ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2165993
ШИХТА ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ ПЛАВКОЙ
Имя изобретателя: Сидоренко Юрий Александрович; Ефимов Валерий Николаевич; Москалев Анатолий Васильевич; Ельцин Сергей Иванович
Имя патентообладателя: Сидоренко Юрий Александрович; Ефимов Валерий Николаевич; Москалев Анатолий Васильевич; Ельцин Сергей Иванович
Адрес для переписки: 660025, г.Красноярск, ул. Вавилова, д.31, кв.44, Ефимову В.Н.
Дата начала действия патента: 1999.02.04
Изобретение относится к
металлургии благородных металлов и может
быть использовано при производстве
металлов платиновой группы, золота и
серебра. Предлагаемая шихта содержит оксид
кальция или промпродукты на основе оксида
кальция 5-15 мас.%, оборотный силикатный шлак
производства металлов платиновой группы
30-60 мас.%, пылевозгоны или водонерастворимые
остатки пылевозгонов - остальное. Шихта
позволяет уменьшить вынос пыли при плавке,
получить хрупкий целевой сплав, обеспечить
получение при плавке маловязких и
легкоплавких шлаков.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к
металлургии благородных металлов (БМ) и
может быть использовано при производстве
металлов платиновой группы (МПГ), золота и
серебра.
В производстве благородных
металлов образуются различные нецелевые
продукты и отходы, содержащие МПГ, серебро,
золото, в частности, такие как пылевозгоны
или водонерастворимые остатки
пылевозгонов (н.о. пылевозгонов), а также
оборотные и условно-отвальные шлаки.
Характерной особенностью пылевозгонов или
н.о. пылевозгонов является то, что их основа
представлена большим числом различных
неблагородных элементов и их соединений,
главным образом легколетучих (селен, свинец,
висмут и др.), хлоридом серебра, а также
сажистым углеродом, кремнеземом и другими
тугоплавкими оксидами.
Основу шлаков производства МПГ составляют
силикаты натрия, кальция, железа, магния и
других неблагородных металлов. Оборотные
шлаки содержат довольно много запутавшихся
в основе шлака корольков целевых сплавов
пирометаллургического обогащения,
состоящих из МПГ, золота, серебра, а также
меди, теллура, селена, сурьмы, висмута и др.
Оборотные шлаки подвергают обычно
обеднительному переплаву, получая при этом
обедненные условно-отвальные шлаки. Для
проведения обеднительного переплава
оборотных шлаков известны различные
составы шихт, дающих удовлетворительные
показатели извлечения благородных
металлов. Переработка же пылевозгонов или н.о.
пылевозгонов представляет значительно
большие трудности.
В общедоступной литературе не описаны
составы шихт для извлечения БМ из
пылевозгонов методом плавки. Указывается,
например, лишь то, что переработка отходов
может осуществляться пирометаллургическим
путем - плавкой шихты, содержащей в качестве
флюсов соду, буру, стекло и в некоторых
случаях уголь, а в качестве коллектора
благородных металлов применяют медь [Основы
металлургии. Т. 5. - М.: Металлургия, 1968, с. 316].
Для извлечения благородных металлов из
различных нерастворимых остатков,
образующихся в гидрометаллургических
переделах аффинажных производств, известна
шихта для плавки следующего состава [Сидоренко
Ю.А., Ефимов В. Н. - Цветные металлы, 1996, N 5, с.
75], %:
- оксид кальция - 10-13;
- силикатное стекло - 17-20;
- нерастворимые остатки (н.о.) - остальное.
Данная шихта наиболее близка к заявляемой и
принята за прототип.
К недостаткам прототипной шихты при
использовании ее для плавки пылевозгонов
или и.о. пылевозгонов, относятся;
- большой вынос пыли при плавке;
- получение в процессе плавки ковкого (пластичного)
целевого сплава, который не может быть
измельчен до порошкообразного состояния,
необходимого для его
гидрометаллургической переработки;
- не обеспечивается получение при плавке
маловязких и легкоплавких шлаков, что
приводит к повышенным остаточным
содержаниям благородных металлов в шлаках.
Техническим результатом данного
изобретения является устранение указанных
недостатков.
Этот результат достигается тем, что
предлагается шихта для извлечения
благородных металлов плавкой, содержащая
промпродукты и отходы производства
благородных металлов и материал,
содержащий оксид кальция, согласно
изобретению качестве промпродуктов и
отходов производства она содержит
пылевозгоны или водонерастворимые остатки
пылевозгонов, содержащие благородные
металлы, и оборотные силикатные шлаки
производства металлов платиновой группы, в
качестве материала, содержащего оксид
кальция, - оксид кальция или промпродукты на
основе оксида кальция, при следующем
соотношении компонентов, %:
Оксид кальция или промпродукты на основе
оксида кальция - 5-15
Оборотный силикатный шлак производства
металлов платиновой группы - 30-60
Пылевозгоны или водонерастворимые остатки
пылевозгонов - Остальное.
Силикатная основа оборотного шлака
способствует окомкованию влажной пыли при
сушке шихты и участвует в процессе
восстановления серебра из AgCl. Выплавляемые
из шлака корольки не только обладают
высокой хрупкостью сами, но способны
придать хрупкость и дополнительному
количеству присоединенных к ним сплавов на
серебряно-свинцовой основе.
Содержание оборотного силикатного шлака в
шихте менее 30% недостаточно для того, чтобы
обеспечить требуемую температуру ее
плавления (не выше 1300oC), вне
зависимости от типа используемых
промпродуктов и (или) отходов.
Кроме того, при этом часто не достигается и
эффект охрупчивания целевого сплава.
Содержание оборотного шлака в шихте, равное
30%, обеспечивает удовлетворительные
показатели извлечения БМ практически из
всех разновидностей пылей или н.о.
пылевозгонов. Увеличение содержания
оборотного шлака в шихте от 30 до 60%
способствует непрерывному улучшению
количественных показателей извлечения БМ
при использовании любых из известных в
практике производства БМ типов
используемых промпродуктов и (или) отходов.
Увеличение содержания добавки оборотного
шлака в шихте более 60% нецелесообразно, так
как не приводит к дальнейшему улучшению
показателей извлечения БМ при плавке,
снижая при этом полезный проплав н.о. пылей.
Реакция восстановления хлорида серебра
компонентами шлака сопровождается
понижением содержания оксида натрия в
шлаке. С целью сохранения оптимальных
свойств (вязкости и плавкости) шлакового
расплава по ходу металлизации хлорида
серебра, в шихту вводится добавка оксида
кальция или добавка какого-либо материала
на его основе.
Снижение содержания оксида кальция в шихте
менее 5% нежелательно, так как может
привести к неполному протеканию реакции
восстановления хлорида серебра. Увеличение
содержания оксида кальция более 15% также
нецелесообразно, так как ведет к
образованию при плавке излишне основных
шлаков.
Пример 1. Для приготовления шихты взяли 29,0 г
н.о. пылей электрофильтров (по сухой массе),
29,0 г измельченного оборотного силикатного
шлака аффинажного производства и 6,5 г
оксида кальция (извести). Все компоненты
шихты перемешали, шихту загрузили в
алундовый тигель и поместили в шахтную
лабораторную электропечь. После 45-минутной
изотермической выдержки при температуре 130oC
тигель с продуктами плавки извлекли из печи.
После охлаждения продукты плавки извлекли
из тигля, разделили по естественным
границам раздела фаз. При этом было
получено: 35,0 г шлака, 5,8 г
металлизированного тяжелого сплава и 4,3 г
халькогенидного штейноподобного сплава.
Шлак по результатам спектрального анализа
не содержал МПГ, золота и серебра. Целевые
продукты плавки - металлизированный
тяжелый сплав и штейноподобный
халькогенидный (т.н. "легкий") сплав
обладали достаточной для механического
измельчения хрупкостью, были измельчены на
лабораторном виброизмельчителе до
крупности минус 0,315 мм и проанализированы
на содержание МПГ, золота и серебра (табл. 1).
МПГ и золото из измельченных целевых
продуктов плавки предложенной шихты могут
быть далее легко переведены в хлоридный
раствор известными способами, в том числе, и
с использованием наиболее прогрессивного
метода хлорирования в растворе соляной
кислоты (см. И.Н. Масленицкий, Л.В. Чугаев, В.Ф.
Борбат и др. Металлургия благородных
металлов. Изд. 2, под ред. Л.В. Чугаева. - М.:
Металлургия, 1987, с. 416).
Пример 2. Для приготовления шихты взяли 592 кг
влажных (W = 45%) н.о. пылевозгонов
электрофильтров производства МПГ, 324 кг
оборотного гранулированного шлака (W= 5%)
производства МПГ и 138 кг влажных (W=50%) кеков
на основе оксида кальция.
Все исходные влажные компоненты шихты были
разделены на шесть равных порций и
загружены послойно в 6 лодочек, по 175-176 кг в
каждую (см. табл. 2).
Всего было подготовлено 6 лодочек шихты,
которые были одновременно загружены в
сушильную электропечь с выдвижным подом.
Параметры сушки шихты: температура - 300oC,
время - 9 часов.
После сушки смесь всех компонентов шихты из
6 лодочек пересыпали в загрузочный бункер.
Затем шихту из бункера загрузили на плавку
в отражательную топливную печь поворотного
типа.
Печь включили на разогрев и осуществили
плавку шихты. Температура расплава в печи
перед сливом продуктов плавки была
определена с помощью инфралучевого
пирометра и составляла 1200-1250oC.
Продукты плавки были слиты из печи в
чугунные ковши-изложницы. После остывания
из ковшей было извлечено 428 кг шлака и 96,2 кг
целевого сплава благородных металлов.
Целевой сплав благородных металлов обладал
достаточной хрупкостью и был измельчен в
шаровой мельнице до крупности минус 1 мм.
Продукты плавки были опробованы и
проанализированы на содержание МПГ, золота
и серебра. Опробование целевого сплава
проводили после его измельчения,
опробование шлака провели отбором пробы
при сливе - из огненно-жидкого состояния.
Содержание благородных металлов в
полученных продуктах плавки представлено в
табл. 3.
Измельченный целевой сплав был далее
подвергнут растворению и переработке с
использованием известных методов.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Шихта для извлечения
благородных металлов плавкой, содержащая
промпродукты и отходы производства
благородных металлов и материал,
содержащий оксид кальция, отличающаяся
тем, что в качестве промпродуктов и
отходов производства она содержит
пылевозгоны или водонерастворимые
остатки пылевозгонов, содержащие
благородные металлы, и оборотные
силикатные шлаки производства металлов
платиновой группы, в качестве материала,
содержащего оксид кальция, - оксид
кальция или промпродукты на основе
оксида кальция при следующем соотношении
компонентов, %:
Оксид кальция или промпродукты на основе
оксида кальция - 5 - 15
Оборотный силикатный шлак производства
металлов платиновой группы - 30 - 60
Пылевозгоны или водонерастворимые
остатки пылевозгонов - Остальное
Версия для печати
Дата публикации 27.03.2007гг
вверх
|
