ШИХТА ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ ПЛАВКОЙ

ШИХТА ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ ПЛАВКОЙ


RU (11) 2165993 (13) C2

(51) 7 C22B11/02, C22B7/02, C22B7/04 

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

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

(21) Заявка: 99102212/02 
(22) Дата подачи заявки: 1999.02.04 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1999.02.04 
(43) Дата публикации заявки: 2000.12.27 
(45) Опубликовано: 2001.04.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: СИДОРЕНКО Ю.А. и др. Основные направления совершенствования и развития пирометаллургического обогащения АО "Красцветмет". Ж. "Цветные металлы". 1996, № 5, с.75. RU 2096506 С1, 20.11.1997. RU 2006508 С1, 30.01.1994. SU 2109829 С1, 27.04.1998. US 4695317, 22.09.1987. 
(71) Заявитель(и): Сидоренко Юрий Александрович; Ефимов Валерий Николаевич; Москалев Анатолий Васильевич; Ельцин Сергей Иванович 
(72) Автор(ы): Сидоренко Ю.А.; Ефимов В.Н.; Москалев А.В.; Ельцин С.И. 
(73) Патентообладатель(и): 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. 

(54) ШИХТА ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ ПЛАВКОЙ 

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. 3 табл. 


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.

Примеры использования

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


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