RU2259411C2 - Method for oxidative alkali refining of lead - Google Patents
Method for oxidative alkali refining of lead Download PDFInfo
- Publication number
- RU2259411C2 RU2259411C2 RU2003133054/02A RU2003133054A RU2259411C2 RU 2259411 C2 RU2259411 C2 RU 2259411C2 RU 2003133054/02 A RU2003133054/02 A RU 2003133054/02A RU 2003133054 A RU2003133054 A RU 2003133054A RU 2259411 C2 RU2259411 C2 RU 2259411C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lead
- impurities
- melt
- oxygen
- refining
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургии свинца и может быть использовано для очистки чернового свинца от примесей сурьмы, мышьяка и олова.The invention relates to metallurgy of lead and can be used to clean crude lead from impurities of antimony, arsenic and tin.
Известен способ окислительного рафинирования свинца путем подачи воздуха на поверхность расплавленного свинца или продувкой расплава воздухом при температуре 750-800°С (Шиврин Г.Н. Металлургия свинца и цинка. М.: Металлургия, 1982 г., с.124-127). Присутствующие в сплаве примеси (сурьма, мышьяк и олово) окисляются непосредственно кислородом воздуха с образованием оксидов сурьмы, мышьяка и олова, которые взаимодействуют с избытком окиси свинца с образованием нерастворимых в свинце станнатов, арсенатов, арсенитов, антимонатов и антимонитов. Примеси накапливаются на поверхности свинца в виде шлака. Содержание примесей в свинцовом сплаве может быть снижено до сотых долей процента. При этом 4-5% свинца уходит в шлак и 1,5-2% уносится с газами. Выход шлака составляет 5-8% от массы сплава. Шлаки содержат 75-80% свинца и 10-15% суммы сурьмы, олова и мышьяка.A known method of oxidative refining of lead by supplying air to the surface of molten lead or by blowing the melt with air at a temperature of 750-800 ° C (Shivrin G.N. Metallurgy of lead and zinc. M .: Metallurgy, 1982, S. 124-127). The impurities present in the alloy (antimony, arsenic and tin) are oxidized directly with atmospheric oxygen to form antimony, arsenic and tin oxides, which interact with excess lead oxide to form stannates, arsenates, arsenites, antimonates and antimonites insoluble in lead. Impurities accumulate on the surface of lead in the form of slag. The content of impurities in the lead alloy can be reduced to hundredths of a percent. In this case, 4-5% of lead goes to slag and 1.5-2% is carried away with gases. The slag yield is 5-8% by weight of the alloy. Slags contain 75-80% of lead and 10-15% of the amount of antimony, tin and arsenic.
К недостаткам способа следует отнести переход в шлак значительного количества свинца; высокие температуры и связанный с этим большой расход топлива; значительные потери свинца с отходящими газами; невысокую степень очистки от примесей.The disadvantages of the method include the transition to slag of a significant amount of lead; high temperatures and the associated high fuel consumption; significant losses of lead with exhaust gases; low degree of purification from impurities.
Наиболее близким к заявляемому является способ щелочного рафинирования свинца («Способ рафинирования свинцового сплава от сурьмы при продувке воздухом, обогащенным кислородом» DE 3332796, С1, С 22 В 13/06, 28.06.1984 г.), условиями реализации которого являются перемешивание расплава свинца и вводимой каустической соды (NaOH), подача в расплавы воздушно-кислородной смеси, температура рафинирования 630-650°С, при этом расход кислорода является фактором регулирования, обеспечивающим заданный температурный режим.Closest to the claimed is a method of alkaline refining of lead ("Method for refining lead alloy from antimony when purging with air enriched with oxygen" DE 3332796, C1, C 22 B 13/06, 06/28/1984), the implementation of which is the mixing of lead melt and introduced caustic soda (NaOH), the supply of the air-oxygen mixture to the melts, the refining temperature of 630-650 ° C, while the oxygen consumption is a regulation factor that provides the specified temperature regime.
К недостаткам способа относятся:The disadvantages of the method include:
- сравнительно высокая температура процесса (630-650°С);- a relatively high process temperature (630-650 ° C);
- ненормированный расход кислорода, обусловленный необходимостью поддержания заданной температуры, а также перемешивания расплава, что несомненно приведет к переокислению свинца, и как следствие, снижению его извлечения.- unnormalized oxygen consumption, due to the need to maintain a given temperature, as well as mixing the melt, which will undoubtedly lead to reoxidation of lead, and as a result, a decrease in its extraction.
Задачей изобретения является обеспечение глубокой очистки свинца от сурьмы, мышьяка и олова при высокой скорости осуществления процесса и нормируемом расходе кислорода, используемого в качестве окислителя.The objective of the invention is to provide deep purification of lead from antimony, arsenic and tin at a high speed of the process and the normalized flow of oxygen used as an oxidizing agent.
Для достижения указанного технического результата способ окислительного щелочного рафинирования свинца включает окисление примесей при перемешивании расплава свинца и щелочи с введением кислорода, в котором расплав свинца и щелочи перемешивают лопастной мешалкой при скорости вращения, соответствующей величине критерия Рейнольдса (5÷7)·103, и через расплав одновременно барботируют кислород с расходом 7-10 л/мин.To achieve the specified technical result, the method of oxidative alkaline refining of lead involves the oxidation of impurities while mixing the lead and alkali melt with the introduction of oxygen, in which the lead and alkali melt are mixed with a paddle mixer at a rotation speed corresponding to the value of the Reynolds criterion (5 ÷ 7) · 10 3 , and oxygen is bubbled through the melt at a flow rate of 7-10 l / min.
Способ реализуется в стальной реторте, помещенной в шахтную печь сопротивления. Реторта снабжена лопастной мешалкой и стальной трубкой, погруженной в расплавленный свинец, через которую в активно перемешиваемую систему подается кислород (см. чертеж). Отношение массы сплава к массе щелочи составляет (9-10):1. Продолжительность перемешивания фаз при барботировании кислорода составляет 7-10 мин. При этом обеспечивается получение свинца с содержанием сурьмы, мышьяка и олова на уровне 0,001% каждого металла.The method is implemented in a steel retort placed in a resistance shaft furnace. The retort is equipped with a paddle mixer and a steel tube immersed in molten lead, through which oxygen is fed into the actively mixed system (see drawing). The ratio of the mass of the alloy to the mass of alkali is (9-10): 1. The duration of phase mixing during oxygen bubbling is 7-10 minutes. This ensures the production of lead with the content of antimony, arsenic and tin at the level of 0.001% of each metal.
В связи с тем, что процесс выделения примесей из свинцового сплава гетерогенный, важнейшим фактором глубины его протекания является создание развитой поверхности контакта фаз. Интенсивное перемешивание расплавов с использованием лопастной мешалки обеспечивает эффективное диспергирование взаимодействующих фаз, доставку кислорода и щелочи к поверхности рафинируемого сплава. Барботируемый через систему кислород непосредственно участвует в окислении примесей, а также абсорбируется расплавленной щелочью, сохраняя при этом свою окислительную способность. Последнее способствует эффективному использованию газообразного реагента. Кроме указанного, нормирование расхода кислорода (7-10 л/мин) исключает возможность переокисления свинца и снижения его извлечения.Due to the fact that the process of separating impurities from a lead alloy is heterogeneous, the most important factor in its depth is the creation of a developed phase contact surface. Intensive mixing of the melts using a paddle mixer provides effective dispersion of the interacting phases, the delivery of oxygen and alkali to the surface of the refined alloy. Oxygen sparged through the system is directly involved in the oxidation of impurities, and is also absorbed by molten alkali, while maintaining its oxidizing ability. The latter contributes to the efficient use of the gaseous reagent. In addition to the above, the standardization of oxygen consumption (7-10 l / min) eliminates the possibility of peroxidation of lead and reduce its extraction.
Способ осуществляется следующим образом. Реторта, установленная в шахтную печь сопротивления, имеет загрузочное отверстие, через которое подают расплавленные или твердые свинцовый сплав и щелочь NaOH. После достижения заданной температуры (4000°С) включают перемешивание и открывают кислородный редуктор, отрегулировав расход газа с помощью ротаметра (7-10 л/мин). Весовое отношение свинцовый сплав:щелочь выдерживается равным (9-10):1. Щелочной плав используется многократно. (Расход щелочи зависит от содержания примесей в рафинируемом сплаве). Предельное содержание сурьмы в щелочном плаве не должно превышать 25-27%.The method is as follows. The retort, installed in a resistance shaft furnace, has a feed opening through which molten or hard lead alloy and alkali NaOH are fed. After reaching the set temperature (4000 ° C), stirring is switched on and the oxygen reducer is opened, adjusting the gas flow using a rotameter (7-10 l / min). The weight ratio of lead alloy: alkali is maintained equal to (9-10): 1. Alkaline melt is used repeatedly. (Alkali consumption depends on the content of impurities in the refined alloy). The maximum antimony content in alkaline melt should not exceed 25-27%.
Перемешивание системы продолжается 7-10 мин и зависит от исходного содержания примесей в свинцовом сплаве. Окончание процесса рафинирования определяется визуально. Плав приобретает желто-золотистое окрашивание, свидетельствующее об окислении свинца. После отключения перемешивания содержимое реторты отстаивают 20-30 мин. Через клапан в днище реторты свинец сливают в изложницы. Плав остается в реторте для рафинирования следующей партии свинца или переработки с целью выделения в самостоятельные продукты сурьмы, олова и мышьяка.Mixing of the system lasts 7-10 minutes and depends on the initial content of impurities in the lead alloy. The end of the refining process is determined visually. The melt acquires a yellow-golden color, indicating the oxidation of lead. After disabling mixing, the contents of the retort are left to stand for 20-30 minutes. Through the valve in the bottom of the retort, the lead is poured into the molds. The melt remains in the retort for refining the next batch of lead or processing in order to separate antimony, tin and arsenic into independent products.
Рафинирование по заявляемому способу проводили на установке (см. чертеж), состоящей из стальной цилиндрической реторты 1 диаметром 0,6 м и высотой 0,7 м, имеющей крышку 2, в центре которой расположен водоохлаждаемый подшипниковый узел 3, вал с лопастной мешалкой 4 (диаметр мешалки 0,2 м, количество лопастей - 4). Вращение вала осуществлялось от электродвигателя 5 через ременную передачу. Скорость вращения мешалки 400 об/мин, что для данной перемешиваемой среды обеспечивает величину критерия Рейнольдса примерно (5÷7)·103. В крышке 2 имеется загрузочный люк 6, а также установлена трубка 7 внутренним диаметром 12 мм для подачи в расплав кислорода, а также механизм управления запорным устройством сливного клапана 8, расположенного в днище реторты 1. Реторту 1 устанавливали в шахту электропечи 9. Заданную температуру расплава 10 поддерживали с помощью термопары 11 и блока автоматики 12.Refining according to the claimed method was carried out on the installation (see drawing), consisting of a steel cylindrical retort 1 with a diameter of 0.6 m and a height of 0.7 m, having a cover 2, in the center of which is a water-cooled bearing assembly 3, a shaft with a paddle mixer 4 ( the diameter of the stirrer is 0.2 m, the number of blades is 4). The rotation of the shaft was carried out from the electric motor 5 through a belt drive. The rotation speed of the mixer is 400 rpm, which for a given mixed medium provides a value of the Reynolds criterion of approximately (5 ÷ 7) · 10 3 . In the cover 2 there is a loading hatch 6, and also a tube 7 with an inner diameter of 12 mm for supplying oxygen to the melt is installed, as well as a control mechanism for the shut-off device of the drain valve 8 located in the bottom of the retort 1. Retort 1 was installed in the shaft of the electric furnace 9. The set melt temperature 10 was supported by a thermocouple 11 and an automation unit 12.
Общий объем реторты 0,2 м3. В нее последовательно загружали рафинируемый металл и щелочь 500 и 50 кг, соответственно. После разогрева содержимого реторты до 400°С в расплав свинца подавали кислород, расход которого составлял 8 л/мин и включали перемешивание.The total volume of the retort is 0.2 m 3 . Refined metal and alkali of 500 and 50 kg were sequentially loaded into it, respectively. After heating the contents of the retort to 400 ° C, oxygen was supplied to the lead melt, the flow rate of which was 8 l / min and stirring was turned on.
Продолжительность перемешивания первого сплава - 7 мин, второго - 10 мин. После перемешивания содержимое реторты отстаивали 25 мин, открывали сливной клапан. Рафинируемый сплав сливали в изложницы.The duration of mixing the first alloy is 7 minutes, the second 10 minutes. After mixing, the contents of the retort settled for 25 minutes, the drain valve was opened. Refined alloy was poured into molds.
Содержание примесей в свинце, %, приведено в таблице:The content of impurities in lead,%, is given in the table:
Как следует из таблицы, при реализации заявляемого способа обеспечивается глубокое извлечение сурьмы, олова и мышьяка из свинцового сплава.As follows from the table, when implementing the proposed method provides a deep extraction of antimony, tin and arsenic from lead alloy.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003133054/02A RU2259411C2 (en) | 2003-11-11 | 2003-11-11 | Method for oxidative alkali refining of lead |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003133054/02A RU2259411C2 (en) | 2003-11-11 | 2003-11-11 | Method for oxidative alkali refining of lead |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003133054A RU2003133054A (en) | 2005-05-10 |
| RU2259411C2 true RU2259411C2 (en) | 2005-08-27 |
Family
ID=35746336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003133054/02A RU2259411C2 (en) | 2003-11-11 | 2003-11-11 | Method for oxidative alkali refining of lead |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2259411C2 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1156391A (en) * | 1965-07-30 | 1969-06-25 | Stolberger Zink Ag | Process and Installation for Selective Continuous Lead Refining |
| DE3332796C1 (en) * | 1983-07-25 | 1984-06-28 | Josef Dr.-Ing. 8000 München Blanderer | Process for refining antimony-containing lead melts with supply of oxygen-enriched air |
| SU1507835A1 (en) * | 1988-01-11 | 1989-09-15 | Государственный Научно-Исследовательский Проектно-Конструкторский Институт Гидрометаллургии Цветных Металлов | Method of refining lead |
| DE3831898A1 (en) * | 1988-09-20 | 1990-03-29 | Preussag Boliden Blei Gmbh | METHOD AND DEVICE FOR REMOVING ARSEN, TIN AND ANTIMONE FROM WORK LEAD WITH OXYGEN |
| US5451247A (en) * | 1993-07-08 | 1995-09-19 | Messer Griesheim Gmbh | Process for removing tin, arsenic and antimony from molten lead |
-
2003
- 2003-11-11 RU RU2003133054/02A patent/RU2259411C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1156391A (en) * | 1965-07-30 | 1969-06-25 | Stolberger Zink Ag | Process and Installation for Selective Continuous Lead Refining |
| DE3332796C1 (en) * | 1983-07-25 | 1984-06-28 | Josef Dr.-Ing. 8000 München Blanderer | Process for refining antimony-containing lead melts with supply of oxygen-enriched air |
| SU1507835A1 (en) * | 1988-01-11 | 1989-09-15 | Государственный Научно-Исследовательский Проектно-Конструкторский Институт Гидрометаллургии Цветных Металлов | Method of refining lead |
| DE3831898A1 (en) * | 1988-09-20 | 1990-03-29 | Preussag Boliden Blei Gmbh | METHOD AND DEVICE FOR REMOVING ARSEN, TIN AND ANTIMONE FROM WORK LEAD WITH OXYGEN |
| US5451247A (en) * | 1993-07-08 | 1995-09-19 | Messer Griesheim Gmbh | Process for removing tin, arsenic and antimony from molten lead |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2003133054A (en) | 2005-05-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3743263A (en) | Apparatus for refining molten aluminum | |
| US3767382A (en) | Treatment of molten aluminum with an impeller | |
| EP0556576B1 (en) | Method and apparatus for continuous vacuum degassing of molten materials | |
| KR101276921B1 (en) | Method for removing copper in steel scraps | |
| US4832911A (en) | Method of alloying aluminium | |
| JP2004143483A (en) | Method for treating aluminum melt | |
| US4017308A (en) | Smelting and reduction of oxidic and sulphated lead material | |
| CA1079979A (en) | Debismuthising lead | |
| EP0623685A1 (en) | Purification of molten aluminum using upper and lower impellers | |
| JPS6152221B2 (en) | ||
| CA1111658A (en) | Method of producing blister copper from copper raw material containing antimony | |
| RU2259411C2 (en) | Method for oxidative alkali refining of lead | |
| US8435323B2 (en) | Batchwise working-up recycling materials in a rotatable reactor | |
| US4032327A (en) | Pyrometallurgical recovery of copper from slag material | |
| FI71954B (en) | CONTAINER CONTAINER FOR THE PURPOSE OF THE CONNECTIONS | |
| WO2012146826A1 (en) | Method and apparatus for fabricating a copper product | |
| US11725256B2 (en) | Method for recovering metals from secondary materials and other materials comprising organic constituents | |
| US5053076A (en) | Process and device for removal of arsenic, tin & artimony from crude lead containing silver | |
| FI91284C (en) | Recovery of non-ferrous metals | |
| RU2360016C1 (en) | Method of gold extraction from sulfide and arseno-sulfur concentrates | |
| US1756967A (en) | Metallurgy of metals | |
| RU2227169C1 (en) | Method of smelting of copper and copper alloys | |
| GB1587662A (en) | Process for refining molten metal | |
| US4356033A (en) | Process for refining metals by drossing procedures | |
| RU2255996C1 (en) | Copper - nickel sulfide concentrate processing method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20111112 |