Способ переработки отработанных аккумуляторных батарей

(5)М. Кл. С 22 В 7/00 Гасударственный квинтет СССР ав аепам нзовретенн н втнрытийДата опубликования описания 15.02,83(5) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОТРАБОТАННЫХ АККУИУЛЯТОРНЫХБАТАРЕ 11 Изобретение относится к цветной металлургии, в цастности к способампереработки лома цветных металлов.Известен способ переработки аккумуляторного лома плавкой с содой, железным скрапом, углеродосодержащим ,восстановителем и флюсующими добавками, при этом плавку ведут сначала с содой, флюсующими добавками и углеродосодержащим восстановителем,а затем вводят железный скрап и нагревают расплав до 1250- 1300 С. Способ позволяет повысить извлечение свинца до 914, а сурьмы до 904 1.1 1 .Недостатком способа является образование большого количества шлаков, содержащих 2-М свинца, которые не являются отвальными, и кроме это-, го образуется до 25-301 пылей, с которыми теряется сурьма.Наиболее близким к изобретению по технической сут, и достигаемому результату является способ переработ. 2ки отработанных аккумуляторных батарей, включающий разделение их на металлизированную и окисно-сульфатную фракции с последующей электро- плавкой в присутствии углекислого натрия, углерорсодержащего восстановителя и флюса 2 1 Недостатками прототипа являются:недостаточно высокое извлечение свинца97,5".;), что можно объяснить об.разованием значительного количествапылей и сульфидных съемов; получениечернового свинца, содержацего до0,53 сурьмы, цто требует дополнительной его рафинации; недостаточновысокое извлечение сурьмы до 1,91 Ц,что можно объяснить образованиембольшого количества возгонов, содержащих 1-63 сурьмы, и кроме этого зчачительная часть сурьмы переходит в сульфидине съемыЦель изобретения - повышение сте-.пени извлечения свинца и сурьмы и3 996488 4Использование этого шлака в качестве флюса при плавке окисно-сульФатной фракции позволяет сократитьрасход. соды и Флюсующих реагентов,так как количество оксидов натрия,кальция и .кремния в шлаке достаточно для протекания реакции восстановления свинца из его оксида и сульфата до металлической фазы.Кроме того, за счет йрисутствующего оксида натрия происходит раФинирование свинца от сурьмы, таккак образуется антимонат натрия, чтопозволяет получить свинец, не требующий дополнительной рафинации.Применение в качестве флюса приплавке окисно-сульфатной фракциишлака, получаемого в результатеплавки металлизированной фракции .иФлюса, получаемого в результате плавки окисно"сульфатной Фракции дляплавки металлизированной Фракции,позволяет резко сократить энергетические затраты, так как полученныешлаки имеют .температуру до 1200 С,очто позволяет проводить плавку металлизированной Фракцйи практически без дополнительного нагрева, апри плавке окисно-сульфатной фракциитепло необходимо только на расплавленйе, вновь вводимого количествафлюсующих реагентов.Использование такогошлака в качестве флюсующего реагента позволяетзначительно сократить расход углекислого натрия, так как присутствующий в шлаке оксид натрия до 403 )способен заменить углекислый натрий.при соотношении 1,2-4):1. РФО+ 1 ЬО 1+С 2 РЬ+Зо +ЗСО селективного разделения свинца и свинцово-сурьмянистого сплава,Поставленная цель достигается тем,цто в известном способе переработкиотработанных аккумуляторных батарей,включающем разделение их на металлизированную и окисно-сульфатную фракциис последующей электроплавкой в присутствии углекислого натрия, углеродсодержащего восстановителя и флюса, 10плавку окисно-сульфатной Фракции ведут с использованием в качестве флюсашлака, полученного в результате плавки металлизированнои фракции и углекислого натрия в соотношении2-4 1:1 13а плавку металдизированной фракцииведут под слоем флюса, в качестве которого используется шлак плавки окисно-сульфатной фракции. 20Использование .в качестве Флюса при плавке окисно-сульфатной Фракции шлака, полученного в результате плавки металлической фракции и содержащего оксиды кремния, натрия, кальция и свинца позволяет сократить потери металлов со шлаком, так как в результате плавки металлической фракции образуются шлаки, обладающие легкоплавкостью и .высокой30 реакционной способностью по отношению к сульфату свинца. Присутствующий в шлаке оксид свинца способен вступать во взаимодействие с сульфатом свинца в присутствии углерода по реакции 35 За счет этого происходит обеднениешлака по свинцу, что также приводит к увеличению извлечения металлав готовую продукцию. Кроме этого плавка с таким флюсом возможна при болеенизких температурах, что сокращаетвозгонку свинца и сурьмы и снижаетих потери,При плавке металлизированной фракции исполбзуется шлак, полуценный при электроплавке окисно-сульфатной фракции, который в своем составе содержит до 40 оксида натрия, а также оксиды кремния, кальция, железа и свинца, Илак такого состава имеет малый удельный вес и поэтому всегда находится на поверхности свинцового расплава, не смешиваясь с ним и предотвращая его окисление, цто снижает лотери металлас возгонами. Введение в состав шихты указанного шлака в соотношений с углекислым натрием меньше, чем 2:1 требует до.-. полнительного введения Флюсующих реагентов для образования силикатно-. натриевого шлака, обладающего малой растворимостью свинца и сурьмы.Использование шлака в соотношении с углекислым натрием больше чем 4:1, во-первых, приводит к.образованию шлаков, растворимость свинца в которых достигает 2-33, цто увеличивает потери металла, а, во-вторых, получающиеся шлаки имеют высокую температуру плавления, что приводит к излишнему расходу электроэнергии и образованию значительного количества пыли, что также ." снижает извлечение металла.-%, 9964Получаемый при этих условиях алак -используется в качестве покровногофлюса при электроплавке металлической фракции,. так как онобладает зна"чительно меньшей плотностью и не %смешивается с расплааленным свинцом.Имеющийся в составе покровного флюсасвинец в аксидной форме вступает в. -реакцию. взаимодействия с сульфидомсвинца, присутствующим в малых ко- вличествах в металлической Фракции,что также приводит к повышению егоизвлечения в металл,Раздельная переработка Фракциипозволяет получить-при плавке окисно фсульфатной Фракции черновой свинец,содержащий менее 0,13 сурьмы, что нетребует его дополнительной рафинации. Проведение электроплавки металлизированной фракции под слоем по Фкровного флюса позволяет сократить .пылевынос. и уменьшить потери свинцеи сурьмы с возгонами. До 703 получаемого при этом шлака.поступает наэлектроплавку окисно-сульфатной фрак-И.ции в качестве Флюсующего реагента,что позволяет значительно снизитьпотери металла со шлаком.П р и м е р . Опыт проводится наразделенном на металлизироввннув и мокисно"сульфатную фракции аккумуля"торном ломе.На плавку направляют 100 кг метал- лизированной фракции и 20 кг флюса 1,шлака, полученного при плавке окисно"сульфатной фракции . С этим количеством в плавку поступает,93 кг свинца и 6 кг сурьмы. 8 результате плавки получается 98 кг металличес" кого сплава, содержащего 93 свинца46 и 5,6 сурьмы. Извлечение в сплав свинца - 984, а сурьмы - 91, 46.Кроме этого получается22 кг алака с содержанием 6,34 свинца;0,17 М сурьмы; 521 йа 20,27; Я 51( 1 й СаО.Потери свинца со шлакомсоставляют 1,53, а сурьмы - 0,6 й.Получается также 2 кг пыли, содержащей 234 РЬ и 243 Ь, Потери свин-Я ца с пылью составляют 0,5, а сурьмы - 83.Баланс металловЗагружается металлическая фракция Д 4Получается, ЖСплав 98 91,46Шлак 1 5 0154Пыль 0,5 8,0Итого 100 100При плавке окисно-сульфатной фракции загружают шихту следующего сос"тава: окисно-сульфатная фракция 50 кг;76,33",шлак 10 кг; 15,2 Ф; углекислый:натрий 2,.5 кг ) 8 Ф; кокс 3 кг; 4,7 Ф.Окисно-сульйатная фракция содержит;75 свинца и 0,5 сурьмы,при этом вплавку поступает 37,5 кг свинца и0,25 кг сурьмы. 8 качестве Флюсующегореагента используется шлак, содержа-.щий,В: РЬ 62; ЗЬ 0,18; ИО 52;51028,5; СаО 13,1. Температура шлака1000 ОС. Со шлаком в плавку вводят , .0,62 кг свинца и 0,018 кг сурьмы.Общее количество свинца в плавке38,124 кг, а сурьмы,268 кг.Шлак и углекислый натрий вводятся в шихту в соотношении 4:1.( т.е.10 кг: 2,5 кг ). Перемешанные компоненты шихты вводят в печь и плавят втечение 1 ч. При этом температурана поверхности печи достигает 1200 С.При этой температуре расплав выдерживают в течение 30 мин и затем производят раздельный выпуск свинца ишлака. Свинец выпускается по возможности полностью, а шлак " частично,20 кг остается для образования покровного флюса, при плавке металлиэированной фракции, Состав остаточного шлака, вес.Ф: НаО 33; 0235СаО 16; ГеО 15; РЬ 0,9; Температург1200 ОС,8 результате плавки получается 37,7 кгсплава с содержанием свинца .99,9 М и сурьмы О,ОИ Скоторый не требует дальнейшей очистки . Следовательно, в сплав переходит 37,48 кг свинца,что составляет 98,3 от свинца в загрузке и 0,203 кг сурьмы, что составляет 85 от сурьмы в загрузке,Кроме металлического сплава получается 24,5 кг шлака с содержанием 1,953 свинца. Следовательно, в шлак переходит 0,477 кг свинца, что составляет 1,253 от свинца в загрузке.Сбдержание сурьмы в шлаке 0,09 и потери сурьмы по шлакам составляют 5 Ъ от общего количества.Получается также 2 кг пыли с содержанием 8,153 свинца и 2,171 сурьмы, потери свинца с пылью составят 0,45, а сурьмы - 10.9964 ВВ Ьцово-кальциевого сплава. Содержаниесурьмы в нем не превышает 0,1,Таким образом, использование способа переработки аккумуляторного5 лома позволяет: повысить извлечениесвинца на 1,4-1,53; повысить извлечение сурьмы на 7,65-7,74; получитьсвинец, практически свободный отсурьмы; сократить расход углекисло 10 го натрия на 2,5-3,0; сократитьэнергозатраты эа счет использованияогненно-жидких шлаков,/Баланс металлов Загружается окисно-сульфатная фракция,сурьма93,28 свинец 6,72 Йлак,З ИТОГО 100 100 Формула изобретения 15 1,25 5 ШлакПыльИтого 0,45 1020 100 100 Безвозвратные потери в первой стадии с выводимым шлаком составляют свинца - 0,791 и сурьмы - 0,430Во второй стадии из процесса выводится 4,5 кг шлака и безвозвратные потери составляют 0,233 и 0,923 сурьмы. Извлечение свинца по двум стадиям ЗО составляет 98,983, а сурьмы - 98,65.В результате переработки аккумуляторного лома по предлагаемому способу получается в первой стадии плавки металлизированной Фракции свинцо- З 5 во-сурьмянистый сплав с содержанием 4-6 сурьмы, что удовлетворяет требованиям ГОСТа на свинцово-сурьмянистый сплав марки ССУА, Во второй стадии плавки окисно"сульфатной фракции получается свинец, который без дополнительной рафинации может быть использован для получения свинСоставитель К.ДьяконовРедактор Т.Парфенова Техред П.Пекарь Корректор Е.Рошко Заказ 848/36 Тираж 625 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Свинец металлический , 98,3 85 Способ переработки отработанныхаккумуляторных батарей, включающийразделение их на иеталлизированнуюи окисно-сульфатную фракции с последующей злектроплавкой в присутствииуглекислого натрия, углеродсодержащего восстановителя и Флюса, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения степени извлсчения свинцаи сурьмы и селективного разделениясвинца и свинцово-сурьмяного сплава,плавку окисно-сульфатной Фракции ведут с использованием в качестве Флюса шлака, полученного в результатеплавки металлизированной фракции иуглекислого натрия в соотношении2-4 ):1, а плавку металлизированнойФракции ведут под слоем флюса, вкачестве которого используют шлакплавки окисно-сульФатной Фракции,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРй 709708, кл. С 22 В 7/00, 1980.2. Гудкович В.М, и др. Способпереработки лома свинцовых аккумуляторов. И., 1970, с.39-40,