Исследование процесса извлечения компонентов медных сплавов из меднолитейных шлаков и разработка технологии их переработки методом индукционной плавки

• Автор: Шаньгин, Евгений Андреевич
• Шифр специальности: 05.16.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 115 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Образование меднолитейных шлаков
1.2 Анализ методов переработки меднолитейных шлаков
1.2.1 Механическая переработка шлаков
1.2.2 Гидрометаллургическая переработка шлаков
1.2.3 Пирометаллургическая переработка шлаков
1.2.3.1 Шахтная плавка вторичного сырья
1.2.3.2 Электротермическая переработка шлаков
1.3 Восстановление шлаковых расплавов
1.3.1 Общие сведения о процессах твердофазного
восстановления
1.3.2 Взаимодействие жидкого шлака и твердого углерода
1.4 Краткие выводы и задачи исследования
2 МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Объект исследования
2.2 Методика проведения лабораторных плавок
2.3 Методика расчета компонентов шихты для восстановительных плавок
2.4 Методика проведения промышленных экспериментов
2.4.1 Методика плавок шлака оловянных бронз
2.4.2 Методика плавок латунного шлака
2.5 Методика проведения химических анализов
2.6 Методика обработки экспериментальных данных
2.6.1 Методика статистической обработки
экспериментальных данных
2.6.2 Методика обработки результатов исследования

3 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ МЕДНОЛИТЕЙНЫХ ШЛАКОВ В ИНДУКЦИОННОЙ ПЕЧИ ЗЛ Выбор компонентов плавки
3.2 Обоснование температурных режимов проведения плавки
4 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ИЗВЛЕЧЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ МЕДНЫХ СПЛАВОВ ИЗ БРОНЗОВЫХ ШЛАКОВ
4.1 Экспериментальная оценка влияния технологических факторов на эффективность разделительных плавок бронзового шлака
4.2 Экспериментальная оценка влияния технологических факторов на эффективность восстановительных плавок бронзового шлака
4-3 Исследование закономерностей восстановления
компонентов бронзы Бр05С25 из оксидной составляющей бронзового шлака
4.4 Исследование закономерностей восстановления меди из окиси меди
5 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ИЗВЛЕЧЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ МЕДНЫХ СПЛАВОВ ИЗ ШЛАКОВ ЛАТУНИ
5.1 Экспериментальная оценка влияния технологических факторов на эффективность разделительных плавок латунного шлака
5.2 Экспериментальная оценка влияния технологических факторов на эффективность восстановительных плавок латунного шлака

6 ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННОЕ ОПРОБОВАНИЕ МЕТОДА ПИРОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ МЕДНОЛИТЕЙНЫХ ШЛАКОВ И ВНЕДРЕНИЕ В ПРОИЗВОДСТВО ТЕХНОЛОГИИ РАЗДЕЛИТЕЛЬНОВОССТАНОВИТЕЛЬНОЙ ПЛАВКИ
6.1 Переработка латунных шлаков
6.2 Переработка латунной пыли
6.3 Переработка бронзовых шлаков
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Приложение А
Приложение Б

трехвалентного железа (фаялита) и закиси меди - компонентов жидких синтетических шлаков. В фаялит было добавлено 12 % Ре304. Шлак, содержавший закись меди, имел следующий состав: 11,5 % ВаО (по массе), 29,9 % (по массе) 8Ю2, 35,1 % (по массе) Па20, 23,5 % (по массе) Си20. Высокотемпературные плавки проводили в корундовых тиглях, которые были установлены в герметичные контейнеры из жароупорной стали. На поверхность шлака накладывали графитовый диск массой 0,7 г. После нагревания контейнера в нем устанавливалось определенное давление. По окончании опыта контейнер вместе с тиглем закаливали в проточной воде, а продукты плавки подвергали химическому анализу. Специальные контрольные опыты позволили установить, что выдержка расплава без твердого восстановления в атмосфере очищенного аргона 1,0 ат в течение
1,5 ч уменьшает содержание магнетита в шлаке с 11,3 до 8,64 %. В данном случае атмосфера очищенного аргона, содержавшего незначительное количество кислорода была восстановительной по отношению к исходному расплаву: При такой же выдержке расплава под разрежением 0,5 ат, содержание магнетита снизилось до 6,76 %. Снижение внешнего давления, естественно, повышает упругость диссоциации магнетита, растворенного в шлаке.
Так же, как и в работе [58], снижение внешнего давления ускорило
процесс углетермического восстановления компонентов шлаковых
расплавов, причем если при отсутствии твердого углерода снижение
давления способствовало разложению магнетита, то при углетермическом
восстановлении расплава более ярко проявлялся эффект снижения
скорости реакции регенерации окиси углерода на угле в результате срыва
газовой пленки. Наоборот, повышение давления сверх атмосферного в
случае восстановления закиси меди ускоряло реакцию в первый период,
когда процесс протекал в кинетическом режиме. По мере восстановления
закиси меди режим восстановительного процесса изменился. В слое,
прилегавшем к графитовому диску, концентрация меди снизилась до 2