СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ, СОДЕРЖАЩИХ ПЛАТИНОВЫЕ МЕТАЛЛЫ И УГЛЕРОДИСТЫЙ ВОССТАНОВИТЕЛЬ

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ, СОДЕРЖАЩИХ ПЛАТИНОВЫЕ МЕТАЛЛЫ И УГЛЕРОДИСТЫЙ ВОССТАНОВИТЕЛЬ


RU (11) 2164538 (13) C1

(51) 7 C22B11/02, C22B3/08, C22B7/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - прекратил действие 

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

(21) Заявка: 2000115720/02 
(22) Дата подачи заявки: 2000.06.15 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2000.06.15 
(43) Дата публикации заявки: 2001.03.27 
(45) Опубликовано: 2001.03.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Основы металлургии. / Под ред.Грейвер Н.С. и др. т.5. - М.; Металлургия, 1968, с.348. RU 2081927 C1, 27.12.1996. RU 2103397 C1, 20.05.1998. Цветные металлы, 1978, N 3, с.8-11. US 47707000 13.09.1988. US 4293332, 06.10.1981. EP 0263910 A1, 20.04.1988. 
(71) Заявитель(и): Открытое акционерное общество "Кольская горно- металлургическая компания" 
(72) Автор(ы): Мироевский Г.П.; Хагажеев Д.Т.; Попов И.О.; Келлер В.В.; Волчек К.М. 
(73) Патентообладатель(и): Открытое акционерное общество "Кольская горно- металлургическая компания" 
Адрес для переписки: 184500, Мурманская обл., г. Мончегорск-7, ОАО "Кольская ГМК", БРИЗ 

(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ, СОДЕРЖАЩИХ ПЛАТИНОВЫЕ МЕТАЛЛЫ И УГЛЕРОДИСТЫЙ ВОССТАНОВИТЕЛЬ 

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при извлечении платиновых металлов из твердых полупродуктов переработки сульфидных медно-никелевых руд. Способ переработки твердых материалов, содержащих платиновые металлы и углеродистый восстановитель, включает плавку материала в присутствии сульфата натрия, жидкофазную сульфатизацию, выщелачивание. Причем материал предварительно плавят, сплав гранулируют, измельчают и подвергают окислительному выщелачиванию растворами серной кислоты при атмосферном давлении и аэрации, а затем осуществляют сульфатизацию. В шихту плавки вводят сульфидный никелевый концентрат в количестве 10-20% массы исходного материала. Способ позволяет перерабатывать материалы, основа которых представлена трудновскрываемыми соединениями, и гидрометаллургическими методами получать концентрат платиновых металлов. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при извлечении платиновых металлов из твердых полупродуктов переработки сульфидных медно-никелевых руд.

Известен способ (Патент N 2057193 РФ, МПК C 2 B 11/00, 11/02) переработки бедных сульфидных медно-никелевых руд, содержащих платиновые металлы и железо. Способ включает флотационное обогащение измельченной руды; плавку флотоконцентрата с флюсом (карбонатитом) в атмосфере аргона или азота с последующим автоклавным сернокислотным выщелачиванием штейна. В результате получают остаток, содержащий платиновые металлы, и растворы, содержащие цветные металлы и железо.

Данный способ не может быть применен к материалам, в которых металлы находятся в форме окислов, так как при плавке образуется металлизированный сплав, не поддающийся измельчению.

Известен способ (Меретуков М.А., Орлов А.М., "Металлургия благородных металлов". - М.: Металлургия, 1991, с. 238-239) переработки анодного шлама. Шлам состава, %: Cu - 30; Se - 12; Ag - 9; Au - 0,9; Pd+Pt - 77,2 г/т, сплавляют с бисульфатом натрия. Гранулированный спек выщелачивают горячей водой, при этом в раствор переводят сульфаты меди, серебра и натрия. Подсушенный кек выщелачивания плавят в отражательной печи, примеси удаляют из расплава путем окисления воздухом в присутствии флюса - карбоната натрия. Получают содовый шлак и шлак, содержащий окислы цветных металлов, и сплав Доре состава, %: Ag - 86-92; Au - 8-9; Pd+Pt - 0,165-0,189.

Способ не может быть применен для материала, содержащего углеродистый восстановитель, так как при сплавлении материала с бисульфатом натрия образуются сульфиды цветных металлов - водонерастворимые соединения. Кроме того, применение флюса - карбоната натрия на второй стадии пирометаллургического рафинирования, приводит к сильному износу кладки печи содовым шлаком.

Наиболее близким, принятым за прототип, является способ ("Основы металлургии", т. 5. - М.: Металлургия, 1968, с. 347-348) переработки электролитных" шламов, содержащих платиновые металлы. Шламы подвергают кислотной отмывке, а затем гидравлической классификации. Выделенную при этом тонкую фракцию отфильтровывают и подвергают жидкофазной сульфатизации с последующим выщелачиванием. При этом удаляются примеси неблагородных металлов, содержащиеся в исходном материале. Высушенный после сульфатизации, выщелачивания и фильтрации кек шихтуют с углем, карбонатом кальция и бисульфатом натрия и подвергают плавке, в результате которой получают сплав, содержащий более 50% платиновых металлов.

Известный способ не может быть применен к материалам, в которых неблагородные металлы находятся в трудно вскрываемых гидрометаллургическими методами формах (интерметаллические соединения, окислы). Кроме того, содержащиеся в исходном материале кремнезем и углеродистый восстановитель затрудняют процесс фильтрации пульпы, полученной после выщелачивания материала.

Материал, содержащий платиновые металлы и углеродистый восстановитель, является промпродуктом в производстве электролитного никеля, и получается в процессе пооперационной переработки никелевого концентрата от флотационного разделения медно-никелевого файнштейна: окислительного обжига, углетермического восстановления огарка обжига, выщелачивания материала восстановления медистыми сульфатными растворами и растворения оборотной цементной меди.

По данным анализа фаз, основа материала представлена никель(железо-медь)-содержащими оксидами, которые совместно с силикатами и алюмосиликатами образуют нерастворимые соединения. Материал в среднем содержит, %: Ni - 46; Cu - 2,0; Co - 3,0; Fe - 5,0; S - 1,0; C - 15; SiO3 - 6,0; Al2O3 - 4,0; Pd+Pt - 0,15.

Предложен способ переработки твердых материалов, содержащих платиновые металлы, включающий плавку материала в присутствии сульфата натрия (NaHSO4; Na2SO4) и очистку от примесей, отличающийся от прототипа тем, что плавке подвергают материал, содержащий платиновые металлы и углеродистый восстановитель с получением сплава, который гранулируют, измельчают и подвергают очистке от примесей окислительным выщелачиванием растворами серной кислоты при атмосферном давлении и аэрации, а затем осуществляют сульфатизацию. В шихту плавки вводят сульфидный никелевый концентрат в количестве 10-20% массы материала.

Предлагаемый способ позволяет на стадии пирометаллургического рафинирования перевести окислы цветных металлов и железа, содержащихся в материале, в форму сульфидов и металлов за счет их сульфидирования сернистым натрием, образующимся при восстановлении сульфата натрия углеродом материала. Окислы кремния и алюминия переходят в шлаковую фазу. При введении в шихту плавки 10-20% никелевого концентрата обеспечивается получение сульфидно-металлического сплава с содержанием суммы платиновых металлов 1700- 1900 г/т при их количественном извлечении не менее - 97%.

При содержании в шихте концентрата менее 10% степень извлечения драгметаллов в сплав составляет не более 95%. При увеличении доли никелевого концентрата в шихте более 20% получаются сплавы, бедные по содержанию драгметаллов.

Сплав гранулируют и измельчают, с целью получения материала, однородного по крупности, и увеличения реакционной поверхности материала при его последующем выщелачивании.

На стадии серно-кислотного выщелачивания в раствор переводится металлизированная и частично сульфидная фазы сплава. Аэрация пульпы выщелачивания воздухом обеспечивает извлечение в раствор металлического никеля и сцементированной меди с частичным подавлением выделяющегося водорода.

Отфильтрованный остаток выщелачивания подвергают жидкофазной сульфатизации, получают концентрат с содержанием массовой доли платиновых металлов не менее 40%.

Для пояснения описываемого способа приводится принципиальная технологическая схема переработки материала, содержащего платиновые металлы и углеродистый восстановитель (фиг. 1), и пример его осуществления в лабораторном масштабе.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Подсушенный материал смешивают с сульфатом натрия (NaHSO4; Na2SO4) и никелевым сульфидным концентратом. Сульфат натрия в шихту плавки вводят из расчета полного окисления углерода, содержащегося в материале, и получения легкоплавкого шлака. Шихту плавят в окислительной атмосфере при температуре 1200-1300oC. Шлак отделяют и направляют в основное производство меди, сплав подвергают водной грануляции. Грансплав измельчают в шаровой барабанной мельнице, работающей в закрытом цикле с спиральным классификатором, то есть пески классификатора возвращаются на доизмельчение в мельницу. Пульпа слива классификатора направляется на сгущение и фильтрацию.

Выщелачивание измельченного сплава проводят оборотными растворами медно-никелевого производства, содержащими до 500 г/л серной кислоты, с аэрацией пульпы воздухом, при температуре 75-80oC. Растворы направляют на извлечение цветных металлов в основное производство. Остатки выщелачивания после фильтрации перерабатывают методами жидкофазной сульфатизации на концентрат платиновых металлов.

Пример. Подсушенный материал, содержащий 1600 г/т платиновых металлов; 15% углерода; 43% никеля; 2,6% кобальта; 4% железа и 6% кремнезема проплавили с 40% сульфата натрия (Na2SO4) и 10% никелевого концентрата. Плавку вели при температуре ~ 1300oC. После отделения шлакового расплава, сплав отгранулировали и измельчили до крупности - 500 мкм. Извлечение в сплав составило, %: Ni - 98; Co - 94; Fe - 52; платиновых металлов - 97. Далее сплав состава, %: Ni - 75; Co - 3,7; Fe - 2,9; S - 12,5; SiO2 ~ 0,1; Pd+Pt - 0,19 выщелачили раствором с содержанием серной кислоты - 350 г/л при Т:Ж=1:7 и температуре 80oC. Отфильтрованный остаток от выщелачивания подвергли жидкофазной сульфатизации при температуре 290oC, получили концентрат с содержанием массовой доли платиновых металлов - 40% при суммарном извлечении - 95%. Извлечение цветных металлов в растворы выщелачивания составило - 99%.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет переработать материалы, основа которых представлена трудновскрываемыми соединениями (интерметаллиды, окислы) гидрометаллургическими методами получить концентрат платиновых металлов, и растворы цветных металлов, пригодные для переработки в медно-никелевом производстве.

Список литературы

1. Патент N 2057193 РФ, МПК C 22 B 11/00, 11/02.

2. Меретуков М. А., Орлов А.М. Металлургия благородных металлов. - М.: Металлургия, 1991, с. 238-239.

3. "Основы металлургии", т. 5. - М.: Металлургия, 1968, с. 347-348. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Способ переработки твердых материалов, содержащих платиновые металлы, включающий плавку материала в присутствии сульфата натрия и очистку от примесей, отличающийся тем, что плавке подвергают материал, содержащий платиновые металлы и углеродистый восстановитель с получением сплава, который гранулируют, измельчают и подвергают очистке от примесей окислительным выщелачиванием растворами серной кислоты при атмосферном давлении и аэрации, а затем осуществляют сульфатизацию.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в шихту плавки вводят сульфидный никелевый концентрат в количестве 10-20% массы исходного материала.


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