Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Спосіб переробки відходів мідно-цинкових сплавів, що включає електрохімічне розчинення механічно подрібненого та знежиреного матеріалу, який відрізняється тим, що матеріал завантажують у титанові корзини і проводять електрохімічне розчинення в електроліті, який містить сульфат і сульфамат міді при їх співвідношенні 1:3.

Текст

Дивитися

Реферат: Спосіб переробки відходів мідно-цинкових сплавів включає електрохімічне розчинення механічно подрібненого та знежиреного матеріалу. Матеріал завантажують у титанові корзини і проводять електрохімічне розчинення в електроліті, який містить сульфат і сульфамат міді. UA 103256 U (54) СПОСІБ ПЕРЕРОБКИ ВІДХОДІВ МІДНО-ЦИНКОВИХ СПЛАВІВ UA 103256 U UA 103256 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до переробки мідно-цинкових сплавів, які не містить срібла, свинцю, олова, заліза, нікелю у значних кількостях. Запропоновано спосіб електрохімічної переробки відходів мідно-цинкових сплавів, який дозволяє провести розділення сплаву на окремі компоненти. Відомим способом переробки відходів мідно-цинкових сплавів є спосіб, заснований на переплавленні лому у шахтній печі [1]. Цинк у процесі плавки, яку проводять при 1200-1250 °C, частково окислюється і переходить в шлак або випаровується з поверхні розплаву та осаджується у вигляді оксиду в верхній частині печі. Оксиди цинку збирають та переробляють на метал. З одержаної чорнової міді відливають аноди, які піддають електрохімічному рафінуванню. Недоліками даного способу є використання дорогого обладнання для плавки, значні витрати енергоносіїв, необхідність забезпечення виробничої дільниці потужною системою вентиляції, велика кількість відходів виробництва. Іншим способом переробки мідно-цинкових сплавів є електрохімічний, заснований на анодному розчиненні сплаву у хлоридному електроліті [2]. При електролізі в електроліті, який містить, г/л: НСl-145, NaCl-240, CuCl-40-50, на катоді формується щільний осад міді з високим виходом за струмом. Цинк, який переходить у електроліт при розчинення сплаву, накопичується в електроліті. Перевагами даного способу переробки є простота обладнання, низькі витрати електроенергії на виділення міді, яка знаходиться в електроліті у одновалентному стані, висока електропровідність розчину, значна розчинність хлориду цинку. Водночас суттєвим недоліком способу є необхідність попереднього одержання CuCl, нестійкість розчинів цієї сполуки при контакті з атмосферою, що вимагає ізоляції поверхні електроліту у ванні, необхідність встановлення додаткового обладнання для одержання Сu2О, яким проводять корегування складу електроліту, значна корозійна агресивність хлоридних розчинів. Способом переробки мідно-цинкових сплавів, що вибраний за найближчий аналог, є електрохімічний, який базується на анодному розчиненні механічно подрібненого та знежиреного матеріалу в сульфатному електроліті [3] зі вмістом 150-250 г/л сульфату міді і 5070 г/л сульфатної кислоти. В результаті на катоді утворюється осад міді, а цинк накопичується у розчині. Перевагами способу є незначні витрати електроенергії на проведення електролізу і стабільність електроліту. Експлуатація ванни потребує періодичного введення в електроліт оксиду або основного карбонату міді для компенсації витрат іонів міді, а також сульфатної кислоти для підтримки необхідного рівня рН. Це є головним недоліком способу, оскільки обумовлює необхідність встановлення обладнання для одержання CuO або CuCO 3·Cu(OH)2, а також додаткових витрат хімічних реагентів для синтезу цих сполук. Крім того, можливість корегування електроліту обмежується розчинністю сульфату міді, яка залежить від загальної концентрації сульфат-іонів в електроліті. В основу корисної моделі поставлено задачу розробки способу переробки відходів мідноцинкових сплавів, який має забезпечити тривалий цикл роботи ванни з можливістю окремого виділення міді і цинку необхідної чистоти зі сплаву. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб переробки відходів мідно-цинкових сплавів, що полягає в електрохімічному розчиненні механічно подрібненого та знежиреного матеріалу, згідно з корисною моделлю, що матеріал завантажують у титанові корзини і проводять електрохімічне розчинення в електроліті, який містить сульфат і сульфамат міді при їх співвідношенні 1:3. Для реалізації способу механічно подрібнені відходи мідно-цинкових сплавів знежирюють у розчині NaOH з концентрацією лугу 50-100 г/л протягом 10-15 хвилин, промивають їх водопровідною водою, просушують та завантажують у титанові корзини. Заповнені титанові корзини розміщують у ванні електрохімічної переробки з електролітом, який містить сульфат і 2 сульфамат міді у співвідношенні 1:3. Анодна густина струму розчинення складає 1-2 А/дм . В результаті електролізу на катоді з титану або нержавіючої сталі при густині струму 1-2 2 А/дм виділяється осад міді, який періодичнознімають і промивають дистильованої водою. При експлуатації ванни спостерігається поступове погіршення якості мідного осаду, тому для одержання чистої міді необхідно знижувати катодну густину струму або піддавати отриману мідь додатковому електрохімічному рафінуванню у стандартному сульфатному електроліті. Корегування електроліту полягає в періодичному введенні у ванну кристалічного сульфату міді і концентрованого розчину сульфамату міді, який готують нейтралізацією сульфамінової кислоти основним карбонатом міді. Після закінчення терміну експлуатації ванни електроліт зливають. Відпрацьований електроліт фільтрують, а залишки міді видаляють з нього цементацією цинковим порошком. Мідний порошок промивають і направляють на рафінування. Одержаний змішаний розчин сульфату і сульфамату цинку піддають електролізу з метою одержання металевого цинку, частину якого витрачають на цементацію нових порції 1 UA 103256 U 5 10 15 відпрацьованого електроліту, а частину відправляють споживачу. Електроліз цинку проводять з використанням нерозчинних анодів і катодів з титану або нержавіючої сталі при густині струму 2 1-2 А/дм . Для корегування в електроліт періодично вводять гідроксид або основний карбонат цинку. Осад цинку знімають з катода і промивають дистильованою водою. Промивні води всіх стадій використовують для приготування електролітів або компенсації витрат на випаровування розчинів основних ванн. Запропонований спосіб дозволяє ефективно переробляти відходи мідно-цинкових сплавів з окремим виділенням міді і цинку, характеризується тривалим часом роботи електрохімічних ванн, дозволяє забезпечити замкнений цикл переробки з максимальним вилученням цільових продуктів зі вторинної сировини. Джерела інформації: 1. Цыганов А.С. Производство вторичных цветных металлов и сплавов / А.С. Цыганов // М.: Металлургиздат, 1961. - 301 с. 2. Федотьев Н.П. Прикладная электрохимия / Н.П. Федотьев, А.Ф. Алабышев, А.Л. Ротинян [и др.] // Л.: ГХИ, 1962. - 640 с. 3. Стендер В.В. Прикладная электрохимия / В.В. Стендер // Харьков.: Из-во ХГУ, 1961. - 542 с. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 Спосіб переробки відходів мідно-цинкових сплавів, що включає електрохімічне розчинення механічно подрібненого та знежиреного матеріалу, який відрізняється тим, що матеріал завантажують у титанові корзини і проводять електрохімічне розчинення в електроліті, який містить сульфат і сульфамат міді при їх співвідношенні 1:3. 25 Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

The method of recycling of copper-zinc alloys

Автори англійською

Pylypenko Oleksii Ivanovych, Budonnyi Anatolii Ivanovych, Sincheskul Oleksandr Leonidovych

Назва патенту російською

Способ переработки отходов медно-цинковых сплавов

Автори російською

Пилипенко Алексей Иванович, Буденный Анатолий Иванович, Синческул Александр Леонидович

МПК / Мітки

МПК: B82B 3/00, C22B 7/00

Мітки: спосіб, сплавів, мідно-цинкових, переробки, відходів

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/4-103256-sposib-pererobki-vidkhodiv-midno-cinkovikh-splaviv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб переробки відходів мідно-цинкових сплавів</a>

Подібні патенти