Метод за оползотворяване на сребро от отпадъци

Притежатели на патента RU 2258091:

Изобретението се отнася до областта на металургията на вторични цветни метали, по-специално до методи за извличане на сребро от отпадъчни отработени катализатори и пепел. Методът включва зареждане на отпадъците в стопилка от смес от сода и боракс, които се вземат в съотношение: сода - 2,0-3,5 пъти масата на оксидния компонент на изходния материал и боракс - 8-20% от маса сода. Топенето се извършва при температура от 1120-1350 ° С, последвано от задържане на стопилката за поне 15-20 минути. След това продуктите за топене се отделят с извличане на сребро. Масата на заредените отпадъци се определя в зависимост от съдържанието на оксидния компонент в тях по формулата, тегл. %: (11,5-16,7) MeO + 0,5-1,0 Na2B2O7 + 9SiO2, където (Me-Ca, Al, 2Na). Техническият резултат е почти пълно възстановяване на среброто от отпадъци и намаляване на температурата на топене. 1 раздел.

Изобретението се отнася до областта на металургията на вторични цветни метали, по-специално до методи за извличане на сребро от материали, съдържащи негови съединения и оксиди на други метали, и може да се използва за извличане на сребро от отпадъци под формата на отработени катализатори на носител на пемза и пепел.

Известен метод за обработка на Dukat сребросъдържащи концентрати със състав,%: 10-12 Σ Ag, Zn, Cu, Pb; 15-16 Σ CaO, MnO, K2O, Al2O3; 4,5 S; 6-7 Fe и 60-65 SiO2. Концентратът претърпява редукционно топене, за да се получи сребросъдържаща сплав от цветни метали и доменна шлака, подходяща за производството на пенообразен силикат (А. М. Погодаев, И.А. Погодаева, В. Ф. Павлов/„Преработка на съдържащи сребро концентрати“. Цветни цветни метали, № 9, 1998 g стр. 38-40).

За топене на концентрати в доменна шлака, която се основава на системата CaO - SiO2 - Al2O3, са необходими 62 kg CaO на 100 kg концентрат като флуиращ материал.

За получаване на пяна силикат е необходима температура 1600 ° C.

По този начин този метод изисква добавяне на голямо количество калциев оксид към заряда, енергоемък е и осигурява производството на не чисто сребро, а неговата сплав с други метали, съдържащи 15-25% сребро. За получаване на грубо сребро от такава сплав е необходим процес на окислително рафиниране с използване на флюсове.

Известен е метод за извличане на сребро от неговия бромид (RF патент № 1415786, C 22 V 11/02, публикуван BI № 16, 1999, стр. 540), включително смесване на изходния материал със сода, термична обработка на партидата в плазма при температура от 1300 до 1500 ° C и отделяне на сребро чрез подаване на сместа на повърхността на разтопено метално сребро.

Предложената технология обаче осигурява извличането на сребро само от определен вид материали; освен това се изисква сложен хардуерен дизайн на процеса.

Известен метод за извличане на сребро от отпадъци в дъгови пещи с електроди, потопени във флуидната стопилка. В този случай се добавят потоци за шлакиране на механични включвания, както и за окисляване на цветни метали и желязо (IF Khudyakov, AP Doroshkevich, SV Korelov/"Металургия на вторични тежки цветни метали." - M.: Металургия 1987 г., стр. 438-442).

Като потоци се използват сода, разтопен боракс, счупено стъкло, селитра, натриев сулфат и др. Зарядът се изчислява, за да се получат шлаки от състава,%: 9MeO + 2Na2B2O7 + 9SiO2 (Me - Ca, Mg, Pb, Zn, Cu, 3/4Fe, 2/3Ni, 2Na).

Основният недостатък на този метод е производството на шлаки, при които среброто остава до 1-2,5 кг/т шлака, която трябва да бъде изпратена към заряда на шахтни или реверберационни пещи.

Недостатъкът на известния метод се крие във факта, че предложеният състав на шихтата не позволява получаване на ниско топящи се шлаки, което води до намаляване на възстановяването, тъй като сребърните перли се заплитат в получените шлаки. Освен това голямото количество боракс в заряда води до разрушаване на лигавицата.

Проблемът, който трябва да бъде решен от предложеното изобретение, е да се създаде технология, която осигурява пълното извличане на сребро в сплавта.

Техническият резултат при използване на изобретението е почти пълно извличане на сребро от отпадъци и намаляване на температурата на топене.

Задачата се постига от факта, че в метода за извличане на сребро от съдържащите го отпадъци, включително зареждане на отпадъците в стопилка от смес от сода и боракс, топене и отделяне на продукти за топене с екстракция на сребро, съгласно изобретението, отпадъците се зареждат в стопилката на смес от сода и боракс, които се вземат в съотношение сода - 2,0-3,5 пъти повече от масата на оксидния компонент на изходния материал, и боракс - 8-20% от масата сода, топенето се извършва при температура 1120-1350 ° C, последвано от задържане на стопилката за поне 15-20 минути, при Масата на заредените отпадъци се определя в зависимост от съдържанието на оксидния компонент в тях от формулата, тегловни%:

Освен това, при извличане на сребро от отпадъци, съдържащи сребърен хлорид, топенето се извършва в содна стопилка с въвеждането на въглероден редуктор в количество от 3,7-7,5% от масата на стопилката.

Тестовете показват, че се постига пълно разделяне на 2 продукта: свободно течащ поток и технически чисто течно сребро.

Потокът не съдържа сребро и металът почти напълно се трансформира в сребърна сплав, съдържаща 98,5-99,5% Ag.

Така в един от експериментите съставът е получен в тегловни%: Ag - 98,86, Cu - 0,4, Pb - 0,18; As - 7 · 10 -3; Sb - 0,05; Не 0,15; Zn 0,3; Fe - 0,01; Ni - 4 · 10 -3; Bi - 6 · 10 -3; (Co, Mg, Cr, B, V, Ba, Al (2-4) 10 -4).

Пълното извличане на сребро се извършва при температури от 1120-1350 ° C, което е значително по-ниско от температурата за топене на доменна пещ (1600 ° C), а времето на задържане е 15-20 минути след пълното топене на потока.

Намаляването на температурата под 1120 ° C води до намаляване на възстановяването до 76,9% и дори до 29,5%. Повишаването на температурата над 1350 ° C води до интензивно изпаряване на потока и корозия на облицовката.

Задържането на стопилката до 20 минути е необходимо за завършване на химичните процеси, разделяне на фазите и намаляване на вискозитета на стопилката.

Освен това потокът съдържа по-малко боракс, което е полезно за околната среда по време на топене.

Намаляването на фракцията Na2CO3/оксид на катализатора под 2 води до намаляване на възстановяването до 86,8% и по-малко. Увеличаване на съотношението над 3,5 - до висока консумация на сол и поток, увеличение на цената на процеса.

Като рециклируеми отпадъци се използват използвани катализатори, пепел и др., Които съдържат химични съединения на среброто и неметална част, например катализаторни носачи. Следователно, за да се изчисли масата на изходния материал (заряд), се предлага формула, която свързва съставите (качеството) на изходните материали и потоците и ви позволява да изчислите заряда за получаване на състава на потока, т.е. в зависимост от съдържанието на оксидния компонент се определя количеството на заредения изходен материал.

След разтопяване на заряда, пълният тигел, стопилката се държи 15-20 минути, 1/3/3/4 от течния поток се излива и зарядът се презарежда и разтопява. Топенето и изливането на потока се повтарят, докато металът се настрои на 1/5-1/4 от тигела и след това, потокът се излива първо, след това течно сребро.

Информация, потвърждаваща възможността за осъществяване на изобретението.

Количеството заредени отпадъци се произвежда в зависимост от съдържанието на оксидния компонент в тях и се определя по формулата:

Пример 1. Тигел от берилиев оксид беше инсталиран в пещ на съпротивителна шахта, в която бяха заредени 120 g Na2CO3, нагряти до 850 ° C, стопени и на 10 стъпки заряд, състоящ се от 100 g пепел, съдържаща сребро и 10 g въглен е натоварен. Зареждането продължава 97 минути, след това стопилката се задържа 20 минути и съдържанието се излива в тигел, сребърни зърна от 13,6 g и 98,5 g сол се отделят. Възстановяването на метала е 46% от съдържанието в суровината, средната температура на процеса е 1022,4 ° C. (Опит 1)

Пример 2. В пещ на Tamman с графитен нагревател беше монтиран алундов тигел, 75 g сребърен хлорид беше натоварен на слоеве, смесени със 7,5 g въглища и 50 g сода. Нагрява се до 1200 ° C и се излива във форма, получава 37,2 g Ag и метални капчици остават по стените. Възстановяването е 86,9%. (Тест 5)

Пример 3. Alundum тигел беше инсталиран в пещ Tamman с графитен нагревател, 60 g калцинирана сода беше заредена, разтопена и 21,1 g D53M катализатор с пемза беше зареден на 4 стъпки. Температурата в пещта се поддържа на 1005-1050 ° С. Съдържанието се излива във форма, отделя се топче Ag с тегло 4,4 g. Възстановяването е 29,5%. (Тест 7)

Пример 4. Алунд тигел беше инсталиран в пещ на Tamman с графитен нагревател, 40 g сода и 10 g боракс бяха заредени за образуване на поток, 40 g катализатор D53 беше разтопен и зареден. Процесът се провежда при 1225 ° С в продължение на 65 минути. Съдържанието се изсипва във форма, сребърни зърна 21,6 g и шлака 43,1 g. Екстракцията на Ag е 100%. (Тест 8)

Пример 5. За топене на отпадъците се използва индукционна пещ IST-0.16 с графитен тигел.

Резултати от всички топлини, вкл. експерименти с трансцендентални условия са показани в таблица 1. Както се вижда от таблицата, когато масовото съотношение на содата към оксидната част на отпадъците е под 2, оползотвореното е много по-ниско, същото ако температурата на процеса е под 1120 ° C.