Способ переработки сплавов меди и цинка (латуни) Советский патент 1924 года по МПК C22B7/00 C01G9/04 C22B15/12 

Предлагаемый способ имеет целью переработку всякого вида отбросов латуни на цементную медь и хлористый цинк.

Сущность способа заключается в следующем; отбросы сплава и латуни, напр., стружки, обрез, лом и другие материалы, остающиеся при обработке металла, зола и шлаки, получаемые от переплавки латуни на латуннопрокатных | заводах, после предварительной сорти- I ровки переплавляются и гранулируются, I а затем просеиваются через сита и окисляются в пламенных печах. Оки- j сленные метаплы растворяются в соляной кислоте и переводятся в хлориды (См С/2 и ZnC/j); растворы хлоридов кипятятся и обрабатываются при помощи лома латуни или гранулированного латунного сплава. Двухлористая медь (См С/о) переходит в полу хлористую медь (С«2С/2 выпадающую в виде осадка, а в растворе остается хлористый цинк; последний отделяется от осадков, сгущается до желаемой концентрации и выпускается готовым продуктом.

В полухлористую медь вводится мелкий отсев гранулированной латуни или стружки, которая действием содержащегося в ней Z при самонагревании восстанавливает См.С/з в Си в осадке получается цементная медь, а в растворе хлористый цинк, который также идет на сгущение. Цементная медь отделяется от осадков, окисляется в См О и превращается в . обыкновенным путем, или же, по требованию рынка, может быть переплавлена в красную штыковую медь.

ПРИМЕР.

а) Сортировка металлического сырья. Латунь, предназначенная для переработки, больщей частью представляет собой смесь латуни и бронзы. Бронзовое литье, поддающееся ручной сортировке, а также литье с малым содержанием цинка, отделяется и поступает отдельно в переплавку и гранулирование. Латунь с содержанием цинка от 30 до 40% также отделяется и гранулируется особо. Полученные сортировкой основного сырья два материала получают следующие назначения в процессе: 1) бронза-(с малым содержанием цинка) в гранулированном виде поступает в печи для окисления, 2) ла//32

тунь- с содержание,т цинка 30-40% на восстановление.

б)Стружка, состоящая из сплавов латуни с некоторой примесью бронзы j (случайно примешанной), подвергается измельчению на бегунах, сортируется через сито (5 - 6 отверстий на кв. с.и.) и получаемый мелкий отсев, после предварительной промывки слабой серной кислотой (для удаления встречающегося железа и др. примесей) и отмывки начисто горячей водой, поступает на восстановление; крупный же отсев с сита- на переплавку и гранулирование.

в)Jo.ia ге шлаки от переплавок латуни, получаемые с латунно-прокатных заводов, предварительно высушенные на чугунных плитах, просеиваю гея через сито (отверстие I кв. мил.); мелкий отсев поступает в печи для полного | окисления и сжигания летучих веи(еств, а крупный поступает на бегуны для измельчения, где посторонние примеси I и окисленные металлы большей частью I раздробляются; полученная смолотая | масса снова просеивается; отсев мелкий поступает в печи для окисления, а j крупный - после обработки слабой соляной кислотой и промывки водой - 1 на переплавку и гранулирование.,

Шлаки и зола, отсеянные через сито, j дают отсевов крупного 50% и мелкого j 50%.I

Грану, тчрование сплава.

Латунь сплавляется в обыкновенных | тигельных печах; при сплавлении стремятся достигнуть наименьшего процента j выгарки цинка. Самая операция гра- j нулирования производится в особо i устроенном глухом ящике с отводной i трубой для выхода пара. Яшик дере- i вянный, стянутый болталги, частью за- i полненный водою. В боковой стенке, i вверху, устроена труба, на конце кото- I рой приделан распылитель. Распыление i получается при посредстве пара или воды от компрессора при давлении 4-б атм. Расплавленный сплав латуни ) из тигля выливается струей в отверстие, устроенное наверху ящика; струя сливаемого сплава попадает на струю от распылителя и этим путелг гранулировка достигает вполне удовлетворительных результатов в смысле величины зерна.

Полученная масса гранулированной латуни сортируется через сига (отверстие 1 кв. мил.); крупный отсев и случайиые слиткл поступают вновь на переплавку.

Окисление.

Гранулированный сплав, отсевы стружки, зола и иглаки окисляются в пламенных печах по отдельности. Топливом может служить как нефть, так и дрова; в последнем случае пользуются шахтной топкой с добавочным подогретым воздухом от лечи, который вводится через каналы в пороги печи и служит окислителем в процессе окалки. Исходящие газы печи идут вниз под рабочую площадку, где частично отдают свою теплоту и, по пути к дымовой трубе, могут быть утилизированы или для сушки материалов (зола, шлаки), или же для упаривания верхним огнем особых растворов от производства в гренах; в последнем случае достигается улавливание пыли и паров цинка из печных газов. Телшература в печи при окислении 750 - 800 С. Окисление металлов доводят до конца.

Растворение окисленных металлов.

Растворение окисленных металлов в соляной кислоте производят в гранитных заторниках при нагревании острым паром и постоянном перемешивании. Гранитный заторник, объедюм до 5 сЬш., делается из плит, собранных на газовой смоле, с резиновой прокладкой и стянутых железными связями. Над заторниками делаются вытяжки для парое. Подача окисленных металлов производится при помощи элеватора, перемешивание в заторе деревянными веслами, а подогрев растворов - острым паром через свинцовую трубу. Напуск соляной кислоты производится из гончарных мерников через кран, по гончарно.ггу трубопроводу. Вода, необходимая для разбавления затора, поступает по трубам из напорного бака. .Слабые щелока от производства и промывные воды также пускаются для разбавления заторов из расположенных вблизи сборников, при помощи свинцовых инжекторов. Растворение окисей металлов в заторе протекает в присутствии избытка i 10-15% //С/ и только под конец ; операции свободную соляную кислоту нейтрализуют некоторым избытком оки- : сей металлов. Плотность раствора хло- , РИДОВ по окончании варки затора до- водят до 28-30° Вё при 70-80 С.; раствор должен быть нейтральным. После непродолжительного отстоя (2- j 3 часа) из заторника спускается через нижний патрубок в ящики (деревянные, обтянутые свинцом) для охлаждения и ; отстаивания осадков, частично выпадающих полухлористой меди и свинца. Для предохранения свинцового дна ящика от осадка полухлористой меди - насыпается ровным слоем, толщиною около 1 верщка, гранулированная ла- , тунь или стружка.

Приготовление заторов из золы и щлаков идет тем же путем, но полу- i ченным растворам хлоридов дают более i длительный отстой и только чистыми I спускают в ящики; в осадках, на дне затора, остаются неизвлеченными часть меди и цинка, которые, по мере нако- j пления, обрабатываются при кипячении { и перемешивании с некоторым избытком соляной кислоты и при кипячении же спускаются в деревянные чаны. I Чаны устраиваются из дубового леса с двойным дном и фильтром. Из ча- i нов через патрубок щелок спускается i в сборник, а оставшаяся грязь промывается водой.

Получение, полухлорпстоп меди.

Вполне отстоявшиеся растворы хло- , РИДОВ накачиваются из ящиков при помощи свинцовых сифонов, через сборник, в деревянные чаны. Чаны устраиваются из дубового леса, толщиною, | примерно, в вершка и стягиваются j железными обручами. Объем чанов от | 3 до 4 сЬш., высотой не более 1 метра. ; Растворы хлоридов при помощи острого пара через свинцовую трубу нагреваются до кипячения и в них задается небольшими частями гранулированная латунь или стружка; при перемешивании рас- i твор, до этого синего цвета содержа- 1 щий Сг/С/2 и Z;/C/2 осветляется и де- j лается прозрачным, так как ZH, содержащийся в задаваемой латуни, восстанавливает ОгС/з до Сп и дальше СнС/2, соединяясь с Сг/, дает полухлористую медь в виде осадка, а в растворе остается ZnCl. Осветленный раствор опускается в отстойники (деревянные ящики, обтянутые свинцом, на дне которых насыпается слой гранулированной латуни или стружки); на оставшийся осадок накачушается свежий раствор хлоридов, добавляется сплав и при кипячении и перемешивании обрабатывается так же. По мере накопления осадка, который главным образом содержит полухлористую медь и некоторое количество металлической меди, его вынимают из чана для дальнейшей обработки.

Получение цементной меди.-Восапановлснпе.

Только что полученный осадок от 1-го восстановления размельчают на деревянных дубовых вальцах и смешивают с гранулированной латунью или стружкой в деревянном барабане. Барабан представляет собой бочку из дубовых досок, укрепленную на осях, приделанных к уторам днищ; оси расположены диагонально оси бочки на подшипниках. Бочка вращается трансмиссией и содержимое ее хорошо перемешивается; при этом для загрузки и выгрузки массы в днищах бочки сделаны люки, закрывающиеся на стяжных болтах. После смешивания в бочке, масса высыпается в стоящий рядом деревянный чан из дубовых досок, у дна которого устроен патрубок с резиновым рукавом и зажимом, и слегка утрамбовывается. Вскоре после утрамбовки, через несколько минут, начинаете реакция при самонагревании; температура повышается быстро и доходит до 140-165 С. Быстрота реакций и повышение температуры зависит от чистоты смеси. С падением температуры до 110-120° С. в чан напускаются слабые щелока хлористого цинка, кипятятся паром, и такой неоднократной манипуляцией достигается выщелачивание хлористого цинка, полученного от реакции. Выщелачивание продолжается до тех пор, пока не сравняются концентрации промывных вод и свежих