Спосіб переробки мідьвмісного кабельного брухту з одержанням електротехнічної міді

1. Спосіб переробки мідьвмісного кабельного брухту з одержанням електротехнічної міді, що передбачає подрібнення брухту, відокремлення металевої фракції, плавлення металевої фракції 3 30314 [див. деклараційний патент України на винахід №20400, МПК С22В 7/00, С 22 В 15/00]. Істотним недоліком способу за прототипом є відносна енергоємність, яка обумовлена наявністю таких енергоємних операцій, як термообробка до появи окалини та повторна сепарація обпаленої міді, а також зниження корисного виходу в результаті її умисного окислення. Додатковим недоліком є не досить висока чистота отриманої електротехнічної міді, яка не відповідає сучасним вимогам кабельного виробництва - основного споживача міді високої чистоти катодної якості за таким важливим параметром, як вміст газів, насамперед, кисню, а також загальному зниженню якості металу за вмістом домішок внаслідок вибраного способу переробки мідьвмісного кабельного брухту, те хнології його переплаву і розливу. В основу корисної моделі поставлено задачу розробити удосконалений спосіб переробки мідьвмісного кабельного брухту з одержанням електротехнічної міді, в якому шля хом зміни операцій плавлення і розливу забезпечити спрощення й прискорення процесу, а також зменшення енергоємності та втрат міді. Поставлена задача вирішена в способі переробки мідьвмісного кабельного брухту з одержанням електротехнічної міді, що передбачає подрібнення брухту, відокремлення металевої фракції, плавлення металевої фракції та розлив у форми тим, що плавлення металевої фракції здійснюють в індукційній печі, яка футерована сухим набивним вогнетривом, інертним до міді, під шаром захисного флюсу з наступним розливом через закритий жолоб в закриті керамічні виливниці, що захищені тим самим флюсом. Як флюс використовують натуральний лускатий графіт, а як футерівку - графітовий тигель. Новим у корисній моделі, що заявляється є: - умови плавлення металевої фракції - в індукційній печі, яка футерована сухим набивним вогнетривом, інертним до міді, під шаром захисного флюсу; - умови розливу - через закритий жолоб в закриті керамічні виливниці, що також захищені флюсом. Новизна також полягає в тому, що як флюс використовують натуральний лускатий графіт, а як футерівку - графіто вий тигель. З науково-технічної і патентної літератури не відомі технічні рішення переробки мідьвмісного кабельного брухту з такими умовами плавлення металевої фракції та розливу. Заявлена сукупність відомих та нових ознак дозволяє: 1) виключити операцію навмисного окислення міді термообробкою на повітрі; 2) виключити операцію фінальної сепарації обпаленої міді; 3) забезпечити повне збереження якості міді по вмісту домішок; 4) забезпечити максимальне виведення газів з розплаву в процесі плавки та захист від окислення при розливі, що гарантує отримання порівняних 4 результатів за остаточним вмістом газів, насамперед кисню, з катодною міддю, яка отримана методом електролітичного рафінування. Приклади здійснення способу. Приклад 1. 1000кг кабельного брухту роздробили і відділили від ізоляційних покривів методом гравітаційної сепарації на комплексній лінії по переробці кабельних відходів Елдан Е2000С. Отриману металеву фракцію з вмістом міді марки М0к 98,0%, залишок ізоляції та інші неметалеві приробки переплавили в індукційній печі ІТПЕ-0,4, футерованій сухим набивним вогнетривом, інертним до міді, в умовах проведення плавлення, під шаром вуглевмісного захисного флюсу, в якості якого використовувався натуральний лускатий графіт, і розливали у закриті керамічні виливниці через закритий жолоб з витяганням злитка через 3 години. Отримали мідь з таким складом: 99,99% міді, менше 0,01% кисню. За вмістом домішок і якістю отримана мідь відповідає міді марки М0к. Приклад 2. В умовах прикладу 1, переробили кабельні відходи з чистотою вихідного металу, яка відповідає марці М00к, отримали металеву фракцію з вмістом міді марки М00к 98,5%, залишком ізоляції та іншими неметалевими приробками, а при подальшому переплаві отримали мідь з таким складом: 99,99% міді, менше 0,01% кисню. За вмістом домішок та якістю отримана мідь відповідає міді марки М00к. Приклад 3. В умовах прикладу 2 форму відразу після розливу присипали захисним флюсом і здійснили вибивку злитку після природного охолодження протягом 5 годин, отримали злиток з таким складом: 99,99% міді, менше 0,008% кисню. За вмістом домішок і якістю отримана мідь відповідає міді марки М00к. Подальше збільшення строку остигання виливниці недоцільно, тому що не призводить до істотногозниження вмісту кисню, але подовжує цикл і скорочує строк служби виливниць. Приклад 4. Здійснювали переробку мідьвмісного кабельного брухту в умовах прикладу 1, але в процесі плавлення розплав додатково обробляли аргоном. Отримали мідь з таким складом: міді - 99,99%, кисню - менше 0,01%. За вмістом домішок та якістю отримана мідь відповідає міді марки М0к. Приклад 5. Здійснювали переробку мідьвмісного кабельного брухту в умовах прикладу 1, але в процесі плавлення розплав додатково обробляли газом - азотом. Отримали мідь з таким складом: міді - 99,99%, кисню - менше 0,01%. За вмістом домішок та якістю отримана мідь відповідає міді марки М0к. Приклад 6. Здійснювали переробку мідьвмісного кабельного брухту в умовах прикладу 2, але в процесі плавлення розплав додатково обробляли аргоном. Отримали мідь з таким складом: міді - 99,99%, кисню - менше 0,01%. За вмістом домішок та якістю отримана мідь відповідає міді марки М00к. Приклад 7. Здійснювали переробку мідьвмісного кабельного брухту в умовах прикладу 2, але в процесі плавлення розплав додатково 5 30314 обробляли газом - азотом. Отримали мідь з таким складом: міді - 99,99%, кисню - менше 0,01%. За вмістом домішок та якістю отримана мідь відповідає міді марки М00к. Як видно з прикладів, при переплавленні кабельних відходів в індукційній печі з інертною до міді футеровкою під шаром захисного флюсу з подальшим розливом через закритий жолоб в закриті керамічні виливниці, захищені у містах виходу на поверхню елементів ливникової системи живлення тим самим флюсом після заливки, забезпечується збереження вихідного хімічного вмісту міді за домішками з видаленням з розплаву газів, які утворюються в процесі деструкції залишків ізоляційних поверхонь, та захистом від окислення при взаємодії розплаву з атмосферою. При цьому чистота злитків міді, отриманих за таким методом, досягає чистоти марки М00к з ще меншим залишковим вмістом кисню, ніж регламентується діючими стандартами. 6