Термодинамический анализ и физико-химические исследования перспективных систем и процессов при переработке вторичного свинцового сырья и рафинировании свинца

• Автор: Бочагина, Елена Викторовна
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 142 с. : ил.

Содержание.
Введение.

Глава 1. Общая характеристика вторичного свинцового сырья и методов его переработки

1.1. Виды вторичного свинцового сырья.

1.2. Технологические схемы переработки лома свинцовых аккумуляторов .

Глава 2. Десульфатацня активных масс лома свинцовых аккумуляторов . .

2.1. Физикохимические основы процесса десульфатации

2.2. Методы экспериментального исследования процессов десульфатации .

2.3. Характеристика исходной оксидносульфатной фракции .

2.4. Дссульфатация карбонатом натрия

2.5. Дссульфатация карбонатом калия.

2.6. Поведение десульфатированной массы при нагревании
Глава 3. Восстановление десульфатированной массы оксиднокарбонатного
3.1. Термодинамика процессов восстановления оксидов свинца при температуре до 0 С
3.2. Влияние различных факторов на механизм и кинетику восстановления оксидов свинца твердым углеродом.
3.3. Результаты экспериментального исследования процессов восстановления индивидуальных соединений свинца и оксиднокарбонатного кека.
Глава 4. Термодинамический анализ и экспериментальные исследования процессов рафинирования свинца
4.1. Термодинамический анализ взаимодействия натрия с висмутом, сурьмой и теллуром.
4.1.1. Взаимодействие натрия с висмутом.
4.1.2. Взаимодействие натрия с сурьмой.
4.1.3. Взаимодействие натрия с теллуром.
4.2. Термодинамический анализ взаимодействия кальция со свинцом,
висмутом и сурьмой
4.2.1. Взаимодействие кальция со свинцом
4.2.2. Взаимодействие кальция с висмутом
4.2.3. Взаимодействие кальция с сурьмой.
4.3. Термодинамический анализ взаимодействия в системе свинец висмут кальций
4.4. Термодинамическое описание жидких сплавов систем свинец натрий висмут и висмут натрий сурьма.
4.5. Применение алюминия при очистке чернового свинца от примеси сурьмы.
4.6. Глубокая очистка свинца от примесей анодной поляризацией в гидроксидном расплаве
Заключение.
Выводы.
Список литературы


После геополитических изменений года, в последние лет исследованиями в области теории и технологии производства свинца из вторичного сырья в России занимались преимущественно в Федеральном Научном Центре «Гинцветмет» (Москва), в Институтах Уральского Научного Центра РАН -Институте металлургии и Институте высокотемпературной электрохимии (Екатеринбург), на кафедре физической химии СПбГПУ совместно с проектно-технологическим предприятием «Эльта» (Санкт-Петербург). Технология утилизации лома свинцовых аккумуляторов и других видов вторичного свинцового сырья, предлагаемая СПбГПУ совместно с ООО «Эльта» базируется на лабораторных и крупнолабораторных исследованиях, техноэкономических оценках, проектно-конструкторских разработках. Технологическая схема включает разделку аккумуляторов на металлическую, оксидно-сульфатную и органическую фракции, дальнейшую раздельную их переработку с получением свинца высших марок. Центральными операциями являются удаление серы из оксидно-сульфатной фракции (десульфатация, обессеривание), восстановление оксидов свинца при относительно низких температурах (твердофазное восстановление), процессы рафинирования, выбор которых зависит от характера примесей и требуемой чистоты металла. В первой главе работы кратко рассмотрены основные технологические схемы, применяемые для утилизации вторичного сырья на предприятиях СССР -СНГ (Россия, Украина, Казахстан), отмечены их достоинства и недостатки, обоснована целесообразность разработки технологии, сочетающей экологическую безопасность, минимальное количество отходов, экономическую целесообразность. Во второй главе изложены физико-химические основы технологической операции, позволяющей полностью утилизировать серу, входящую в виде РЬБО* в оксидно-сульфатную фракцию лома свинцовых аккумуляторов. Даны рекомендации по проведению десульфатации с помощью карбонатов натрия и калия. Третья глава посвящена процессу восстановления соединений свинца, вхо-дящих в состав оксидно-карбонатного кека после десульфатации. В четвертой главе рассмотрены термодинамические аспекты процессов рафинирования свшща и описаны конкретные технологии. Апробация работы. Международной научно-технической конференции «Экологические проблемы и пути их решения в XXI веке: образование, наука, техника». С.- Петербург, октябрь г. Х-ом Кольском семинаре по электрохимии редких металлов. Апатиты, декабрь . IV Всероссийской научно-методической конференции. С. - Петербург, июнь г. Металлургические технологии и экология» (Метал-лургия - ). С. - Петербург, июнь г. VIII Всероссийской конференции «Фундаментальные исследования в технических университетах». С. - Петербург, июнь . Публикации. По материалам диссертации опубликовано в Журнале прикладной химии РАН в - г. Т. , № 5, С. С. 8 - 0, № 7, С. С. - ; . Т. , № 3, С. Т. , № . С. - . В журнале «Цветные металлы» одна статья: . С. - . Опубликованы тезисы всех докладов. В проведении отдельных исследований принимали участие сотрудники Производственно-научного проектно-технологического предприятия «Эльта» (Санкт-Петербург) генеральный директор к. З.И. Вайсгант и главный металлург к. М.Н. Хабачев. ГЛАВА 1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВТОРИЧНОГО СВИНЦОВОГО СЫРЬЯ И МЕТОДОВ ЕГО ПЕРЕРАБОТКИ. Виды вторичного свинцового сырья. Лом свинцовых аккумуляторов в среднем составляет - % вторичного свинецсодержащего сырья. Сведения о его фазовом и химическом составе имеются в различных работах и не всегда вполне согласуются между собой [9, , - ]. В таблицах 1-4 приведены сведения, заимствованные из монографии A. B. Тарасова с соавторами []. В таблице 1 содержатся данные о содержании отдельных компонентов в батареях с эбонитовыми и полипропиленовыми корпусами. Производство стартерных батарей с эбонитовыми корпусами со временем снижается (таблица 2) и эта тенденция сохраняется до настоящего времени. В таблицу 3 включены сведения о содержании и составе компонентов в новых свинцово-кислотных батареях с кислотой в корпусах из полипропилена. По мере работы аккумулятора может наблюдаться коррозия решеток, происходить другие изменения. Таблица 1. Содержание компонентов в новых батареях с электролитом. Активная масса . Кислота . Решетки . Перемычки и полюса 5. Сепараторы 2. Корпус . Всего: 0.