ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2284221

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОЛЛЕКТИВНОГО КОНЦЕНТРАТА ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОЛЛЕКТИВНОГО КОНЦЕНТРАТА
ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ

Имя изобретателя: Сметанников Андрей Филиппович (RU); Оносов Дмитрий Валентинович (RU); Красноштейн Аркадий Евгеньевич 
Имя патентообладателя: Закрытое акционерное общество "Уралкалий-Технология"
Адрес для переписки: 614039, г.Пермь, а/я 1629, Г.Х. Филоновой
Дата начала действия патента: 2006.01.10 

Изобретение относится к способам получения коллективного концентрата для извлечения благородных металлов из глинисто-солевых отходов предприятий, перерабатывающих калийно-магниевые руды и каменную соль. Способ получения коллективного концентрата из глинисто-солевых отходов предприятий, перерабатывающих калийно-магниевые руды и каменную соль для извлечения благородных металлов, включает трехстадийное гидроциклонирование шламов с выделением концентрата, на гидроциклонирование поступают шламы с отношением Т:Ж=1:3. Гидроциклирование осуществляется последовательно через 10, 7 и 5-градусные гидроциклоны, а коллективный концентрат из глинисто-солевых отходов предприятий, перерабатывающих калийно-магниевые руды и каменную соль для извлечения благородных металлов, является смесью осадочного и флотируемого материалов, представляющих собой нерастворимый в воде остаток шламов, слив второго гидроциклона в виде раствора соли и флотируемой части нерастворимого в воде остатка шламов с природной и техногенной органикой направляют на третью стадию гидроциклонирования с выделением на ней через сливную насадку флотируемой фракции с природной и техногенной органикой и последующим объединением с концентратами первого и второго гидроциклонов и формированием коллективного концентрата, при этом через песковую насадку выходит раствор соли, являющийся хвостами обогатительного процесса, причем перерабатывают шламы галургических и флотационных фабрик с высоким содержанием природной и техногенной органики. Технический результат - получение концентрата, содержащего природную и техногенную органику, в которой сконцентрирована значительная доля благородных металлов, с экономией затрат.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к способам получения коллективного концентрата для извлечения благородных металлов из глинисто-солевых отходов предприятий, перерабатывающих калийно-магниевые руды и каменную соль. Оно может быть использовано и для выделения двух или более компонентов, в виде твердых частиц, находящихся в различном «фазовом» состоянии, например осадка и флотируемых частиц, где жидкая фаза может быть представлена двумя и (или) более компонентами, отличающимися по растворимости или плотности.

Способ получения коллективного концентрата из глинисто-солевых отходов предприятий, перерабатывающих калийно-магниевые руды и каменную соль, включает гидроциклонирование, осуществляемое в три стадии, коллективный концентрат гидроциклонов представляет собой твердую фазу, состоящую из осадочной и флотируемой части, представляющую нерастворимый в воде остаток (НО) шламов с остаточньм содержанием солей К и Na не более 15%. На стадии первого гидроциклонирования, при отношении Т:Ж=1:3, выделяют концентрат в виде крупной фракции НО и слив первого гидроциклона в виде мелкой фракции НО и раствора соли, слив первого гидроциклона распульповывают до Т:Ж=1:8 и направляют для перечистки на вторую стадию гидроциклонирования с выделением на ней концентрата в виде остаточной (мелкой) фракции НО шлама. Слив второго гидроциклона в виде раствора соли и флотируемой фракции НО направляют на третью стадию гидроциклонирования, где через сливную насадку выделяется флотоконцентрат, и после объединения с концентатами первого и второго гидроциклонов формируется коллективный концентрат. Раствор соли, выходящий через песковую насадку третьего гидроциклона, представляет собой хвосты обогатительного процесса.

Технический результат - получение коллективного концентрата (НО) шламов с остаточным содержанием солей К и Na не более 15% для хлорирующего обжига с целью извлечения Au, Pt, Pd из глинисто-солевых отходов (шламов).

Известны способы классификации измельченного материала, близкие к изобретению по технической сущности [Справочник по обогащению руд. T.1. Подготовительные процессы. М.: Недра, 1972, С.276-278, Поваров А.И. Гидроциклоны. М.: Госгортехиздат, 1961], в центробежном поле, создаваемом в результате вращения пульпы (гидроциклоны, где жидкая фаза представлена водой).

Это может быть разделение частиц по крупности, где крупные частицы уходят в песковую насадку, а мелкие частицы - в слив. При уменьшении угла конусности в песковую насадку может уходить и мелкий материал, но с более высокой плотностью, чем основная масса мелкого материала [Сметанников А.Ф., Кудряшов А.И. О возможности извлечения золота и серебра из руд Верхнекамского месторождения солей // Руды и металлы. 1995. №5. С.118-121.]. Указанные способы рассчитаны на разделение в жидкой среде твердого материала по крупности или плотности. Однако эти способы не применялись ранее для отделения твердого материала, равномерно распределенного в насыщенных солевых растворах. Например, отходы калийных предприятий (шламы) представлены двумя фазами. Одна фаза - это насыщенный раствор соли, вторая - частицы нерастворимого в воде остатка (НО).

Известен способ получения концентрата из глинисто-солевых отходов предприятий, перерабатывающих калийно-магниевые руды и каменную соль для извлечения благородных металлов (патент №2256504, опубл. 2005.07.20), включающий, по крайней мере, двухстадийное гидроциклонирование шламов с выделением концентрата, причем гидроциклонирование осуществляют в две или три стадии, а концентрат гидроциклонов представляет собой твердую фазу - нерастворимый в воде остаток (НО) шламов, при этом на гидроциклонирование поступают шламы с отношением Т:Ж=1:3, на стадии первого гидроциклонирования выделяют концентрат в виде крупной фракции НО и слив первого гидроциклона в виде мелкой фракции НО и раствора соли, слив первого гидроциклона распульповывают до Т:Ж=1:8 и направляют для перечистки на вторую стадию гидроциклонирования с выделением на ней концентрата в виде остаточной фракции НО шлама и слива второго гидроциклона в виде раствора соли с последующим объединением выделенных гидроциклонированием концентратов, при этом в случае большого остаточного содержания НО в сливе второго гидроциклона осуществляют дополнительную третью стадию гидроциклонирования, т.о. перерабатывают шламы галургической и флотационной фабрик.

Недостатком данного способа является недостаточно высокий процент благородных металлов в концентрате из глинисто-солевых отходов предприятий.

Предлагаемым изобретением решается задача комплексного извлечения из минерального сырья, представленного глинисто-солевыми отходами (шламами) калийного производства и маркирующими глинами, содержащего хлориды щелочных и щелочно-земельных элементов, содержащихся в них благородных металлов, с экономией затрат.

Для достижения указанного технического результата в способе получения коллективного концентрата из глинисто-солевых отходов предприятий, перерабатывающих калийно-магниевые руды и каменную соль для извлечения благородных металлов, включающем трехстадийное гидроциклонирование шламов с выделением концентрата, причем на гидроциклонирование поступают шламы с отношением Т:Ж=1:3, гидроциклонирование осуществляется последовательно через 10-ти, 7-ми и 5-ти градусные циклоны, а коллективный концентрат из глинисто-солевых отходов предприятий, перерабатывающих калийно-магниевые руды и каменную соль для извлечения благородных металлов, является смесью осадочного и флотируемого материалов, представляющих собой нерастворимый в воде остаток шламов, слив второго гидроциклона в виде раствора соли и флотируемой части нерастворимого в воде остатка шламов с природной и техногенной органикой направляют на третью стадию гидроциклонирования с выделением на ней через сливную насадку флотируемой фракции с природной и техногенной органикой и последующим объединением с концентратами первого и второго гидроциклонов и формированием коллективного концентрата, при этом через песковую насадку выходит раствор соли, являющийся хвостами обогатительного процесса, причем перерабатывают шламы галургических и флотационных фабрик с высоким содержанием природной и техногенной органики.

Отличительными признаками предлагаемого способа от известного ранее наиболее близкого является то, что гидроциклонирование осуществляется последовательно через 10-ти, 7-ми и 5-ти градусные циклоны, а коллективный концентрат из глинисто-солевых отходов предприятий, перерабатывающих калийно-магниевые руды и каменную соль для извлечения благородных металлов, является смесью осадочного и флотируемого материалов, представляющих собой нерастворимый в воде остаток шламов, слив второго гидроциклона в виде раствора соли и флотируемой части нерастворимого в воде остатка шламов с природной и техногенной органикой направляют на третью стадию гидроциклонирования с выделением на ней через сливную насадку флотируемой фракции с природной и техногенной органикой и последующим объединением с концентратами первого и второго гидроциклонов и формированием коллективного концентрата, при этом через песковую насадку выходит раствор соли, являющийся хвостами обогатительного процесса, причем перерабатывают шламы галургических и флотационных фабрик с высоким содержанием природной и техногенной органики.

Благодаря наличию этих признаков создан способ, позволяющий получать концентрат, содержащий значительное количество природной и техногенной органики, в которой сконцентрирована значительная доля благородных металлов.

Предлагаемый способ заключается в применении трех гидроциклонов последовательно уменьшающейся конусности (10°, 7° и 5°) для отделения твердого материала, равномерно распределенного в жидкой среде (насыщенные солевые растворы) и представленного крупной и мелкой фракциями осадка и флотируемым материалом, представленным природным и техногенным органическим веществом.

Результаты, которые достигаются по этому способу, заключаются в наиболее полном отделении двух фаз твердого материала (осадка и флотируемой части) из шлама, но с остаточным содержанием соли не более 15%. Нерастворимый остаток представляет собой концентрат, содержащий соединения Au, Pt, Pd, минеральной основой которого являются (по убыванию) ангидрит, доломит, кварц, полевой шпат, хлорит, гидрослюды, гидроокислы Fe, сульфиды, органическое вещество представленное природной и техногенной органикой.

Для получения коллективного концентрата необходимо:

1. обеспечить проведение процесса выделения НО (концентрата) посредством гидроциклонирования из глинисто-солевых отходов (шламов);

2. получить в процессе гидроциклонирования концентрат с содержанием соли не более 15% для дальнейшей пирометаллургической переработки.

СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ

Шламы пропускаются через 10° гидроциклон, где в песковую насадку уходит наиболее крупная часть осадочной фракции НО, а в слив уходят мелкая фракция осадочной фракции НО, флотируемый материал (органика) и раствор соли. Слив 10° гидроциклона направляется в питание второго (7°) гидроциклона, где в песковую насадку уходит мелкая фракция осадочной части НО, а в слив - флотируемый материал (органика) и раствор соли. Слив второго (7°) гидроциклона направляется в питание третьего (5°) гидроциклона, где в песковую насадку уходит раствор соли, а в слив - флотируемый материал и остатки соли. Затем концентраты первого и второго гидроциклонов объединяются с флотируемой частью НО, полученной через слив третьего гидроциклона, образуя концентрат, который идет на пирометаллургическую переработку. Содержание соли ограниченное 15%-м барьером накапливается в течение всех трех стадий гидроциклонирования. В случае избытка соли в концентрате, на каждой стадии гидроциклонирования организуется перечистка, которая заключается в установке на каждой стадии пары гидроциклонов соответственно 10, 7 и 5°. В этом случае концентрат, полученный через песковую насадку первого 10°-го гидроциклона, направляется в питание 2-го 10°-го гидроциклона, где в песковую насадку уходит концентрат с перечищенной крупной фракцией И.О., далее направляемый в приемную емкость для концентрата, а сливы обоих 10° гидроциклонов объединяются и направляются в питание первого 7°-ного гидроциклона. Концентрат из песковой насадки первого 7°-ного гидроциклона идет в питание второго 7°-ного гидроциклона, где в песковую насадку уходит перечищенный концентрат мелкой остаточной фракции И.О., далее направляемый в приемную емкость для концентрата, а сливы обоих 7°-х гидроциклонов идут в питание первого 5°-ного гидроциклона. Материал, который выходит в песковую насадку первого 5°-ного гидроциклона, направляется в питание второго 5°-ного гидроциклона, где в песковую насадку выходит раствор соли очищенный от флотируемой части НО, в слив уходят остатки флотируемого материала НО, которые объединяются со сливом первого 5°-ного гидроциклона и направляются в приемную емкость для окончательного формирования коллективного концентрата.

Необходимость создания такой сложной схемы вызвана тем обстоятельством, что в шламах флотационной переработки калийно-магниевых руд в отличие от шламов галургической переработки калийно-магниевых руд содержится значительное количество природной и техногенной органики, в которой сконцентрирована значительная доля благородных металлов.

Используемый в работе коллективный концентрат из глинисто-солевых отходов предприятий, перерабатывающих калийно-магниевые руды и каменную соль, представляет собой шламы галургической и флотационной фабрик с плотностью пульпы 1,3 г/см 3 и отношением Т:Ж=1:3. Отличием явилось высокое содержание органического вещества, представленного природной органикой и техногенной (амины и поликриламиды). Причем, если для галургических фабрик содержание органики (общее) не превышало 1,5%, то в нашем примере общее содержание органики достигало 3%, что связано с включением в процесс галургического передела отходов флотационного производства - циклонной пыли, где содержание органического вещества традиционно высокое (до 5%). Это обусловило применение гидроциклона с углом конусности 5° на третьей стадии гидроциклонирования для полного отделения флотируемой фракции НО природной и техногенной органикой. Включение его в цепочку обусловило наиболее полное извлечение в концентрат флотируемой части НО представленной органикой с потерями не более 5% и обеспечило общие потери не более 7% НО с общим коэффициентом 0,9.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ получения коллективного концентрата для извлечения благородных металлов, включающий трехстадийное гидроциклонирование шламов с выделением концентрата, причем на гидроциклонирование поступают шламы с отношением Т:Ж=1:3, отличающийся тем, что гидроциклонирование осуществляется последовательно через 10-, 7- и 5-градусные циклоны, а коллективный концентрат из глинисто-солевых отходов предприятий, перерабатывающих калийно-магниевые руды и каменную соль для извлечения благородных металлов, является смесью осадочного и флотируемого материалов, представляющих собой не растворимый в воде остаток шламов, слив второго гидроциклона в виде раствора соли и флотируемой части не растворимого в воде остатка шламов с природной и техногенной органикой направляют на третью стадию гидроциклонирования с выделением на ней через сливную насадку флотируемой фракции с природной и техногенной органикой и последующим объединением с концентратами первого и второго гидроциклонов и формированием коллективного концентрата, при этом через песковую насадку выходит раствор соли, являющийся хвостами обогатительного процесса.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перерабатывают шламы галургических и флотационных фабрик с высоким содержанием природной и техногенной органики.

Версия для печати
Дата публикации 14.03.2007гг


вверх