Preview

Izvestiya vuzov. Tsvetnaya metallurgiya

Расширенный поиск

ПЕРЕРАБОТКА CЕРЕБРИСТОЙ ПЕНЫ ВАКУУМНОЙ ДИСТИЛЛЯЦИЕЙ

https://doi.org/10.17073/0021-3438-2017-4-21-29

Полный текст:

Аннотация

При очистке от примесей свинец обрабатывают цинком, образующим с драгоценными металлами тугоплавкие интерметаллические не растворимые в основном металле соединения – серебристую пену (СП). Выполнены лабораторные исследования по переработке СП, содержащей, %: 78–80 Pb, 15–17 Zn, 3–5 Ag, 0,0001–0,002 Au, методом вакуумной дистилляции (t = 800÷1200 °С, Р = 10–1÷10–3 мм рт. ст., τ = 2÷42 ч) с целью разделения цинка, свинца и драгоценных металлов. При t ~ 800 °С, Р = 10–1 мм рт. ст. получен цинковый конденсат состава, %: 99,85 Zn, 0,14 Pb. При t ~1000 °С, Р = 9·10–3 мм рт. ст. выделены концентраты цинка-свинца (15,7 Zn, 83,6 Pb, 0,02 Ag), свинца (86–87 Pb, 0,4–2,8 Zn, 0,04–0,12 Ag), серебра (50–67 Ag, 0,1–5,3 Pb, 0,04–0,2 Zn), а при t ~1200 °С, Р = 6,5·10–3 мм рт. ст. – концентраты свинца (91–97 Pb, 0,6–1,7 Zn, 0,01–1,2 Ag) и серебра (92 Ag, 1,4 Pb, 0,1 Zn). Показано, что увеличение глубины вакуума в системе более 0,1 мм рт. ст. не приводит к существенным изменениям показателей процесса вакуумной дистилляции серебристой пены. Количественная возгонка цинка происходит при температуре не более 800 °С в течение 1 ч. Об окончании процесса свидетельствует скачок давления в системе до Р = 1,5÷2,0 мм рт. ст. Ликвация СП с получением чернового свинца (~42 % от исходного количества Pb) и серебристой пены ликвированной (СПЛ) состава, %: 76,39 Pb, 16,56 Zn, 6,254 Ag, возможна в течение 2 ч в атмосфере инертного газа (Ar) при t = 700±10 °С без вакуума. Температура процесса слива свинца составляет 380±10 °С. Количественная возгонка свинца и цинка из СПЛ оптимальна (>99 %) при t £ 1000 °С в течение 12 ч. Одновременно из нее же извлекается ~20 % серебра от исходного количества в СП. Определены значения скорости возгона цинка (800 °С), свинца и серебра (1000 °С), которые составили (расчет/опыт) v·10–4, г/(см2·с): 19,13/24,05 Zn, 6,25/8,6 Pb, 0,0068/0,0065 Ag. Полученные значения v могут быть использованы при проектировании оборудования для вакуумной дистилляции серебристой пены.

 

 

Об авторах

А. А. Королев
АО «Уралэлектромедь»
Россия

гл. инженер 



С. А. Краюхин
АО «Уралэлектромедь»
Россия

канд. техн. наук, начальник Исследовательского центра 



Г. И. Мальцев
АО «Уралэлектромедь»
Россия

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



Е. С. Филатов
АО «Уралэлектромедь»
Россия

докт. техн. наук, ст. науч. сотр., вед. специалист Исследовательского центра 



Список литературы

1. Erez B.-Y., V. Yitzhak, 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. Int. Biodeter.Biodegradat. 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 metallurgical lead 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-papers 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 multi-crystalline silicon photovoltaic system in China. Appl. Energy. 2017. Vol. 185. No. 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: Physicochem. Eng. Aspects. 2016. Vol. 497. P. 344—351.

10. Jamali-Zghal N., Lacarrière B., Le Corre O. Metallurgical recycling processes: Sustainability ratios and environmental performance assessment. Resourc. Conservat. Re-cycl. 2015. Vol. 97. P. 66—75.

11. Asavavisithchai S., Preuksarattanawut T., Nisaratana-porn E. Microstructure and compressive properties of open-cell silver foams with different pore architectures. Proc. Mater. Sci. 2014. Vol. 4. P. 51—55.

12. Li Z.-K., Bi S.-J., Li J.-W. Distal Pb-Zn-Ag veins associated with the world-class Donggou porphyry Mo deposit, southern North China craton. Ore Geology Rev. 2017. Vol. 82. P. 232—251.

13. Hsuan T.-C., Lin K.-L. Microstructural evolution of ε-AgZn3 and η-Zn phases in Sn—8,5 Zn—0,5 Ag—0,01 Al—0,1 Ga solder during aging treatment. J. Alloys and Compounds. 2009. Vol. 469. No. 1-2. P. 350—356.

14. Gain A. K., Chan Y. C., Sharif A. Effect of small Sn—3.5Ag—0.5Cu additions on the structure and properties of Sn—9Zn solder in ball grid array packages. Microelectr. Eng. 2009. Vol. 86. No. 11. P. 2347—2353.

15. Gutierrez-Perez V.H., Cruz-Ramirez A., Vargas-Ramirez M. Silver removal from molten lead through zinc powder injection. Trans. Nonferr. Met. Soc. China. 2014. Vol. 24. No. 2. P. 544—552.

16. Kong X., Yang B., Xiong H. Thermodynamics of removing impurities from crude lead by vacuum distillation refining. Trans. Nonferr. Met. Soc. China. 2014. Vol. 24. No. 6. P. 1946—1950.

17. Wang Z., Harris R. Prediction of the thermodynamic properties of Pb—Zn—Ag from binary data. In: Proc. Int. Symp. on Primary and Secondary Lead Processing (Ha-lifax. Nova Scotia, 20—24 Aug. 1989). A volume in Proceedings of Metallurgical Society of Canadian Institute of Mining and Metallurgy. 1989. P. 239—251.

18. Дьяков В.Е. Разработка и испытание вакуумного аппарата разделения свинцово-оловянных отходов сплавов // Междунар. науч.-иссл. журн. 2016. № 3 (45). Ч. 2 (29). С. 11—14; Dyakov V.E. Razrabotka i ispytanie vakuumnogo apparata razdelenija svincovo-olovjannykh othodov splavov [Development and testing of the vacuum apparatus separation of lead-tin alloys waste]. Mezhdunarodnyj nauchno-issledovatel’skij zhurnal. 2016. No. 3 (45). Pt. 2 (29). P. 11—14.

19. Nan C., Yang H.W., Yang B. Experimental and modeling vapor-liquid equilibria: Separation of Bi from Sn by vacuum distillation. Vacuum. 2017. Vol. 135. P. 109—114.

20. Кеменов В.Н., Нестеров С.Б. Вакуумная техника и технология: Учеб. пос. для вузов. М.: Издательство МЭИ, 2002; Kemenov V.N., Nesterov S.B. Vakuumnaya tehnika i tehnologiya [Vacuum technique and technology]. Moscow: Izdatel’stvo MJeI, 2002.

21. Иванов В.Е., Папиров И.И., Тихинский Г.Ф. Чистые и сверхчистые металлы. М.: Металлургия, 1965; Ivanov V.E., Papirov I.I., Tihinskij G.F. Chistye i sverhchistye metally [Pure and ultrapure metals]. Moscow: Metallurgiya, 1965.

22. Самарин А.М. Вакуумная металлургия. М.: Металлургиздат, 1962; Samarin A.M. Vakuumnaja me-tallurgiya [Vacuum metallurgy]. Moscow: Metallurgizdat, 1962.

23. Kong X., Yang B., Xiong H. Removal of impurities from crude lead with high impurities by vacuum distillation and its analysis. Vacuum. 2014. Vol. 105. P. 17—20.

24. Roth A. Physico—chemical phenomena in vacuum techniques. Vacuum Technol. 1990. P. 149—199.

25. He Z., Dai Y. The behavior of parkes’ process of zinc crusts in vacuum distillation. J. Kunming Inst. Technol. 1989. Vol. 14. No. 1. P. 35—40.

26. Манохин А.И. Процессы цветной металлургии при низких давлениях. М.: Наука, 1983; Manohin A.I. Processy tsvetnoj metallurgii pri nizkikh davleniyakh [Processes of nonferrous metallurgy at low pressures]. Mos-cow: Nauka, 1983.


Для цитирования:


Королев А.А., Краюхин С.А., Мальцев Г.И., Филатов Е.С. ПЕРЕРАБОТКА CЕРЕБРИСТОЙ ПЕНЫ ВАКУУМНОЙ ДИСТИЛЛЯЦИЕЙ. Izvestiya vuzov. Tsvetnaya metallurgiya. 2017;(4):21-29. https://doi.org/10.17073/0021-3438-2017-4-21-29

For citation:


Korolev A.A., Krayukhin S.A., Maltsev G.I., Filatov E.S. SILVER CRUST PROCESSING BY VACUUM. Izvestiya Vuzov Tsvetnaya Metallurgiya (Proceedings of Higher Schools Nonferrous Metallurgy. 2017;(4):21-29. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0021-3438-2017-4-21-29

Просмотров: 193


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