Способ переработки пластин никелевожелезных (кадмиевых) аккумуляторов Советский патент 1976 года по МПК C22B23/02 

1

Изобретение относится к цветиой металлургии, в частности к технологии переработки пластин никелево-железных (кадмиевых) аккумуляторов.

Известны способы переработки отработанных аккумуляторов с извлечением в товарный продукт ценных металлов (никеля, свинца, кадмия).

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ переработки отработанных положительных пластин иикелево-железных и никелево-кадмиевых аккумуляторов, заключающийся в том, что перед плавкой анодные пластины (или анодную массу) сушат при 350-450°С, последовательно загружают в электрическую дуговую печь и расплавляют при открытой дверце загрузочного окна печи 1. В этих условиях, благодаря свободно.му доступу воздуха через открытое загрузочное окно, происходит окисление примесей, выжигание углерода. Часть графита механически выносится из печи газовым потоком. В результате содержание углерода в пластинах существенно снижается до их расплавления, что приводит к ошлаковыванию части железа, повышению содержания никеля в образующемся ферроникеле и снижению содержания в нем углерода и некоторых других нежелательных примесей, например серы. Температуру ванны расплавленного металла поддерживают равной 1580-1650°С. Недостатки известного способа следующие:

поступление потока воздуха в печь через открытое загрузочное окно в боковой стенке печи приводит к омыванию воздухом части шихты (одной стороны), т. е. к неэффективному использованию кислорода воздуха, в результате чего процесс выгорания углерода и окисление серы и примесей в пластинах занимает продоллсительное время, а также к высокому расходу воздуха, который переохлаждает расплав со стороны загрузочного окна и, поэтому температуру жидкого металла необходимо иоддерл ивать в пределах 1580- 1650°С.

высокая температура расплавленного металла (1580-1650°С) вызывает перерасход

электроэнергии, уменьшает термическую и химическую стойкость огнеупоров, увеличивает расход электродов;

при плавке пластин с малой основностью активно протекают процессы раствор-ения магнезиальной футеровки (содержание MgO в шлаках достигает 20-30%) и, кроме того, получаются шлаки с высоким содержанием закиси л елеза (до 59%), что создает определенные трудности при удалении шлака с ферроникеля;

при сушке ламелеи в температурном интервале 350-450°С еирессованпая актизная масса утрачивает прочностные смюйства н становится сыиучей, а металлические иластииы-хрупкимп вследствие ззаил оде11ствня их со щелочью; иоэтому ири иерегрузке ламелеи возможны значительные иотери никеля.

Целью изобретения является интенсификация ироцессов рафинирования металла, иовышеиие нроизводительиости иечи и качества ферроникеля, снижение расхода электроэиергии и повышеиие стойкости футеровки иечи. Это достигается тем, что иластины аккумуляторов нроилавляют в электрической дуговой печи с одновремеиным окислением расилава воздухом, причем воздух иодают в слой шихты между стенкой и сводом печи ко всему ее периметру. Расплавление ип-ьхты ведут при температуре ваииы металла 1450-1575°С и оеновности шлака 1,8-3,0. Удаляемые в ироцессе плавки элементы нреимуихеетвенно или шлакуются, или иереводятся в газовую фазу.

Способ осун1.ествляют следующим образом.

Пластины аккумуляторов шихтуют с флюсами, загружают в дуговую электроиечь и иодилавляют. В слой шихты иодают воздух. Подача воздуха в печь производится между ее стенкой и сводо:м по всему периметру при закрытом загрузочиом окие. Расплавление шихты ведут при темиературе и оеиовиости шлака в указаииых пределах. По окончании плавки скачивают шлак и гранулируют полученный ферроникель.

Пример. Плавку пластии проводят в дуговой электропечи ДСП-ЗМ2 емкостью 3 т. Мощиость трансформатора 1800 кВЛ. Плавку пластин щелочных иикелево-железиых аккумуляторов (состав, %: 21 Ni; 7-8 С; 4-5 NaOH; 35-40 Fe) в количестве 9,8 т ведут совместно с флюсами через отверстия между стеикой и сводом иечи по всему ее периметру при закрытом загрузочном окие. Температура плавки 1520°С; сила тока 4,5-6,0 кА; иапряже ию МО- 160 В; расход -))оаг1е)гии на плавку 9800 кВч. Продолжительность плавки 360 мни, п том числе: загрузка шихты 3,7 мин; расплавление 287 мпн; слив и металла 30 мин.

В резу, ьтате иолучают ООП кг (j)Cj роникеля слет лои1его состава, %: 36,3 Xi; 0,05 С; 0,08 S; 6,010 Р; 0,06 Си.

По онисыиасмому способу сни/кенне темпсратуры жидкой ваииы позволяет сократить расход электроэнергии, снизить растворение футеровки и умеиьшить разругиеиие свода. Подача воздуха в ипгхту через отверстие между стеиксй печи и сводом ио всеглу иериметру дает возможиость иитенс1и|)ииировать проп.есс рафипироваиия металла. В коиечиом итоге увеличивается производительиость плавильного агрегата. По результатам иснытан ;й па Режском инкелевом заводе производительпость дуговой трехтонной элект)оиечи увеличивается в 2,0-2,3 раза.

Ф о р м у л а и 3 о б р е т е i-: и я

Способ иереработ1л-1 пластин никелево-железных (кадмиевых) аккумуляторов, включающий их одновременное нроилавле1 ие и окислеиие воздухом в электрической дуговой гечи с иаведепиом основ; :ого шлака, отличаюП1 и и с я тем, что, с целью иитенси(|)икаиии

процессов рафинирования металла, иовьипепия производительности и качества ферроникеля, сиижеиия расхода электроэиергии н иоБышеиня стойкости футеровки нечи, воздух нагревают до 500-800°С и иодают в слой

1НИХТЫ между стеикой и сводом иечи ио всему ее иериметру. а ири достижеиии расплавом темнературы 1450- 575°С основность шлака доводят до 1,8-3,0 и иоддерживают в этих иределах.

Р1сточинк информации, иринятый во внимание при экспертизе;

1. Авторское свидетельетво Л 272558, М. Кл.2 С 22В 3/02, 1966.