Актуальность работы обусловлена необходимостью создания экологически безопасной, высокопроизводительной и экономичной комплексной технологии вакуумной дистилляции по переработке свинецсодержащих промпродуктов и отходов, в частности сплава, полученного при восстановлении силикатного шлака от плавки медеэлектролитного шлама (SPA) с целью получения товарных моноэлементных концентратов сурьмы, свинца и серебра. Выполнены лабораторные исследования по переработке сплава SPA и расчеты равновесных

more »

... ых диаграмм (VLE -vapor liquid equilibrium) «температура-состав» (Т-х) для анализа поведения бинарных сплавов Sb-Pb и Pb-Ag в процессе переработки, предварительного выбора температуры и давления системы, оценки эффективности разделения компонентов в следующих условиях: Т = 900÷2100 К, Р = 1÷133 Па, τ = 8÷16 ч. Изучено влияние температуры и давления в системе, продолжительности возгонки на полноту извлечения и степень разделения сурьмы, свинца и серебра из сплава SPA. При построении равновесных фазовых диаграмм VLE расчет коэффициентов активности компонентов бинарных сплавов выполнен с помощью объемной модели молекулярного взаимодействия (MIVM -мolecular interaction volume model). Получена информация о влиянии температуры и глубины вакуума на степень возгонки и разделения металлов из Sb-Pb-и Pb-Ag-композиций различного состава. Рассчитаны давления насыщенного пара для Sb (р * = 273,664÷67436,9 Па), Pb (0,149÷485,9 Па) и Ag (5,054•10 -5 ÷6,558 Па) при Т = 1073÷1773 К. Показано, что высокие значения отношения давлений (р * Sb /р * Pb = 1832,98÷ ÷138,79, р * Pb /р * Ag = 2948,16÷74,09) и коэффициента разделения (lgβ Sb = 2,099÷3,33 и lgβ Pb = 1,813÷3,944) создают теоретические предпосылки для селективного выделения этих металлов вакуумной дистилляцией, когда последовательно сурьма и свинец обогащаются в газовой фазе (β Sb > 1, β Pb > 1), а серебро -в жидкой. Установлено, что мольная доля трудновозгоняемых свинца/серебра в газовой фазе у Pb /у Ag = (1,55÷982)•10 -3 /(36÷772)•10 -3 увеличивается с ростом температуры 894÷1601/1399÷2099 К, давления 1,33÷133 Па и содержания металла в сплаве х Pb /х Ag = 0,9÷0,9999/0,9÷0,99. С использованием MIVM рассчитаны коэффициенты активности сурьмы γ Sb = 0,832÷0,999, свинца γ Pb = 0,474÷1,0 и серебра γ Ag = 0,331÷0,999 для Sb/Pb-и Pb/Ag-сплавов состава 0,1÷0,9/0,9÷0,1 в исследованном температурном диапазоне. Практическая значимость выявленных зависимостей количества и состава продуктов возгонки полиметаллических сплавов от указанных параметров процесса обусловлена разработкой принципиальной технологии переработки сплава SPA вакуумной дистилляцией.