Спосіб рафінування чорнового свинцю від міді

Реферат: Винахід належить до галузі кольорової металургії, а саме - способу рафінування чорнового свинцю від міді. Спосіб включає видалення міді у два етапи, на першому етапі виконують обезміднення свинцю ліквацією - охолодженням чорнового свинцю від 800-900 °С до 600620 °С і зняттям сухих шлікерів, повторним охолодженням до 350-370 °С і зняттям жирних шлікерів, на другому етапі виконують тонке обезміднення чорнового свинцю сумішшю, що містить 12-18 мас. % порошку сплаву заліза або стільки ж порошку, що містить залізо, решта порошкоподібна сірка, що вмішується в розплавлений свинець мішалкою, у кількості 0,8-1,0 кг на 1 тонну чорнового свинцю, при цьому сплав заліза має склад 93-97 мас. % заліза й 7-3 мас. % нікелю, а порошок, що містить залізо, має склад 93-97 мас. % порошкоподібного заліза й 73 мас. % порошкоподібного нікелю, другий етап проводять при температурі 350-390 °С. Винахід забезпечує зниження втрат свинцю за рахунок зниження його вмісту в шлікерах і зменшення викидів діоксиду сірки. UA 102768 C2 (12) UA 102768 C2 UA 102768 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до галузі кольорової металургії й може бути використаний для рафінування чорнового свинцю й свинцевого сплаву від міді. Чорновий свинець, одержуваний тим або іншим методом, повинен піддаватися рафінуванню, тобто очищенню від цілого ряду домішок, основними з яких є: мідь, вісмут, олово, миш'як, сурма, срібло, кадмій, а також ряду інших. У цьому випадку питання йде про рафінування від міді (обезміднення). Розглянемо спочатку способи-аналоги, звичайно використовувані для рафінування чорнового свинцю, одержуваного з первинної (рудної) сировини. Відомий спосіб рафінування чорнового свинцю від міді в рафінувальних казанах, відповідно до якого на першій стадії обезміднення (попереднє обезміднення) чорновий свинець охолоджують від початкової температури виходу з печі 700-900 °C до температури 550-600 °C і знімають шумівкою "сухі" шлікери, що містять 10-30 мас. % міді й 50-70 мас. % свинцю, після чого в чорновому свинці залишається 0,5-0,6 мас. % міді, потім чорновий свинець охолоджують до температури 360-370 °C і знімають шумівкою "жирні" шлікери, багаті свинцем, при цьому вихід "жирних" шлікерів становить 2-3 мас. % від чорнового свинцю, на другій стадії обезміднення (тонке обезміднення) чорновий свинець охолоджують до температури 340-345 °C і, перемішуючи мішалкою, уводять сірку, що зв'язує мідь, після чого знімають шумівкою сульфідні шлікери, що містять 1-5 мас. % міді, 3-4 мас. % сірки, решта - свинець, при цьому вихід сульфідних шлікерів становить 2-5 мас. % від чорнового свинцю, після чого у свинці залишається менш 0,005 % міді, а всі шлікери повертають у рафінувальні казани або на переробку в плавильні печі [Смирнов М.П. Рафинирование свинца и переработка полупродуктов. М.: Металлургия, 1977. - 280 с. - див. C. 17.]. Недоліком цього способу є занадто високий вміст свинцю у твердих продуктах ліквації шлікерах, що призводить до виключення з виробництва більших кількостей свинцю й інших дорогих металів, і до багаторазового надходження цього свинцю на переробку, а виходить - до зайвих енерговитрат на рафінування. Крім того, процес обезміднення являє собою тривалий процес, що досягає за часом від 12 до 36 год. (у тому числі на другу стадію тонкого обезміднення від 2 до 4 год.) залежно від об'єму рафінувальних казанів. Відомий спосіб рафінування свинцю від міді в рафінувальних казанах, що є вдосконаленням першої стадії вищеописаного (попереднього обезміднення - Смирнов М.П., C. 17), і відповідно до якого чорновий свинець змішують зі шлікерами, содою й піском, охолоджують від початкової температури 1000-1100 °C до температури 400-600 °C, зливають шлак (сплав оксидів) і потім зливають штейн, після чого в чорновому свинці залишається 0,5 мас. % міді, потім чорновий свинець додатково охолоджують і знімають шумівкою "жирні" шлікери, багаті свинцем, які повертають у рафінувальні казани, потім у чорновий свинець уводять сірку або сульфідизатор, що містить 14 мас. % сірки, 1-2 мас. % заліза, 60-65 мас. % свинцю, і вводять також кварцовий флюс, після чого зливають шлаки й потім зливають штейн. Це дає збільшення прямого витягу свинцю з 78,4 до 92,8 мас. % і зменшення вмісту у свинці міді до 0,1-0,2 мас. %. Час рафінування свинцю становить 20-30 год. [Смирнов М.П. Рафинирование свинца и переработка полупродуктов. М.: Металлургия, 1977. - 280 с. - див. С. 47-63, 74.]. Відомий спосіб рафінування свинцю від міді в рафінувальних казанах, що є вдосконаленням другої стадії вищеописаного (тонкого обезміднення - Смирнов М.П., С. 17), і відповідно до якого в чорновий свинець уводять сірку в розрахунку 1-1,2 кг на 1 тонну свинцю в 3-4 прийому, перемішуючи мішалкою, уводять тирсу, яка згоряє і розпушує шлікери й сприяє відновленню свинцю, знімають шумівкою сульфідні шлікери, що містять 0,3-7 мас. % міді, при цьому вихід сульфідних шлікерів становить 2-5 мас. % від чорнового свинцю, після чого у свинці залишається менш 0,005 мас. % міді, а всі шлікери повертають у рафінувальні казани. Час рафінування свинцю становить 4-6 год. [Смирнов М.П. Рафинирование свинца и переработка полупродуктов. М.: Металлургия, 1977. - 280 с. - див. С. 85-87.]. Недоліками зазначених способів попереднього й тонкого обезміднення є: - усе ще високий вміст свинцю в шлікерах, що передбачає виключення з виробництва свинцю й інших дорогих металів у лікери та до багаторазове надходження цього свинцю в рафінувальні казани, а виходить, до зайвих енерговитрат на рафінування. Відомий спосіб рафінування свинцю від міді в рафінувальних казанах, що є вдосконаленням способу попереднього обезміднення, описаного в аналозі "Смирнов М.П. Рафинирование свинца и переработка полупродуктов. М.: Металлургия, 1977. - 280 с. - див. С. 47-63", і відповідно до якого в чорновий свинець уводять сірку або сульфідизатор в кількості 1 мас. % від чорнового свинцю, що містить 14 мас. % сірки, 1-2 мас. % заліза, 60-65 мас. % свинцю, та вводять флюс у вигляді склобою кінескопів у кількості 0,5-2 мас. % від чорнового свинцю, перемішують і охолоджують його від початкової температури 1000-1100 °C до температури 450 1 UA 102768 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 500 °C, зливають шлаки (сплав оксидів) і потім зливають штейн. Це дає істотне зниження втрат свинцю зі шлаками, співвідношення компонентів (FeO і SiO 2) в яких стає (FeO:SiO2)=1,5-2,5, причому в шлаках знижується вміст свинцю до 3,5-3,9 мас. %, знижується вміст міді до 3,54,1 мас. %. Це також дає гарний поділ штейну й шлаків, зниження витрати палива, здешевлення по реагентах (замість піску й соди використовується склобой кінескопів) і істотне збільшення терміну служби рафінувальних казанів. Час рафінування свинцю становить 25-30 год. [А. с. СРСР 1315506, 07.06.87]. Недоліком цього способу є відносно обмежена придатність, оскільки спосіб ефективний тільки для чорнового свинцю, що містить свинцю не менш 93 мас. %, міді 1,5-3,5 мас. %, вісмуту 0,2-0,3 мас. %, сурми 0,2-0,4 мас. %, заліза 0,015-0,030 мас. %, сірки 0,35-0,80 мас. %. Крім того, при такому способі доводиться знімати шлікери з високим вмістом свинцю, що передбачає виключення з виробництва свинцю й інших дорогих металів у шлікери, з наступними їхніми втратами. Відомий спосіб рафінування свинцю від міді в рафінувальних казанах, що є вдосконаленням способу тонкого обезміднення, описаного в аналозі "Смирнов М.П. Рафинирование свинца и переработка полупродуктов. М.: Металлургия, 1977.-280 с. - див. с. 85-87", і відповідно до якого в чорновий свинець уводять розплавлену сірку й мінеральне масло (моторне, індустріальне, турбінне й ін.), причому кількість мінерального масла в цій суміші становить 0,5-2,5 мас. %, а сірки - решта, після чого знімають шумівкою сульфідні шлікери, що містять 5-6 мас. % свинцю. Це дає помітне зниження втрат свинцю зі шлікерами з 10 до 5-6 мас. % [А. с. СРСР 1063853, 30.12.83]. Недоліками цього способу є наступні: - на практиці має місце велика витрата сірки внаслідок її активного вигоряння, що призводить до викидів шкідливого діоксиду сірки в робочу зону й навколишнє середовище; - при уведенні в розплав мінерального масла внаслідок його піролізу утворяться органічні возгони, які при сполученні з киснем повітря займаються у повітроводах фільтрувальних установок і призводять до загоряння їх фільтрувальних елементів (рукавних або касетних фільтрів). Відомий спосіб безперервного рафінування свинцю від міді у відпалювальній або електропечі, що є вдосконаленням способу попереднього обезміднення, описаного в аналозі "Смирнов М.П. Рафинирование свинца и переработка полупродуктов. М: Металлургия, 1977. 280 с. - див. С. 47-63", і відповідно до якого чорновий свинець охолоджують від початкової температури 1000-1100 °C у зоні шлаків до температури 370-500 °C у нижній зоні свинцю й, перемішують мішалкою. На кожні 100 т чорнового свинцю вводять соду 0,27 т, відновник (кокс) 0,15 т і сульфідизатор 8,1 т, що містить сірку, причому подачу сульфідизатору ведуть з розрахунку 0,22-0,24 кг сірки на 1 кг міді й 0,15-0,18 кг на 1 кг миш'яку при співвідношенні в чорновому свинці міді до миш'яку 1:(0,3-0,4), потім чорновий свинець охолоджують ще на 40 °C, у процесі плавки періодично зливають штейн, що містить 88,47 мас. % міді, після чого у свинці залишається 0,5 % міді. Спосіб дозволяє істотно знизити настилоутворення [А. с. СРСР 648630, 25.02.79]. Недоліком цього способу є обмежена придатність, оскільки він виправданий тільки для чорнового свинцю, що містить значну домішку миш'яку, що утворить із міддю міцні тугоплавкі сполуки, які заповнюють об'єм казанів - відбувається настилоутворення, і понижують ефективність і продуктивність обезміднення. (Часто значний вміст домішки миш'яку зустрічається в чорновому свинці, одержуваному з первинної сировини, в основному - зі свинцевих концентратів.) Для чорнового свинцю, у якого співвідношення міді до миш'яку виходить за межі 1:(0,3-0,4), цей спосіб неефективний. Крім того, даний спосіб забезпечує видалення міді до її вмістів у чорновому свинці не більше 0,5 % мас. і вимагає додаткової операції тонкого обезміднення. Відомий спосіб рафінування свинцю від міді в рафінувальних казанах, що є вдосконаленням способу попереднього обезміднення, описаного в аналозі А. с. СРСР № 648630, і відповідно до якого на поверхню розплаву свинцю додатково завантажують глет (РbО) з розрахунку 0,2-0,3 кг на 1 кг міді в чорновому свинці при температурі штейно-шлакового розплаву 1150-1200 °C, що призводить до окиснення сірки киснем із глету й відновленню свинцю, а також збагачення штейну міддю. При цьому в обезмідненому свинці вміст свинцю досягав 94,4-94,7 мас. %, що на 2,0 мас. % більше, ніж у способі А. с. СРСР № 648630, а вміст свинцю в штейні зменшувався до 15,1-16,5 мас. %, вміст міді в штейні збільшувався до 44,6-46,1 мас. % [А. с. СРСР 1116078, 30.09.84]. Недоліками цього способу є обмежена придатність і необхідність додаткової операції тонкого обезміднення, як і у випадку способу по А. с. СРСР 648630. 2 UA 102768 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Відомий спосіб рафінування свинцю від міді в рафінувальних казанах, що також є вдосконаленням способу попереднього обезміднення, описаного в аналозі А. с. СРСР № 648630, і відповідно до якого сульфідизатор, що містить сірку, соду й відновник - коксик уводять під штейно-шпейзовий шар при масовому відношенні свинцю до суміші сульфідизатору, соди й коксика, рівному 1:(0,06-0,12), причому сульфідизатор, соду й коксик уводять у гранульованому вигляді. Це забезпечує захист сірки в сульфідизаторі від окиснення й віднесення газами, що відходять, яке підвищує ефективність обезміднення свинцю сіркою. При цьому вміст міді в штейні підвищується на 2,5-3,0 мас. %, а свинцю в металі - на 0,9-1,1 мас. %; вміст же міді в шлаках знижується до 0,5 мас. %, а свинцю - до 1,2 мас. % [А. с. СРСР 1138423, 07.02.85]. Недоліками цього способу є обмежена придатність і необхідність додаткової операції тонкого обезміднення, як і у випадку способу по А. с. СРСР 648630. Відомий спосіб рафінування свинцю від міді в рафінувальних казанах, що є ще одним удосконаленням способу попереднього обезміднення, описаного в аналозі А. с. СРСР № 648630, і відповідно до якого замість соди натрієвмісним реагентом використовують напівпродукт якісного рафінування свинцю - лужний плав, витрата якого залежить від вмісту міді в чорновому свинці й вмісту натрію в лужному плаву. При цьому відбувається значне здешевлення процесу за рахунок виключення дорогої соди й спрощення технологічного процесу (скорочення циркуляції свинцю на підприємстві на 2-3 %) за рахунок виключення операцій переробки лужного плаву в агломераційному й плавильному цехах [А. с. СРСР, 30.05.85]. Недоліками цього способу є такі ж технічні недоліки, як і в способі по А. с. СРСР № 648630, крім більш дорогої технології. Відомий спосіб рафінування свинцю від міді в рафінувальних казанах, що також є вдосконаленням способу попереднього обезміднення, описаного в аналозі А. с. СРСР № 648630, і відповідно до якого на поверхню розплаву свинцю додатково завантажують суміш клінкера зі свинцевим кеком (сульфатом свинцю), причому вміст кеку в суміші становить 1,42,2 мас. % від чорнового свинцю. Це дає підвищення витягнення міді в штейн на 2,0-2,5 мас. %, а також скорочує циркуляцію свинцю й міді в цеху, знижує вихід оборотів у вигляді шлікерів на 3-5 % і зменшує настилоутворення [А. с. СРСР 1196402, 07.12.85]. Недоліками цього способу є обмежена придатність і необхідність додаткової операції тонкого обезміднення, як і у випадку способу по А. с. СРСР 648630. Недоліки всіх представлених аналогів визначаються також загальною особливістю аналогів - тим, що вони застосовувалися або застосовуються, як правило, для чорнового свинцю, одержуваного з первинної (рудної) сировини. Але склад цього свинцю істотно відрізняється від складу чорнового свинцю вторинної переробки (див., наприклад, "Зайцев В.Я., Маргулис Е.В. Металлургия свинца и цинка. М.: Металлургия, 1985. - С. 97 и Свинец вторичный: Монография / Бредихин В.Н., Маняк Н.А., Кафтаненко А.Я. Донецк: ДонГТУ, 2005. - С. 164"). Для такого свинцю більше ефективними є інші способи, один із яких ми беремо як найближчий аналог. Отже, найбільш близьким до пропонованого винаходу, узятим як найближчий аналог, є спосіб рафінування чорнового свинцю від міді, відповідно до якого видалення міді проводять у два етапи: на першому етапі виконують обезміднення свинцю ліквацією - охолодженням чорнового свинцю від 800-900 °C до 600-620 °C і зняттям сухих шлікерів, повторним охолодженням до 350-370 °C і зняттям жирних шлікерів; на другому етапі виконують тонке обезміднення чорнового свинцю порошкоподібною сіркою, що вмішується в розплавлений свинець мішалкою в кількості 1-1,5 кг сірки на 1 тонну чорнового свинцю при температурі 340350 °C ["Свинец вторичный: Монография / Бредихин В.Н., Маняк Н.А., Кафтаненко А.Я. Донецк: ДонГТУ, 2005. - с. 164-166"]. Основними недоліками зазначеного способу є наступні: - високий вміст свинцю в шлікерах, одержуваних у ході другого етапу процесу обезміднення (тонкого обезміднення) - до 95 мас. %, що пов'язане з підвищеним об'ємом сірки, яка вводиться в розплав, при цьому надлишок сірки реагує зі свинцем по реакції Pb+S→PbS, збільшуючи тим самим кількість свинцю в шлікерах. Крім того, підвищений вміст свинцю в шлікерах обумовлено низькою температурою розплаву (340-350 °C), що призводить до високої в'язкості свинцю й захоплюванню більших його об'ємів при ліквації сульфідів металів (свинцю й міді) на поверхню розплаву в шлікери; - підвищені викиди діоксиду сірки, що утворюються в результаті її вигоряння при уведенні в розплав, що знову ж пов'язане з підвищеним об'ємом сірки, яка уводиться. Нами вирішувалася задача зниження втрат свинцю за рахунок зниження його вмісту в шлікерах і зменшення викидів діоксиду сірки. 3 UA 102768 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Поставлена задача вирішувалася тим, що в способі рафінування чорнового свинцю від міді, відповідно до якого видалення міді проводять у два етапи, на першому етапі роблять обезміднення свинцю ліквацією - охолодженням чорнового свинцю від 800-900 °C до 600-620 °C і зняттям сухих шлікерів, повторним охолодженням до 350-370 °C і зняттям жирних шлікерів, на другому етапі виконують тонке обезміднення чорнового свинцю сумішшю, що містить порошкоподібну сірку, яку вмішують в розплавлений свинець мішалкою, відповідно до винаходу, кількість суміші додають 0,8-1,0 кг на 1 тонну чорнового свинцю, суміш складається з 1218 мас. % порошку сплаву заліза або стільки ж порошку, що містить залізо, решта порошкоподібна сірка, при цьому сплав заліза має склад 93-97 мас. % заліза й 7-3 мас. % нікелю, а порошок, що містить залізо, має склад 93-97 мас. % порошкоподібного заліза й 73 мас. % порошкоподібного нікелю, другий етап проводять при температурі 350-390 °C. Розкриємо суть винаходу. Уведення суміші порошкоподібної сірки з порошком сплаву заліза або з порошком, що містить залізо, дозволяє зменшити об'єм порошкоподібної сірки, що вводиться в розплав, за рахунок підвищення ефективності спільного впливу, який рафінує, на розплав чорнового свинцю сірки й порошку сплаву заліза або порошку, що містить залізо, тим самим знижуючи втрати свинцю у вигляді його сульфідів у шлікерах. По цій же причині можливо підвищити температуру тонкого обезміднення без погіршення якості процесу, а це зменшує в'язкість свинцю й приводить до зменшення захоплення свинцю в шлікери при ліквації сульфідів металів. Усе разом дає необхідний технічний результат зниження втрат свинцю й зменшення викидів діоксиду сірки. Ефект підвищення рафінуючого впливу сірки разом з порошком сплаву заліза або порошком, що містить залізо, пояснюється, імовірно, наступним. У розплав чорнового свинцю неминуче попадає кисень повітря, особливо при роботі мішалки й вмішуванні суміші свинцю з сіркою. З киснем почне активно реагувати порошок сплаву заліза або порошок, що містить залізо, оскільки залізо має більшу спорідненість до кисню, ніж свинець і мідь. Реакція окиснення сплаву заліза або порошку, що містить залізо, призведе до активізації реакції сполуки міді із сіркою, як за рахунок локального підвищення температури в чорновому свинці, так і за рахунок каталітичного впливу нікелю. Під впливом кисню першим активно буде окиснюватися залізо, а нікель буде окиснюватися менш активно. При цьому первісне окиснення заліза охороняє від передчасного окиснення нікель, зберігаючи тим самим його каталітичну здатність на час проходження реакцій видалення міді. По окиснюванні заліза наступним окиснеться нікель. Залізо й нікель перейдуть у шлаки. А мідь з'єднається із сіркою й перейде в шлікери. Локальне підвищення температури в розплаві чорнового свинцю буде відбуватися тільки поблизу часток порошку сплаву заліза або порошку, що містить залізо, і тому не сильно вплине на середню температуру розплаву. Середня ж температура розплаву буде регулюватися пальниками рафінувального казана. Зате саме в локальній області часток порошку заліза або порошку, що містить залізо, активізується корисна реакція сполуки (з'єднання) міді із сіркою. Каталітична активність нікелю добре відома по практиці гідрогенізаційних процесів (гідроочищення або гідрообезсірчення) різних нафтових фракцій у нафтопереробній промисловості, по практиці органічного синтезу (реакцій гідрування, гідрогенізації жирів та ін.) в органічній хімії, причому нікель використовується як у металевому вигляді, так і у вигляді оксидів. У нашому випадку частина нікелю буде присутня у вигляді оксидів. Механізм каталітичної дії нікелю і його оксидів на корисну реакцію сполуки міді із сіркою не цілком ясний, але загалом мова йде про гетерогенний каталіз. При цьому атоми міді перебувають у розплаві свинцю, а молекули каталізатора у твердій фазі в порошку. Ми думаємо, що у випадку присутності в суміші нікелю прискорюється адсорбція (хемосорбція) молекул міді на каталізаторі. Якщо кількість суміші, що містить порошкоподібну сірку, буде менш 0,8 кг на 1 тонну чорнового свинцю, то значно знизиться ефективність обезміднення чорнового свинцю; якщо ж суміші буде більше 1,0 кг на 1 тонну чорнового свинцю, то виникне надлишок сірки, що призводить до підвищених втрат свинцю в шлікери й збільшенні викидів діоксиду сірки при тих же результатах операції рафінування. Співвідношення: 12-18 мас. % порошку сплаву заліза або стільки ж порошку, що містить залізо, решта - порошкоподібна сірка, це співвідношення підібране з розрахунку, що залізо й нікель активізують реакцію сполуки (з'єднання) міді із сіркою. Якщо порошку сплаву заліза або порошку із залізом буде менш 12 мас. % або, навпаки, більше 18 мас. %, то в обох випадках порушується оптимальна пропорція з порошкоподібною сіркою: або не буде забезпечено необхідного об'єму металевого порошку для каталітичного впливу, або внаслідок дефіциту сірки не забезпечується необхідний додатковий розігрів розплаву для ефективного каталітичного впливу металевого порошку й видалення міді в повному об'ємі. Співвідношення: сплав заліза включає 93-97 мас. % заліза й 7-3 мас. % нікелю, а порошок, що містить залізо, включає 93-97 мас. % порошкоподібного заліза й 7-3 мас. % порошкоподібного 4 UA 102768 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 нікелю, це співвідношення також підібране з розрахунку оптимального впливу заліза й нікелю на прискорення реакції сполуки міді із сіркою. Якщо заліза буде менш 93 мас. %, то буде мати місце швидке окиснення нікелю, що знижує його каталітичний вплив, а якщо заліза буде більше 97 мас. %, то на частку каталітично активного нікелю залишиться занадто мала кількість, що різко знизить ефективність обезміднення. Температура другого етапу обезміднення підібрана, виходячи з необхідності витримати достатню ефективність реакції обезміднення й знизити в'язкість розплаву чорнового свинцю. Якщо температура розплаву буде нижче 350 °C, те неприпустимо підвищиться в'язкість розплаву; при температурі розплаву вище 390 °C ефективність реакцій обезміднення залишається незмінною, але при цьому потрібна більша витрата енергоресурсів на підтримку температури. Запропоноване технічне рішення може бути використане на підприємствах з виробництва вторинного свинцю й свинцевих сплавів. Заявлений спосіб реалізується таким чином. Після проведення першої стадії процесу обезміднення - видалення міді ліквацією, температуру розплаву в рафінувальному казані встановлюють у діапазоні 350-390 °C. Після зняття шлікерів першого етапу в казан установлюють мішалку, за допомогою якої перемішують розплав зі швидкістю, необхідною для утворення лійки. Підготовлену порошкову суміш засипають порціями в лійку. Загальна кількість суміші розраховується зі співвідношення 0,8-1,0 кг суміші на 1 тонну чорнового свинцю. Після уведення кожної порції суміші знімають шлікери. Час проведення операції становить від 35 до 70 хвилин залежно від об'єму рафінувального казана. Потрібно окремо відзначити момент готування порошкової суміші. Суміш готують шляхом механічного перемішування мішалкою порошкоподібної сірки (88-72 мас. %) і 12-18 мас. % порошку сплаву заліза або порошку, що містить залізо. Порошки сплаву заліза, заліза й нікелю готовлять відомими методами порошкової металургії, витримуючи масові співвідношення металів, відповідно до формули винаходу. Порошок заліза може бути отриманий відновленням (воднем, вуглецем) з оксидів або механічним дробленням злитків у спеціальних млинах. Порошок нікелю може бути отриманий з розчинів сполук цього металу шляхом витиснення воднем в автоклавах. Порошок нікелю також може бути отриманий у плазмі з оксиду металу в струмені аргону й водню. Крім того, порошок нікелю може бути отриманий електролізом водяних розчинів. Приведемо конкретні приклади обезміднення чорнового свинцю із вторинної сировини. Обезміднення до змісту міді не більше 0,001 мас. % при виробництві м'якого свинцю марки С1 за ГОСТ 3778-98. Приклад 1. Чорновий свинець в об'ємі 100 т після першого етапу процесу обезміднення ліквацією, закінченого при температурі 360 °C, піддавався операції тонкого обезміднення сіркою. Після зняття шлікерів обезміднення першого етапу вміст міді в чорновому свинці склало 0,065 мас. %. Температура розплаву була знижена з 360 до 340 °C, у рафінувальний казан була встановлена мішалка, і в лійку, що утворилася, була уведена порошкоподібна сірка з розрахунку 1,25 кг на тонну чорнового свинцю загальним об'ємом 125 кг п'ятьма порціями по 25 кг. Після кожного порціонного уведення знімалися шлікери й контролювався залишковий вміст міді. Остаточний зміст міді після повного уведення сірки склало 0,0010 мас. %. Операція тривала 2 год. Середній вміст свинцю в шлікерах склало 94 мас. %. Вміст діоксиду сірки в газах, що відходять, у системі витяжної вентиляції, обмірюваний стаціонарним газоаналізатором ДОЗОР-С фірми "Українська Енергетична компанія" (див., наприклад, http://ukrenergy.com.ua/industrial.html), а також переносним газоаналізатором димових газів -6 "Синтез" (див., наприклад, http://www.sintes.com.ua/), виявилося в межах 2900-3200 1 × 10 ). Приклад 2. Чорновий свинець в об'ємі 100 т після першого етапу процесу обезміднення ліквацією, закінченого при температурі 360 °C, піддавався операції тонкого обезміднення. Після зняття шлікерів обезміднення першого етапу вміст міді в чорновому свинці склав 0,066 мас. %. Температура розплаву була підвищена з 360 до 380 °C, у рафінувальний казан була встановлена мішалка, і в лійку, що утворилася, була уведена суміш порошку, що містить залізо й нікель, і порошку сірки. Суміш готувалася зі співвідношенням 15 мас. % порошку, що містить залізо й нікель, інше - порошкоподібна сірка. Кількість суміші розраховувалося з умови: 0,9 кг суміші на 1 тонну чорнового свинцю; тобто кількість суміші склало 90 кг, у тому числі 76,5 кг сірки. Уведення суміші здійснювалося трьома порціями в лійку: перша порція 50 кг суміші (у тому числі 42,5 кг сірки), друга - 30 кг суміші (у тому числі 25,5 кг сірки) і третя - 10 кг суміші (у тому числі 8,5 кг сірки). Після кожного уведення знімалися шлікери й контролювався залишковий вміст міді. Остаточний вміст міді після повного уведення суміші склав 0,0007 мас. %. Операція тривала 1 год. 35 хв. Середній вміст свинцю в шлікерах склав 5 UA 102768 C2 78 мас. %. Вміст діоксиду сірки в газах, що відходять, у системі витяжної вентиляції, -6 обмірюваний такими ж газоаналізаторами, як у першому прикладі, склав 1450-1510 1 × 10 ). Як видно із представлених прикладів, заявлений спосіб має переваги перед найближчим аналогом, забезпечуючи досягнення необхідного технічного результату. 5 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 10 15 Спосіб рафінування чорнового свинцю від міді, відповідно до якого видалення міді проводять у два етапи, на першому етапі виконують обезміднення свинцю ліквацією - охолодженням чорнового свинцю від 800-900 °С до 600-620 °С і зняттям сухих шлікерів, повторним охолодженням до 350-370 °С і зняттям жирних шлікерів, на другому етапі виконують тонке обезміднення чорнового свинцю сумішшю, що містить порошкоподібну сірку, яка вмішується в розплавлений свинець мішалкою, який відрізняється тим, що суміш додають в кількості 0,81,0 кг на 1 тонну чорнового свинцю, суміш складається з 12-18 мас. % порошку сплаву заліза або стільки ж порошку, що містить залізо, решта - порошкоподібна сірка, при цьому сплав заліза має склад 93-97 мас. % заліза й 7-3 мас. % нікелю, а порошок, що містить залізо, має склад 9397 мас. % порошкоподібного заліза й 7-3 мас. % порошкоподібного нікелю, другий етап проводять при температурі 350-390 °С. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6