СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ СЕРЕБРОСОДЕРЖАЩИХ КОНЦЕНТРАТОВ

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ СЕРЕБРОСОДЕРЖАЩИХ КОНЦЕНТРАТОВ 


RU (11) 2162897 (13) C1

(51) 7 C22B11/02 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - прекратил действие, но может быть восстановлен 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 99125854/02 
(22) Дата подачи заявки: 1999.12.07 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1999.12.07 
(45) Опубликовано: 2001.02.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2114203 C1, 27.06.1998. ГРЕЙВЕР Т.Н. и др. Сокращение потерь серебра при плавке на золотосеребряный сплав. Цветные металлы. - 1977, N 6, с.5-7. МАСЛЕНИЦКИЙ И.Н. и др. Металлургия благородных металлов. - М.: Металлургия, 1987, с.274-280. GB 1601450 A1, 28.10.1981. JP 4-43967 B4, 20.07.1992. 
(71) Заявитель(и): Иркутский государственный технический университет 
(72) Автор(ы): Полонский С.Б.; Седых В.И.; Седых И.М. 
(73) Патентообладатель(и): Иркутский государственный технический университет 
Адрес для переписки: 664074, г.Иркутск, ул. Лермонтова 83, Иркутский государственный технический университет 

(54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ СЕРЕБРОСОДЕРЖАЩИХ КОНЦЕНТРАТОВ 

Изобретение касается извлечения благородных металлов из флотационных серебросодержащих концентратов. Серебросодержащий концентрат подвергают обжигу в окислительно-восстановительных условиях до соотношения в огарке сульфидной и сульфатной серы 1:2 - 1:3, после чего огарок шихтуют с кальцинированной содой и кальцитом и приготовленную шихту плавят на шлак состава, маc. %: SiO2 - 41,6-47,5; Na2O + K2O - 22,0-31,4; CaO + MgO - 21,1-36,4, при следующем соотношении компонентов шихты, мас.%: огарок - 43,8-50,2; кальцинированная сода - 22,5-33,4; кальцит - 16,4-33,6. Технический результат - снижение общего расхода флюсов за счет исключения из состава шихты флюорита и частичной замены дорогостоящей соды на кальцит. 2 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к металлургии, в частности к извлечению благородных металлов из флотационных серебросодержащих концентратов.

Известны способы переработки серебросодержащих концентратов в медном и свинцовом производстве. При этом они используются в качестве кислых флюсов при шахтной, отражательной или автогенной плавке медных и свинцовых концентратов. В процессе переработки благородные металлы коллектируются медным штейном или черновым свинцом и извлекаются в процессе их рафинирования (И.Н. Масленицкий и др. Металлургия благородных металлов. - М.: Металлургия, 1987, с. 274-280).

Недостатками этих способов являются большие транспортные расходы, связанные с доставкой концентратов на металлургические заводы, а также значительная стоимость переработки, вызванная многооперационностью медного и свинцового производства.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является способ извлечения благородных металлов из серебросодержащих концентратов (Патент РФ N 2114203 кл. C 22 B 11/02, опубл. 27.06.98, Бюл. N 18).

В соответствии с этим способом флотационный серебросодержащий концентрат подвергали обжигу в окислительно-восстановительных условиях до соотношения в огарке сульфидной серы к сульфатной от 1:2 до 1:3, а полученный огарок плавили в присутствии флюсов с получением чернового серебра.

К недостаткам способа следует отнести чрезвычайно высокий расход дорогостоящих флюсов - кальцинированной соды и флюоритового концентрата. Так, для получения легкоплавкого и жидкотекучего шлака к 100 весовым частям огарка необходимо добавить 120 весовых частей кальцинированной соды и 10 весовых частей флюоритового концентрата.

Изобретение направлено на снижение расхода дорогостоящих флюсов при плавке серебросодержащих концентратов за счет использования дешевых и доступных компонентов.

Поставленная задача достигается тем, что исходный серебросодержащий концентрат подвергают обжигу в окислительно-восстановительных условиях до соотношения в огарке сульфидной серы к сульфатной от 1:2 до 1:3. Плавку огарка с получением чернового серебра ведут на шлак состава, мас. %: SiO2 41,6 - 47,5; Na2O + K2O 22,0 - 31,4; CaO + MgO 21,1- 36,4, при следующем соотношении компонентов шихты, мас.%: огарок 43,8 - 50,2, кальцинированная сода 22,5 - 33,4, кальцит 16,4 - 33,6.

Плавка огарка на шлак вышеуказанного состава является отличием от прототипа и обуславливает соответствие заявляемого технического решения критерию "новизна".

Изобретательский уровень подтверждается следующим образом: особенность плавки богатых серебросодержащих концентратов заключается в том, что шлаки должны иметь низкую температуру плавления, незначительную вязкость и относительно небольшую плотность. Это связано с необходимостью свести к минимуму потери благородных металлов со шлаком и вследствие улетучивания. Флотационные серебросодержащие концентраты содержат не менее 55% SiO2, поэтому для получения легкоплавкого и жидкотекучего шлака огарок необходимо шихтовать с флюсами, в частности с кальцинированной содой. При плавке сода играет двоякую роль, она не только значительно снижает температуру плавления шихты, но и восстанавливает цветные металлы, в первую очередь свинец и медь, из сульфидов, что позволяет избежать штейнообразования. Фториды щелочных и щелочноземельных металлов являются эффективными разжижителями силикатных шлаков.

Известно, что жидкотекучие силикатные шлаки формируются в низкотемпературной области системы "SiO2 - Na2O - CaO". В металлургии шлаки на основе данной системы используются при рафинировании свинца, где их применение основано на свойстве легко возгонять цинк в газовую фазу при электротермическом способе переработки серебристой пены. При плавке благородных металлов определяющими являются иные свойства шлакового расплава - вязкость и плотность. Возможность частичной замены Na2O на CaO без изменения вязкости объясняется тем, что связь катионов щелочных металлов с анионами кислорода в силикатных расплавах так же, как и щелочноземельных носит преимущественно ионный характер. Близость ионных радиусов Na+ (0,098 нм) и Ca2+ (0,104 нм) позволяет катиону кальция свободно замещать катион натрия в пространственной структуре силикатного расплава без нарушения его гомогенности. Плотность щелочных силикатных расплавов в значительной степени зависит от содержания Na2O, так как высокая энергия ионизации натрия способствует деформации мостиковых связей Si-О-Si и формированию уплотненной структуры расплава. Замена Na2O на CaO "разрыхляет" структуру шлака и соответственно снижает его плотность.

Пример 1. Провели извлечение серебра и золота из технологической пробы серебросодержащего флотационного концентрата Дукатского ГОКа. Обжиг концентрата осуществляли в окислительно-восстановительном режиме при температуре 600oC. Соотношение между сульфидной и сульфатной серой в полученном огарке составляло 1:2,7. Химический состав серебросодержащего концентрата и огарка представлен в табл. 1. Огарок шихтовали с флюсами - кальцинированной содой и кальцитом в соотношениях, обеспечивающих получение легкоплавких шлаков.

Подготовленные навески шихты помещали в керамический тигель и плавили в шахтной электропечи при 1200oC. Время плавки составляло 120 мин, после чего тигли вынимали из печи и разливали расплав в металлические изложницы. После охлаждения королек чернового серебра отделяли от шлака механическим способом. Определение серебра и золота в продуктах плавки осуществлялось пробирным анализом.

В табл. 2 приведены примеры выполнения данного способа с получением шлаков с граничными содержаниями основных компонентов.

Данные табл. 2 приводят к выводу, что оптимальное соотношение в шлаке между пятью основными шлакообразующими оксидами составляет, мас.%: SiO2 41,6 - 47,5; Na2O + K2O 22,0 - 31,4; CaO + MgO 21,1 - 36,4. В этом случае извлечение серебра и золота составляет 97,5 - 98,4% и 97,3 - 98,4% соответственно.

Шлак, содержащий более 40% CaO + MgO и менее 20% Na2O + К2О, оказался вязким, что не позволило достаточно эффективно выделить благородные металлы в компактный королек. В остальных случаях извлечение благородных металлов в черновой сплав, содержащий 59,6 - 63,3 % Ag и 0,06 % Au, составило 93,3 - 96,2 % серебра и 95,1 - 97,4 % золота.

Пример 2 (по прототипу). Серебросодержащий концентрат подвергали окислительному обжигу до соотношения между сульфидной и сульфатной серой в получаемом огарке - 1 : 2,7. Огарок шихтовали с флюсами в соотношении, мас.%: огарок 43,5; кальцинированная сода 52,2; флюорит 4,3. Плавку шихты вели при температуре 1200oC в течение 2 ч. В результате эксперимента получен металлический королек и шлак.

По данным пробирного анализа извлечение серебра и золота в сплав составило 97,6 и 97,8% соответственно.

Применение предлагаемого способа при пирометаллургической переработке серебросодержащих концентратов Дукатского ГОКа позволяет, при неизменном извлечении благородных металлов, сократить количество вводимых в шихту плавки флюсов. При этом полностью исключается из состава шихты флюоритовый концентрат, а расход наиболее дорогостоящего компонента шихты - кальцинированной соды сокращается на 40 - 50%. Используемый взамен соды кальцит или известняк является доступным и относительно дешевым материалом. К тому же сокращение на 10-15% выхода шлака при плавке концентрата имеет экологический эффект. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ извлечения благородных металлов из серебросодержащих концентратов, включающий окислительно-восстановительный обжиг концентрата до соотношения в огарке сульфидной и сульфатной сер 1:2 - 1:3, приготовление шихты, содержащей огарок и кальцинированную соду, и плавку полученной шихты с получением сереброзолотосодержащего сплава и шлака, отличающийся тем, что в состав шихты дополнительно вводят кальцит и плавку ведут на шлак состава, мас. %: SiO2 - 41,6 - 47,5; Na2O + K2O - 22,0 - 31,4; CaO + MgO - 21,1 - 36,4, при следующем соотношении компонентов шихты, мас.%:

Огарок - 43,8 - 50,2

Кальцинирования сода - 22,5 - 33,4

Кальцит - 16,4 - 33,6


ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал
Устройства и способы извлечения цветных, редкоземельных и благородных металлов






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска: "и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+извлечение -золота".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "золото" будут найдены слова "золотой", "золотое" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("золото!").




Рейтинг@Mail.ru