Шихта для переработки аккумуляторного лома Советский патент 1992 года по МПК C22B7/00 C22B13/02 

1

(21)4902205/02 (22)03.09.90 (46)30.10.92, Бюл. №40

(71)Институт электрохимии Уральского отделения АН СССР

(72)Л.Е. Ивановский, Г.Ф. Казанцев, Б.П. Филин, Н.М. Барбин и И.М, Федоров

(56) Авторское свидетельство СССР № 1046314, кл. С 22 В 7/02, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 986947, кл. С 22 В 7/00. 13/02, 1981.

Авторское свидетельство СССР Мг 505723,кл. С 22 В 7/00. 1973.

(54) ШИХТА ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ АККУМУЛЯТОРНОГО ЛОМА

(57) Использование: цветная металлургия, извлечение цветных металлов из отходов. Сущность: шихта содержит лом и другие свинцовые отходы, соду и в качестве восстановителя - древесные опилки в количестве 5,22-8.41 мае.ч. и жидкие нефтепродукты в количестве 0,7-1.53 мае.ч. на 100 мае.ч. свинцовых отходов. Из нефтепроду тов используют мазут, нефть или отработанное масло. 3 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к процессам переработки отходов свинца, образующихся при производстве аккумуляторов и переработке аккумуляторного лома.

Известна шихта для переработки пылей свинцового производства, содержащая пыли свинцового производства, соли щелочных металлов и углеродсодержащий восстановитель, отличающаяся тем, что, с целью повышения степени извлечения свинца и сокращения эксплуатационных расходов, в качестве солей щелочных металлов, она содержит содовый продукт глиноземного производства при следующем соотношении компонентов, мас.%: содовый продукт глиноземного производства20-40 углеродистый восстановитель 3-12 пыли свинцового производства остальное .Недостатком такой шихты является большой расход содового продукта, что заметно удорожает себестоимость продукции, после плавки шихты образуется большое количество шлаков и возгонов, в которые уходит 4, свинца, возникает необходимость утилизации вторичных отходов.

Известна шихта для переработки отходов производства свинцовых аккумуляторов, содержащая соду, кремнеземсо- держащий материал, известь, углеродсодержащий восстановитель и отходы производства аккумуляторов, отличающаяся тем, что,с целью снижения потерь свинца со шлаком и снижения скорости растворения хро- момагнезитовой футеровки, шихта содержит, вес.%: сода - 3-5. кокс - 4-6, полевошпатный песок - 1,,5; известь - 0,3-1.0, отходы аккумуляторов - остальное.

Недостаток такой шихты в том, что при плавке не исключаются получение шлака, пыли и потери с ними свинца.

Наиболее близким по технической сущности и по достигаемым резутьтатам является шихта для переработки з кумуля&

VJ

3

|оо

О

торного лома плавкой. Шихта, включающая соду и углеродистый восстановитель, отличается тем, что с целью повышения извлече- ния сурьмы в сурмянистый свинец, сокращения выхода спрудины, снижения содержания свинца и сурьмы в шлаке, он дополнительно содержит свинцово-сурьмя- нистые окислы и кварцевый песок, аккумуляторный лом при следующем соотношении компонентов мае.ч.

аккумуляторный лом100

свинцово-сурьмяные

окислы , -5-25

сода5,5-26

кварцевый песок3-10

углеродсодержащий

восстановитель5,5-9.

Основным недостатком такой шихты является наличие в продукте плавки спрудины в количестве 3-9% от содержания свинца в аккумуляторном ломе и шлака, в котором содержится 1,8-4,5% свинца. Прямое извлечение свинца достигает 92-94,0%, сурьмы 85,5-90%, остальное уходит в шлак и спрудину.

Целью предлагаемого изобретения является повышение извлечения свинца, сурьмы и других металлов аккумуляторного лома, улучшение экологической обстановки окружающей среды.

Поставленная цель достигается следующим образом: отходы свинца в виде пасты, бракованных пластин и съемов с котлов (доля чистого свинца в бракованных пластинах составляет 20-24%, остальное РЬО и PbSCM, доля свинца в пасте не превышает 60-80%, остальное кислород, сера и влага, наиболее богата свинцом изгарь - около 85-90%, остальное кислород в составе РЬО, РЬз04, Sb содержится 3-6%, a Sn, As, Bi сотые и тысячные %)смешивают с восстановителем, в качестве которого служат древесные опилки и жидкое топливо (нефть, мазут, отходы технических масел), брикетируют, подсушивают и загружают в печь, содержащую расплав карбонатов натрия и калия.

Окислы и другие соединения свинца, содержащие серу, восстанавливаются за счет углеродсодержащего восстановителя, а кислород и сера удаляется из расплава в виде СО, С02. S02, ЗОз.

Поэтому в расплаве не остается шлако- образующих соединений, все примесные соединения и полезные компоненты восстанавливаются и переходят в черновой свинец, не превышая их содержание по госту.

Средний состав полученного сплава был следующий: Sb 2,87-10,82; Sn 0,003- 0,140; As 0,01-0,02; Bi 0.013-0,018; Си

0.045-0,15; Ag 0,0025-0,01: Fe 0.0003- 0,0018; Pb -остальное.

Извлечение свинца составило: 99,0- 99,7%. сурьмы - 96-98%. олова и висмута

бол ее 90%.

Содержание древесных опилок в шихте составляло от 5,22 до 8,40 вес.ч., а жидкого топлива от 0,71 до 1,54 вес.ч. на 100 частей отходов свинца.

0 Уменьшение количества опилок в шихте приводит к рассыпанию брикетов, увеличение их количества к неполному сгоранию и образованию на поверхности слоя несгоравшей сажи, уносу ее в вентиляцию и уве5 личению уноса РЬ вместе с ними.

Уменьшение содержания жидкого топлива в виде отработанного масла, мазута, нефти ниже 0,7% приводит к неполному восстановлению свинца, образованию ик0 ры в виде мелких корольков свинца, покрытых окислом.

Увеличенное количество жидкого топлива приводит к бесполезному сгоранию его на поверхности расплава, перерасходу топ5 лива. ухудшению экологической обстановки.

Поддержание восстановителя в указанных пределах позволяет полностью восстановить соединение свинца, упрощает

0 приготовление шихты, снижает себестоимость при улучшении условий труда.

Немаловажным является использование такого отхода, как древесные опилки и отходов нефтехимии.

5 Примеров металлическом коробе смешали 72,5 кг изгари с разливочных котлов, 58 кг пасты из отстойников, содержащую 25% влаги, 6,81 кг древесных опилок, 2 кг отработанного масла, изготовили брике0 ты размером 50x50 мм. подсушили на лотке для загрузки сырья и порциями по 5-8 кг загрузили в печь сопротивления, имеющую в качестве расплава 100 кг смеси карбонатов натрия и калия.

5 При температуре 900°С, в течение 7,5 ч получили 103 кг свинца следующего состава, мас.%: Sb 10,59; Sn 0,003; As 0.02; BI 0,0177; Си 0,049; Ag 0,0035; Fe 0.0003; Pb остальное.

0Извлечение свинца составило 99,2%,

сурьмы - 96%, олова и висмута более 90%. Пример 2. В металлическом коробе порциями 40-50 кг смешивали 200 кг изгари, 269 кг пасты, 24,5 кг древесных опилок и

5 7 кг мазута, изготовили и подсушили брикеты диаметром 50 мм, затем проплавили в расплаве карбонатов в печи сопротивления, Всего за 23,5 ч при Т 1000°С получено 410 кг свинцового сурьмянистого сплава со след, содержанием, мас.%: Sb 7,85; Sn

0,003; As 0,02; Bi 0,0126; Cu 0,053; Ag 0,003; Fe 0.005; Pb остальное.

Достигнуто извлечение свинца 99,7%, сурьмы 98%, олова и висмута более 90%.

Пример 3. В металлическом коробе смешивали 40,5 кг сплесов и 30 кг пасты, 5,92 кг древесных опилок и 0,5 кг нефти, изготовили брикеты диаметром 50 мм, подсушили и проплавили в печи сопротивления приТ 1000-1060°С.

Получено 63 кг свинцового сурьмянистого сплава следующего состава, %: So 10,82; Sn 0,003; 810,0185; Си 0,15; Ад 0,0033; Fe 0,0005; Pb остальное.

Извлечение металлов с учетом ошибки взвешивания и точности анализов составило для свинца 99,5%, сурьмы 97%. олова и висмута более 90%.

Избыток нефтепродуктов приводит к возникновению столба пламени, бесполез- ному сгоранию топлива, при недостатке - в расплаве солей образовывались корольки свинца, плавающие на поверхности жидкого свинца. В течении 2-х дней работы с использованием жидких нефтепродуктов и древесных опилок - нарушений технологии не замечено.

Преимуществом данной шихты является возможность восстанавливать отходы

5 10

15

0 5

0

свинца без образования отходов в виде пыли и шлака, отсутствие вредных возгонов свинца, уменьшение трудозатрат и возможность переработки пылевидных отходов и паст.

Формула изобретения

4.Шихта по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве жидких нефтепродуктов используют отработанное масло.