4.2Технологии переработки свинцового аккумуляторного лома

4.2.1Безотходная технология переработки свинцового аккумуляторного лома

В производстве свинца в настоящее время применяются исключительно пирометаллургические методы переработки как рудного, так и вторичного сырья, главным образом, восстановительная шахтная плавка. В шахтных печах как в России, таки за рубежом перерабатывается около 80% вторичного свинцового сырья (прежде всего аккумуляторного лома). Наряду с шахтной плавкой применяют плавку во вращающихся печах и электропечах.

Свинец входит в число десяти особо опасных загрязняющих окружающую среду металлов. Высокая летучесть и токсичность соединений свинца ведут к тому, что его пирометаллургическое производство по существу объединяет две технологические стадии: собственно, выплавку свинца и очистку газов. Последняя требует очень высоких затрат как на оборудование, так и на его эксплуатацию, поскольку на каждую тонну выплавленного свинца приходится очищать 30-40 тыс. м³ технологических газов.

Основные выбросы, загрязняющие атмосферу, составляют: пыль, свинец и окись серы. Пыль, образующаяся на свинцовых предприятиях, содержит большое количество возгонов свинца крупностью менее 1 мкм. Кроме того, образуется большое количество свинецсодержащих шлаков, переработка и утилизация которых представляет самостоятельную проблему.

Уже в ряде стран требования экологического характера ставит под сомнение целесообразность использования высокотемпературных технологий.

Повсеместное введение жестких санитарных норм на допустимое содержание свинца в газах и других продуктах, поступающих в окружающую среду, требует разработки альтернативных технологий.

В экономической ситуации сложившейся в России, представляется целесообразным создание малых и средних предприятий по переработке вторичного свинецсодержащего сырья, прежде всего аккумуляторного лома. Главные требования к технологии переработки - максимальная экологическая безопасность при минимальных капиталовложениях и энергозатратах.

Этим требованиям отвечает разработанная ООО "Эльта" безотходная технология переработки аккумуляторного лома с применением гидрометаллургических, электрохимических и низкотемпературных металлургических процессов (600-750⁰С).

Краткое описание технологического процесса

Переработка отработанных аккумуляторов по предлагаемой технологии включает следующие основные стадии:

• механизированную разделку аккумуляторов;

• незначительную переплавку (450⁰С) металлической фракции;

• гидрометаллургическую десульфатацию сульфатно-оксидной фракции аккумуляторного лома;

• низкотемпературную восстановительную плавку (до 750⁰С) карбонатного кека - продукта десульфатации;

• рафинирование чернового свинца с переработкой получаемых отходов. Процесс предусматривает получение металлической, сульфатно-оксидной и органической фракций и удаление на переработку отработанного электролита с использованием стандартного отечественного оборудования.

Технология переработки металлической фракции (полюса, перемычки) заключается в их переплавке при температурах не более 4000С и разливку получаемого свинцово-сурьмянистого сплава в чушки.

Этап гидрометаллургической десульфатации проводится с целью удаления серы из активных масс в водную фазу, что облегчает их последующую переработку. Дальнейшее получение из рабочего раствора серосодержащего товарного продукта сульфата натрия делает этот этап передела самоокупаемым.

Технологическая схема включает следующие основные операции:

• десульфатацию кальцинированной содой;

• нейтрализацию соды и отработанного электролита;

• очистку получаемого раствора сульфата натрия;

• получение сульфата натрия в виде кристаллического продукта. Технологическая схема переработки десульфатированной активной массы (карбонатного кека) включает следующие основные операции:

• шихтоподготовку (смешение с восстановителем);

• восстановительную плавку шихты при температуре не более 750⁰С;

• химическое рафинирование чернового свинца (смягчение);

• электрорафинирование свинца в расплаве гидроксида натрия при температуре не более 400⁰С.

• разливку марочного свинца в чушки;

• переработку отходов процесса рафинирования (сурьмянистых съемов).

Технология двухстадийного рафинирования чернового свинца является оригинальной разработкой, специально ориентированной на переработку вторичного свинца. На технологическую схему и конструкцию электролизного аппарата оформляется патент РФ.

В совокупности предлагаемая технологическая схема не имеет отходов и обеспечивает получение следующих товарных продуктов:

• свинец марки С₀, С₁ (для аккумуляторной и кабельной

промышленности);

• сурьмянистый свинец (для аккумуляторной и кабельной промышленности);

• сурьма металлическая (для аккумуляторной и кабельной промышленности);

• сульфат натрия, применяемый при производстве синтетических моющих средств;

• органические отходы, пригодные для использования в промышленном и дорожном строительстве;

• вторичной цветной лом (медь, латунь).