| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2090638
СПОСІБ ПЕРЕРОБКИ ВІДХОДІВ, що містять благородні метали
Ім'я винахідника: Єрмаков А.В .; Сівков М.М .; Никифоров С.В .; Мазалецкій А.Г .; Горбатова Л.Д .; Дмитрієв В.А .; Матюхін П.А .; Афанасьєв О.Ю.
Ім'я патентовласника: Акціонерне товариство відкритого типу "Єкатеринбурзький завод з обробки кольорових металів"
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1995.06.14
Використання: стосується пірометалургійних способів переробки золото і серебросодержащих відходів. Сутність: спосіб включає плавку вихідного матеріалу з додаванням мідного компонента в кількості, що забезпечує підвищення парціального тиску пари, що випаровуються шкідливих домішок над розплавом, вакуумирование розплаву при тиску 10 -1 - 10 -2 мм рт.ст. і витримку при температурі 1100-1200 o C з перемішуванням протягом 20-30 хв. Процес проводять в захисній атмосфері. Спосіб дозволяє підвищити ступінь очищення розплаву благородних металів від шкідливих домішок, скоротити тривалість циклу переробки і не вимагає істотних економічних витрат.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до галузі металургії благородних металів, зокрема до пірометаллургічним способам переробки золото і серебросодержащих відходів, зокрема відходів ювелірних сплавів різних технологій виготовлення. Дана сировина має значні домішки за елементами, пов'язаних з технологією пайки, переважно кадмій, а й цинк, свинець, вісмут і сурму. Зазначені домішки в значній мірі знижують фізико-хімічні та механічні властивості сплавів, що унеможливлює їх використання для виготовлення ювелірних виробів без попереднього очищення вихідної сировини від домішок.
Відомий класичний афінаж благородних металів повне розчинення, роздільне осадження з розчинів, плавка чистих металів, а потім виплавка металу [1] Спосіб дозволяє отримати кондиційні по домішках сплави, але вимагає істотних економічних витрат і тривалого циклу переробки до 3-х місяців. Крім того, розчинення благородних металів здійснюється в кислотах з високою концентрацією, що робить спосіб екологічно брудним і вимагає спеціального апаратурного оформлення.
Відомі способи рафінування та очищення сплавів кольорових і благородних металів.
Відомий спосіб рафінування рідких металів і сплавів [2] Спосіб включає рафінування рідких металів шляхом електровакуумної обробки розплаву. Попередня обробка розплаву електричним струмом руйнує іонні зв'язку активних окислів і іонізує вільні атоми кисню, що при створенні вакууму над розплавом сприяє видаленню з розплаву неметалічних включень.
Відомий спосіб вакуумної обробки алюмінієвих сплавів [3] З метою підвищення ступеня очищення сплаву від домішок, зокрема цинку, сплав нагрівають до температури 850 900 o C, вакуумируют і барботируют інертним газом.
Однак вищевказані способи не можуть бути з достатньою ефективністю використані для очищення благородних металів, так як, виходячи з властивостей основних і домішкових компонентів сплаву, відомі режими не забезпечують необхідної якості готового продукту.
За технічною суттю більш близьким до пропонованого об'єкту винаходу є спосіб очищення срібла [4] Спосіб відноситься до галузі металургії благородних металів і включає очищення срібла від домішок, таких як залізо, магній, мідь, свинець, марганець, кремній, алюміній і нікель, шляхом розплавлення вихідного матеріалу при температурі 1000 o C і вакуумуванні при тиску 5 · 10 -2 10 -3 Т в присутності хлориду срібла. Зміст домішок при цьому знижується на 1 3 порядки.
Однак зазначений режим очищення забезпечує видалення з розплаву тільки вищенаведених елементів і не забезпечує достатньої глибини очищення від інших домішок, а такий елемент, як кадмій, який є найбільш шкідливим і трудноудаляємиє домішковим включенням в сплавах благородних металів, за відомою технологією взагалі не видаляється.
Завданням, на вирішення якої було спрямовано пропоноване винахід, є забезпечення можливості переробки відходів благородних металів з високою ефективністю за рахунок скорочення тривалості циклу переробки, підвищення ступеня їх очищення від домішок і отримання готового продукту високої якості.
Поставлена задача досягається тим, що в способі переробки відходів, що містять благородні метали, шляхом очищення від домішок, що включає плавку і вакуумирование, відповідно до винаходу плавку ведуть з додаванням мідного компонента в кількості, що забезпечує підвищення парціального тиску пари, що випаровуються шкідливих домішок над розплавом, при цьому масове співвідношення переробляються відходів, що містять благородні метали, і додається мідного компонента підтримують рівним 1 (0,21 0,60), потім розплав вакуумируют при тиску 10 -1 10 -2 мм рт.ст. і витримують при температурі 1100 1200 o C з перемішуванням протягом 20 30 хв. Процес здійснюють в захисній атмосфері.
Зазначені ознаки, що характеризують пропонований режим переробки, є суттєвими і в сукупності забезпечують високу якість одержуваного сплаву благородних металів для виготовлення ювелірних виробів.
Додавання в розплав мідного компонента дозволяє підвищити термодинамічну активність елементів-домішок, зокрема кадмію, що сприяє їх інтенсивному випаровуванню і відокремлення від благородних металів. Це досягається за рахунок зростання парціального тиску парів домішкових елементів, яке під впливом високої температури буде перевищувати залишковий тиск в системі, завдяки зміні співвідношення між силами тяжіння атомів в розплаві. Кількість додається мідного компонента до розплаву в співвідношенні 1 (0,21 0,60) є оптимальним, так як при збільшенні витрати міді не виходить сплаву, відповідного ГОСТу за змістом благородних металів (за рахунок разубоживания), а при зменшенні знижується активність випаровування домішкових елементів через зниження відносини коефіцієнтів активностей домішок і благородних металів.
Використання при обробці прийому вакуумирования розплаву забезпечує прискорення і повноту протікання в ньому фізико-хімічних процесів, що призводить до значного скорочення тривалості процесу і підвищенню чистоти одержуваного продукту.
Вибір параметрів способу очищення золото і серебросодержащих відходів обґрунтовується наступним. При накладенні вакууму величиною менше 10 -1 мм рт. ст. знижується швидкість випаровування домішок і збільшується тривалість процесу; величина вакууму більше 10 -2 мм рт.ст. недоцільна, так як при цьому швидкість видалення домішок суттєво не зростає, але виникає необхідність у використанні більш дорогого устаткування, що знижує ефективність способу. Тривалість ізотермічної витримки розплаву в заявляється інтервалі температур забезпечує найбільш високий ступінь очищення його від домішок. При збільшенні температури розплаву понад 1200 o C збільшується парціальний тиск парів домішкових елементів, особливо кадмію, і, отже, їх випаровуваність. У той же час збільшується випаровуваність основного компонента розплаву срібла, що призводить до втрат його з возгон. Нижня межа температурі 1100 o C диктується необхідністю отримання розплаву матеріалу, що переробляється. Витримка розплаву з перемішуванням в заявляється інтервалі температур забезпечує якомога більшу ступінь відновлення поверхні випаровування і зменшує лимитирующее диффузионное гальмування процесу, що сприяє збільшенню швидкості сублімації домішок і веде до підвищення якості готового продукту. При цьому тривалість витримки менше 20 хв знижує ступінь видалення домішок, збільшення тривалості витримки більше 30 хв не призводить до збільшення ступеня очищення внаслідок настання динамічної рівноваги в системі. Істотною умовою є проведення процесу в захисній атмосфері з метою запобігання окислення додається мідного компонента і насичення розплаву газоподібними домішками.
Спосіб здійснювали наступним чином. Відходи та брухт дорогоцінних металів у кількості 20 кг, що містять золото і срібло і забруднені домішками, кадмій 0,3, цинк 0,02, свинець 0,008, сурма 0,007, вісмут 0,009 завантажували в графито-шамотовий тигель, додавали мідний компонент і розплавляли під захистом бутан-пропану. Як мідного компонента використовували металеву мідь, мідну стружку, мідний порошок. Розплав вакуумировали і витримували при інтенсивному перемішуванні. Склади вихідного розплаву, вміст домішок в процесі переробки визначали методами рентгено-фазового, емісійного спектрального та хімічного аналізів. Результати очищення від домішок при різних параметрах представлені в табл.1, 2. Для отримання порівняльних даних одну і ту ж партію вихідного матеріалу піддавали переробці в оптимальних умовах заявляється способом і існуючим (табл.3).
Результати випробувань показали, що пропонований спосіб забезпечує більш високу ступінь очищення розплаву від домішок. Отримано високоякісний кондиційний сплав благородних металів для ювелірних виробів. Пропонований спосіб порівняно з відомими не вимагає істотних економічних витрат, значно скорочує тривалість циклу переробки.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Спосіб переробки відходів, що містять благородні метали, що включає очищення відходів від домішок шляхом плавки і вакуумування отриманого розплаву, що відрізняється тим, що плавку ведуть в захисній атмосфері з додаванням мідного компонента при підтримці масового співвідношення відходів і мідного компонента 1 0,21 0,60 при підвищенні парціального тиску пари, що випаровуються домішок над розплавом, а вакуумирование проводять при 10 -1 - 10 -2 мм рт. ст. з витримкою розплаву при 1100 1200 o С і перемішуванні протягом 20 30 хв.
Версія для друку
Дата публікації 14.03.2007гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.