195708. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés ólomtartalmú hulladékok feldolgozására
1 195 70S A találmány eljárás fémólom kinyerésére, illetve ólom eltávolítására hidrometallurgiái iszapokból és metallurgiai hulladékokból, valamint berendezés az eljárás foganatosítására. ” A metallurgiai eljárásokból visszamaradó ólomtartalmú hulladékok feldolgozására változatos módszereket alkalmaznak. A 78 061 számú portugáliai szabadalmi leírás ércek pörkölési maradványainak és szulfátozott melléktermékeinek feldolgozását ismerteti, e maradványok nemesfém- és ólomtartalmának kinyerésére kloridos lecsapást, ezt követően pedig cementálást javasol. A termék minősége 99 t% Pb. A 8 308 847 számú dél-afrikai köztársaságbeli szabadalmi leírás szerint az érc cinktartalmát híg kénsavval extrahálják, az ezüst-szulfát- és ólomtartalmú maradványt klót id oldattal kezelik, és a kapott klorid csapadékot tekintik termeknek. A 886 496 számú belgiumi szabadalmi leírás az ólom- és ezüsttartalmú maradványok forró CaCl2 + HC1 oldattal végzett kezelését úja le. A kloridokat tartalmazó oldatot forrón szűrik és cementálják, végül leválasztják a fúgzóoldat szennyezőit és visszajáratják a kalcium-kloridot. A 3 772 003 számú ameriaki egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint az ólom, ezüst- és cinktartalnuí ércből zagyot készítenek, azt elektrolízisnek vetik alá savYcikisleget tartalmazó réz-haloid oldatban. Az anódtérben Visszamaradó zagyból az ezüstöt szelektív oldással, az óímot lúggal vonják ki. Az ércek és lúgzási maradványok feldolgozására vonatkozó fenti leírások elsősorban a fémszulfátok és fémkloridok eltérő olvadékonysági viszonyait hasznosítják. Nagyon jellemző ebből a szempontból a 8 308 847 számú dél-afrikai köztársaságbeli szabadalmi leírás, mely szerint először szulfát csapadékot, majd ennek kezelésével klorid csapadékot kell készíteni. A 3 772 003 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint először klorid készül a nyersanyag ólomtartalmából, s ebből folytatódik a kinyerés. A 886 496 számú belgiumi szabadalmi leírás csak forró és tömény oldatokban létező ólom-kloro-komplexek oldékonyságára épül. Az eljárás csak /hidr/oxidok és karbonátok feldolgozására lehet alkalmas, mivel nem tartalmaz CaS04 elválasztására és Ca2+ pótlására irányuló lépést. A 78 061 számú portugáliai szabadalmi leírás szerbit is csapadék készül a csapadékból. A klorid-zagyból cementált ólom minősége csak kohófémnek felel meg. Az elhasznált vagy selejt akkumulátorok feldolgozását főként kohászati úton végzik. A nedves eljárások jelentős része a tűzi út egyik hátrányának, a kén-dioxid emissziónak a kiküszöbölésére irányul. A mód szerekül tálában ólom-karbonáttá alakítják az iszap ólom-szulfát tartalmát. A Revere Smelting például ammónium-karbonáttá lúgozza az iszapot, és a kapott ólom-karbonátot tű-_ zi úton redukálja /Melin, A.: Present state of the refining of battery scrap. Metall, Feb. 1977. 31/2/, 133-138/. Az iszap tisztán hidrometallurgiái feldolgozásának módszere leggyakrabban az alkáli-hidroxidos lúgzás. Ilyet alkalmaz a 156 726 számú lengyelországi szabadalmi leírás, mely nát ium-liidroxidos oldással mintegy 70 g/1 ólomkoncentrációt ér el, az oldatból elektrolízissel nyeri ki az ólmot. A lúgzóoldat 40 t%-os (10 mól/1.) A legismertebb hidrornetaUargiai eljárás a svájci un. Plombrec-technológia /2 718 462 számú német szövetségi köztársaságbeli és 1 535 025 számú nagy—britarmiai szabadalmi leírások/. Ez aprított, szeparálatlan akkumulátort dolgoz fel 8-12 mól/1 /3Z-48 t %/ Na OH oldattal, adalékként polihidroxi- vagy poliamino-vegyületeket 2 használ /cukor, melasz, borkősav, trietanolanvin stb./. Az oldatból elektrolízissel nyeri az ólmot. A keletkező szulfátot az elektrolízis után betömcnyítéssel választja el. Az iszap szeparálását gravitációs módon végzi. Külön feltünteti azt a lehetőséget, hogy a lúgzást és az elektrolízist együtt, egy kádban, elválasztott anód- és katódtérrel /azaz oldó és termelő térrel/ végezze. A felsorolt irodalmi helyek számos kérdést nyitva hagynak, illetve nem nyújtanak kielégítő megoldást. Mindenekelőtt indokolatlan az egész akkumulátor aprítása is lúgzásra vitele. Ez még abban az esetben sem indokolt, ha a lúgzást összekapcsolják az elektrolízissel. Ha a lúgzás és elektrolízis külön lépésben történik, az akkumulátor fém és műanyag alkatrészeit ballasztként kell végigvinni a folyamaton. Az ezzel kapcsolatos gépészeti és energetikai hátrányok kézenfekvők. Ha a lúgzást és az elektrolízist egyszerre végzik, nehéz a megfelelő elválasztó elem kiválasztása /az anódteret és benne a lúgzandó akku-törmelcket kell elválasztani a katódtcrtőI/. A finom pórusú elválasztó elein meggátolja ugyan az iszap apró szemcséinek vándorlását, viszont nagy a hidrodinamikai és elektromos ellenállása. A szulfát eltávolítását célzó utólagos betöményítésnek vagy az egész lúgzóoldatot, vagy az egcsz elektrolitot vetik alá, itt is nagy a művelethez vitt anyag mennyisége. A gravitációs szűrés lassú és nem elég hatékony, akár külön lépésben, akár a lúgzással együtt végzik. Célunk hidrometallurgiái iszapok és metallurgiai hulladékok — akkumulátor-hulladékokból elkülönített iszap, CuPbZn koncentrátumok hidrometallurgiái kezelése után visszamaradó iszap, kohászati salakok, szállóporok stb.— ólomtartalmának kinyerésére illetve eltávolítására alkalmas eljárás és berendezés kidolgozása, mellyel az ólom kinyerhető, illetve eltávolítható azokból a nyersanyagokból, amelyekben oxid, hidroxid, karbonát, szulfát vagy dioxid alakban van jelen, és mellyel a lúgzás/ok/ ból, szeparálás/ok/ból, elektrolízisből, a retúrlúgjavításából és visszajáratásából, valamint a nátrium-szulfát kinyeréséből álló lépések során a fenti hiányosságok pótolhatók, illetve elkerülhetők. A találmány eljárás és berendezés az ólmot oxid, dioxid, hidroxid, karbonát vagy szulfát,esetleg kevés fémólom formájában tartalmazó nyersanyagok, például hidrometallurgiai iszapok, kohászati salakok,, szállóporok, fémes és műanyag alkatrészeiktől különválasztott akkumulátoriszap / a továbbiakban: nyersanyag/ ólomtartalmának fémólom formájában való kinyerésére, cukoradalékos, 5—10 mól/1 nátrium-hidroxidot tartalmazó, 40 — 90°C hőmérsékletű lúgzóoldattal végzett lúgzással és elektrolízissel, melynél a lúgzóoidat 5-15 t% cukrot és 0,5—6 t% bétáin adalékot tartalmaz, és ólom-szulfát tartalmú anyagok feldolgozása esetében nátrium-szulfátra telített. A lúgzás során keletkező nátrium-szulfátot és oldási maradékot a lúgzást követően szűréssel,, ülepítéssel vagy centrifugálással leválasztjuk, az oldatot az ólom kinyerésére elektrolízisnek vetjük alá, a keletkező szivacsos ólmot a katódról folyamatosan leválasztjuk és az oldatból eltávolítjuk. Az oldási maradékból a nátrium-szulfátot vízzel kioldjuk, az oldatot bepároljuk, és a nátrium-szulfátot átkristályosítjuk. Az elektrolízis foganatosítására szolgáló berendezés műanyag vagy elektromosan szigetelő anyaggal bevont acél elektrolizáló kád anód- és katódlemezekkel. A katódlemezek két oldalán elektromosan szigetelő anyagból készült rácsos, zsalus vagy perforált katódkotró lemezek vannak. A katódkotró lemezek vagy a katódok fel-le 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
