RU2294972C1 - Method of re-working of lead-containing industrial wastes - Google Patents
Method of re-working of lead-containing industrial wastes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2294972C1 RU2294972C1 RU2005125779A RU2005125779A RU2294972C1 RU 2294972 C1 RU2294972 C1 RU 2294972C1 RU 2005125779 A RU2005125779 A RU 2005125779A RU 2005125779 A RU2005125779 A RU 2005125779A RU 2294972 C1 RU2294972 C1 RU 2294972C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lead
- potassium
- carbonate
- solution
- chloride
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 title 1
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 28
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 229910052939 potassium sulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 235000011151 potassium sulphates Nutrition 0.000 claims abstract description 21
- 229910000003 Lead carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- MFEVGQHCNVXMER-UHFFFAOYSA-L 1,3,2$l^{2}-dioxaplumbetan-4-one Chemical compound [Pb+2].[O-]C([O-])=O MFEVGQHCNVXMER-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 17
- OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L potassium sulfate Chemical class [K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 16
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 10
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 15
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 14
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 10
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 9
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 claims description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 3
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 claims description 3
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 18
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 abstract description 9
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 abstract description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 abstract description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 abstract description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 abstract description 3
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000011591 potassium Substances 0.000 abstract description 3
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 abstract description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 abstract description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 abstract description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 abstract description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 abstract description 2
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical class [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 2
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 abstract description 2
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 abstract description 2
- 150000003841 chloride salts Chemical class 0.000 abstract 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 abstract 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 235000011181 potassium carbonates Nutrition 0.000 description 11
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 7
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 7
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 4
- ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N antimony trioxide Chemical compound O=[Sb]O[Sb]=O ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 4
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 4
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229940072033 potash Drugs 0.000 description 3
- 235000015320 potassium carbonate Nutrition 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- PIJPYDMVFNTHIP-UHFFFAOYSA-L lead sulfate Chemical compound [PbH4+2].[O-]S([O-])(=O)=O PIJPYDMVFNTHIP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 159000000001 potassium salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000002920 hazardous waste Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000464 lead oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940056932 lead sulfide Drugs 0.000 description 1
- 229910052981 lead sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N oxolead Chemical compound [Pb]=O YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011118 potassium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011182 sodium carbonates Nutrition 0.000 description 1
- -1 surimy Chemical compound 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано при переработке свинецсодержащих отходов производства, содержащих также соединения олова, сурымы, меди, железа, цинка, висмута, мышьяка, серебра, кальция, натрия, калия, магния в виде оксидов, хлоридов, сульфитов, сульфатов.The invention relates to the field of non-ferrous metallurgy and can be used in the processing of lead-containing waste products that also contain compounds of tin, surimy, copper, iron, zinc, bismuth, arsenic, silver, calcium, sodium, potassium, magnesium in the form of oxides, chlorides, sulfites, sulfates.
Известен способ переработки свинецсодержащих отходов, включающий электроплавку исходного сырья (аккумуляторного лома, свинцовых пылей) с содово-сульфатной смесью, углеродсодержащим восстановителем, известняком и железистым материалом, причем электроплавку ведут при температуре на поверхности расплава 1250-1350°С, железистый материал загружают за 30-90 мин до окончания плавки и свинцовую ванну продувают воздухом, обогащенным кислородом (Авторское свидетельство СССР №899693, МПК С 22 В 7/00, опубл. 23.01.82).A known method of processing lead-containing waste, including electric melting of feedstock (battery scrap, lead dust) with a soda-sulfate mixture, a carbon-containing reducing agent, limestone and iron material, moreover, the electric melting is carried out at a temperature on the melt surface of 1250-1350 ° C, the iron material is loaded for 30 -90 minutes before the end of the smelting and the lead bath is purged with air enriched with oxygen (USSR Author's Certificate No. 899693, IPC С 22 В 7/00, publ. 23.01.82).
К числу существенных недостатков известного способа следует отнести крайне низкую экологичность процесса, обусловленную тем, что в результате переработки сырья по данному способу образуются вредные отходы, требующие самостоятельного решения вопроса их переработки или захоронения. Это сульфидно-сульфатно-карбоновые шлаки, свинцовые пыли и газовые выбросы, в основном состоящие из диоксида серы.Significant disadvantages of the known method include the extremely low environmental friendliness of the process, due to the fact that as a result of the processing of raw materials by this method, hazardous waste is generated that requires an independent solution to the issue of their processing or disposal. These are sulphide-sulphate-carbonaceous slags, lead dust and gas emissions, mainly consisting of sulfur dioxide.
Кроме того, перерабатываемые свинецсодержащие отходы в большинстве своем содержат, кроме оксида свинца, и другие его соединения, например сульфид свинца. Его температура плавления равна 1114°С, а сульфат свинца разлагается выше 1000°С с выделением сернистого газа. При их переработке требуется дополнительная система газоочистки.In addition, recycled lead-containing waste mostly contains, in addition to lead oxide, its other compounds, for example, lead sulfide. Its melting point is 1114 ° C, and lead sulfate decomposes above 1000 ° C with the release of sulfur dioxide. When processing them, an additional gas cleaning system is required.
Следует также отметить сложность осуществления заявленной разности температур в 600°С между поверхностями расплава и свинца, а также низкие показатели извлечения свинца. Отмеченные выше недостатки в целом делают процесс малоэффективным.It should also be noted the difficulty of implementing the claimed temperature difference of 600 ° C between the surfaces of the melt and lead, as well as low rates of lead recovery. The disadvantages noted above generally make the process ineffective.
Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является способ переработки свинецсодержащих отходов производства, включающий операции карбонизации исходного сырья и восстановительной плавки полученного карбоната свинца (Патент РФ №2098502, МПК С 22 В 7/02, С 22 В 13/02, опубл. 10.12.97).The closest analogue to the claimed invention is a method for processing lead-containing waste products, including the operation of carbonization of the feedstock and smelting of the obtained lead carbonate (RF Patent No. 2098502, IPC C 22 V 7/02, C 22 V 13/02, publ. 10.12.97 )
Согласно известному способу перерабатываемые свинецсодержащие пыли предварительно обрабатывают раствором с рН 6,0-7,0, затем проводят сернокислотное выщелачивание отфильтрованного твердого осадка при концентрации кислоты 50-200 г/л, температуре 25-90°С, Т:Ж=1:3, с последующей карбонизацией отфильтрованного твердого остатка раствором карбоната натрия с концентрацией 180-220 г/л с получением карбоната свинца, который сначала подвергают термообработке при 200-600°С с последующей восстановительной плавкой в расплаве карбонатов натрия и калия при температурах 700-800°С.According to the known method, the processed lead-containing dusts are pre-treated with a solution with a pH of 6.0-7.0, then sulfuric acid leaching of the filtered solid precipitate is carried out at an acid concentration of 50-200 g / l, a temperature of 25-90 ° C, T: W = 1: 3 , followed by carbonization of the filtered solid residue with a solution of sodium carbonate with a concentration of 180-220 g / l to obtain lead carbonate, which is first subjected to heat treatment at 200-600 ° C, followed by reductive melting in a melt of sodium and potassium carbonates at a rate tures 700-800 ° C.
Основным недостатком описанного способа является его нерентабельность в промышленных условиях, вызванная прежде всего крайне низкой экологической эффективностью процесса, а именно - наличием большого количества токсичных стоков после выщелачивания и карбонизации, вызывающих необходимость строительства дорогостоящих очистных сооружений, а также газовых выбросов от пирометаллургической стадии процесса, содержащих диоксид серы, требующих дополнительной системы газоочистки. Кроме того, сложность и многоступенчатость аппаратурного оформления также снижают экономичность процесса в целом.The main disadvantage of the described method is its unprofitability in industrial conditions, caused primarily by the extremely low environmental efficiency of the process, namely, the presence of a large number of toxic effluents after leaching and carbonization, necessitating the construction of expensive treatment facilities, as well as gas emissions from the pyrometallurgical stage of the process, containing sulfur dioxide requiring an additional gas cleaning system. In addition, the complexity and multi-stage hardware design also reduce the efficiency of the process as a whole.
Заявляемое изобретение направлено на разработку высокорентабельной, экологически чистой технологии комплексной переработки свинецсодержащих отходов производства, позволяющей достигнуть высоких показателей извлечения ценных компонентов с получением товарного марочного свинца и лигатуры на основе свинца.The claimed invention is directed to the development of a highly profitable, environmentally friendly technology for the integrated processing of lead-containing waste products, which allows to achieve high levels of extraction of valuable components with obtaining trademark lead and master alloys based on lead.
Указанный технический результат достигается способом переработки свинецсодержащих отходов производства, включающем карбонизацию исходного сырья с последующей восстановительной плавкой полученного карбоната свинца, в котором согласно заявляемому изобретению переработке подвергают сырье крупностью не более 0,07 мм, которое смешивают с карбонатом калия в весовом соотношении 1:(0,3-0,35) с последующим добавлением воды до соотношения Т:Ж=1:(2,5-3,0) при температуре не более 30°С, полученный раствор пульпы фильтруют для отделения карбоната свинца от раствора хлорида и сульфата калия, после чего раствор хлорида и сульфата калия направляют на упаривание воды с последующей кристаллизацией и выводят полученную смесь солей хлористого и сернокислого калия в качестве товарного продукта, а выделенный карбонат свинца подвергают прессованию с получением брикетов с механической прочностью не менее 60% и последующей плавке при температуре не более 1000°С с получением лигатуры на основе свинца и товарного марочного свинца.The specified technical result is achieved by a method of processing lead-containing production waste, including carbonization of the feedstock followed by reduction smelting of the obtained lead carbonate, in which according to the claimed invention, raw materials with a grain size of not more than 0.07 mm are mixed, which are mixed with potassium carbonate in a weight ratio of 1: (0 , 3-0.35) with the subsequent addition of water to a ratio of T: W = 1: (2.5-3.0) at a temperature of not more than 30 ° C, the resulting pulp solution is filtered to separate lead carbonate o a solution of chloride and potassium sulfate, after which a solution of chloride and potassium sulfate is sent to evaporate water, followed by crystallization and the resulting mixture of salts of potassium chloride and sulfate is withdrawn as a commodity product, and the isolated lead carbonate is pressed to produce briquettes with a mechanical strength of at least 60% and subsequent melting at a temperature of not more than 1000 ° C to obtain a master alloy based on lead and commercial grade lead.
Сущность заявляемого способа состоит в следующем.The essence of the proposed method is as follows.
В результате проведенных исследований было установлено, что предварительное смешение «всухую» исходного сырья заявляемого гранулометрического состава с карбонатом калия (в установленном соотношении компонентов) с последующим добавлением воды до установленного соотношения Т:Ж обеспечивает полное (хлор, сера) и селективное (ценные компоненты) выщелачивание в раствор пульпы.As a result of the studies, it was found that pre-mixing “dry” the feedstock of the inventive particle size distribution with potassium carbonate (in the specified ratio of components) with the subsequent addition of water to the established ratio T: W provides complete (chlorine, sulfur) and selective (valuable components) leaching into a pulp solution.
Эксперименты показали, что при подаче на переработку свинецсодержащего сырья крупностью более 0,07 мм резко снижаются скорость и полнота селективного выщелачивания химических соединений металлов и химических элементов.The experiments showed that when lead-containing raw materials with a grain size of more than 0.07 mm are fed to the processing, the speed and completeness of the selective leaching of chemical compounds of metals and chemical elements sharply decrease.
Было установлено, что наилучшие показатели достигаются при смешении перерабатываемого сырья с карбонатом калия в соотношении 1:(0,3-0,35). Оказалось, что смешение указанных компонентов в весовом соотношении меньшем, чем 1:0,3 приводит к снижению извлечения свинца, товарных солей калия по причине образования нестойких химических соединений элементов основы свинца. При превышении верхнего предела заявляемого диапазона (>1:0,35) появляется негативная возможность загрязнения солей калия химическими соединениями тяжелых металлов.It was found that the best performance is achieved by mixing processed raw materials with potassium carbonate in a ratio of 1: (0.3-0.35). It turned out that the mixing of these components in a weight ratio of less than 1: 0.3 leads to a decrease in the recovery of lead and potassium salts of the potassium due to the formation of unstable chemical compounds of lead base elements. If the upper limit of the claimed range is exceeded (> 1: 0.35), there is a negative possibility of contamination of potassium salts with chemical compounds of heavy metals.
Также экспериментально было определен заявляемый диапазон соотношений Т:Ж=1:(2,5-3,0) при добавлении воды в сухую смесь исходного сырья и карбоната калия. При выдерживании соотношения меньшего 1:2,5 химические соединения металлов негидролизованы. Превышение установленного верхнего предела заявляемого соотношения (>1:2,5) приводит к образованию гидрокарбонатов химических соединений металлов, снижению степени извлечения свинца в кек.Also, the claimed range of ratios T: W = 1: (2.5-3.0) was added experimentally when water was added to a dry mixture of feedstock and potassium carbonate. When maintaining a ratio of less than 1: 2.5, the chemical compounds of metals are not hydrolyzed. Exceeding the established upper limit of the claimed ratio (> 1: 2.5) leads to the formation of hydrocarbonates of chemical compounds of metals, reducing the degree of extraction of lead in cake.
Температурный режим проведения процесса не должен превышать 30°С, в противном случае отмечается дегазация раствора по двуокиси углерода, то есть ненужное выделение двуокиси углерода из раствора пульпы, что отрицательно сказывается на экологичности процесса.The temperature regime of the process should not exceed 30 ° C, otherwise the solution is degassed by carbon dioxide, that is, unnecessary emission of carbon dioxide from the pulp solution, which negatively affects the environmental friendliness of the process.
Фильтрация полученного раствора пульпы позволяет отделить карбонатный свинецсодержащий кек (карбонат свинца) от раствора хлорида и сульфата калия, после чего раствор хлорида и сульфата калия направляют на упаривание воды с последующей кристаллизацией и выводят полученную смесь солей хлористого и сернокислого калия в качестве товарного продукта, используемого, например, в производстве едкого кали. При необходимости после дополнительной очистки полученные соли хлорида и сульфата калия могут быть использованы для производства сложного комплексного органоминерального удобрения.Filtration of the obtained pulp solution allows one to separate the carbonate lead-containing cake (lead carbonate) from the solution of potassium chloride and sulfate, after which the solution of chloride and potassium sulfate is directed to the evaporation of water with subsequent crystallization and the resulting mixture of salts of potassium chloride and sulfate is withdrawn as a commercial product used. for example, in the production of caustic potash. If necessary, after further purification, the obtained salts of potassium chloride and sulfate can be used for the production of complex complex organomineral fertilizers.
В ходе исследований было установлено, что в рамках проведения последующей пирометаллургической стадии переработки существенно важное значение имеет предварительное прессование выделенного карбоната свинца с получением брикетов с механической прочностью не менее 60%. Проведение указанной операции позволяет снизить до минимума пылевынос из печных агрегатов.In the course of the research, it was found that in the framework of the subsequent pyrometallurgical processing stage, preliminary pressing of the extracted lead carbonate with obtaining briquettes with a mechanical strength of at least 60% is essential. Carrying out this operation allows to minimize dust removal from furnace units.
Полученные карбонатные металлсодержащие брикеты подвергают плавке при температуре не более 1000°С в одну стадию на марочный товарный свинец и лигатуру в виде съемов.The obtained carbonate metal-containing briquettes are subjected to smelting at a temperature of not more than 1000 ° C in one stage for vintage marketable lead and ligature in the form of strippers.
Эксперименты подтвердили, что превышение заявляемого температурного режима приводит к улетучиванию восстановленного свинца.The experiments confirmed that exceeding the claimed temperature conditions leads to the volatilization of the reduced lead.
Ниже приведены примеры, подтверждающие возможность осуществления заявляемого изобретения с получением указанного выше технического результата.The following are examples confirming the possibility of implementing the claimed invention to obtain the above technical result.
Пример 1Example 1
Исследования проводили на опытно-промышленной установке, технологическая схема которой кратна - 1:20 промышленной технологической схемы.Research was carried out on a pilot plant, the technological scheme of which is a multiple of 1:20 of the industrial technological scheme.
Переработке подвергают сухие съемы рафинирования свинца состава, %: свинец - 97;медь - 1,5; сера - 1,0; кислород + прочие - остальное. Исходное сырье измельчают в шаровой мельнице до крупности помола 0,06 мм. Полученное сырье смешивают в реакторе (с перемешивающим устройством) с основным реагентом - карбонатом калия (поташом) всухую в соотношении 1:0,35 с последующим добавлением воды до соотношения Т:Ж=1:3,0 при температуре 30°С. Полученный раствор пульпы сбрасывают на нутч-фильтры. В процессе фильтрации пульпы, посредством динамического душирования водой, производят отмывку кека от хлорида и сульфата калия и выделение карбоната свинца и примесей группы металлов. Фильтрат - раствор хлорида и сульфата калия перекачивают из нутч-фильтра в выпарной аппарат, где упаривают до содержания влаги в соли хлорида и сульфата калия - 10%. Пары воды сепарируются во влагоотделителе, вода поступает в собственный технологический оборот. Соль с содержанием влаги - 10% кристаллизуют до влажности - 0,5% в кристаллизаторе. Полученную соль, состоящую из хлорида и сульфата калия (исключительно белого цвета), выводят из процесса в качестве товарного продукта. Состав, %: хлорид калия - 97,5; сульфат калия - 1,5; карбонат калия + примеси - 0,5; вода - 0,5.Dry stripping of the lead composition is subjected to processing,%: lead - 97; copper - 1.5; sulfur - 1.0; oxygen + other - the rest. The feedstock is ground in a ball mill to a grinding fineness of 0.06 mm. The resulting raw materials are mixed in a reactor (with a mixing device) with the main reagent - potassium carbonate (potash) dry in a ratio of 1: 0.35, followed by the addition of water to a ratio of T: W = 1: 3.0 at a temperature of 30 ° C. The resulting pulp solution is discharged to the suction filters. In the process of filtering the pulp, by dynamic showering with water, the cake is washed from chloride and potassium sulfate and the release of lead carbonate and impurities of the metal group. The filtrate - a solution of chloride and potassium sulfate is pumped from the suction filter to the evaporator, where it is evaporated to a moisture content in the salt of chloride and potassium sulfate - 10%. Water vapor is separated in a water separator, water enters its own technological circulation. Salt with a moisture content of 10% crystallizes to a moisture content of 0.5% in a crystallizer. The resulting salt, consisting of chloride and potassium sulfate (exclusively white), is removed from the process as a commercial product. Composition,%: potassium chloride - 97.5; potassium sulfate - 1.5; potassium carbonate + impurities - 0.5; water - 0.5.
Выделенный кек - карбонат свинца подвергают прессованию на гидравлическом прессе с усилием - 4.9·105 Н с получением брикетов с механической прочностью 65%. Полученные брикеты поступают в пирометаллургический передел для низкотемпературного плавления карбоната свинца в муфельной электрической печи при температуре 980°С с получением свинца марки С-2 и лигатуры в виде съемов состава, %: свинец - 98; медь - 1,5, примеси - 0,1. Отходящие газы, содержащие 0,1% пыли и диоксид углерода, отводят на карбонизацию оборотной технологической воды, которую подают на гидрометаллургическую стадию для получения раствора пульпы исходного сырья и карбоната калия.The selected cake - lead carbonate is subjected to pressing on a hydraulic press with a force of 4.9 · 10 5 N to obtain briquettes with a mechanical strength of 65%. The resulting briquettes enter the pyrometallurgical redistribution for low-temperature melting of lead carbonate in a muffle electric furnace at a temperature of 980 ° С to obtain lead of grade C-2 and ligature in the form of removal of composition,%: lead - 98; copper - 1.5, impurities - 0.1. Waste gases containing 0.1% dust and carbon dioxide are diverted to the carbonization of recycled process water, which is fed to the hydrometallurgical stage to obtain a solution of pulp of the feedstock and potassium carbonate.
Степень извлечения свинца из перерабатываемого сырья составила 97%. Следует особо отметить отсутствие технологических отходов производства; расход поташа и технологической воды экономически оптимален; определена техническая возможность использования тепла отходящих газов на отопление производственного помещения площадью не менее 5000 м2.The degree of extraction of lead from processed raw materials was 97%. Of particular note is the lack of technological waste products; potash and process water consumption is economically optimal; the technical feasibility of using the heat of exhaust gases to heat a production building with an area of at least 5000 m 2 has been determined.
Пример 2Example 2
Исследования проводили на установке, описанной в примере 1.Studies were carried out on the setup described in example 1.
Переработке подвергали пыль рукавных фильтров состава, %: свинец - 63,5; сурьма - 2,4; хлор - 6,7; сера - 2,4; зола - 12; кислород + прочие - 13.The dust was subjected to processing dust bag filters composition,%: lead - 63.5; antimony - 2.4; chlorine 6.7; sulfur - 2.4; ash - 12; oxygen + other - 13.
Сырье крупностью 0,07 мм смешивают в реакторе (с перемешивающим устройством) с карбонатом калия (поташом) всухую в соотношении 1:0,32 с последующим добавлением воды до соотношения Т:Ж=1:2,7 при температуре 30°С. Полученный раствор пульпы сбрасывают на нутч-фильтры. В процессе фильтрации пульпы посредством динамического душирования водой производят отмывку кека от хлорида и сульфата калия и выделение карбоната свинца и примесей группы металлов. Фильтрат - раствор хлорида и сульфата калия перекачивают из нутч-фильтра в выпарной аппарат, где упаривают до содержания влаги в соли хлорида и сульфата калия - 10%. Пары воды сепарируются во влагоотделителе, вода поступает в собственный технологический оборот. Соль с содержанием влаги - 10% кристаллизуют до влажности - 0,5% в кристаллизаторе. Полученную соль, состоящую из хлорида и сульфата свинца (исключительно белого цвета), выводят из процесса в качестве товарного продукта. Состав, %: хлорид калия - 97,5; сульфат калия - 1,5; карбонат калия + примеси - 0,5; вода - 0,5.Raw materials with a particle size of 0.07 mm are mixed in a reactor (with a mixing device) with potassium carbonate (potash) dry in a ratio of 1: 0.32, followed by the addition of water to a ratio of T: W = 1: 2.7 at a temperature of 30 ° C. The resulting pulp solution is discharged to the suction filters. In the process of filtering the pulp through dynamic showering with water, the cake is washed from chloride and potassium sulfate and the release of lead carbonate and metal impurities. The filtrate - a solution of chloride and potassium sulfate is pumped from the suction filter to the evaporator, where it is evaporated to a moisture content in the salt of chloride and potassium sulfate - 10%. Water vapor is separated in a water separator, water enters its own technological circulation. Salt with a moisture content of 10% crystallizes to a moisture content of 0.5% in a crystallizer. The resulting salt, consisting of chloride and lead sulfate (exclusively white), is removed from the process as a commercial product. Composition,%: potassium chloride - 97.5; potassium sulfate - 1.5; potassium carbonate + impurities - 0.5; water - 0.5.
Выделенный кек - карбонат свинца подвергают прессованию на гидравлическом прессе усилием - 4.9·105 Н с получением брикетов с механической прочностью 60%. Полученные брикеты поступают в пирометаллургический передел для низкотемпературного плавления карбоната свинца в муфельной электрической печи при температуре 1000°С с получением свинца марки С-2С и лигатуры в виде съемов состава, %: свинец - 90; сурьма в виде трехокиси сурьмы - 9; примеси - 1.The selected cake - lead carbonate is subjected to pressing on a hydraulic press with a force of 4.9 · 10 5 N to obtain briquettes with a mechanical strength of 60%. The obtained briquettes enter the pyrometallurgical redistribution for low-temperature melting of lead carbonate in a muffle electric furnace at a temperature of 1000 ° C to obtain lead of grade C-2C and ligature in the form of removal of composition,%: lead - 90; antimony in the form of antimony trioxide - 9; impurities - 1.
Отходящие газы, содержащие 0,1% пыли и диоксид углерода, отводят на карбонизацию оборотной технологической воды, которую подают на гидрометаллургическую стадию для получения раствора пульпы исходного сырья и карбоната калия.Waste gases containing 0.1% dust and carbon dioxide are diverted to the carbonization of the recycled process water, which is fed to the hydrometallurgical stage to obtain a solution of the pulp of the feedstock and potassium carbonate.
Степень извлечения свинца из перерабатываемого сырья составила 99%; сурьмы в виде трехокиси сурьмы - 99%.The degree of lead extraction from the processed raw materials was 99%; antimony in the form of antimony trioxide - 99%.
Таким образом, заявляемое изобретение успешно позволяет решить проблему создания высокорентабельной технологии комплексной переработки свинецсодержащих отходов производства с точки зрения достижения оптимальных показателей извлечения свинца, ценных компонентов и обеспечения высоких экологических требований, предъявляемых к процессу в современных условиях.Thus, the claimed invention successfully solves the problem of creating a highly cost-effective technology for the integrated processing of lead-containing production wastes in terms of achieving optimal levels of lead recovery, valuable components and ensuring high environmental requirements for the process in modern conditions.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005125779A RU2294972C1 (en) | 2005-08-15 | 2005-08-15 | Method of re-working of lead-containing industrial wastes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005125779A RU2294972C1 (en) | 2005-08-15 | 2005-08-15 | Method of re-working of lead-containing industrial wastes |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2294972C1 true RU2294972C1 (en) | 2007-03-10 |
Family
ID=37992490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005125779A RU2294972C1 (en) | 2005-08-15 | 2005-08-15 | Method of re-working of lead-containing industrial wastes |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2294972C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024255007A1 (en) * | 2023-06-12 | 2024-12-19 | 昆明理工大学 | Method for extracting silver from complex lead bullion |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0153913A1 (en) * | 1984-02-07 | 1985-09-04 | Boliden Aktiebolag | A method for producing metallic lead by direct lead-smelting |
| SU1252375A1 (en) * | 1984-11-05 | 1986-08-23 | Казахский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.В.И.Ленина | Method of treating sulfate lead-containing products |
| RU2094509C1 (en) * | 1994-08-08 | 1997-10-27 | Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения РАН | Method for production of lead of wastes |
| RU2098502C1 (en) * | 1995-07-11 | 1997-12-10 | Товарищество с ограниченной ответственностью "Электрохимические технологии металлов" | Method for processing lead-containing dusts |
-
2005
- 2005-08-15 RU RU2005125779A patent/RU2294972C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0153913A1 (en) * | 1984-02-07 | 1985-09-04 | Boliden Aktiebolag | A method for producing metallic lead by direct lead-smelting |
| SU1252375A1 (en) * | 1984-11-05 | 1986-08-23 | Казахский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.В.И.Ленина | Method of treating sulfate lead-containing products |
| RU2094509C1 (en) * | 1994-08-08 | 1997-10-27 | Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения РАН | Method for production of lead of wastes |
| RU2098502C1 (en) * | 1995-07-11 | 1997-12-10 | Товарищество с ограниченной ответственностью "Электрохимические технологии металлов" | Method for processing lead-containing dusts |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024255007A1 (en) * | 2023-06-12 | 2024-12-19 | 昆明理工大学 | Method for extracting silver from complex lead bullion |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108118157B (en) | Wiring board burns the recovery method of cigarette ash pretreatment and bromine | |
| Orhan | Leaching and cementation of heavy metals from electric arc furnace dust in alkaline medium | |
| CN1252293C (en) | Reduction of zinc oxide from complex sulfide concentrates using chloride processing | |
| CN111394582B (en) | Copper-nickel sludge resource recycling process | |
| CN110157913B (en) | Method for comprehensively treating copper slag | |
| CN106477533B (en) | A kind of method of copper anode mud separation and recovery selenium and tellurium | |
| CN106834715B (en) | A kind of method of comprehensive utilization of arsenic-containing material | |
| CN103266225A (en) | Side-blown furnace reduction smelting technology for lead anode mud | |
| CN111647754A (en) | Comprehensive utilization method of zinc-containing dust and sludge in steel plant | |
| CN106834707B (en) | A kind of method that arsenic-containing material synthetical recovery and arsenic resource utilize | |
| EA024717B1 (en) | Process for zinc oxide production from ore | |
| CN113621815A (en) | Method for combined recycling treatment of blast furnace cloth bag ash and sintering machine head fly ash | |
| US7871454B2 (en) | Chemical process for recovery of metals contained in industrial steelworks waste | |
| CA1057506A (en) | Method of producing metallic lead and silver from their sulfides | |
| CN113528845B (en) | Full-resource recovery method for smelting soot of waste circuit board | |
| JP2005246226A (en) | Fly ash treatment method | |
| JPH0797638A (en) | Treatment of dust kinds produced in iron works | |
| RU2294972C1 (en) | Method of re-working of lead-containing industrial wastes | |
| CN109136575B (en) | Technological method for processing multi-metal dust by wet method | |
| WO1997049835A1 (en) | Process and apparatus for production of useful iron product from industrial waste streams | |
| JP2005246225A (en) | Processing method of fly ash which also fixed carbon dioxide | |
| CN215667159U (en) | System for comprehensive treatment contains selenium tellurium waste material | |
| CN104711431B (en) | A kind of method that copper dross slag produces copper sulphate | |
| CN111254287B (en) | Smelting recovery method of lead-zinc-containing enriched oxide | |
| CN110195162B (en) | Method for synchronously leaching and separating antimony, arsenic and alkali in arsenic-alkali residue |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070816 |