Preview

Известия вузов. Цветная металлургия

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Метод переработки Sn–Pb-сплава для получения технического олова

https://doi.org/10.17073/0021-3438-2021-6-12-21

Полный текст:

Аннотация

Разработан оптимальный способ переработки Sn–Pb-сплава для получения товарного продукта – марочного олова О1–О3 (Sn  98,5 %). Выполнены лабораторные исследования по рафинированию Sn–Pb-сплава состава, мас.%: 53–60 Sn, 18–29 Pb, вначале методом вакуумной дистилляции (t = 1085÷1300 °С, Р = 15÷100 Па, τ = 3÷36 ч) для возгонки As, Sb и Pb, затем путем реагентного осаждения элементной серой и алюминием в составе Al–Sn-лигатуры в присутствии NH4Cl для отделения Cu, Fe и Sb. В результате получен Sn-содержащий остаток (выход ~60 %) следующего состава, мас.%: 92,39 Sn, 0,46 Pb, который был подвергнут реагентному рафинированию для получения марочного олова О3 (сквозной выход металла ~68 %) состава, мас.%: 99,5 Sn, 0,009 Pb. Выявлено, что для производства готового продукта марки О1 с прямым извлечением  90 % целесообразно осуществлять рафинирование из предварительно обезмеженного Sn–Pb-сплава. Разработана принципиальная схема и сформулированы рекомендации для технологического регламента по переработке Sn–Pb-сплава с получением технического олова и рекуперацией образующихся промпродуктов и отходов. В качестве агрегата для вакуумной дистилляции выбрана печь с раздельным получением As-, Sb-, Pb-конденсатов состава, мас.%: 94,2–98,3 As, 5,1–14,5 Sb и 78,9–86,4 Pb соответственно. Экономический эффект от переработки ~480 т/год Sn–Pb-сплава (~50,8 % Sn) с получением ~235 т/год марочного олова О1–О3 достигает ~39 млн руб./год.

Об авторах

А. А. Королев
АО «Уралэлектромедь»
Россия

 канд. техн. наук, гл. инженер 

624091, Свердловская обл., г. Верхняя Пышма, пр. Успенский, 1



К. Л. Тимофеев
АО «Уралэлектромедь»; Технический университет УГМК
Россия

 канд. техн. наук, начальник отдела, доцент кафедры металлургии

624091, Свердловская обл., г. Верхняя Пышма, пр. Успенский, 3



Г. И. Мальцев
АО «Уралэлектромедь»
Россия

 докт. техн. наук, ст. науч. сотр., гл. специалист 



С. А. Краюхин
Технический университет УГМК
Россия

 канд. техн. наук, директор по науке 



Список литературы

1. Erez B.-Y., Yitzhak V., Brink Edwin C. M., Ron B. A new Ghassulian metallurgical assemblage from Bet Shemesh (Israel) and the earliest leaded copper in the Levant. J. Archaeolog. Sci.: Reports. 2016. Vol. 9. P. 493—504.

2. Yin N.-H., Sivry Y., Avril C. Bioweathering of lead blast furnace metallurgical slags by pseudomonas aeruginosa. International Biodeterioration & Biodegradation. 2014. Vol. 86. Pt. C. P. 372—381.

3. Capannesi G., Rosada A., Avino P. Elemental characterization of impurities at trace and ultra-trace levels in metallurgicallead samples by INAA. Microchem. J. 2009. Vol. 93. No. 2. P. 188—194.

4. Sun B., Yang C., Gui W. A discussion of the control of nonferrous metallurgical processes. IFAC-рapers on line. 2015. Vol. 48. No. 17. P. 80—85.

5. Yin N.-H., Sivry Y., Benedetti M.F. Application of Zn isotopes in environmental impact assessment of Zn—Pb metallurgical industries: A mini review. Appl. Geochem. 2016. Vol. 64. P. 128—135.

6. Sethurajan M., Huguenot D., Jain R. Leaching and selective zinc recovery from acidic leachates of zinc metallurgical leach residues. J. Hazard. Mater. 2017. Vol. 324. Pt. A. P. 71—82.

7. Yu Z., Ma W. , Xie K. Life cycle assessment of grid-connected power generation from metallurgical route multicrystalline silicon photovoltaic system in China. Appl. Energy. 2017. Vol. 185. Pt. 1. P. 68—81.

8. Roest R, Lomas H., Hockings K. Fractographic approach to metallurgical coke failure analysis. Pt. 1: Cokes of single coal origin. Fuel. 2016. Vol. 180. P. 785—793.

9. Shi X., Zhang J., Yang X. Metallurgical leaching of metal powder for facile and generalized synthesis of metal sulfide nanocrystals. Colloid. Surf. A: Phys. Chem. Eng. Aspects. 2016. Vol. 497. P. 344—351.

10. Карелов С.В., Набойченко С.С., Мамяченков С.В. Перспективы комплексной переработки свинцовых промпродуктов медеплавильного производства. В сб.: Тр. Рос.-Инд. симп. «Металлургия цветных и редких металлов» (Москва, 25 фев.— 02 мар. 2002 г.). М.: РАН, 2002. С. 31—35.

11. Чинкин Е.В. Исследование и разработка технологии утилизации ценных компонентов свинцовых кеков цинкового гидрометаллургического производства: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. М.: Гинцветмет, 2002.

12. Тарасов А.В., Бессер А.Д., Чинкин Е.В. Исследования для разработки технологической схемы переработки свинцовых кеков с извлечением свинца, цинка, меди и драгоценных металлов. Цветная металлургия. 2002. No. 10. С. 26—32.

13. Парфенов А.Н. Способ рафинирования оловянно-свинцового припоя: Пат. 2230127 (РФ). 2002.

14. Yang T., Zhu P., Liu W., Chen L., Zhang D. Recovery of tin from metal powders of waste printed circuit boards. Waste Management. 2017. Vol. 68. P. 449—457.

15. Jia G., Yang B., Liu D. Deeply removing lead from Pb—Sn alloy with vacuum distillation. Trans. Nonferr. Met. Soc. China. 2013. Vol. 23. No. 6. P. 1822—1831.

16. Чекушин В.С., Бакшеев С.П., Олейникова Н.В. Способ окислительного щелочного рафинирования свинца: Пат. 2259411 (РФ). 2003.

17. Скопов Г.В., Старков К.Е., Харитиди Г.П., Якорнов С.А., Булатов К.В. Способ переработки сульфидных медно-свинцово-цинковых материалов: Пат. 2520292 (РФ). 2012.

18. Мурач Н.Н., Севрюков Н.Н., Полькин С.И., Быков Ю.А. Металлургия олова. М.: Металлургиздат, 1964.

19. Пирометаллургические способы рафинирования олова. URL: http://metal-archive.ru/tyazhelyemet a l ly/158 8 -pi r omet a l lu r g iche s k ie - s p o s o byrafinirovaniya-olova.html (дата обращения 30.12.2020).

20. Дьяков В.Е., Сутурин С.Н., Долгов А.В., Черкасский Р.И., Климентов Б.В., Кувшинов В.А., Литовченко А.П., Кашарнов Н.П., Садыков З.Г., Сулаков В.П. Способ переработки оловянных материалов: Пат. 840176 (РФ). 1979.

21. Дьяков В.Е. Совершенствование технологии рафинирования расплава олова от мышьяка фильтрацией. Scientia. Техника. 2016. No. 4. С. 24—29.

22. Кондратенко Л.А. Способ получения высокочистого олова: Пат. 2081196 (РФ). 1992.

23. Котельникова Л.А., Романов И.А. Огневой способ рафинирования олова от висмута: А.с. 82203 (СССР). 1949.

24. Саенко М.И. Способ очистки олова от примесей цинка: А.с. 63326 (СССР). 1941.

25. Roth A. Physico-chemical phenomena in vacuum techniques. In: Vacuum Technology (Third, Updated and Enlarged Edition). North Holland: Elsevier B.V., 1990. P. 149—199.

26. Набойченко С.С., Королев А.А., Мальцев Г.И., Тимофеев К.Л. Комплексная переработка свинецсодержащих промпродуктов вакуумной дистилляцией. Цветные металлы. 2020. No. 8. С. 24—31.

27. Дьяков В.Е., Лелюк В.Г., Корюкова Л.М. Степанов Г.И. Способ рафинирования олова от сурьмы и мышьяка: А.с. 588762 (СССР). 1976.

28. Беляев Д.В. Металлургия олова. М.: Металлургиздат, 1960.

29. Дьяков В.Е. Совершенствование технологии рафинирования расплава олова от мышьяка фильтрацией. Научный альманах. 2016. Nо. 8-1(22). С. 208—216.


Рецензия

Для цитирования:


Королев А.А., Тимофеев К.Л., Мальцев Г.И., Краюхин С.А. Метод переработки Sn–Pb-сплава для получения технического олова. Известия вузов. Цветная металлургия. 2021;27(6):12-21. https://doi.org/10.17073/0021-3438-2021-6-12-21

For citation:


Korolev A.A., Timofeev K.L., Maltsev G.I., Krayukhin S.A. Sn–Pb alloy processing for commercial tin production. Izvestiya Vuzov. Tsvetnaya Metallurgiya (Izvestiya. Non-Ferrous Metallurgy). 2021;27(6):12-21. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0021-3438-2021-6-12-21

Просмотров: 47


ISSN 0021-3438 (Print)
ISSN 2412-8783 (Online)