Журнал СФУ. Техника и технологии / Электролитическая переработка Pb-Bi- сплава

Полный текст (.pdf)
Номер
Журнал СФУ. Техника и технологии. 2021 14 (8)
Авторы
Королев, А. А.; Сергейченко, С. В.; Мальцев, Г. И.; Воинков, Р. С.; Тимофеев, К. Л.
Контактная информация
Королев, А. А.: Акционерное общество «Уралэлектромедь» Российская Федерация, Верхняя Пышма; Сергейченко, С. В.: Акционерное общество «Уралэлектромедь» Российская Федерация, Верхняя Пышма; Мальцев, Г. И.: Акционерное общество «Уралэлектромедь» Российская Федерация, Верхняя Пышма; Воинков, Р. С.: Акционерное общество «Уралэлектромедь» Российская Федерация, Верхняя Пышма; Тимофеев, К. Л.: Технический университет УГМК Российская Федерация, Верхняя Пышма
Ключевые слова
свинец; висмут; рафинирование; анодный продукт; слиток; электролиз; первая стадия; вторая стадия; lead; bismuth; refining; anode product; ingot; electrolysis; first stage; second stage
Аннотация

Металлический висмут главным образом производится как побочный продукт при получении свинца, вольфрама, меди, серебра, золота, олова и цинка. Из свинцовых, медных и других концентратов получают ~90 % всего добываемого висмута. Основной источник висмута ‒ свинцовые концентраты, получаемые при переработке свинцовых, а также свинцово-цинковых и других полиметаллических руд. При переработке этих концентратов висмут почти полностью попадает в свинец черновой, из которого удаляется при его рафинировании. Наиболее распространенные технологии для восстановления висмута из свинцовых слитков ‒ процесс Kroll-Betterton и электролитический процесс Betts. При электролизе Bi–Pb-сплава установлено выделение трех продуктов – анодного и катодного сплавов, а также солевого плава. Подтверждена сложность пироэлектрометаллургической переработки бедного по висмуту сплава с получением висмута чернового в одну стадию, что обусловливает необходимость использования двух стадий электролиза. На I стадии электролиза выделен анодный продукт‑1 (17,3–48,5 % от исходного Pb-Bi-сплава) состава,%: 16,6–48,4 Bi; 51,4–83,2 Pb; операционное извлечение,%: 92,2–96,6 Bi; 9,8–44,4 Pb; основные фазы Bi0,3Pb0,7 и Bi0,95Pb0,05. В анодном продукте достигается шестикратное обогащение по висмуту. На II стадии электролиза ранее выделенного анодного продукта состава,%: 26,7 Bi; 73,1 Pb; 0,13 Cu; 0,08 Zn, получен анодный продукт‑2 (28,1 % от обогащенного Pb-Bi- сплава) состава,%: 93,6 Bi; 4,1 Pb; 0,086 Ag; 0,0066 As; 0,006 Sb; 0,0013 Cu; 0,001 Sn; 0,0014 Zn; стадиальное извлечение,%: 98,6 Bi; 1,6 Pb; основная фаза Bi0,95Pb0,05. В результате пироэлектрометаллургической переработки Pb-Bi сплава (~10 % Bi) с анодной поляризацией в две стадии получен анодный продукт (8,7 % от исходного сплава) состава,%: ≥ 93,6 Bi; 4,1 Pb; извлечение из исходного сплава,%: 93,0 Bi; 0,4 Pb. Рекомендованы для пироэлектрометаллургической переработки в две стадии Pb-Bi- сплава следующие режимы: температура процесса 550–600 ºС; анодная плотность тока: на первой стадии – 0,5 А/см2; на второй стадии 0,2–0,3 А/см2; катодная плотность тока: на первой стадии 1,5 А/см2; на второй стадии 1,0 А/см2; рабочее напряжение на ванне: на первой стадии 8–12 В; на второй стадии 5–8 В; состав электролита на обеих стадиях,%: 7 NaCl; 35 KCl; 18 PbCl2; 40 ZnCl2; количество электролита, выводимого на переработку: на первой стадии – 10 % от массы Pb-Bi- сплава после щелочной обработки; на второй стадии – 10 % от массы анодного продукта первой стадии

Страницы
930–941
DOI
10.17516/1999-494X-0362
Статья в архиве электронных ресурсов СФУ
https://elib.sfu-kras.ru/handle/2311/145046

Лицензия Creative Commons Эта работа лицензируется по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License (CC BY-NC 4.0).