RU2419660C1 - Способ разделения металлов из отходов легкоплавких сплавов электролизом - Google Patents
Способ разделения металлов из отходов легкоплавких сплавов электролизом Download PDFInfo
- Publication number
- RU2419660C1 RU2419660C1 RU2010102909A RU2010102909A RU2419660C1 RU 2419660 C1 RU2419660 C1 RU 2419660C1 RU 2010102909 A RU2010102909 A RU 2010102909A RU 2010102909 A RU2010102909 A RU 2010102909A RU 2419660 C1 RU2419660 C1 RU 2419660C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrolysis
- metals
- electrolyte
- alloys
- alloy
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к металлургии цветных металлов и может быть использовано в технологии переработки отходов легкоплавких сплавов. Способ разделения металлов из отходов легкоплавких сплавов включает электролиз путем анодного растворения металлов отходов сплавов в расплаве электролита, содержащего хлорид цинка и хлориды натрия и калия, с разделением катода и анода пористой диафрагмой, пропитанной электролитом. Электролиз ведут через пакет диафрагм, взятых в количестве, не менее количества металлов - компонентов в сплаве. После анодного растворения проводят поочередное снятие металлов - компонентов сплавов в виде сплавов-концентратов с каждой диафрагмы. Электролиз ведут через пакет диафрагм из слоев пористой кварцевой ткани, пропитанной расплавом электролита состава, вес.%: хлористого калия - 15-20, хлористого натрия - 10-15, остальное - хлористый цинк. Техническим результатом изобретения является получение отдельных черновых металлов-компонентов сплава. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.
Description
Изобретение относится к металлургии цветных металлов и может быть использовано в технологии переработки легкоплавких отходов сплавов.
Известен промышленный способ электролиза, позволяющий рафинировать индий и перерабатывать его отходы в расплаве хлористого цинка, содержащем хлористый индий и 3-10% хлорида аммония [1].
Недостаток - высокий расход электролита и высокие затраты на его приготовление.
В качестве прототипа принят известный способ рафинирования легкоплавких металлов [2], включающий электролиз рафинируемого металла через тонкий диэлектрик между анодом и катодом. Жидкие катод и анод, кроме диафрагмы из тонкой плотной кварцевой ткани, разделены дополнительно еще пористым диэлектриком. Способ эффективен для очистки металлов от небольших количеств примесей.
Недостатком является то, что при использовании его для разделения низкосортных коллективных отходов сплавов происходит разделение на два коллективных сплава, которые требуют в свою очередь снова разделять на два компонента и так повторяется многократно, раздельной их переработкой до получения индивидуальных металлов. В этом способе, как и при обычном электролизе, при переработке многокомпонентных отходов металлов электролизом получают катодный металл из смеси электроотрицательных металлов и анодный остаток более электроположительных металлов. Каждый из них рафинируют от примесей, получая неметаллические промпродукты, требующие отдельной переработки и восстановления до металла-основы. Каждый основной металл (например, висмут, свинец, олово, индий) рафинируют электролизом от небольших количеств примесей.
Недостатки известного способа устранены в предлагаемом способе, согласно которому электролиз ведут через несколько (более двух, в зависимости от количества компонентов) диафрагм, пропитанных электролитом.
Технический результат изобретения - снижение затрат на разделение металлов из многокомпонентных металлических отходов.
Он достигается тем, что электролиз ведут через пакет более двух диафрагм из пористого диэлектрика, пропитанного электролитом, с последующим отделением катодных металлов между слоями диафрагмы.
Это позволяет концентрировать сразу несколько компонентов в индивидуальные сплавы, богатые одним металлом.
Существенный признак заявляемого способа еще в том, что электролиз ведут через пакет диафрагм, взятых в количестве не менее количества основных металлов компонентов в сплаве последующим поочередным раздельным снятием металлов-компонентов сплавов в виде сплавов-концентратов с каждой диафрагмы.
Существенный признак заявляемого способа также в том, что электролиз ведут через пакет диафрагм из слоев пористой кварцевой ткани, пропитанной расплавом электролита следующего состава, вес.%: хлористого калия - 15-20, хлористого натрия - 10-15; остальное - хлористый цинк.
Процесс электролиза ведут через пленки электролита с разделением катода от анода пакетом не меньше, чем количество компонентов в сплаве диафрагм из пористого диэлектрика, например, кварцевой ткани марки КТ-11с8/3ТО толщиной около 0,1-0,5 мм, собранных свободно между собой и пропитанных электролитом из расплава хлористого цинка с добавлением, вес.% хлористого калия - 15-20; хлористого натрия - 10-15.
Осуществление способа поясняется схемой на чертеже.
Исходный сплав отходов (1) в анодной ванне (2) расплавляют при 220-300°С на электроплите. Поверхность расплава покрывают слоем электролита (3) из расплава солей (например, расплава, вес.%: хлористого цинка - 70, хлористого калия - 18, хлористого натрия - 12 с температурой плавления 203°С). На поверхность расплава устанавливают цилиндрическую полость (4) с дном (5) из пористой термостойкой кварцевой ткани, например марки КТ-11с8/3ТО. Полость (4) заполнена послойно пакетом диафрагм (6) из такой же кварцевой ткани, пропитанной электролитом из указанного расплава солей. Толщина ткани 0,12 мм, а толщина пленки электролита 0,13 мм. Количество диафрагм (6) более двух, предпочтительно больше, чем количества компонентов в сплаве. Сверху пакета диафрагм, пропитанных электролитом, накладывают металлический диск-катод (7) с токоподводом к отрицательному полюсу постоянного тока. По окончании задаваемой длительности прохождения постоянного тока напряжением 30-50 В и силой тока 6-9 А. С каждой диафрагмы поочередно снимают катодный металл, группируют по номеру расстояния от анода и анализу металла на каждой диафрагме.
Пример конкретного выполнения способа.
Пример: Навеску 100 г сплава, содержащего, вес.%: Bi - 29,2; Sn - 33; Pb - 32; Cd - 3,8; In - 1,8; Sb - 0,2 загружают в анодную ванну, расплавляют и поддерживают температуру 240°С. На поверхность погружают катодный цилиндр с герметичным дном из кварцевой пористой ткани внутри с пакетом диафрагм из кварцевой ткани марки КТ-11 с8/3ТО, пропитанной электролитом состава, вес.%: хлористого цинка - 70, хлористого калия - 18, хлористого натрия - 12. Верхняя диафрагма в полости цилиндра покрыта металлическим катодом с токоподводом к отрицательному контакту постоянного тока. Включают постоянный ток силой 6,9 А напряжением 31 В и ведут электролиз в течение 5,3 часов.
Катодный цилиндр поднимают и сливают катодный металл из полостей между диафрагмами.
Получают концентраты металлов состава, показанного в таблице 1.
| Таблица 1 | |||||||
| Анализ продуктов примера осуществления способа. | |||||||
| вес, г | Содержание, вес % | ||||||
| № диафрагмы со стороны катода | Bi | Sb | Pb | Sn | In | Cd | |
| 1 | 3,0 | 0,01 | 0,00 | 0,1 | 1,0 | 1,0 | 97,9 |
| 2 | 3,1 | 0,01 | 0,00 | 0,1 | 33,9 | 51,0 | 15,0 |
| 3 | 9,3 | 0,02 | 0,00 | 0,2 | 95,1 | 1,2 | 3,5 |
| 4 | 10,6 | 0,05 | 0,00 | 2,0 | 97,5 | 0,2 | 0,3 |
| 5 | 11,3 | 0,1 | 0,00 | 20,0 | 79,8 | 0,1 | 0,1 |
| 6 | 10,6 | 0,1 | 0,00 | 80,0 | 19,7 | 0,1 | 0,04 |
| 7 | 10,5 | 0,2 | 0,00 | 95,0 | 4,8 | 0,04 | 0,03 |
| 8 | 8,5 | 1,8 | 0,03 | 94,2 | 4,0 | 0,02 | 0,02 |
| 9 | 2,8 | 7,9 | 0,1 | 90,0 | 2,0 | 0,01 | 0,02 |
| 10 (сторона анода) | 1,1 | 55,0 | 16,0 | 28,0 | 1,0 | 0,01 | 0,01 |
| Состав анодного остатка | 29,1 | 96,7 | 0,1 | 0,6 | 2,4 | 0,1 | 0,1 |
| Состав исходного сплава | 100 | 29,2 | 0,2 | 32 | 33 | 1,8 | 3,8 |
Таблица 2 показывает, что электролиз через пакет из 10 диафрагм позволило разделить 6 металлов на отдельные сплавы-концентраты, пригодные для рафинирования. Предлагаемый способ позволяет из металлических отходов сложного состава за одну операцию получить отдельные черновые металлы,
| Таблица 2 | |||
| Полученные продукты | |||
| № диафрагм | продукт | содержание основного, % | извлечение основного металла, % |
| 1 | Кадмий | 97,9 | 77,0 |
| 2 | Индий | 51,0 | 88,5 |
| 3…5 | Олово | 89-93 | 85,4 |
| 6…9 | Свинец | 66-73 | 90,7 |
| 9 | Сурьма | 16,0 | 87,8 |
| Анод | Висмут | 96,7 | 96,5 |
Литература
1. Авт.св. № 531380. - Заявка № 1519707, - Сутурин С.Н., Никитина В.Д., Дьяков В.Е., Семенов А.Е., и др. - Способ электролитического рафинирования индия. - От 25.05.70 - М.кл. С25с 3/00
2. Прототип № 1776093, М.кл. С25С 3/34. - Омельчук А.А., Мелехин В.Т. Зарубицкий О.Г., Горбач В.Н., и др. - Способ рафинирования легкоплавких металлов. Оп. 10.04.1995.
Claims (2)
1. Способ разделения металлов из отходов легкоплавких сплавов электролизом путем анодного растворения металлов отходов сплавов в расплаве электролита, содержащего хлорид цинка и хлориды натрия и калия, с разделением катода и анода пористой диафрагмой, пропитанной электролитом, отличающийся тем, что электролиз ведут через пакет диафрагм, взятых в количестве не менее количества металлов - компонентов в сплаве, с последующим поочередным раздельным снятием металлов - компонентов сплавов в виде сплавов-концентратов с каждой диафрагмы.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что электролиз ведут через пакет диафрагм из слоев пористой кварцевой ткани, пропитанной расплавом электролита состава, вес.%: хлористого калия 15-20, хлористого натрия 10-15, хлористый цинк остальное.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010102909A RU2419660C1 (ru) | 2010-01-28 | 2010-01-28 | Способ разделения металлов из отходов легкоплавких сплавов электролизом |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010102909A RU2419660C1 (ru) | 2010-01-28 | 2010-01-28 | Способ разделения металлов из отходов легкоплавких сплавов электролизом |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2419660C1 true RU2419660C1 (ru) | 2011-05-27 |
Family
ID=44734876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010102909A RU2419660C1 (ru) | 2010-01-28 | 2010-01-28 | Способ разделения металлов из отходов легкоплавких сплавов электролизом |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2419660C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2578279C2 (ru) * | 2013-07-05 | 2016-03-27 | Кабусики Кайся Тосиба | Способ разделения и извлечения металлов и система для разделения и извлечения металлов |
| RU2727365C2 (ru) * | 2019-11-18 | 2020-07-21 | Виталий Евгеньевич Дьяков | Электролизер для разделения легкоплавких сплавов электролизом в расплаве солей |
-
2010
- 2010-01-28 RU RU2010102909A patent/RU2419660C1/ru active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2578279C2 (ru) * | 2013-07-05 | 2016-03-27 | Кабусики Кайся Тосиба | Способ разделения и извлечения металлов и система для разделения и извлечения металлов |
| RU2727365C2 (ru) * | 2019-11-18 | 2020-07-21 | Виталий Евгеньевич Дьяков | Электролизер для разделения легкоплавких сплавов электролизом в расплаве солей |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2734856A (en) | Electrolytic method for refining titanium metal | |
| KR102004920B1 (ko) | 액체금속 음극을 이용한 금속 제련 방법 | |
| RU2419660C1 (ru) | Способ разделения металлов из отходов легкоплавких сплавов электролизом | |
| CN102560534A (zh) | 铜的电解精炼方法 | |
| JP3838716B2 (ja) | ビスマスの精製方法 | |
| JPS5942079B2 (ja) | アルミニウムの精製方法 | |
| RU2400548C1 (ru) | Способ извлечения индия из отходов сплавов, электролит для извлечения индия из отходов сплавов и аппарат для осуществления способа | |
| US4026776A (en) | Method for producing high purity lead | |
| FR2391291A1 (fr) | Production de metal par electrolyse dans un bain de sels fondus | |
| RU2423557C2 (ru) | Способ получения высоко- и нанодисперсного порошка металлов или сплавов | |
| US2119936A (en) | Method of recovering pure copper from scrap and residues | |
| RU2490375C2 (ru) | Электролизер для извлечения индия из индийсодержащего расплава в виде конденсата из вакуумной печи | |
| RU2512724C2 (ru) | Электролизер для разделения легкоплавких сплавов электролизом в расплаве солей на селективные концентраты | |
| JP3838743B2 (ja) | 高純度カドミウムの製造方法 | |
| RU2487199C2 (ru) | Способ электролитического получения свинца | |
| US2507096A (en) | Process for the electrolytic refining or lead or lead alloys containing bismuth | |
| US2436010A (en) | Process for recovering metallic tin and antimony-tin alloy from sb-snas bearing materials | |
| SU624487A1 (ru) | Электролит дл переработки легкоплавкихметаллов | |
| RU2522920C1 (ru) | Электролизер для тонкослойного электролитического рафинирования металлического свинца | |
| SU510857A1 (ru) | Способ извлечени благородных металлов из серебристого свинца | |
| RU2258091C1 (ru) | Способ извлечения серебра из отходов | |
| JPH0213032B2 (ru) | ||
| RU1840853C (ru) | Способ электролитического рафинирования благородных металлов | |
| UA56428A (ru) | Способ разделения оловянно-железных сплавов электролизом хлоридных расплавов | |
| JP7515880B2 (ja) | 鉄スクラップ中のトランプエレメントの電気化学的分離方法 |