру и подвергается термической обработке при непрерывном интенсивном перемешивании таким образом, что органические компоненты непрерывно удаляются и затем окисляются, и металлсодержащие компоненты, а также другие неорганические не содержащие металлов компоненты непрерывно выводятся из технологической камеры. Это значит, что процесс протекает не в такой последовательности тактированных, отдельных друг от друга технологических стадий, где в циклическом производственном режиме вторичное сырье сначала загружается в технологическую камеру, и после термической обработки извлекается, а проводится как непрерывно протекающий процесс.

Таким образом, в уровне техники известны способы извлечения металлов из вторичного сырья и других материалов с органическими компонентами в рамках непрерывного и периодического технологического режима в отношении загрузки и/или выгрузки материалов из технологической камеры. Также известны непрерывные и периодические технологические режимы внутри технологической камеры, то есть, в отношении самой термической обработки.

Во всех известных способах технологические стадии, управление количествами подаваемого вторичного сырья, кислорода, тепловой энергии, различных технологических газов, количествами и моментами времени выгрузки, и самим технологическим процессом регулируются посредством разнообразных параметров процесса. Особенно часто роль устройства для проведения термической обработки исполняет TRBC (вращающийся конвертер с верхним дутьем). При этом речь идет о преимущественно цилиндрической удлиненной плавильной печи, которая не только может вращаться вокруг своей продольной оси, но и может поворачиваться вокруг своей поперечной оси. Первоначально пустая плавильная печь наклоняется так, чтобы принять положение, в котором отверстие печи предпочтительно располагается таким образом, чтобы было возможным заполнение вторичным сырьем. После этого плавильная печь поворачивается в рабочее положение, которое находится между горизонтальным и вертикальным положением продольной оси плавильной камеры. Способ исполняется с использованием высоких температур, подачи средств для газификации, таких как кислород, и при постоянной или переменной скорости вращения плавильной печи вокруг ее центральной оси. Результатом извлечения металлов в форме меди являются преобразованные в газ органические компоненты, медная фаза и шлак.

Всем усилиям для усовершенствования процесса извлечения свойственно то, что должно возрастать количество перерабатываемого сырья для возвращения в производственный цикл металла, в особенности меди. Иначе говоря, должна повышаться эффективность, в частности, пропускная способность и/или выход в расчете на объем-время, процесса в соотношении, например, с расходуемой энергией. Для достижения этого требуется непрерывная загрузка технологической камеры, а также непрерывный технологический режим. Дополнительная цель состоит в том, чтобы перерабатывать больше повторно используемых материалов, которые обогащены органическими компонентами. Однако существуют значительные проблемы прежде всего в отношении преобразуемых в газ органических компонентов, которые присутствуют в виде высокоэнергетического газа, или в форме газа с высоким содержанием вредных веществ. Загрязнения могут иметь твердофазную или газообразную природу, будучи такими, как различные пылевидные примеси, фураны, диоксины и галогенсодержащие кислоты.

В частности, согласно изобретению, должны быть устранены проблемы, которые обусловливаются резкими изменениями используемых материалов, и которые могут приводить к различному газообразованию и к различным избыточным энергиям при процессах сжигания. Без соответствующих контрмер эти отклонения могут приводить к особенно задерживаемой загрузке и/или к снижению скорости загрузки. Этим обусловливаются отклонения от целевого режима работы установки и ухудшение как технических, так и экономических результатов.

На степень загрязненности вредными веществами может быть оказано значительное влияние путем оптимального технологического режима в отношении различных технологических параметров. Непрерывная загрузка технологической камеры обусловливает неустановившиеся состояния процесса, результатом чего оказываются значительные отклонения от оптимальных для минимизации вредных веществ состояний процесса и тем самым сильные загрязнения отходящего газа. Таким образом, в конечном итоге повышение эффективности процесса извлечения в отношении увеличения повторно используемых материалов путем непрерывного рабочего режима означает повышение загрязненности отходящего газа вредными веществами. Основой нестационарных состояний процесса является высокая однородность загружаемого материала.

Меры по защите окружающей среды и охране здоровья не допускают того, чтобы загрязненные газы выпускались в окружающий воздух. На этом основании требуются дорогостоящие стадии очистки, чтобы удалить из отходящего газа токсичные вещества. Для этой цели применяют присоединенные ниже по потоку охладители газа, скрубберы и мешочные фильтры.

Задача настоящего изобретения состоит в создании способа, который повышает количество используемого материала и при этом противодействует повышению содержания вредных веществ в отходящем газе. В частности, должно быть увеличено количество перерабатываемого исходного материала с содержанием органического материала.

Для решения этой задачи согласно идее изобретения предлагается применение двухстадийного способа с использованием комбинации технологической камеры для извлечения металлов из вторичного сырья и других материалов с органическими компонентами, а также печи для извлечения из шлака вторичного олова, загрязненного цинком и свинцом.

Для металлургического передела сложного вторичного сырья с содержанием органических материалов предлагается способ, в котором совместно действуют TBRC (вращающийся конвертер с верхним дутьем) в качестве технологической камеры и печь для получения вторичного олова заданного типа. Речь идет о способе извлечения металлов из вторичного сырья и других материалов с высоким содержанием органических компонентов. TBRC поддерживается в периодическом режиме производства.

Первая технологическая стадия дает неочищенную медь, так называемую черновую медь, которая в последующей стадии окисления согласно первому варианту исполнения способа в той же установке преобразуется в конвертерную медь. Согласно второму варианту осуществления способа, дополнительная переработка выполняется в отдельной установке. Другим целевым продуктом плавильной стадии является обедненный металлами конечный шлак. Во второй технологической стадии, наряду с конвертерной медью, получается обогащенный оловом и свинцом шлак. Из этого шлака в печи для получения вторичного олова вырабатывается сырьевой сплав вторичного олова.

Подвергаемый плавке исходный материал состоит из вторичного сырья и других материалов с высоким и низким содержанием органических компонентов в качестве повторно используемых исходных материалов с заданными в каждом случае соотношениями между собой, причем доля материалов с высоким содержанием органических компонентов, например, таких как электрический лом, остатки кабелей, полимерные отходы из электрических/электронных приборов, и т.д., составляет около 50%. Общее содержание органического материала, как правило, составляет от 5% до 60%, в частности, от 10% до 40%.

На чертежах схематически представлены примеры осуществления изобретения. Как показано:

Фиг. 1 схематическое изображение для наглядного разъяснения варианта изобретения с дожиганием.

Сложное вторичное сырье с органическими компонентами, кроме классического отбора проб, подвергается классификации в отношении его энергосодержания и доле шлакообразующих, чтобы получить информацию для технологического режима. Энергосодержание является важным для достигаемой пропускной способности вторичного сырья с органическими компонентами, и тем самым для степени извлечения металлов. Информация о шлакообразующих (Fe/FeO, SiO₂, Al₂O₃, CaO, Na₂O, K₂O, Mn, Cr) важна для регулирования шлакообразования в отношении требуемой низкой вязкости и содержания ценных металлов.

Высокие уровни содержания тугоплавких компонентов в этих исходных материалах, в частности, в форме Al₂О₃, SiО₂, а также всегда содержащегося металлического алюминия, который тоже окисляется до Al₂О₃, в таких процессах плавки приводят к высокоплавким, высоковязким шлакам, которые особенно затрудняют получение шлака с низким содержанием ценных металлов. Другие исходные материалы и промежуточные продукты подвергаются оценке в обычных способах отбора образцов.

В частности, сложное вторичное сырье с органическими компонентами должно вводиться в форме, которая содействует практически непрерывной загрузке. Желательной является доля непрерывно загружаемого вторичного сырья свыше 80%. Для этой цели органическое вторичное сырье группируется сообразно результатам классификации и вводится в соответствующих предварительных смесях.

Чтобы иметь возможность непрерывно загружать материалы, различные гранулометрические составы и размеры кусков, предлагается загрузочная система, состоящая из загрузочных бункеров с регулируемой подачей материалов и ленточных транспортеров, а также пневматических питателей, которые как система работают согласованно друг с другом и перемещают загружаемый материал в технологическую камеру. Материал после этого подается в технологическую камеру под действием силы тяжести. Непригодные для непрерывной загрузки материалы (слишком крупные, неизмельчаемые, неразделяемые, и т.д.) загружаются через завалочные мульды в непрерывный поток материала или непосредственно в технологическую камеру.

Для надежного управления системой вывода отходящего газа и содержанием вредных веществ и, соответственно, горючих газов большое значение приобретает классификация и подготовка повторно используемых материалов. Исходные материалы в форме сложного вторичного сырья с содержанием органических компонентов подразделяются в отношении их энергосодержания и образования из них отходящего газа на несколько групп. Сорта с одинаковыми или сходными свойствами объединяются и при необходимости измельчаются различными известными, по большей части механическими способами. Из сгруппированных исходных материалов с различными свойствами составляется рабочая смесь с достаточно одинаковым поведением в технологической камере, которая сформирована с использованием TBRC, и с помощью взвешивающих устройств загружается в бункер. В общую загрузку входят также добавки для образования жидкотекучего и обедненного медью шлака. В особенности должны приниматься во внимание добавки, когда они приводят к газообразным реакционным продуктам, такие как известняк.

Загружаемые материалы в отношении размеров их кусков подразделяются на две основных группы: менее, чем около 150 мм, которая обеспечивается отсеиванием на маршруте подачи, и крупнее 150 мм. Крупнокусковая фракция загружается в TBRC через загрузочные мульды. Непрерывная загрузка мелкозернистых материалов в технологическую камеру производится через загрузочную трубу/-лоток/ или наклонный желоб.

Технологическая камера к началу загрузки является пустой или же содержит остаточные количества шлаков. С помощью надлежащих мер должно быть обеспечено, чтобы в технологической камере по возможности быстро присутствовал достаточно жидкотекучий шлак. Только посредством этого жидкотекучего шлака полностью достигаются преимущества способа с использованием ванны расплава. Оказалось, что сформированная как TBRC технологическая камера при достаточно точной классификации вторичного сырья и при наличии жидкотекучего шлака дает равномерные параметры отходящего газа (количество, состав и температуру), и тем самым действует с высокой пропускной способностью. Более того, технологическая камера сформирована в виде TBR-конвертера также благодаря особенно благоприятному массо- и энергообмену.

TBRC по существу образует как вращающуюся, так и наклоняемую технологическую камеру для формирования ванны расплава. Вращение возможно вокруг продольной оси, наклон выполняется поперек нее в одном из двух пространственных направлениях. Во время непрерывной загрузки в текущий процесс термической обработки смеси материалов, которая содержит сложное вторичное сырье с органическими компонентами, материал падает в расплав, причем сразу же начинаются процессы газообразования. Образующиеся газы содержат много сажи, монооксид углерода, водород и другие углеводороды. Поднимающиеся в технологической камере газы захватываются вдуваемым в технологическую камеру кислородом и частично сгорают. Кислород вводится в технологическую камеру через фурму. В технологической камере происходит только неполное, частичное сгорание. Газы из технологической камеры с всегда еще высоким содержанием горючих газов захватываются вытяжной системой, термически дожигаются, и после этого компоненты очищаются.

Во время загрузки TBRC эксплуатируется по возможности с высокой скоростью вращения и, соответственно, окружной скоростью, то есть, около 15 оборотов в минуту и, соответственно, от 1 до 3 метров в секунду. Наклон технологической камеры может быть согласован со степенью наполнения технологической камеры. С помощью этих мер достигается максимально возможная эффективность загрузки технологической камеры. Загрузка производится при постоянном отборе материалов из бункеров, которые уже заполнены рассортированным материалом.

Когда технологическая камера находится в рабочем положении, которое в зависимости от состояния наполнения располагается между горизонтальным и вертикальным положением центральной оси технологической камеры, функционирует кислородная фурма в горячей технологической камере, и сообразно запланированной загрузке, то есть, количеству, энергосодержанию и удельному выходу отходящего газа, сложного вторичного сырья с органическими компонентами вдувает в технологическую камеру соответствующее этому количество кислорода. Позиционированием наконечника фурмы также оказывается влияние на то, чтобы после начала загрузки из технологической камеры выходил равномерный поток отходящего газа. После размещения фурмы начинается загрузка.

Образованный главным образом из твердых веществ вторичного сырья с содержанием органических материалов загружаемый материал вследствие температур в технологической камере, которые являются более высокими, чем температура плавления этих материалов, и обычно составляют свыше 1200°С, расплавляется и реагирует с образованием расплавленного металла и жидкого шлака. Высокие скорости вращения технологической камеры и шлака с низкой вязкостью позволяют обеспечивать желательные высокие скорости преобразования веществ. Важными предпосылками для этого являются предварительные работы для классификации исходных материалов, в частности, производственного сырья и добавок в отношении шлакообразующих, и также целенаправленное регулирование образования шлака непрерывным примешиванием надлежащих количеств и сортов с помощью системы непрерывной подачи. Тем самым предотвращается образование химически пассивных высоковязких/густых шлаков и комьев нерасплавленного загруженного материала. Технологическая камера используется как печь с жидкой ванной, которая к каждому моменту времени действует в близком к конечному положении.

Состав шлака и еще содержащиеся доли ценных металлов отслеживаются во время процесса плавки с помощью отбора образцов и быстрого анализа их. В случае необходимости изменяются добавки шлакообразующих. Посредством отбора проб и их анализа определяют, какие корректирующие действия потребуются во время непрерывной загрузки или после ее завершения.

Если происходят отклонения в аналитическом составе и содержании ценных металлов в шлаке, проводится короткий и эффективный процесс восстановления, для чего фурма на короткое время погружается в шлак. В результате этого действия в технологической камере достигается совершенное равновесие между шлаком и содержащей железо черновой медью. Эта стадия обеспечивает достижение шлака с аналитическим составом, обедненным ценными металлами.

После того, как состав шлака был доведен до желательных значений, он удаляется из технологической камеры. Жидкий металл остается в технологической камере до тех пор, пока не достигаются рекомендуемые для конвертерного процесса количества чернового металла. Процесс повторяется с уже присутствующим металлом, пока не накопится оптимальное количество расплавленного металла для последующей технологической стадии.

Чтобы исключить возможные негативные влияния на свойства отходящего газа вследствие возникающих, по обстоятельствам, также скачкообразных изменений в содержании органических материалов при отрегулированной постоянной величине загрузки, система вывода отходящего газа рассчитывается с достаточным запасом прочности. Этот запас прочности предусматривает избыток кислорода для дожигания. Вследствие этого отходящий газ после завершения дожигания содержит около 10% избыточного кислорода. Даже при внезапных изменениях отходящий газ имеет вполне достаточно кислорода, от 4 до 6%, чтобы всегда надежно завершить дожигание.

Оптимальному технологическому режиму содействует, в частности, то, что перед началом загрузки перерабатываемый материал рассортировывается соответственно предварительно заданным критериям, и подготавливается в отдельных запасаемых количествах. Согласно простому технологическому процессу, в качестве продукта сортировки получаются соответствующие бурты материала.

Кроме того, система вывода отходящего газа обеспечивает возможность вдувания чистого кислорода в различных местах потока отходящего газа. Благодаря этому можно не ожидать проблем с вредными веществами и горючими газами в системе вывода отходящего газа, обусловленных внезапными колебаниями содержания органического материала в сложном вторичном сырье. В дополнение, возможностями управления и регулирования дожигания поддерживается экономичная эксплуатация установки, поскольку может достигаться максимальное извлечение ценного материала. Для достижения максимально возможной пропускной способности устройства для термической обработки также пригодна своевременная классификация исходных материалов.

Выходящие из технологической камеры газы вытягиваются через колпак и вытяжную трубу для отходящего газа, выполненную в виде котла-утилизатора. Интенсивность всасывания рассчитывается так, чтобы из окружающей среды также подсасывалось достаточное количество воздуха. Тем самым обеспечивается более чистый процесс термической обработки, при котором технологические газы не могут попадать в окружающую среду.

В примыкающей к технологической камере части колпака находятся отверстия, через которые под высоким давлением вдувается обогащенный кислородом воздух для дожигания. Вдувание кислорода и воздуха обеспечивает последующее после технологической камеры сжигание содержащих вредные вещества технологических газов, так называемое дожигание.

Количество может регулироваться по результатам анализа отходящего газа и температуре, измеряемым в области вытяжной трубы для отходящего газа, которая примыкает к установкам для очистки отходящего газа. Так система может реагировать на изменения в отношении переменного содержания органических материалов во вторичном сырье при постоянном массовом потоке. Благодаря этому не требуется регулирование и, соответственно, согласование величины загрузки, и вторичное сырье может подаваться непрерывно. Это значит, что обусловленные непостоянным содержанием органического материала изменения технологического газа компенсируются регулируемой подачей кислорода для целенаправленного влияния на дожигание. Вдуваемый в воздух для дожигания кислород в 5 раз интенсивнее воздействует на дожигание по сравнению с засасываемым воздухом. Это регулирование является быстрым, эффективным, и содействует непрерывной подаче сложного вторичного сырья с переменным содержанием органических компонентов.

Во время загрузки повышается уровень расплава в технологической камере. Аналитический состав шлака регулируется так, чтобы шлак к каждому моменту времени оставался обедненным металлами. Это достигается регулированием желательной основы шлака, температуры ванны и также кислородного потенциала, что контролируется соответствующим отбором проб во время работы. Обедненный металлами шлак содействует эффективности извлечения повторно используемого материала. На практике это означает, что обедненный металлами шлак получается в результате регулирования температуры технологической камеры, вдувания воздуха, кислорода или смеси, а также, по обстоятельствам, подачей дополнительного восстановителя и/или производственного сырья и добавок.

После достижения желательной степени наполнения шлак удаляется, тогда как количество оставшейся и произведенной черновой меди, содержащей железо черновой меди, может оставаться в технологической камере. В заключение процесс может быть повторен, пока в технологической камере не соберется достаточное для конвертирования количество металла. Согласно одному варианту способа, черновая медь может оставаться в печи или быть дополнительно переработанной. Дополнительная переработка может выполняться в другой металлургической установке.

Процесс конвертирования собранной черновой меди проводится согласно известному способу либо в TRBC, либо в других установках. Процесс приводит к получению конвертерной меди, и также к шлаку с достаточно высоким содержанием олова и свинца, чтобы из него экономично получать вторичное олово. В частности, стадия конвертирования необходима тогда, когда технологическая камера должна эксплуатироваться, не будучи объединенной с медеплавильным заводом. При этом собранная черновая медь, совместно с дополнительными подходящими материалами, подвергается окислительной обработке. Вследствие подведения большого количества чистого кислорода химически неблагородные компоненты черновой меди окисляются и переводятся в шлак. При этом образуются конвертерная медь с содержанием свыше 94% меди и шлак, который имеет достаточно высокое для получения сырьевого вторичного олова содержание олова и свинца.

Протекание термической обработки шихты проведением тактированного процесса при непрерывной загрузке сложного вторичного сырья с органическими компонентами, а также производственного сырья и добавок, представляет собой первый этап двухстадийного процесса для выполнения извлечения металла, в частности, меди, из расплава, а также олова из шлака.

Технологическая камера к началу загрузки является пустой или содержит остаточные количества шлака и, по обстоятельствам, (затвердевшего) расплава из предыдущей загрузки. Вначале предпочтительно загружаются крупнозернистые или крупнокусковые материалы. После этого технологическая камера предварительно нагревается до эксплуатационной температуры подведением тепловой энергии, например, с использованием горелки. К началу процесса в технологической камере должно присутствовать по меньшей мере незначительное количество жидкотекучего шлака. Затем проводится подготовительная работа для непрерывной загрузки сложного вторичного сырья с органическими компонентами, а также производственного сырья и добавок. Подготовительная работа предусматривает, что:

- технологическая камера является достаточно горячей, свыше 1200°С

- система вывода отходящего газа (котел-утилизатор с устройствами для дожигания, установками для очистки отходящего газа) действует без помех

- окружная скорость технологической камеры составляет от около 1 до 3 м/сек

- выбирается желательный состав шихты, то есть, составление отдельных смесей материалов в количестве и со скоростью загрузки сообразно полученной при классификации сырья информации, и начинается подача материала

- подготовка кислородной фурмы для начала загрузки: позиционирование горелки и кислородной фурмы внутри технологической камеры.

После этих этапов подготовительной работы начинается непрерывная загрузка в технологическую камеру. При стартовых условиях процесса непосредственно начинаются вышеописанные процессы, то есть, газообразование, расплавление, образование шлака и расплавленного металла.

Технологические газы с большими количествами горючих компонентов теперь частично сгорают в технологической камере. Для этого через фурму в технологическую камеру вдувается кислород. При этом объемный расход потока кислорода определяется в зависимости от содержания органических материалов в сложном вторичном сырье, а также его характеристик.

Сжигание становится полным только в последующей вытяжной трубе для отходящего газа, выполненной как котел-утилизатор. Необходимое для полного сжигания количество кислорода обеспечивается посредством:

вдувания кислорода через отверстия в колпаке,

вдувания воздуха через отверстия в колпаке,

подсасывания окружающего воздуха в колпак,

подсасывания окружающего воздуха через клапаны на вытяжной трубе для отходящего газа.

На конце вытяжной трубы для отходящего газа содержание кислорода при нормальной работе регулируется на величину от 6 до 10%. Этот избыток в состоянии быстро и надежно компенсировать кратковременные отклонения в сторону повышения содержания горючих компонентов в технологическом газе. После вытяжной трубы для отходящего газа может выполняться дополнительная очистка отходящего газа, например, с использованием скруббера, фильтра и т.д.

Вследствие непрерывной загрузки сложного вторичного сырья с органическими компонентами в пределах тактированного процесса термической обработки возрастает емкость технологической камеры и параллельно этому уровень заполнения технологической камеры. Целью загрузки добавок шлакообразующих является обеспечение создания в технологической камере в любое время достаточно жидкотекучего шлака для интенсивного массообмена. В результате отбора проб и измерения температуры во время загрузки проверяется аналитический состав шлака. Когда требуются изменения, проводится согласование количеств добавок шлакообразующих.

При достижении максимально возможного уровня заполнения при необходимости предпринимается регулирование аналитического состава шлака. Для этого загружаются необходимые добавки, и специальная кислородная фурма кратковременно погружается в расплав. В результате этого предельно интенсифицируется массообмен между шлаком и металлом. Для этого достаточна кратковременная обработка. После этого шлак удаляется из технологической камеры. Расплав чернового металла и, соответственно, черновой меди остается в технологической камере.

Чтобы иметь оптимальное количество черновой меди для стадии конвертирования, процесс повторяется. Должен ли процесс плавки быть двух- или многостадийным, это может произвольно выбираться в зависимости от общедоступности исходных материалов сложного вторичного сырья с органическими компонентами.

В заключение проводится стадия конвертирования, в которой дополнительно повышается качество черновой меди из процесса плавки. В частности, стадия конвертирования необходима тогда, когда работа установки для переработки сложного вторичного сырья с органическими компонентами не интегрирована в производство медеплавильного завода, а должна проводиться сама по себе. При этом собранная черновая медь, вместе с дополнительными подходящими материалами, подвергается окислительной обработке. Вследствие подведения большого количества чистого кислорода химически неблагородные компоненты черновой меди (например, олово, свинец, никель, цинк, железо, и т.д.) окисляются и переводятся в шлак. При этом образуются конвертерная медь с содержанием свыше 94% меди и шлак, который имеет достаточно высокое для получения сырьевого вторичного олова содержание олова и свинца.

Получение этого сырьевого вторичного олова представляет собой предмет второй технологической стадии. Химическим восстановлением сформированного ранее технологического шлака из технологической стадии конвертирования, предпочтительно в рамках многоступенчатого восстановления в печи для получения вторичного олова, выделяется сырьевое вторичное олово. Устройство и способ для этого подробно описаны в документе DE 102012005401 А1, на который в рамках второй технологической стадии делается ссылка. Первая технологическая стадия представляет собой плавку и получение черновой меди и обедненного металлами шлака

Изобретение относится к способу извлечения металлов, например, благородных металлов или меди, из вторичного сырья и других материалов с органическими компонентами. Вторичное сырье подготавливают, удаляя из него органические компоненты. Извлечение осуществляют по меньшей мере двухстадийнно для извлечения по меньшей мере одного первого металла и одного второго металла. Технологический газ после первой стадии процесса обрабатывают для снижения содержания горючих газов и вредных веществ. Доля органических компонентов вторичного сырья составляет от 5% до 60%, причем достигают высокую скорость преобразования веществ. Способ позволяет увеличить количество перерабатываемого материала с уменьшением содержания вредных веществ в отходящем газе. 19 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ извлечения металлов, в частности благородных металлов и меди, из содержащих органические компоненты вторичного сырья и материалов, в котором удаляют органические компоненты из вторичного сырья и других материалов посредством обработки в технологической камере, и вторичное сырье и другие материалы с органическими компонентами подготавливают для процесса извлечения, причем процесс извлечения осуществляют по меньшей мере двухстадийным для извлечения по меньшей мере одного первого металла и одного второго металла, причем регулируют технологические переменные параметры первой стадии процесса извлечения таким образом, что обеспечивают образование жидкотекучего шлака и расплава металла, и осуществляют последующую после первой стадии процесса извлечения обработку технологического газа для снижения содержания горючих газов и вредных веществ, отличающийся тем, что доля органических компонентов составляет от 5% до 60%, причем достигают высокую скорость преобразования веществ.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержащие органические компоненты вторичное сырье и материалы подготавливают для процесса извлечения партиями или непрерывно.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что содержащие органические компоненты вторичное сырье и материалы непрерывно подают в процесс извлечения.

4. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что содержащие органические компоненты вторичное сырье и материалы периодически подают в процесс извлечения.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что содержащие органические компоненты вторичное сырье и материалы подготавливают для процесса извлечения таким образом, что обеспечивается по существу сравнимое содержание органического материала, и тем самым поддерживают непрерывный режим подачи.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержащие органические компоненты вторичное сырье и материалы подготавливают для процесса извлечения путем определения характеристик и/или предварительной сортировки и/или измельчения.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержащие органические компоненты вторичное сырье и материалы подготавливают и анализируют для процесса извлечения таким образом, что информацию о шлакообразующих (Fe/FeO, SiO₂, Al₂O₃, CaO, Na₂O, K₂O, Mn, Cr) используют для введения добавок и производственного сырья, чтобы обеспечить образование жидкотекучего шлака.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что следующую после первой стадии процесса извлечения обработку технологического газа проводят в камере для обработки отходящего газа для снижения содержания горючих газов и вредных веществ.

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что технологический газ в результате подачи кислорода дожигают для снижения содержания горючих газов.

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что осуществляют подачу чистого кислорода.

11. Способ по п.9, отличающийся тем, что осуществляют подачу смеси, состоящей из чистого кислорода и окружающего воздуха.

12. Способ по п.9, отличающийся тем, что внутри камеры для обработки отходящего газа для снижения содержания горючих газов и вредных веществ устанавливают концентрацию кислорода на уровне 10% для обеспечения практически полного дожигания для снижения содержания горючих газов также при неравномерном содержании органических компонентов в содержащих органические компоненты вторичном сырье и материалах.

13. Способ по п.1, отличающийся тем, что из содержащих органические компоненты вторичного сырья и материалов в первой стадии процесса извлечения органические компоненты удаляют термической и окислительной обработкой по меньшей мере в одной технологической камере.

14. Способ по п.13, отличающийся тем, что после термической и окислительной обработки в первой стадии процесса извлечения формируют содержащий медь расплав и содержащий олово шлак, которые отделены друг от друга.

15. Способ по п.14, отличающийся тем, что первую стадию процесса извлечения завершают конвертерной обработкой содержащего медь расплава.

16. Способ по п.14, отличающийся тем, что вторая стадия процесса извлечения включает химическую восстановительную обработку содержащего олово шлака.

17. Способ по п.16, отличающийся тем, что проводят процесс получения вторичного олова.

18. Способ по п.16, отличающийся тем, что способ проводят без процесса получения вторичного олова.

19. Способ по п.1, отличающийся тем, что технологическая камера для первой стадии процесса извлечения образована TBRC, или вращающейся трубчатой печью, или вращающейся барабанной печью, или печью ISA-Smelter/TSL-Smelter (с продувкой погружением сверху), и технологическая камера для второй стадии процесса извлечения образована плавильной печью.

20. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержащие органические компоненты вторичное сырье и материалы образованы электрическим ломом, и/или остатками кабелей, и/или полимерными отходами из электрических или электронных приборов, причем общее содержание органических компонентов составляет от 20% до 40%.