Характеристика предприятия

На предприятии “Укрсплав” процесс переработка отработанного вторичного свинцового сырья к готовой продукции занимает определенные затраты. 

Предприятие по переработки вторичного сырья работает по следующим основным технологиям: разделение аккумуляторного лома (аккумуляторы автомобильные, в большинстве случаев , в виде целых аккумуляторных батарей ), цех по подготовки шихты , шахтные и коротко барабанные печи, печи рафинирования и легирования , разливочный конвейер.

Весь приобретенный лом цветных металлов поступает в шихтовый участок, где проходит первичную переработку и сортировку. Деятельность этого участка позволяет обеспечивать наиболее полное извлечение ценных компонентов в готовую продукцию. Поступившее на предприятие сырье после сортировки на сортировочных столах проходит дополнительную переработку с применением современного оборудования.

 Тщательная подготовка сырья квалифицированными специалистами, с применением современного оборудования позволяет обеспечить необходимые условия труда рабочим и повысить эффективность производства. После первичной обработки металл, по крупности , отправляется на переплавку в шахтные и коротко барабанные печи.

На “Укрсплав” плавка вторичного свинцового сырья, особенно разделанного аккумуляторного лома, на барабанных вращающихся печах. Этот способ является более интенсивным и управляемым по сравнению, с отражательной и шахтной плавками. Это можно объяснить более полным контактом между компонентами шихты и стенками печи при вращении барабанной печи, повышенной температурой в печи за счет подогрева дутья и, как следствие этого полное протекание реакции восстановления и взаимодействия компонентов шихты . Все это создает условия для более высокого прямого извлечения свинца и сурьмы в сплав.

Процесс плавки вторичного свинцового сырья в барабанных печах аналогичен процессу содовой электроплавки, но отличается от него интенсивным тепло- и массообменном в ванне, благодаря вращению печи. Это определяется более высокое извлечение свинца в черновой свинец (95 ÷97%) и меньшие энергетические затраты по сравнению с электроплавкой.

6

Печи изготовлены из листовой стали и футерованы хромомагнезитом или высокоглинозёмистым кирпичом; отапливаются жидким или газообразным топливом.

Получаемый тем или иным методом черновой свинец должен подвергаться рафинированию, то есть очистке от целого ряда примесей, основными из которых являются: медь, висмут, олово, мышьяк, сурьма, серебро, кадмий. Начальной стадией рафинирования является очистка от меди (обезмеживание). Первым этапом обезмеживания является ликвационный процесс, основанный на том, что медь мало растворяется в свинце при низких температурах.

Оставшаяся после ликвации медь удаляется с помощью серы. Процесс основан на взаимодействии растворенной в свинце меди с серой с образованием сульфида Cu2S. В качестве альтернативы сере предложен цинк. Медь, образуя химическое соединение с цинком, легко извлекается в виде съемов. Оставшийся цинк довольно легко удаляется последующим щелочным рафинированием.

Висмут является трудноудаляемой примесью, так как является элементом, самым близким по ряду физико-химических свойств к свинцу. В основу процесса обезвисмучивания положены реакции образования тугоплавких химических соединений в системе свинец — висмут — кальций — магний — сурьма.

Рафинирование от висмута проводят в две стадии. На первой стадии висмут удаляется кальцием и магнием. Вторая стадия (тонкое обезвисмучивание) производится кальцием, магнием и сурьмой.

Рафинирование свинца от олова, мышьяка и сурьмы называют смягчением, поскольку эти примеси в свинце делают его твердым. Примеси As, Sn и Sb имеют большее сродство к кислороду, чем свинец, а их оксиды нерастворимы в жидком свинце. Это позволяет применить для удаления олова, мышьяка и сурьмы окислительное рафинирование.

Технология окислительного рафинирования сводится к нагреву свинца до температуры 750-800°С с продувкой расплава воздухом. Конечное содержание примесей в свинце зависит от продолжительности процесса, условий окисления и перемешивания. Однако при продувке расплава воздухом происходит окисление не только примесей, но и свинца.

Более предпочтительным к настоящему времени следует считать щелочной метод, поскольку он имеет неоспоримые преимущества перед окислительным.

7

Метод щелочного рафинирования заключается в том, что через слой расплавленных солей (смеси едкого натра и поваренной соли) пропускают жидкий

свинец в присутствии окислителя (натриевой селитры). Процесс рафинирования осуществляется при температуре 420÷450°С.

К недостаткам щелочного рафинирования следует отнести высокую стоимость реагентов и сложность гидрометаллургической схемы переработки плавов.

Максимальное содержание серебра в свинце или свинцово-сурьмяном сплаве, получаемом переработкой аккумуляторного лома, соответствует его содержанию в исходном свинце. В ряде случаев в состав сплавов для отливки положительных токоотводов вводится серебро. В этом случае появляется необходимость рафинирования свинцовых сплавов от серебра. Процесс рафинирования основан на способности серебра образовывать с цинком интерметаллические соединения с высокой температурой плавления и меньшей плотностью, чем у свинца.

Поскольку операция обессеребрения связана с введением в расплав цинка, возникает необходимость обесцинкования свинца. Однако, если рафинирование свинца или свинцового сплава от меди осуществляется с помощью цинка, процесс обезмеживания может быть совмещен с обессеребрением.

Рафинирование чернового свинца может быть осуществлено не только пирометаллургическим способом, но и электролизом. Свинец, подлежащий рафинированию, расплавляется в котле и далее разливается в аноды в виде пластин. Очень важным при электролитическом рафинировании свинца является выбор состава электролита. В настоящее время в основном применяется кремнефтористоводородный или борфтористоводородный электролиты.

Некоторые фирмы перед электролитическим рафинированием свинца проводят обезмеживание и щелочное рафинирование, что позволяет получать более чистый свинец.

Сравнивая электролитический метод рафинирования с пирометаллургическими, следует отметить его основное преимущество при рафинировании свинца с большим числом примесей, так как он позволяет в одну стадию вывести большинство из них в богатый полупродукт (шлам).

Существенным недостатком является его длительность, большие капитальные затраты, высокая токсичность электролита.

8

Экономическая целесообразность при выборе тот или иного метода рафинирования чернового свинца или свинцового сплава определяется объемом переработки, степенью загрязнения свинца, стоимостью энергоносителей и реагентов.

После рафинирования свинец поступает на разливочный конвейер, где его разливаю на чушки массой от 30 до 40 кг.