ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ
НОВЫЕ ПАТЕНТЫ, ЗАЯВКИ НА ПАТЕНТ
БИБЛИОТЕКА ПАТЕНТОВ НА ИЗОБРЕТЕНИЯ

способ переработки медного гальваношлама

Классы МПК:C22B7/00 Переработка сырья, кроме руды, например скрапа, с целью получения цветных металлов или их соединений
C22B5/04 алюминием, другими металлами или кремнием 
Автор(ы):, , , ,
Патентообладатель(и):Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2013-05-07
публикация патента:

Изобретение относится к переработке техногенных отходов. Готовят шихту путем смешивания медного гальваношлама с карбонатом натрия, хлоридом натрия и с углем или углем и касситеритовым концентратом. Проводят восстановление окисленных металлов шлама в реакционной емкости расплавлением шихты при температуре 1000-1100ºС в течение 1,5 ч. Полученный расплав охлаждают и отделяют затвердевший медный сплав от шлака. Обеспечивается повышение степени извлечения меди из шламов гальванического меднения, а также уменьшение количества примесей в составе чернового сплава. 2 табл., 3 пр.

Изобретение относится к способам переработки техногенных отходов, в частности шламов гальванического меднения.

Известен способ переработки гальваношламов, содержащих в своем составе медь, никель, хром, железо и другие элементы, включающий их смешивание с активными химическими веществами, в частности серой, и проведение физико-химической обработки, в результате которой шламы превращаются в медный или медно-никелевый концентрат и в железохромовый продукт, который может быть использован как пигмент, пригодный для лакокрасочного производства [Беликов В.В. и др. Переработка гальваношламов и хвостов флотации. Обогащение руд. 1999, № 6, с. 27-29].

Недостатками способа являются высокие требования к однородности химического состава шлама, высокая трудоемкость и низкая рентабельность производства, базирующегося на этом способе.

Известен способ утилизации шламов гальванических производств, заключающийся в выщелачивании, регенерации, фильтрации и обезвреживании шламов. При этом перед выщелачиванием шлам подвергают гидравлической активации водой высокого давления до 15 МПа, а само выщелачивание меди, никеля и цинка ведут последовательно в одном аппарате сначала раствором соляной кислоты с концентрацией 0,3-0,5 м/л, а затем в аммиачно-хлоридном растворе состава, м/л: 0,3-0,5 NH4Cl+3,0-4,0 NH4OH, образующемся при добавлении в первый раствор избытка аммиачной воды [Патент РФ № 2217529 «Способ утилизации шламов гальванических производств» Опубликован 27.11.2003 г.].

При этом недостатком такого способа является многоступенчатая технологическая схема переработки гальваношламов, включающая сложное производственное оборудование.

Наиболее близким к предлагаемому по достигаемому результату является способ, заключающийся в смешивании гальваношламов и алюминиевого порошка с получением реакционной смеси и проведении алюминотермического восстановления окисленных металлов шлама в реакционной емкости с образованием металлического сплава и шлака, пригодных для практического использования. В качестве алюминиевого порошка используют алюминиевый порошок с пассивированной поверхностью. Восстановление проводят в металлической реакционной емкости. Перед смешиванием с алюминиевым порошком гальваношламы подвергают активационно-стабилизационному обжигу при температуре 800-1000°C в течение 1-3 часов на воздухе [Патент РФ № 2235795 «Способ переработки гальваношламов» Опубликован 10.09.2004 г.].

Однако недостатком данного способа является повышенное содержание примесей в полученном сплаве, высокая стоимость алюминиевого порошка, усложненная технологическая схема.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение ,является повышение степени извлечения меди из шламов гальванического меднения, уменьшение количества примесей в составе чернового сплава и снижение затрат.

Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом способе переработки медного гальваношлама, включающем приготовление шихты смешиванием шлама с реагентами, восстановление окисленных металлов шлама в реакционной емкости и отделение сплава от шлака, согласно изобретению шихту готовят путем смешивания гальваношлама с карбонатом натрия, хлоридом натрия и с углем или углем и касситеритовым концентратом, а восстановление осуществляют расплавлением шихты при температуре 1000-1100°C в течение 1,5 ч, затем полученный расплав охлаждают и отделяют затвердевший медный сплав от шлака.

Шихту для переработки гальваношламов готовят путем смешивания гальваношлама с карбонатом натрия, хлоридом натрия и с углем или углем и касситеритовым концентратом (табл.1).

Плавку вели при температурах 1000-1100°C в течении 1,5 часа. Получены сплавы меди с различной концентрацией олова (оловянные бронзы) и черновая медь. В табл.2 приведены составы полученных сплавов.

способ переработки медного гальваношлама, патент № 2535110

способ переработки медного гальваношлама, патент № 2535110

Преимущество предлагаемого технологического решения заключается в следующем:

- углетермическое восстановление медного шлама или медного шлама с касситеритовым концентратом в ионном расплаве обеспечивает 95% извлечение меди из шлама;

углетермическое совместное восстановление гальваношлама и касситеритового концентрата в ионном расплаве позволяет уменьшить количество примесных элементов в сплаве до 5% и при этом получить оловянную бронзу требуемого состава;

- углетермическое восстановление медного шлама или медного шлама с касситеритовым концентратом в ионном расплаве позволяет уменьшить затраты за счет замены алюминиевого порошка на уголь.

Примеры реализации способа:

Способ 1. Медный шлам смешивают с касситеритовым концентратом (36% SnO2) и реагентами в соотношении: на одну массовую долю шлама приходится 0,43 масс. долей касситеритового концентрата, 0,49 масс. долей угля, 0,49 масс. долей карбоната натрия, 0,3 масс. долей хлорида натрия. Приготовленную шихту плавят в печи при 1100°C в течение 1,5 часа с момента полного расплавления шихты. По окончании плавки расплав сливают в изложницу, охлаждают, затвердевший металл отделяют от шлака. Состав полученного сплава: Cu 66%, Sn 26,7%, Fe 2%, S 0,02%.

Способ 2. Медный шлам смешивают с касситеритовым концентратом и реагентами в соотношении: на одну массовую долю шлама приходится 0,053 масс. долей касситеритового концентрата, 0,34 масс. долей угля, 0,34 масс. долей карбоната натрия, 0,132 масс. долей хлорида натрия. Приготовленную шихту плавят в печи при 1100°C в течение 1,5 часа с момента полного расплавления шихты. Состав полученного сплава: Cu 89%, Sn 4,5%, Fe 6%, Р 0,28%, S 0,08%.

Способ 3. Медный шлам смешивают с реагентами в соотношении: на одну массовую долю шлама приходится, 0,34 масс. долей угля, 0,34 масс. долей карбоната натрия, 0,132 масс. долей хлорида натрия. Приготовленную шихту плавят в печи при 1100°C в течение 1,5 часа с момента полного расплавления шихты. Состав полученного сплава: Cu 93,2%, Fe 6,2%.

Таким образом, углетермическое восстановление медного шлама или медного шлама с касситеритовым концентратом в ионном расплаве повышает степень извлечения меди из шлама до 95%, позволяет уменьшить количество примесных элементов в сплаве до 5%, уменьшить затраты за счет замены алюминиевого порошка на уголь.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ переработки медного гальваношлама, включающий приготовление шихты смешиванием шлама с реагентами, восстановление окисленных металлов шлама в реакционной емкости и отделение сплава от шлака, отличающийся тем, что шихту готовят путем смешивания гальваношлама с карбонатом натрия, хлоридом натрия и с углем или углем и касситеритовым концентратом, а восстановление осуществляют расплавлением шихты при температуре 1000-1100ºС в течение 1,5 ч, затем полученный расплав охлаждают и отделяют затвердевший медный сплав от шлака.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2535110

patent-2535110.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C22B7/00 Переработка сырья, кроме руды, например скрапа, с целью получения цветных металлов или их соединений

Патенты РФ в классе C22B7/00:
отражательная печь для переплава алюминиевого лома -  патент 2529348 (27.09.2014)
способ извлечения молибдена из техногенных минеральных образований -  патент 2529142 (27.09.2014)
способ комплексной переработки красных шламов -  патент 2528918 (20.09.2014)
способ переработки медно-ванадиевых отходов процесса очистки тетрахлорида титана -  патент 2528610 (20.09.2014)
способ извлечения металлов из потока, обогащенного углеводородами и углеродистыми остатками -  патент 2528290 (10.09.2014)
способ извлечения рения и платиновых металлов из отработанных катализаторов на носителях из оксида алюминия -  патент 2525022 (10.08.2014)
способ переработки твердых бытовых и промышленных отходов и установка для его осуществления -  патент 2523202 (20.07.2014)
способ переработки титановых шлаков -  патент 2522876 (20.07.2014)
способ утилизации твердых ртутьсодержащих отходов и устройство для его осуществления -  патент 2522676 (20.07.2014)
двух ванная отражательная печь с копильником для переплава алюминиевого лома -  патент 2522283 (10.07.2014)

Класс C22B5/04 алюминием, другими металлами или кремнием 

Патенты РФ в классе C22B5/04:
способ футерования реторт для получения металлов и сплавов металлотермической восстановительной плавкой -  патент 2524408 (27.07.2014)
шихта и способ алюминотермического получения ферромолибдена с ее использованием -  патент 2506338 (10.02.2014)
способ переработки сульфидных медно-никелевых материалов, содержащих металлы платиновой группы -  патент 2501867 (20.12.2013)
шихта и способ алюминотермического получения хрома металлического с ее использованием -  патент 2495945 (20.10.2013)
способ получения чистого ниобия -  патент 2490347 (20.08.2013)
способ силикотермического производства магния -  патент 2488639 (27.07.2013)
способ получения титаноалюминиевого сплава из оксидного титансодержащего материала -  патент 2485194 (20.06.2013)
способ переработки медьсодержащих шламов гальванических производств -  патент 2484156 (10.06.2013)
способ переработки шлифотходов от производства постоянных магнитов -  патент 2469116 (10.12.2012)
способ получения губчатого титана -  патент 2466198 (10.11.2012)


Наверх