Спосіб одержання металевого олова при знелуджуванні брухту важких кольорових металів

Запропонована корисна модель відноситься до галузі металургії, а саме до виробництва металів, у т.ч. важких кольорових, і зокрема стосується способу одержання металевого олова при знелуджуванні їх бр ухту, наприклад, брухту міді і мідних сплавів. З рівня техніки [Купряков Ю.П. Производство тяжелых цветных металлов из лома и отходов, -Харьков: «Основа», 1992] відомий спосіб знелуджування брухту кольорових металів, який полягає у тому, що бр ухт з олов'яною полудою і пайкою завантажують до дірчастого кошика, який за допомогою механізації розташовують до ванни знелудження. Потім до ванни знелудження подають гарячий знелуджуючий розчин. До складу розчину входить луг, наприклад, гідрооксид натрію, каустична сода, метанітробензойна кислота (МНБК). Олово з поверхні брухту, за рахунок розчинення, переходить у розчин, утворюючи електроліт. З ванни знелудження знелуджуючий розчин (електроліт) безперервно, за допомогою насосу, подають до ванни електролізу. На електроди, розміщені у ванні електролізу, від джерела струму подають постійний струм і підтримують катодну щільність струму, наприклад, на рівні 250А/м 2. Електроліз ведуть з нерозчинним анодом. Як катоди використовують, наприклад, сталеві пластини площею, наприклад, 1м 2. Після осадження олова на катодах їх витягають з ванни електролізу, підсушують і оплавляють олово з поверхонь, наприклад, у щілинний печі опору. Олово, отримане після оплавлення катодів, фільтрують і розливають у виливниці. Катоди повертають до ванни електролізу для подальшого використання в процесі осадження олова. З ванни електролізу збіднений за оловом знелуджуючий розчин (електроліт) самопливом повертають до ванни знелудження. По закінченні процесу знелудження, який контролюють візуально за станом відібраних з ванни знелудження зразків, знелуджену сировину промивають гарячою водою, дірчастий кошик витягають з ванни знелудження, відстоюють на піддоні, після чого знелуджений брухт направляють на подальшу обробку. До недоліків зазначеного способу відносять значні енергетичні і часові витрати у початковій стадії процесу, пов'язані із потребою прогрівання усієї маси вихідної сировини, що надійшла на переробку, до температури необхідної для ефективного розчинення олова. Крім того, у процесі роботи пристрою відбувається значне коливання вмісту олова у знелуджуючому розчині (електроліті). При цьому концентрація металу різко зростає в початковий період процесу знелуджування і поступово зменшується із його загасанням. Такі зміни концентрації олова у знелуджуючому розчині (електроліті) призводять до порушення процесу електролітичного виділення олова, обумовлюють зниження значення показнику виходу за струмом і стають причиною зростання витрат електроенергії. Задачею запропонованої корисної моделі є створення способу одержання металевого олова при знелуджуванні брухту важких кольорових металів з підвищеною ефективністю виділення олова за умови зменшення енергетичних і часових витратах. Поставлена задача вирішується шляхом створення способу одержання металевого олова при знелуджуванні брухту важких кольорових металів, який полягає у тому, що брухт з олов'яною полудою і пайкою завантажують до дірчастого кошика, який за допомогою механізації розташовують до ванни знелудження. Потім до ванни знелудження подають гарячий знелуджуючий розчин. До складу розчину входить луг, наприклад, гідрооксид натрію, каустична сода, метанітробензойна кислота (МНБК). Олово з поверхні брухту, за рахунок розчинення, переходить у розчин, утворюючи електроліт. З ванни знелудження знелуджуючий розчин (електроліт) безперервно подають до ванни електролізу. На електроди, розміщені у ванні електролізу, від джерела струму подають постійний струм і підтримують катодну щільність струму, наприклад, на рівні 250А/м 2. Електроліз ведуть з нерозчинним анодом. Як катоди використовують, наприклад, сталеві пластини площею, наприклад, 1м 2. Після осадження олова на катодах їх витягають з ванни електролізу, підсушують і оплавляють олово з поверхонь, наприклад, у щілинний печі опору. Олово, отримане після оплавлення катодів, фільтрують і розливають у виливниці. Катоди повертають до ванни електролізу для подальшого використання в процесі осадження олова. З ванни електролізу збіднений за оловом знелуджуючий розчин (електроліт) повертають до ванни знелудження. По закінченні процесу знелудження, який контролюють візуально за станом відібраних з ванни знелудження зразків, знелуджену сировину промивають гарячою водою, дірчастий кошик витягають з ванни знелудження, відстоюють на піддоні, після чого знелуджений брухт направляють на подальшу обробку. При цьому, відповідно до корисної моделі, знелуджуючий розчин готують у проміжній ємності, що підігрівається, наприклад, за допомогою пари, і безперервно, за допомогою насосів подають до ванни знелудження і ванни електролізу, при цьому знелуджуючий розчин, а після насичення оловом електроліт, з ванни знелудження надходить до ванни електролізу через проміжну ємність, до якої він надходить, наприклад, самопливом і також, наприклад, самопливом з ванни електролізу повертається до проміжної ємності. При цьому, відповідно до корисної, моделі температуру знелуджуючого розчину (електроліту) підтримують у діапазоні 90-96°С. При цьому відповідно до корисної моделі промивку знелудженої сировини здійснюють у ванні промивання, перемістивши до неї попередньо дірчастий кошик із знелудженою сировиною, наприклад, за допомогою механізації. Після промивки сировини, частину промивної води, що містить певну кількість знелуджуючого розчину (електроліту) направляють до проміжної ємності для поповнення втрат, викликаних випаровуванням в процесі знелуджування, а іншу частину направляють на стадію водоочистки. При цьому відповідно до корисної моделі одночасно з транспортуванням дірчастого кошика із знелудженою сировиною до ванни промивання, здійснюють завантаження брухту з олов'яною полудою і пайкою до наступного дірчастого кошика, який за допомогою механізації розташовують до ванни знелуджування. При цьому відповідно до корисної моделі, підтримання постійного складу знелуджуючого розчину здійснюють шляхом додавання необхідних компонентів до накопичувальної ємності, на основі періодичного аналізу складу знелуджуючого розчину (електроліту). Корисна модель ілюструється фігурою, на якій зображено пристрій, який реалізує запропонований спосіб, що складається з: дірчастих кошиків з оброблюваною сировиною 1, ванни знелуджування 2, проміжної ємності 3, ванни електролізу 4, ванни промивання 5, механізації 6. Вказаний пристрій працює у такий спосіб. Металевий брухт з олов'яною полудою і пайкою завантажують у дірчастий кошик 1, і за допомогою механізації 6 розташовують у ванну знелуджування 2. У проміжній ємності 3, що підігрівається, наприклад, за допомогою пари, готують знелуджуючий розчин, наприклад, наступного кількісного складу (при вмісті олова в електроліті - 15-20г/л.): луг (40г/л), каустична сода (50г/л), метанітробензойна кислота (МНБК) (15г/л). Нагрітий у проміжній ємності до температури 90-96°С знелуджуючий розчин за допомогою насосу (на фігурі не показаний) надходить до ванни знелуджування. Розчин цілком пронизує шар брухту в дірчастому кошику, омиваючи усі його поверхні. Олово з поверхонь брухту, за рахунок розчинення, переходить до розчину, утворюючи електроліт. Тривалість процесу, в залежності від товщини покриття міді полудою, може сягати 12 і більше годин. При цьому знелуджуючий розчин, який після насичення оловом також є електролітом, з ванни знелуджування самопливом надходить до проміжної ємності, з якої за допомогою насосу (на фігурі не показаний) надходить до ванни електролізу 4. З ванни електролізу знелуджуючий розчин (електроліт) самопливом повертається до проміжної ємності. Об'єм проміжної ємності в 3-5 разів перевищує об'єм ванни знелуджування, що дозволяє, для стабілізації процесу електролізу, підтримувати постійну концентрацію олова в знелуджуючому розчині (електроліті), а також необхідні концентрації компонентів знелуджуючого розчину. Стабілізація вмісту олова в знелуджуючому розчині (електроліті) призводить до скорочення на 5-7% витрат електроенергії на тонну олова, що видобувається. На електроди, розміщені у ванні електролізу (на фігурі не показані) від джерела струму (на фігурі не показане) подають постійний струм і підтримують катодну щільність струму, наприклад, на рівні 250А/м 2 Електроліз ведуть з нерозчинним анодом. Як катоди використовують, наприклад, сталеві пластини площею 1м 2. Після осадження олова на катодах їх витягають з ванни електролізу, підсушують і оплавляють олово з поверхонь в щілинний печі опору. Олово, отримане після оплавлення катодів, фільтрують і розливають у виливниці. Катоди повертають до ванни електролізу для подальшого використання в процесі осадження олова. З ванни електролізу збіднений за оловом знелуджуючий розчин (електроліті) повертають через проміжну ємність до ванни знелуджування. По закінченні процесу знелуджування, який контролюють візуально за станом відібраних з ванни знелуджування зразків, дірчастий кошик із знелудженою сировиною за допомогою механізації, переміщають до ванни промивання. Після Промивки сировини, частину промивної води, що містить певну кількість знелуджуючого розчину (електроліту) направляють до проміжної ємності для поповнення втрат, викликаних випаровуванням в процесі знелуджування, а іншу частину направляють на стадію водоочистки. По завершенні промивки дірчастий кошик витягають з ванни знелуджування і після відстоювання на піддоні знелуджений брухт направляють на стадію одержання металів чи сплавів за відомою технологією, наприклад, на вогневе рафінування для одержання міді марки М2. Підтримання постійного складу знелуджуючого розчину здійснюють шляхом додавання необхідних компонентів до накопичувальної ємності, на основі періодичного аналізу складу знелуджуючого розчину (електроліту). При цьому одночасно з транспортуванням дірчастого кошика із знелудженою сировиною до ванни промивання, здійснюють завантаження брухту з олов'яною полудою і пайкою до наступного дірчастого кошика, який за допомогою механізації розташовують до ванни знелуджування. Запропонований пристрій був успішно апробований на підприємствах корпорації "УКРПІДШИПНИК" зокрема у ВАТ Артемівський завод з обробки кольорових металів".