СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МЕТАЛЛОВ ИЗ ЭЛЕКТРОННОГО ЛОМА Российский патент 2024 года по МПК C22B7/00 C22B7/04 C22B1/00 C22B9/16 C22B5/12 C22B15/00 

Описание патента на изобретение RU2820617C1

Изобретение относится к способам переработки вторичного сырья, в частности к извлечению металлов 8-14-й групп из электронного лома.

Такие способы в уровне техники в принципе известны. Так, в Интернете по адресу https:\\www.totalmateria.com можно найти статью "Ausmelt/lsasmelt Matte Smelting: Part One", в которой описан способ повторного использования медесодержащих отходов. Конкретно указанный способ предусматривает, что такие отходы загружают сверху в цилиндрический корпус печи и внутри корпуса печи подают к ним обогащенный кислородом воздух, вводимый в печь сверху с помощью верхнего копья. Таким образом, загруженные отходы расплавляются, и в печи образуется металлическая фаза с всплывающей шлаковой фазой. Указанные две гетерогенные фазы вместе регулярно выпускают из корпуса. Отделение металлической фазы, имеющей высокое содержание меди, от шлаковой фазы осуществляется только вне цилиндрического корпуса печи.

Китайская патентная заявка CN 108224433 А также раскрывает способ повторного использования электронного лома с целью извлечения, в частности, меди. Указанный способ предусматривает, что электронный лом в качестве загружаемого материала сначала взвешивают, перемешивают и размельчают, прежде чем его затем загружают в предварительно нагретую ротационную печь. В печи к электронному лому подают кислород и газообразное топливо. После этого загружаемый материал расплавляется на металлическую фазу и шлаковую фазу. После обработки посредством вдувания кислорода осуществляется раздельный выпуск металлической фазы и шлаковой фазы.

Европейская патентная заявка ЕР 1 609 877 А1 раскрывает способ периодического обогащения металлосодержащих отходов, в частности, также таких, как электронный лом, во вращающемся реакторе. Загружаемый материал, т.е. в частности электронный лом, главным образом состоит из фракций такого размера, который делает возможной непрерывную загрузку во время работы. В реакторе материал расплавляется, так что возникает обогащенный продукт, по существу не содержащий какого-либо органического вещества, поскольку первоначальная органическая фракция, содержащаяся в загружаемом материале, сгорает во время расплавления.

Исходя из этого уровня техники, оказалось, что по-прежнему существует потребность в усовершенствованном способе извлечения металлов из электронного лома.

Поэтому в основе настоящего изобретения лежит задача, предложить усовершенствованный по сравнению с уровнем техники способ извлечения металлов 8-14-й групп, в частности способ, согласно которому из загруженного электронного лома в количественном отношении извлекают по меньшей мере один из металлов 8-14-й групп.

Согласно изобретению эта задача решается благодаря способу с признаками пункта 1 формулы изобретения.

Дополнительные предпочтительные варианты осуществления изобретения приведены в зависимых пунктах формулы. Признаки, перечисленные по отдельности в зависимых пунктах формулы изобретения, могут быть объединены друг с другом рациональным образом с точки зрения технологии, и могут определять дополнительные варианты осуществления изобретения. Кроме того, признаки, приведенные в пунктах формулы изобретения, уточнены и более подробно пояснены в описании, в котором представлены дополнительные предпочтительные варианты осуществления изобретения.

Предлагаемый изобретением способ извлечения металлов 8-14-й групп, предпочтительно групп 8-11 и 14 и, в частности, черновой меди, включает следующие этапы:

i) обеспечение наличия и расплавление загружаемой смеси, содержащей электронный лом, в плавильном реакторе, так что образуют первый расплав, содержащий первую металлическую фазу и первую шлаковую фазу;

ii) выделение первой шлаковой фазы из плавильного реактора;

iii) рафинирование оставшейся первой металлической фазы посредством кислородосодержащего газа, при необходимости с добавлением медесодержащих отходов, так что образуют вторую обогащенную медью шлаковую фазу;

iv) при необходимости выделение второй шлаковой фазы и повторение этапа iii);

v) выделение рафинированной первой металлической фазы из плавильного реактора и

vi) добавление следующей загружаемой смеси, содержащей электронный лом, в оставшуюся вторую обогащенную медью шлаковую фазу и повторение этапов i) - vi) процесса.

Неожиданным образом оказалось, что черновая медь, имеющаяся во второй шлаковой фазе, обогащенной медью, и накопленная в виде оксида меди во второй шлаковой фазе при рафинировании/конвертировании, в результате восстанавливающих условий, существующих в плавильном реакторе, при расплавлении следующей шихты или, соответственно, следующей загружаемой смеси, может быть преобразована в таком случае в новую первую металлическую фазу и извлечена непосредственно из нее. Таким образом, в результате непрерывного продолжения способа получаются только шлаковые фазы, в значительной степени обедненные медью. Таким образом, благодаря такому извлечению окисленной меди на месте полученная металлическая фаза имеет повышенное содержание черновой меди. К тому же неожиданным образом оказалось, что в результате повторного применения пока еще жидкого остаточного шпака или, соответственно, второй обогащенной медью шлаковой фазы весь процесс имеет улучшенный энергобаланс, и, благодаря химически связанному кислороду оксида меди остаточного шлака, протекающая реакция горения поддерживается с каждой последующей загружаемой смесью.

Для получения по возможности жидкого и, таким образом, не слишком вязкого шлака весь процесс осуществляется при температуре по меньшей мере 1150°С, более предпочтительно при температуре по меньшей мере 1200°С, еще более предпочтительно при температуре по меньшей мере 1225°С и наиболее предпочтительно при температуре 1250°С. Однако температура процесса не должна превышать максимальную температуру, обусловленную особенностями применяемого технологического оборудования. По этой причине максимальная температура процесса составляет 1400°С, предпочтительно 1375°С, более предпочтительно 1350°С и наиболее предпочтительно 1325°С.

Способ согласно изобретению предназначен для пирометаллургической обработки электронного лома. В соответствии с этим в загружаемой смеси в принципе может содержаться до 100 вес. % электронного лома.

В контексте настоящего изобретения термин "электронный лом" обозначает бывшее в употреблении электронное оборудование, определенное согласно Директиве ЕС 2002/96/EG. Категории оборудования, охваченные указанной Директивой, относятся к целым и/или (частично) разобранным компонентам ряда, включающего крупную бытовую технику, мелкую бытовую технику, информационно-техническое и телекоммуникационное оборудование, бытовые электронные устройства, светильники, электрические и электронные инструменты (исключая стационарные промышленные крупные инструменты), электрические игрушки, а также спортивный инвентарь и инвентарь для отдыха, медицинское оборудование (исключая имплантированные и инфицированные продукты), приборы наблюдения и контрольные приборы, а также автоматические раздаточные устройства. В отношении отдельных продуктов, относящихся к соответствующим категориям устройств, делается ссылка на Приложение IB к указанной Директиве.

Кроме того, термин "электронный лом" также включает отходы и/или побочные продукты, возникающие в результате обработки электронного лома.

Электронный лом может иметься в загружаемой смеси в виде отдельных фракций и/или смесей соответствующих компонентов.

При необходимости в процесс на этапе iii) с целью охлаждения могут быть добавлены медесодержащие отходы. В контексте настоящего изобретения термин "медесодержащие отходы" обозначает любые медесодержащие отходы, имеющие значительную массовую долю меди и не охваченные указанной Директивой ЕС 2002/96/EG, такие как, например, металлический медный лом, медные водосточные желоба и/или сухие медесодержащие шламы и/или пыль, получающиеся при изготовлении и/или обработке меди и/или медных сплавов.

Электронный лом по существу содержит органические вещества в виде углеводородсодержащих компонентов, в частности, таких как пластические материалы, а также металлические компоненты, в частности, такие как элементы, выбранные из ряда, включающего железо, рутений, осмий, кобальт, родий, иридий, никель, палладий, платину, медь, серебро, золото, цинк, кадмий, ртуть, алюминий, галлий, индий, свинец и/или олово, а также при необходимости сурьму, титан и/или иттрий.

Однако содержание в загружаемой смеси органических веществ в виде углеводородсодержащих компонентов не должно быть слишком низким, поскольку в противном случае не будет происходить достаточная реакция горения. Поэтому доля углеводородсодержащих компонентов в электронном ломе или, соответственно, в загружаемой смеси предпочтительно составляет по меньшей мере 5,0 вес. %, более предпочтительно по меньшей мере 10,0 вес. %. В отношении максимального содержания электронный лом или, соответственно, загружаемая смесь ограничены, и поэтому максимальное содержание составляет предпочтительно не более 80,0 вес. %, более предпочтительно не более 70,0 вес. %, еще более предпочтительно не более 60,0 вес. % и наиболее предпочтительно не более 50,0 вес. %.

Если имеющийся в распоряжении электронный лом не обладает желательной долей органических веществ и, таким образом, требуемой теплотой сгорания, в загружаемую смесь может быть добавлено целевое количество обычных видов топлива. При этом обычные виды топлива включают, например, уголь, кокс, а также горючие газы, такие как природный газ, пропан, водород или другие известные специалисту газы.

Добавление твердых и/или газообразных топлив может производиться посредством загрузочного устройства, такого как копье, вдающееся внутрь плавильного реактора, либо посредством одной или множества фурм.

Расплавление загружаемой смеси согласно этапу i) производится, как правило, в присутствии кислорода воздуха. В результате добавления кислорода воздуха, при необходимости в виде обогащенного кислородом воздуха или в виде кислородосодержащего газа, непрерывно вводимого в плавильный реактор во время процесса расплавления, происходит сгорание углеводородов из загруженной загружаемой смеси. При этом сгорание и, таким образом, тепловыделение целенаправленно управляется посредством добавляемого количества кислорода. В принципе считается, что чем больше доля углеводородов в загружаемой смеси, тем меньше может быть содержание кислорода в добавляемом воздухе для горения. Однако вследствие состава воздуха указанное содержание кислорода всегда составляет по меньшей мере 20,5 об. %.

При незначительной доле углеводородов в загружаемой смеси процесс расплавления может быть осуществлен при содержании кислорода в воздухе для горения до 100 об. %.

Выгодным образом этап i) предлагаемого изобретением способа поддерживается посредством селективного вдувания кислородосодержащего газа, чтобы на поверхности расплава всегда образовывалась восстановительная атмосфера. Поэтому реакцию регулируют таким образом, что полное сгорание углеводородов с образованием СО2 и Н2О не происходит, а в технологическом газе также образуется содержание СО, H2.

При расплавлении загружаемой смеси образуется металлическая фаза, содержащая черновую медь, а также тяжелые металлы, в частности свинец (Pb), олово (Sn), цинк(Zn), никель (Ni), а также благородные металлы - золото (Au) и серебро (Ag). Минеральные компоненты электронного лома загружаемой смеси вместе с оксидами элементов, обладающих сродством к кислороду, в частности, таких как свинец (Pb), олово (Sn), никель (Ni), железо (Fe), кремний (Si), титан (Ti), натрий (Na), кальций (Са), алюминий (AI), магний (Mg) и т.д., образуют более легкую шлаковую фазу.

Благодаря полноте сгорания на поверхности расплава одновременно управляют подводом тепла на поверхности расплава и степенью окисления сопутствующих элементов. Таким образом, осуществляют селективное окисление нежелательных компонентов, таких как элементарный алюминий или кремний, и целенаправленно переводят их в шлаковую фазу. Поэтому полученная металлическая фаза отличается остаточным содержанием двух указанных элементов, составляющим для каждого элемента менее 0,1 вес. %.

Если на этапе i) в процесс было добавлено слишком большое количество кислорода, то первая шлаковая фаза выгодным образом может быть восстановлена с помощью восстановителя. Таким образом, первая шлаковая фаза очищается и дополнительно восстанавливается, так что при необходимости имеющиеся оксиды тяжелых металлов, такие как, например, SnO, CU2O, NiO, PbO и/или ZnO, могут быть преобразованы в их металлическую форму и, таким образом, в металлическую фазу.

В качестве плавильного реактора предпочтительно предусмотрен металлургический резервуар, такой как, например, опрокидывающийся вращающийся конвертер, в частности так называемый вращающийся конвертер с верхним дутьем (Top Blowing Rotary Converter, TBRC), или опрокидывающийся вертикальный конвертер. В выгодном варианте осуществления металлургический резервуар содержит первую летку для выпуска металлической фазы и/или вторую летку для выпуска шлаковой фазы. При этом летка для выпуска металлической фазы выгодным образом расположена в дне и/или боковой стенке соответствующего плавильного реактора, так что через нее может быть извлечена металлическая фаза.

В выгодном варианте осуществления загружаемая смесь, в частности каждая из загружаемых смесей, содержит электронный лом в количестве по меньшей мере 10,0 вес. %, более предпочтительно в количестве по меньшей мере 15,0 вес. %, еще более предпочтительно в количестве по меньшей мере 20,0 вес. %, далее предпочтительно в количестве по меньшей мере 25,0 вес. %, далее предпочтительно в количестве по меньшей мере 30,0 вес. %, далее предпочтительно в количестве по меньшей мере 35,0 вес. %, далее предпочтительно в количестве по меньшей мере 40,0 вес. %, далее предпочтительно в количестве по меньшей мере 45,0 вес. %, далее предпочтительно в количестве по меньшей мере 50,0 вес. %, далее предпочтительно в количестве по меньшей мере 55,0 вес. %, далее предпочтительно в количестве по меньшей мере 60,0 вес. %, далее предпочтительно в количестве по меньшей мере 65,0 вес. %, далее предпочтительно в количестве по меньшей мере 70,0 вес. %, далее предпочтительно в количестве по меньшей мере 80,0 вес. %, далее предпочтительно в количестве по меньшей мере 90,0 вес. %, и наиболее предпочтительно в количестве по меньшей мере 95,0 вес. % по отношению ко всей шихте.

Еще в одном выгодном варианте осуществления загружаемая смесь содержит шлакообразующую добавку, и/или шлакообразующую добавку добавляют в процесс на этапах i) и/или iii). В этой связи особенно предпочтительно предусмотрено, что загружаемая смесь содержит шлакообразующую добавку в количестве по меньшей мере 1/8 массовой доли электронного лома, имеющегося в загружаемой смеси, более предпочтительно в количестве по меньшей мере 1/5, еще более предпочтительно в количестве по меньшей мере 1/3. Шлакообразующая добавка выгодным образом выбрана из ряда, включающего железо, оксиды кальция, оксиды железа, оксиды кремния, оксиды магния, оксиды натрия, карбонаты кальция, карбонаты магния, карбонаты натрия и/или гидроксиды кальция, гидроксиды железа, гидроксиды магния, гидроксиды натрия, и/или их смеси.

Выгодным образом электронный лом или, соответственно, загружаемая смесь имеет содержание (элементарного) алюминия по меньшей мере 0,1 вес. %, более предпочтительно содержание алюминия по меньшей мере 0,5 вес. %, еще более предпочтительно содержание алюминия по меньшей мере 1,0 вес. % и наиболее предпочтительно содержание алюминия по меньшей мере 3,0 вес. %. В отношении максимального содержания элементарного алюминия электронный лом или, соответственно, загружаемая смесь ограничены, поскольку слишком высокое содержание алюминия отрицательно влияет как на вязкость и, таким образом, на текучесть шлаковой фазы, так и на свойства в отношении разделения между металлической фазой и шлаковой фазой. Поэтому электронный лом или, соответственно, загружаемая смесь содержит предпочтительно самое большее 20,0 вес. % алюминия, более предпочтительно самое большее 15,0 вес. % алюминия, еще более предпочтительно самое большее 11,0 вес. % алюминия и наиболее предпочтительно самое большее 8,0 вес. % алюминия.

Если содержание алюминия в электронном ломе или, соответственно, загружаемой смеси составляет менее 5,0 вес. %, то выгодным образом предусмотрено, что в процесс, предпочтительно на этапе i), добавляют шлакообразующую добавку в количестве до 25,0 вес. % относительно количества электронного лома, содержащегося в загружаемой смеси. Если содержание алюминия в электронном ломе или, соответственно, загружаемой смеси больше указанной выше величины, в частности, составляет 5,0 - 10,0 вес. %, то количество шлакообразующей добавки, добавляемой в процесс, преимущественно на этапе i), выгодным образом составляет 10,0 - 45,0 вес. %. Если содержание алюминия в электронном ломе или, соответственно, загружаемой смеси имеет еще большую величину, в частности, составляет более 10,0 вес. %, то количество шлакообразующей добавки, добавляемой в процесс, преимущественно на этапе i), выгодным образом составляет 20,0 - 60,0 вес. %.

Выгодным образом загружаемая смесь сконфигурирована таким образом, что ее вязкость в расплавленном, то есть в жидком агрегатном состоянии, лежит в диапазоне от 0,01 до 10,0 Па*с, более предпочтительно в диапазоне от 0,05 до 10,0 Па*с, еще более предпочтительно в диапазоне от 0,1 до 10,0 Па*с и наиболее предпочтительно в диапазоне от 0,1 до 5,0 Па*с.

Загрузка и, таким образом, ввод энергии в плавильный реактор могут быть неравномерными вследствие различных размеров зерен и, в частности, вследствие слишком больших размеров зерен, так что в результате этого во время процесса расплавления возникают нежелательные условия. Поэтому электронный лом обеспечивают в измельченном виде, причем вследствие процесса измельчения всегда охватываются более мелкие неизбежные фракции, такие как, например, пыль и/или мучнистые фракции.

Выгодным образом электронный лом измельчают до размера зерен менее 20,0 дюйма (50,8 см), более предпочтительно до размера зерен менее 15,0 дюйма (38,1 см), еще более предпочтительно до размера зерен менее 12,0 дюйма (30,48 см), далее предпочтительно до размера зерен менее 10,0 дюйма (25,4 см), далее предпочтительно до размера зерен менее 5,0 дюйма (12,7 см) и особенно предпочтительно до размера зерен менее 2,0 дюйма (5,08 см). Однако размер зерен не должен быть меньше 0,1 дюйма (0,254 см), предпочтительно не должен быть меньше 0,5 дюйма (1,27 см), еще более предпочтительно не должен быть меньше 1,5 дюйма (3,81 см). В этой связи оказалось, что является особенно выгодным, если к тому же электронный лом согласно этапу i) обеспечивают в виде прессованных изделий. Благодаря этому, во-первых, оптимальным образом используется рабочее пространство плавильного реактора, а, во-вторых, ускоряется процесс расплавления.

В контексте настоящего изобретения термин "прессованное изделие" обозначает кусок, спрессованный и сформованный из измельченного электронного лома. В этом отношении прессованные изделия могут иметь форму брикетов, комков и/или агломерированных пакетов.

Ниже изобретение и технические условия более подробно поясняются с помощью примера. Следует заметить, что изобретение поясненным примером осуществления не ограничено. В частности, если явно не указано иное, также могут быть выбраны только некоторые аспекты указанных обстоятельств, и скомбинированы с другими компонентами и сведениями, полученными из настоящего описания.

Пример:

Способ в принципе предназначен для извлечения цветных металлов 8-14-й групп периодической системы элементов. В данном варианте осуществления способ, в частности, предназначен для извлечения черновой меди из электронного лома, причем также получают значительные доли серебра (Ag), золота (Au), платины (Pt) и палладия (Pd).

На первом этапе процесса сначала имелась загружаемая смесь, содержащая 68 вес. % электронного лома, остальную часть которой составила шлакообразующая добавка в виде 25 вес. % добавки оксида железа и 7 вес. % добавки SiO2.

Подготовленный электронный лом состоял из прессованных изделий размером от 1,5 до 2,5 дюйма (3,81-6,35 мс), спрессованных из измельченного электронного лома. Электронный лом содержал 18 вес .% Си, 25 вес. % углеводородов, 7 вес. % Al, 12 вес. % Si, 7 вес. % тяжелых металлов из ряда, включающего Pb, Sn, Ni, Cr, а также Zn, 3 вес. % Ca, 2 вес. % галогенов и 5 вес. % Fe, остальную часть составил химически связанный кислород, а также неизбежные примеси.

Загружаемая смесь была расплавлена в присутствии кислорода воздуха во вращающемся плавильном реакторе, в данном случае - во вращающемся конвертере с верхним дутьем. Для этого смесь была воспламенена в плавильном реакторе с помощью горелки, и была начата пиролитическая реакция. Теплота сгорания загружаемой смеси составила приблизительно 9800 кДж/кг.

Реакцией горения и, таким образом, тепловыделением целенаправленно управляли посредством добавляемого количества кислорода. Объемный расход кислорода воздуха согласовывали таким образом, что на поверхности расплава всегда имелась восстановительная атмосфера, полное сгорание органической фракции с образованием СО2 и Н2О не происходило, а в технологическом газе имелось специфическое содержание СО и Н2. Оно сжигалось в верхней части плавильного реактора или вне плавильного реактора.

Спустя несколько минут при температуре приблизительно 1200-1300°С образовался расплав с первой металлической фазой и первой шлаковой фазой, плавающей на металлической фазе. Затем первая шлаковая фаза была отделена согласно второму этапу процесса через летку, расположенную в боковой стенке плавильного ректора. Шлаковая фаза была подвергнута анализу и показала содержание меди 0,3-2,0 вес. %, а также вязкость приблизительно 0.3 Па*с.

Оставшаяся в правильном реакторе первая металлическая фаза, имевшая содержание меди приблизительно 97 вес. %, на следующем этапе процесса была рафинирована или, соответственно, конвертирована с помощью кислородосодержащего газа. Для этого посредством копья в металлическую первую фазу был вдут обогащенный кислородом воздух, так что из металлической фазы были окислены имеющиеся в металлической фазе элементы, обладающие сродством к кислороду, такие как свинец (Pb), олово (Sn), никель (Ni), железо (Fe), кремний (Si), титан (Ti), натрий (Na), кальций (Са), алюминий (А!), магний (Mg) и т.д. Указанный этап процесса при необходимости может быть поддержан посредством добавления шлакообразующих добавок и термостатирован путем добавления медесодержащих отходов, используемых в качестве охлаждающего лома. Указанная образовавшаяся вторая шлаковая фаза также имела более низкую плотность по сравнению с металлической фазой. В данном случае этап процесса, включающий конвертирование, был повторен два раза, причем после каждой стадии конвертирования образовавшуюся шлаковую фазу снимали с поверхности и подвергали анализу в отношении состава. На последней стадии конвертирования образовалась обогащенная медью шлаковая фаза, содержащая приблизительно 20 вес. %. меди в виде оксида меди (CU2O).

Через еще одну летку, расположенную в дне плавильного реактора, рафинированная/конвертированная первая металлическая фаза была выпущена из плавильного реактора, в то время как обогащенная медью шлаковая фаза первой стадии конвертирования осталась в плавильном реакторе.

Затем начался процесс с новой загрузкой согласно этапу i) посредством того, что на обогащенную медью шлаковую фазу была подана и расплавлена новая загружаемая смесь, содержащая электрический лом. При этом вторая загружаемая смесь имела такой же состав, как и первая загружаемая смесь, но обязательным это не является. Благодаря восстанавливающим условиям, существующим при расплавлении, непосредственным образом удалось извлечь черновую медь и тяжелые металлы, содержащиеся в шлаковой фазе. Поскольку таким образом можно избежать повторного расплавления шлаковой фазы, на одну тонну шлака, остающегося в плавильном реакторе, удалось сэкономить приблизительно 350 кВт энергии.

Похожие патенты RU2820617C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕЛЕЗА ИЗ ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИХ СЫРЬЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ В КОНВЕРТЕРЕ 1994
  • Карл Бротцманн[De]
RU2090622C1
СПОСОБ И УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЕГИРОВАННОГО МЕТАЛЛИЧЕСКОГО РАСПЛАВА 2004
  • Фритц Эрнст
RU2349647C2
СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ РУД 1993
  • Карл Бротцманн[De]
RU2096483C1
Способ переработки золотосодержащих неорганических материалов (варианты) 2019
  • Анисимов Дмитрий Олегович
  • Ткачев Сергей Семенович
  • Куропаткина Юлия Викторовна
RU2706261C1
СПОСОБ ОБРАБОТКИ УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩЕГО МАТЕРИАЛА 1994
  • Джон Миллис Флойд
  • Карл Питер Джеппе
  • Роберт Уолтер Матусевич
  • Кеннет Роланд Робилльярд
RU2141076C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ РАДИОКТИВНЫХ ОТХОДОВ, ОБРАЗУЮЩИХСЯ В ПРОЦЕССЕ РАЗРУШЕНИЯ ОБЛУЧЕННЫХ ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИХ СБОРОК РЕАКТОРОВ НА БЫСТРЫХ НЕЙТРОНАХ, МЕТОДОМ ИНДУКЦИОННОГО ШЛАКОВОГО ПЕРЕПЛАВА В ХОЛОДНОМ ТИГЛЕ 2018
  • Каленова Майя Юрьевна
  • Щепин Андрей Станиславович
  • Будин Олег Николаевич
  • Дмитриева Анна Вячеславовна
  • Белозеров Владимир Васильевич
RU2765028C1
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МЕТАЛЛОВ ИЗ ВТОРИЧНОГО СЫРЬЯ И ДРУГИХ МАТЕРИАЛОВ С ОРГАНИЧЕСКИМИ КОМПОНЕНТАМИ 2015
  • Айхан, Мехмет
  • Эшен, Маркус
RU2689828C2
СПОСОБ И ПЛАВИЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СТАЛИ С ВЫСОКИМ СОДЕРЖАНИЕМ МАРГАНЦА И НИЗКИМ СОДЕРЖАНИЕМ УГЛЕРОДА 2005
  • Розе Лутц
  • Вайшедель Вальтер
RU2355777C2
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ, В ЧАСТНОСТИ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ХРОМА, ИЗ СОДЕРЖАЩИХ ОКСИДЫ МЕТАЛЛОВ ШЛАКОВ В ДУГОВОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИ 2004
  • Роллингер Бернт
  • Райхель Йоханн
RU2352672C2
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩИХ НЕОРГАНИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ, ВКЛЮЧАЯ ПЕРЕРАБОТКУ ЮВЕЛИРНОГО ЛОМА И РАФИНИРОВАНИЕ ЗОЛОТА 2013
  • Анисимов Олег Владимирович
  • Анисимов Дмитрий Олегович
  • Темченко Виталий Сергеевич
  • Темченко Константин Витальевич
RU2525959C1

Реферат патента 2024 года СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МЕТАЛЛОВ ИЗ ЭЛЕКТРОННОГО ЛОМА

Изобретение относится к переработке вторичного сырья, в частности к извлечению металлов 8-14-й групп из электронного лома. Способ включает обеспечение и расплавление смеси, содержащей электронный лом, в плавильном реакторе с получением первого расплава, содержащего первую металлическую фазу и первую шлаковую фазу. Первую шлаковую фазу выделяют из плавильного реактора и рафинируют оставшуюся первую металлическую фазу посредством кислородосодержащего газа с получением второй обогащенной медью шлаковой фазы. Далее выделяют рафинированную первую металлическую фазу из плавильного реактора, добавляют следующую смесь, содержащую электронный лом, в оставшуюся вторую обогащенную медью шлаковую фазу и повторяют перечисленные этапы. Обеспечивается усовершенствование извлечения металлов из электронного лома и экономия электроэнергии. 13 з.п. ф-лы, 1 пр.

Формула изобретения RU 2 820 617 C1

1. Способ извлечения металлов 8-14-й групп из загружаемой в плавильный реактор смеси, содержащей электронный лом, включающий следующие этапы:

i) обеспечение и расплавление загружаемой смеси, содержащей электронный лом, в плавильном реакторе с получением первого расплава, содержащего первую металлическую фазу и первую шлаковую фазу;

ii) выделение первой шлаковой фазы из плавильного реактора;

iii) рафинирование оставшейся первой металлической фазы посредством кислородосодержащего газа с получением второй обогащенной медью шлаковой фазы;

iv) выделение рафинированной первой металлической фазы из плавильного реактора и

v) добавление следующей загружаемой смеси, содержащей электронный лом, в оставшуюся вторую обогащенную медью шлаковую фазу и повторение этапов i) - v) процесса.

2. Способ по п. 1, в котором на стадии iii) медесодержащие отходы добавляют к оставшейся первой металлической фазе.

3. Способ по п. 1 или 2, в котором после стадии iii) выделяют вторую шлаковую фазу и повторяют этап iii).

4. Способ по любому из пп. 1-3, в котором первую шлаковую фазу восстанавливают посредством восстановителя.

5. Способ по любому из пп. 1-4, в котором весь процесс осуществляют при температуре по меньшей мере 1150°C.

6. Способ по любому из пп. 1-5, в котором загружаемая смесь содержит электронный лом в количестве по меньшей мере 10 мас.%.

7. Способ по любому из пп. 1-6, в котором загружаемая смесь содержит шлакообразующую добавку, и/или шлакообразующую добавку добавляют в процесс на этапах i) и/или iii).

8. Способ по п. 7, в котором загружаемая смесь содержит шлакообразующую добавку в количестве по меньшей мере 1/8 массовой доли электронного лома, содержащегося в загружаемой смеси.

9. Способ по п. 7 или 8, в котором шлакообразующая добавка выбрана из ряда, включающего железо, оксиды, карбонаты и/или гидроксиды кальция, магния, натрия, кремния, железа.

10. Способ по любому из пп. 1-9, в котором электронный лом имеет содержание алюминия от 0,1 до 20,0 мас.%.

11. Способ по любому из пп. 1-10, в котором электронный лом имеет содержание органических веществ от 5,0 до 80,0 мас.%.

12. Способ по любому из пп. 1-11, в котором электронный лом измельчают до размера зерен менее 50,8 см и при необходимости обеспечивают его наличие на этапе i) в виде прессованных изделий.

13. Способ по любому из пп. 1-12, в котором этап i) поддерживают посредством вдувания кислородосодержащего газа для образования восстановительной атмосферы на поверхности расплава.

14. Способ по любому из пп. 1-13, в котором металлическую фазу извлекают через летку, расположенную в дне и/или боковой стенке плавильного реактора.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2024 года RU2820617C1

WO 2019115543 A1, 20.06.2019
WO 8605211 A1, 12.09.1986
ALVEAR FLORES GERARDO R.F
et.al
ISASMELT (TM) for Recycling of E-Scrap and Copper in the U.S
Case Study Example of a New Compact Recycling Plant
The Minerals, Metals & Materials Society
Vol
Приспособление для соединения пучка кисти с трубкою или втулкою, служащей для прикрепления ручки 1915
  • Кочетков Я.Н.
SU66A1
Кипятильник для воды 1921
  • Богач Б.И.
SU5A1
Приспособление для подъема рамы бороны 1923
  • Глеклер А.Х.
SU823A1
СТРИЖКО Л.С
и др
Извлечение цветных и благородных металлов из

RU 2 820 617 C1

Авторы

Кауссен, Франк Марлин

Дегель, Рольф

Люкс, Тимм

Даты

2024-06-06Публикация

2021-07-02Подача