SU996488A1 - Способ переработки отработанных аккумул торных батарей - Google Patents

Description

(5) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОТРАБОТАННЫХ АККУМУЛЯТОРНЫХ

1

Изобретение относитс  к цветной металлургии, в частности к способам переработки лома цветных металлов.

Известен способ переработки аккумул торного лома плавкой с содой, железным скрапом, yfлеродосодержащим .восстановителем и флюсующими добавками , при этом плавку ведут сначала с содой, флюсующими добавками и , углеродосодержащим восстановителем, а затем ввод т железный скрап и нагревают расплав до 12501300°С . Способ позвол ет повысить извлечение свинца до , в сурьмы до 90 tl .

Недостатком способа  вл етс  образование большого количества шлаков , содержащих свинца, которые не  вл ютс  отйальными, и кроме этог го образуетс  до 25-30% пылей, с которыми тер етс  сурьма.

Наиболее близким к изобретению по технической сути, и достигаемому результату  вл етс  способ переработБАТАРЕЙ

ки отработанных аккумул торных батарей , включающий разделение их на металлизированную и окисно-сульфатную фракции с последующей электроплавкой в присутствии углекислого натри , углеролсодержащего восстановител  и флюса С 2 }.

Недостатками прототипа  вл ютс : недостаточно высокое извлечение свин10 ца 197,, что можно объ снить образованием значительного количества пылей и сульфидных съемов; получение чернового свинца, содер : а(цего до сурьмы, что требует дополни15 тельной его рафинации; недостаточно высокое извлечение сурьмы до(91% что можно объ снить образованием большого количества возгонов, содержащих k()% сурьмы, и кроме этого зна20 чительна  часть сурьмы переходит в сульфидное съемы.

Цель изобретени  - повышение степени извлечени  свинца и сурьмы и селективного разделени  свинца и цово-сурьм нистого сплава. Поставленна  цель достигаетс  тем что в известном способе переработки отработанных аккумул торных батарей включающем разделение их на металлизированную и окисно-сульфатную фракц с последующей электроплавкой в присутствии углекислого натри , углерод содержащего восстановител  и флюса, плавку окисно-сульфатной фракции ведут с использованием в качестве флюс шлака, полученного в результате плав ки металлизированной фракции и углекислого натри  в соотношении (2-f/:1 а плавку метаЛлизированной Фракции ведут под слоем флпса, в качестве ко торого используетс  шлак плавки окис но-сульфатной фракции. Использование .в качестве флюса при плавке окисно-сульфатной фракции шлака, полученного в результате плавки металлической фракции и содержащего оксидь кремни , натри , кальци  и свинца позвол ет сократить потери металлов со шлаком, так как в результате плавки металлической фракции образуютс  шлаки, обладающие легкоплавкостью и высокой реакционней способностью по отношению к сульфату свинца. Присутствующий в шлаке оксид свинца способен вступать во взаимодействие с сульфатом свинца в присутствии углерода по реакции PtO + 2РЪ+502 3СО. . За счет этого происходит обеднение шлака по свинцу, что также приводит к увеличению извлечени  металла в готовую продукцию.Кроме этого плав ка с таким флюсом возможна при более низких температурах, что сокращает возгонку свинца и сурьмы и снижает их потери. При плавке металлизированной фрак ции исполбзуетс  шлак, полученный при электроплавке окисно-сульфатной фракции, который в своем составе содержит до tO% оксида натри , а также оксиды кремни , кальци , железа и свинца. такого состава имеет малый удельный вес и поэтому всегда находитс  на повер)ости свинцового расплава, не смешива сь с ним и предотвраща  его окисление, что снижает потери металла с возгонами. 8 Использование этого шлака в качестве флюса при плавке окисно-сульфатной фракции позвол ет сократить расход, соды и флюсующих реагентов, так как количество оксидов натри , кальци  и кремни  в шлаке достаточо дл  протекани  реакций восстановлени  свинца из его оксида и сульфата до металлической фазы. Кроме того, за счет присутствующего оксида натри  происходит рафинирование свинца от сурьмы, так как образуетс  антимонат натри , что позвол ет получить свинец, не требующий дополнительной рафинации. Применение в качестве флюса при плавке окисно-сульфатной ф|эакции шлака, получаемого в результате плавки металлизированной фракции .и флюса, получаемого в результате плавки окисно-сульфатной фракции дл  плавки металлизированной фракции, позвол ет резко сократить энергетические затраты, так как полученные температуру до 1200°С, шлаки имеют что позвол ет проводить плавку металлизированной фракции практически без дополнительного нагрева, а при плавке окисно-сульфатной фракции тепло необходимо только на расплавление вновь вводимого количества флюсующих реагентов. Использование такогошлака в качестве флюсующего реагента позвол ет значительно сократить расход углекислого натри , -так как присутствующий в шлаке оксид натри  (доЛО) способен заменить углекислый натрий при соотношении (2-Ц):, Введение в состав шихты указанного шлака в соотношении с углекислым . натрием меньше, чем 2:1 требует дог. полнительного введени  флюсующих реагентов дл  образовани  силикатнонатриевого шлака, обладающего малой растворимостью свинца и сурьмы.Использование шлака в соотношении с углекислым натрием больше чем А:1, во-первых, приводит к образованию шлаков, растворимость свинца в которых достигает 2-3%, что увеличивает потери металла, а, во-вторых, полумающиес  шлаки имеют высокую температуру плавлени , что приводит к излишнему расходу элЛтроэнергии и образованию значительного количества пыли, что также снижает извлечение металла. s Получаемый при этих услови х шла используе.тс  в качестве покровного флюса при электроплавке металлической фракции t -так как он обладает зн чительно меньшей плотностью и не смешиваетс  g расплавленный свинцом Имеющийс  в составе покровного флюс свинец в оксидной форме вступает в реакцию, взаимодействи  с сульфидом свинца/ присутствующим в малых ко- лимествах в металлической фракции, что также приводит к повышению его извлечени  в металл. Раздельна  переработка фракции позвол ет получить-при плавке окиси сульфатной фракции черновой свинед, содержащий менее 0,1%. .сурьмы, что н требует его дополнительной рафинации . Проведение электроплавки метал лизированной фракции под слоем покровного флюса позвол ет сократить пылевынос и уменьшить потери свинца и сурьмы с возгонами. До 7Q% получа мого при этом шлака .поступает на электроплавку окисно-сульфатной фра ции в качестве флюсующего реагента, что позвол ет значительно снизить потери металла со .шлаком. П р и м е р . Опыт проводитс  на разделенном на металлизированную и окисно-сульфатную фракции аккумул торном ломе. На плавку направл ют 100 кг мета лизированной фракции и 20 кг флюса (, шлака, полученного при плавке окис но-сульфатной фракции). С этим коли чеством в плавку поступает 93 кг свинца и б кг сурьмы. В результате плавки получаетс  98 кг металлического сплава, содержащего 93 свинца и 5i6% сурьмы. Извлечение в сплав свинца - 98, а сурьмы - 91, k6%. Кроме этого получаетс  22 кг шлака с содержанием 6,3 свинца; О, сурьмы; 52% Na20,27; 5- Si( 1 СаО.Потери свинца со шлаком составл ют 1,5, а сурьмы - Q,6k%, Получаетс  также 2 кг пыли, содержащей 23% РЬ и . Потери еви ца с пылью составл ют 0,5%, а сурьмы - 8%. Баланс металлов Загружаетс  металлическа  фрак--г ци ,% свинец сурьма в Получаетс ,% Сплав 9891,6 Шлак 1,5О.З Пыль 0,58,0 Итого 100100 При плавКе окисно-сульфатной фракции загружают шихту следующего состава: окисно-сульфатна  фракци  50 кг; 76,3%; шлак 10 кг; 15,2%; уг/ екислый натрий 2,5 кг; 2А8%; кокс 3 кг; ,7%. Окисно:сульлатна  фракци  содержит ; 75% свинца и 0,5% сурьмы,при этом а плавКу поступает 37,5 кг свинца и 0,25 кг сурьмы. В качестве флюсующего реаг,ента используетс  шлак, содержащий ,%: РЬ 62; Sb 0,18; 52; Si0228,5; СаО-1 3,1. Температура шлака . Со шлаком в плавку ввод т . 0,62 кг и 0,018 кг сурьмы. Общее количество свинца в плавке 38,12 кг, а сурьмы 0,2б8 кг. Шлак и углекислый натрий ввод тс  в шихту в соотношении . ( т.е. 10 кг: 2,5 кг X Перемешанные компоненты шихты ввод т в печь и плав т в течение 1ч. При этом температура на поверхности печи достигает . При этой температуре расплав выдерживают В течение Зр мин .и затем производ т раздельный выпус свинца и шлака. Свинец выпускаетс  по возкюжности полностью, а шлак - частично, 20 кг остаетс  дл  образовани  покровного флюса, при плавке металлизированной фракции. Состав остаточного шлака, вес.%: NanO 33; 510235; СаО 16; FeO 15; РЬ 0,5. Температуре 1200С. В результате плавки получаетс  37,7 кгсплава с содернанием евинца 99, и сурьмы 0, (который не требует дальнейшей очистКи). Следовательно , в сплав переходит 37,8 кг свинца,что составл ет 98, свинца в загрузке и 0,203 кг сурьмы, что составл ет 85% от сурьмы в загрузке. Кроме металлического сплава получаетс  2«,5 кг шл4ка с содержанием 1,95% свинца. Следовательно, в шлак переходит 0, кг Свинца, что составл ет 1,25% от свинца в загрузке. Содержание сурьмы в шлаке 0,09% и потери сурьмы по шлакам составл ют 5% от общего количества. Получаетс  также 2 кг пыли с содержанием 8 , 1 5% свинца и 2,17% сурьмы , потери свинца с пылью состав т 0,, а сурьмы - 10%. Баланс металлов Загружаетс  окисно-сульфатна  фраксурьма свинец , В1 ак Д 10

100

100

Итого Свинец металлический Безвозвратные потери в первой ста дии с выводимым шлаком составл ют свинца - 0,79% и сурьмы - 0,. Во второй стадии из процесса выводитс  4,5 кг шлака и безвозвратные потери составл ют 0,23% и 0,92% сурь мы . Извлечение свинца по двум стади м составл ет 98,98%, а сурьмы - 98,65% 8 результате переработки аккумул торного лома по предлагаемому способу получаетс  в первом стадии плав ки металлизированной фракции свинцово-сурьм нистый сплав с содержанием -6% сурьмы, что удовлетвор ет требовани м ГОСТа на свинцово-сурьм нис тый-сплав марки ССуА. Во второй стадии плавки окисно-сульфатной фракции получаетс  свинец, который без дополнительной рафинации может быть -использован дл  получени  свин99ьиь

Claims (2)

1. энергозатраты за счет использовани  огненно-жидких шлаков. ав цово-кальциевого сплава. Содержание сурьмы в нем не превышает 0,1. Таким образом, использование способа переработки аккумул торного лома позвол ет: повысить извлечение свинца на 1,, повысить извлечение сурьмы на 7,65-7, получить свинец, практически свободный от сурьмы; со1сратить расход углекислого натри  на 2,5-3,0%; сократить Формула изобретени  Способ переработки отработанных аккумул торных батарей, включающий разделение их на металлизированную и окисно-сульфатную фракции с последующей электроплавкой в присутствииуглекислого натри , углеродсодержащего восстановител  и флюса, о т л и чающийс  тем, что, с целью повышени  степени извлечени  свинца и сурьмы и селективного разделени  свинца и свинцово-сурьм ного сплава, плавку окисно-сульфатной фракции ведут с использованием в качестве флюса шлака, полученного в результате плавки металлизированной фракции и углекислого натри  в соотношении (Z-k);, а плавку металлизированной фракции ведут под слоем флюса, в качестве которого используют шлак плавки окисно-сульфатной фракции. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1 . Авторское свид-етельство СССР №709708, кл. С 22 В 7/00, 1980.
2. 2. Гудкович В.М. и др. Способ переработки лома свинцовых аккумул торов . М. , 1970, с..