31.4 Расчет обессеребривания свинца

После возвращения практически всего металлического свинца, увлеченного щелочными плавами, можно принять, что на обессеребривание поступает весь свинец без учета потерь:

312,65•[1,0–(0,0147+0,004+0,0004)]=306,7 т/сут.

Содержание РЬ в нем 97,41/[1,0–(0,0147+0,004+0,0004)]=99,31%.

Процесс обессеребривания свинца заключается в том, что в свинец, содержащий золото и серебро, вмешивают металлический цинк. Цинк растворяется в расплаве и вступает во взаимодействие с золотом и серебром, образуя нерастворимые в свинце химические соединения, более тугоплавкие и более легкие, чем свинец. Всплывшие соединения увлекают с собой значительное количество свинца. Пена удаляется с поверхности ванны и направляется на дальнейшую переработку. Принимаем для расчета схему обессеребривания свинца, указанную на рис. 10. В результате обессеребривания получают богатую серебром пену, бедную окисленную пену и обессеребренный (насыщенный цинком) свинец. Принимаем по заводским данным содержание цинка в свинце равным 0,6%, выход бедной пены 1,0% от количества свинца и содержание в ней 10 кг/т Ag. Количество бедной пены 306,7•0,01=3,07 т/сут; в ней серебра 3,07•10=30,7 кг.

Бедная окисленная пена является оборотным материалом и возвращается в шахтную плавку, где серебро из бедной пены снова извлекается в черновой свинец. Часто, однако, эту пену используют как оборот внутри рафинировочного цеха, задавая ее на следующие операции обессеребривания.

Таким образом, в богатую пену переходит серебра из 1 т свинца 2,5–0,01•10=2,4 кг, или 2,4•306,7=736 кг/сут.

Свинец

Вмешивание оборотной пены, съем бедной пены

Бедная пена Свинец Цинк

В шахтную плавку Вмешивание цинка, съем богатой пены

Богатая пена Свинец

На электротермическую Охлаждение и съем оборотной пены

переработку

Обессеребренный Оборотная

свинец пена

Рис. 10 Технологическая схема обессеребривания свинца

Расход цинка на обессеребривание свинца можно рассчитывать по формуле, предложенной М.Ф. Лоскутовым и В.М. Андреевым:

Zn•(6,0+Ag:r)•1,075 кг/т,

где Ag – содержание серебра, кг/т;

r – отношение Ag:Zn в богатой пене, зависящее от содержания серебра в свинце, определяем по рис. 11 (в нашем случае г=0,33);

1,075 – коэффициент, учитывающий потери цинка с бедной пеной. Zn•(6,0+2,5/0,33)•1,075=14,59 кг/т, или 14,59•306,7•0,001=4,47 т/сут.

Ag-Zrr

500 1000 1500 2000 2500

Содержание серебра в свинце, г/т

Рис. 11 Зависимость отношения Ag:Zn в богатой пене от содержания серебра в свинце

Принимаем содержание серебра в богатой пене 8%. Тогда содержание цинка в богатой пене будет 8/0,33=24,24%, а выход богатой пены 2,4/0,08=30 кг/т, или 30•306,7•0,01=9,2 т/сут.

Количество цинка в богатой пене равно 30•0,2424=7,27 кг, или 7,27•306,7•0,001=2,23 т/сут.

Содержание Zn в обессеребренном свинце можно принять равным 0,6%. Его масса равна 306,7•0,0061,80 т. Количество Zn в бедной пене (по разности) равно 4,47–(1,80+2,23)=0,44 т, или 0,44/3,07•100=14,3%. Содержание Рb в бедной пене (по разности и без учета потерь) 100–(1,0+14,3)=84,7%, или 3,07•0,847=2,60т.

Принимаем извлечение цинка из пены при ее переработке 95%. Будет

возвращено цинка в процесс 7,27•0,95=6,91 кг, или 2,23•0,95=2,12 т/сут.

Свинец после обессеребривания подвергают вакуумному обезцинкованию в процессе которого будет извлечено 85% Zn, что составляет 6•0,85=5,1 кг/т, или, при выходе обессеребренного свинца ~98% от исходного, 0,001•5,1•306,7•0,98=1,53 т/сут.

Таким образом, расход цинка на обессеребривание свинца составит 14,59–(6,91+5,1•1•0,98)=2,63 кг/т, или 4,57–(2,12+1,53)=0,82 т/сут.

Содержание свинца в богатой пене принимаем 64,5%, или 9,2•0,645=5,94 т.

Так как на обессеребривание свинца поступает цинк, полученный от переработки богатой пены и от обесцинкования свинца, материальный баланс обессеребривания приводится после расчета упомянутых операций.