RU2523034C1

RU2523034C1 - Refining of black lead refining of copper

Info

Publication number: RU2523034C1
Application number: RU2012151075/02A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Кириллович Орлов; Георгий Владимирович Коновалов; Анна Ярославовна Бодуэн; Алексей Васильевич Цыбизов; Андрей Гордианович Сырков
Priority date: 2012-11-28
Filing date: 2012-11-28
Publication date: 2014-07-20
Also published as: RU2012151075A

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: proposed method comprises coarse copper extraction by liquidation and fine copper extraction at the melt temperature of 335-345°C. Said fine copper extraction is carried out by introduction of sulphur into the melt to obtain the chemical compound, melt mixing and removal of chemical compound as the output. Sulphur is heated to 130-150°C and introduced in the melt bottom part in liquid state.

EFFECT: lower sulphur input, non-polluting process.

1 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при рафинировании чернового свинца, аккумуляторного лома, вторичного свинца и свинцовых вторичных сплавов.The invention relates to ferrous metallurgy and can be used in the refining of rough lead, battery scrap, secondary lead and lead secondary alloys.

Известен способ рафинирования свинца (SU 901317, опубл. 30.01.1982), включающий расплавление свинца, обезмеживание путем обработки расплава железосодержащим материалом, в качестве которого используют клинкер вельц-печи при 3-4-5-кратном расходе металлического железа по отношению к содержанию мышьяка в свинце.A known method of refining lead (SU 901317, publ. 30.01.1982), including the melting of lead, decontamination by treating the melt with iron-containing material, which is used clinker Waelz kiln with 3-4-5-fold consumption of metallic iron in relation to the content of arsenic in lead.

Недостатком является необходимость последующего рафинирования свинца от примесей, содержащихся в клинкере.The disadvantage is the need for subsequent refining of lead from impurities contained in the clinker.

Известен способ рафинирования чернового свинца или свинцовых сплавов от меди (пат. RU №2323987, опубл. 10.05.2008), включающий расплавление чернового свинца или свинцового сплава, введение в расплав предварительно нагретого до 80-120°C металлического цинка, образующего с медью химическое соединение, при температуре расплава 410-450°C, последующее перемешивание расплава и удаление образующегося химического соединения в виде съема.A known method of refining crude lead or lead alloys from copper (US Pat. RU No. 2323987, publ. 05/10/2008), including the melting of crude lead or lead alloy, the introduction into the melt of pre-heated to 80-120 ° C metallic zinc, forming with copper compound, at a melt temperature of 410-450 ° C, subsequent mixing of the melt and removal of the resulting chemical compound in the form of a removal.

Недостатками являются необходимость последующего рафинирования свинца от металла и перегрев свинца выше температуры плавления цинка, т.е. дополнительные энергетические затраты.The disadvantages are the need for subsequent refining of lead from metal and overheating of lead above the melting point of zinc, i.e. additional energy costs.

Известен способ рафинирования чернового свинца от меди (обезмеживание) (Производство цветных металлов. Н.И. Уткин. - М.: Интермет Инжиниринг, 2002 г. - С.247-248), принятый за прототип и включающий грубое обезмеживание ликвацией и тонкое обезмеживание при температуре расплава 335-345°С, осуществляемое введением в расплав серы, образующей с медью химическое соединение, перемешиванием расплава и удалением образующегося химического соединения в виде съема.There is a method of refining crude lead from copper (decimation) (Production of non-ferrous metals. NI Utkin. - M .: Intermet Engineering, 2002 - S.247-248), adopted as a prototype and including coarse de-separation by segregation and thin de-separation at a melt temperature of 335-345 ° C, carried out by introducing into the melt sulfur, forming a chemical compound with copper, mixing the melt and removing the resulting chemical compound in the form of a removal.

Недостатком является высокий расход серы, образование большого количества сернистого ангидрида над ковшом.The disadvantage is the high consumption of sulfur, the formation of a large amount of sulfur dioxide over the bucket.

Техническим результатом изобретения является снижение расхода серы и сокращение выбросов в окружающую среду вредного вещества - сернистого ангидрида.The technical result of the invention is to reduce the consumption of sulfur and reduce emissions into the environment of a harmful substance - sulphurous anhydride.

Технический результат достигается тем, что в способе рафинирования чернового свинца от меди, включающий расплавление чернового свинца, грубое обезмеживание ликвацией и тонкое обезмеживание при температуре расплава 335-345°C, осуществляемое введением в расплав серы, образующей с медью химическое соединение, перемешиванием расплава и удалением образующегося химического соединения в виде съема, серу нагревают до температуры 130-150°C и вводят в жидком состоянии в нижнюю часть расплава.The technical result is achieved in that in a method for refining crude lead from copper, including melting crude lead, coarse demineralization by segregation and fine demineralization at a melt temperature of 335-345 ° C, carried out by introducing sulfur into the melt, forming a chemical compound with copper, mixing the melt and removing the resulting chemical compounds in the form of removal, sulfur is heated to a temperature of 130-150 ° C and introduced in a liquid state into the lower part of the melt.

Нагрев серы до температуры 130-150°C обеспечивает получение оптимальной вязкости (жидкотекучести) расплавленной серы. При нагреве серы ниже 130°C вязкость серы высока. Также при перегреве серы выше 150°C резко увеличивается вязкость и, соответственно, энергозатраты на ее подачу в расплавленный черновой свинец.Heating sulfur to a temperature of 130-150 ° C provides optimal viscosity (fluidity) of molten sulfur. When sulfur is heated below 130 ° C, the viscosity of sulfur is high. Also, when sulfur is overheated above 150 ° C, the viscosity and, accordingly, the energy consumption for its supply to molten rough lead sharply increase.

Введение серы в жидком состоянии в нижнюю часть расплава обеспечивает равномерное растворение серы во всем объеме расплавленного чернового свинца, эффективное протекание реакции образования сульфида меди, удаляемого в виде съема, т.е. снижение расхода серы, а также, предотвращение контакта серы с окружающей средой, следовательно, уменьшение образования значительных выбросов сернистого ангидрида.The introduction of sulfur in a liquid state into the lower part of the melt ensures a uniform dissolution of sulfur in the entire volume of molten crude lead, an effective reaction of the formation of copper sulfide, which is removed in the form of removal, i.e. reducing sulfur consumption, as well as preventing contact of sulfur with the environment, therefore, reducing the formation of significant emissions of sulfur dioxide.

Способ рафинирования чернового свинца от меди поясняется принципиальной схемой на фигуре 1, где изображены: 1 - емкость для чернового свинца; 2 - нагреватель; 3 - съемная крышка; 4 - перемешивающее устройство; 5 - теплоизоляционный трубопровод; 6 - дозирующий насос; 7 - трубопровод; 8 - расходная емкость для расплавленной серы.The method of refining rough lead from copper is illustrated by the schematic diagram in figure 1, which shows: 1 - capacity for rough lead; 2 - heater; 3 - removable cover; 4 - mixing device; 5 - thermal insulation pipeline; 6 - dosing pump; 7 - pipeline; 8 - consumable capacity for molten sulfur.

Способ осуществляют следующим образом. Емкость для рафинирования чернового свинца 1 устанавливают в нагреватель 2. Черновой свинец нагревают и поддерживают температуру расплавленного свинца 335-345°С. Сверху емкости 1 устанавливают съемную крышку 3 в комплекте с перемешивающим устройством 4, теплоизолированным трубопроводом 5 и дозирующим насосом 6, к которому предварительно присоединяют трубопровод 7 для подачи расплавленной серы из расходной емкости 8 при температуре 130-150°С. В расходной емкости 8 серу нагревают до температуры 130-150°C за счет пара или другого источника тепла. Из расходной емкости 8 расплавленную серу при температуре 130-150°C вводят с помощью дозирующего насоса 6 в нижнюю часть расплава емкости 1 под перемешивающее устройство 4. Жидкую серу вводят при работающем перемешивающем устройстве 4.The method is as follows. The container for refining rough lead 1 is installed in the heater 2. The rough lead is heated and the temperature of molten lead is maintained at 335-345 ° C. On top of the tank 1, a removable cover 3 is installed complete with a mixing device 4, a heat-insulated pipe 5 and a metering pump 6, to which a pipe 7 is previously connected to supply molten sulfur from the supply tank 8 at a temperature of 130-150 ° C. In the supply tank 8, sulfur is heated to a temperature of 130-150 ° C due to steam or other heat source. From the supply tank 8, molten sulfur is introduced at a temperature of 130-150 ° C using a metering pump 6 into the lower part of the melt of the tank 1 under a mixing device 4. Liquid sulfur is introduced when the mixing device 4 is operating.

Пример 1. В емкости, выполненной из жаростойкой стали, 10 кг чернового свинца, содержащего 0,1% (масс.) меди, нагревали до температуры 340°C, устанавливали перемешивающее устройство (мешалку) и подавали твердую гранулированную серу в течение 10 минут в воронку, образованную в черновом свинце перемешивающим устройством. Содержание меди в обезмеженном свинце равно 0,005%. Расход твердой серы составил 0,01 кг. При обезмеживании заметно образование сернистого ангидрида.Example 1. In a container made of heat-resistant steel, 10 kg of crude lead containing 0.1% (mass.) Copper was heated to a temperature of 340 ° C, a stirrer (mixer) was installed and solid granular sulfur was fed for 10 minutes into a funnel formed in rough lead by a mixing device. The copper content of debonded lead is 0.005%. The consumption of solid sulfur was 0.01 kg. During decontamination, the formation of sulfur dioxide is noticeable.

Пример 2. В тех же условиях в расплавленный свинец в нижнюю часть емкости под мешалку подавали предварительно расплавленную серу при температуре 140°C в течение 10 минут. Содержание меди в обезмеженном свинце равно 0,005%. Расход предварительно расплавленной серы составил 0,008 кг. Образование сернистого ангидрида минимально.Example 2. Under the same conditions, pre-molten sulfur was supplied to the molten lead in the lower part of the vessel under the mixer at a temperature of 140 ° C for 10 minutes. The copper content of debonded lead is 0.005%. The consumption of pre-molten sulfur was 0.008 kg. The formation of sulfur dioxide is minimal.

Таким образом, способ позволяет снизить расход серы и сократить выброс в окружающую среду вредного вещества - сернистого ангидрида.Thus, the method allows to reduce the consumption of sulfur and reduce the release into the environment of a harmful substance - sulphurous anhydride.

Claims

A method of refining crude lead from copper, including coarse decontamination by segregation and fine deaeration at a melt temperature of 335-345 ° C, comprising introducing sulfur into a vessel with a melt, forming a chemical compound with copper, mixing the melt and removing the sample in the form of the aforementioned chemical compound, characterized in that sulfur is heated to a temperature of 130-150 ° C and introduced in a liquid state into the lower part of the vessel with the melt with melt stirring.