RU2197546C2

RU2197546C2 - Method for integrated processing of pyrite cinders and process line for realization thereof

Info

Publication number: RU2197546C2
Application number: RU2001109104A
Authority: RU
Inventors: В.И. Чертов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ЭКОТЕХ"
Priority date: 2001-04-09
Filing date: 2001-04-09
Publication date: 2003-01-27

Abstract

FIELD: sulfuric acid production ecology. SUBSTANCE: invention relates to processing of environmentally harmful sulfuric acid production waste, in particular to reusing pyrite cinders. Integrated processing consists in crushing pyrite cinders followed by separation. The former is accomplished in at least two steps: pyrite cinders are first subjected to primary grinding and then ground particles are disintegrated into colloid state. Resulting material is further activated and separated electrophoretically into components. Process line comprises mill, into which starting material is charged, disintegrator, into which primarily ground material is charged and converted into colloid state, and also electrophoreticseparation apparatus receiving material from disintegrator. EFFECT: simplified production, reduced production cost, and improved environmental condition. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к переработке экологически вредных отходов сернокислотного производства, в частности, может быть использовано для утилизации пиритных огарков с целью решения экологических задач очистки территории складирования отходов производства и получения ликвидных продуктов при разделении этих огарков на составляющие. The invention relates to the processing of environmentally harmful waste of sulfuric acid production, in particular, can be used for the disposal of pyrite cinder in order to solve environmental problems of cleaning the storage area of production waste and obtain liquid products when dividing these cinder into components.

Переработка пиритов при получении серной кислоты приводит к образованию значительных объемов пиритных огарков, являющихся обязательным продуктом отходов, значительно загрязняющим окружающую среду. Из данных отвалов при воздействии атмосферных осадков выделяются серные и сернистые растворы. The processing of pyrites upon receipt of sulfuric acid leads to the formation of significant volumes of pyrite cinders, which are an obligatory waste product that significantly pollutes the environment. Sulfuric and sulphurous solutions are released from these dumps under the influence of precipitation.

Использованию пиритных огарков как железного концентрата мешает значительное остаточное содержание в них серы (до 7%). В то же время залежи пиритных огарков, скопившиеся на многих сернокислотных заводах, представляют собой техногенные месторождения, содержащие 0,3-0,8% меди, 0,8-1,5 г/т золота, 6-12 г/т серебра и других ценных компонентов. The use of pyrite cinders as an iron concentrate is hindered by a significant residual sulfur content (up to 7%). At the same time, deposits of pyrite cinders accumulated in many sulfuric acid plants are man-made deposits containing 0.3-0.8% copper, 0.8-1.5 g / t gold, 6-12 g / t silver and other valuable components.

Однако комплексная переработка этих техногенных отходов в настоящее время затруднена из-за отсутствия эффективных экологически безопасных технологий. However, the integrated processing of these industrial wastes is currently difficult due to the lack of effective environmentally friendly technologies.

Известны способы переработки пиритных огарков, представленные в описаниях к патентам РФ (патент 2025518, МПК С 22 В 7/00; 1790230, МПК С 22 В 7/00; 2023031, МПК С 22 В 1/06), предназначенные для выделения из пиритных огарков полезных компонент. Known methods for processing pyrite cinders presented in the descriptions of patents of the Russian Federation (patent 2025518, IPC C 22 V 7/00; 1790230, IPC C 22 V 7/00; 2023031, IPC C 22 V 1/06), intended for separation from pyrite cinder of useful components.

Однако все описанные технологии основаны на химических методах переработки пиритных огарков с использованием экологически вредных веществ (выщелачивание растворами серной кислоты), что делает их экологически опасными. However, all the described technologies are based on chemical methods of processing pyrite cinders using environmentally harmful substances (leaching with sulfuric acid solutions), which makes them environmentally hazardous.

Наиболее близким к заявляемому является известный способ переработки пиритных огарков (патент РФ 2149707, МПК В 03 D 1/00, В 03 В 1/2), который включает предварительную обработку пиритных огарков методом сульфоагломерации, причем сульфоагломерации подвергают шихту, составленную из пиритных огарков, серосодержащего материала и кокса, полученный агломерат подвергают дроблению, измельчению и разделению, например, методом флотации, с выделением медного и железного концентратов. Closest to the claimed is a known method of processing pyrite cinders (RF patent 2149707, IPC B 03 D 1/00, B 03 B 1/2), which includes the preliminary treatment of pyrite cinders by sulfoagglomeration, and sulfoagglomeration is subjected to a mixture composed of pyrite cinders, sulfur-containing material and coke, the resulting agglomerate is subjected to crushing, grinding and separation, for example, by flotation, with the release of copper and iron concentrates.

Данный способ предусматривает проведение предварительной металлургической обработки пиритных огарков, что усложняет и удорожает технологический процесс. Технология не позволяет извлечь и разделить все полезные компоненты, составляющие пиритные огарки. This method involves the preliminary metallurgical processing of pyrite cinder, which complicates and increases the cost of the process. The technology does not allow to extract and separate all the useful components that make up pyrite cinder.

Известна технологическая линия для переработки сырья, в том числе сульфидов после обжига, т. е. огарков, включающая мельницу для измельчения (Плаксин И.Н. Металлургия благородных металлов. М., 1958, с.74). Данная технологическая линия является наиболее близким аналогом для заявленной технологической линии. A known production line for processing raw materials, including sulphides after firing, i.e. cinder, including a mill for grinding (Plaksin I.N. Metallurgy of precious metals. M., 1958, p. 74). This production line is the closest analogue to the claimed production line.

Заявляемые способ и технологическая линия для его реализации позволяют достичь технический результат, обеспечивающий комплексное использование пиритных огарков с извлечением цветных, драгоценных металлов, железа и других ценных компонентов, вовлечение в переработку техногенных месторождений, составленных пиритными огарками, удешевление и упрощение технологического процесса переработки пиритных огарков и улучшение экологической обстановки в районах расположения промышленных предприятий сернокислого производства. The inventive method and production line for its implementation allows to achieve a technical result that provides the integrated use of pyrite cinders with the extraction of non-ferrous, precious metals, iron and other valuable components, involvement in the processing of man-made deposits made up of pyrite cinders, cheapens and simplifies the technological process of processing pyrite cinders and improving the environmental situation in the areas where industrial enterprises of sulfate production are located.

Технический результат, во-первых, достигается тем, что в способе комплексной переработки пиритных огарков, включающем измельчение и последующее разделение, измельчение пиритных огарков осуществляют по меньшей мере в два этапа, на первом этапе осуществляют первичное измельчение, после которого на втором этапе осуществляют дезинтеграцию измолотых частиц до коллоидного состояния, полученный после дезинтеграции материал в виде пульпы подвергают активации и далее осуществляют его разделение на компоненты с помощью электрофореза. Во-вторых, указанный технический результат достигается за счет того, что технологическая линия по переработке пиритных огарков, включающая мельницу, снабжена дезинтегратором для измельчения материала после измельчения в мельнице и для получения частиц материала в коллоидном состоянии и устройством электрофоретического разделения, соединенным трубопроводом с дезинтегратором, при этом трубопровод выполнен с устройством для активации пульпы. The technical result, firstly, is achieved by the fact that in the method of complex processing of pyrite cinders, including grinding and subsequent separation, grinding of pyrite cinders is carried out in at least two stages, at the first stage primary grinding is carried out, after which at the second stage disintegration of ground particles to a colloidal state, the material obtained in the form of pulp obtained after disintegration is subjected to activation and then it is separated into components by electrophoresis. Secondly, the specified technical result is achieved due to the fact that the pyrite cinder processing line, including the mill, is equipped with a disintegrator for grinding material after grinding in the mill and for obtaining particles of the material in a colloidal state and an electrophoretic separation device connected by a pipeline to the disintegrator, while the pipeline is made with a device for activating the pulp.

Изобретение поясняется чертежом, на котором приведена схема заявляемой технологической линии. The invention is illustrated in the drawing, which shows a diagram of the inventive production line.

Технологическая линия состоит из мельницы 1, в качестве которой может быть использована стандартная мельница, например шаровая, на вход которой поступает исходный материал, соединенного с мельницей 1 посредством первого трубопровода 2 дезинтегратора 3, в качестве которого, например, применяют дезинтегратор 3, принцип работы которого основан на использовании электрогидравлического удара, либо стандартную струйную мельницу, в последнем случае предварительно проводят сушку материала, устройства электрофоретического разделения 4, в которое по второму трубопроводу 5, выполненному, например, в виде желоба, поступает материал из дезинтегратора 3. В качестве устройства электрофоретического разделения 4 могут быть использованы стандартные электрофоретические барабаны, в количестве по меньшей мере двух. В состав технологической линии также входит устройство, предназначенное для активации потока пульпы (не показано), например источник ультрафиолетового излучения либо электромагнитного воздействия. Данное устройство помещают таким образом, чтобы его воздействие было направлено на пульпу при прохождении второго трубопровода 5. The production line consists of a mill 1, which can be used as a standard mill, for example a ball mill, to the input of which raw material is supplied, connected to the mill 1 through the first pipe 2 of the disintegrator 3, for which, for example, a disintegrator 3 is used, the principle of which based on the use of electro-hydraulic shock, or a standard jet mill, in the latter case, the material is preliminarily dried, the electrophoretic separation device 4, in which the second conduit 5, made for example in the form of a chute, enters the material from the disintegrator 3. The standard electrophoretic drums, in an amount of at least two may be used as an electrophoretic separation device 4. The technological line also includes a device designed to activate the pulp stream (not shown), for example, a source of ultraviolet radiation or electromagnetic radiation. This device is placed so that its effect is directed to the pulp during the passage of the second pipeline 5.

Пиритные огарки россыпью поступают на первичное измельчение в мельницу 1. Измельчение производится до 76-32 мкм. В мельнице 1 измельчаемый материал смешивают с водой. После измельчения полученный материал по первому трубопроводу 2 в виде пульпы подают на дезинтеграцию в дезинтегратор 3. Далее производится дезинтеграция измолотых частиц до тонины 1-2 мкм (коллоидное состояние). При таком измельчении существенно снижается гетеросоставность частицы, что делает превалирующими для таких частиц физические свойства определенных монохимических соединений. Дезинтегрированную массу в виде пульпы направляют по второму трубопроводу 5 (желобу) на активацию (ультрафиолетовое облучение или электромагнитное воздействие) и разделение (сепарацию) в устройство электрофоретического разделения 4. В связи с тем, что частицы компонентов, входящих в состав пиритных огарков, имеют разные заряды, они оседают на барабанах разной полярности. Частицы серы, окисла кремния, золота и остатков сульфидов осаждаются на барабане, заряженном положительно. Окислы железа, цветных металлов и другие осаждаются на барабане, заряженном отрицательно. Осажденные на барабанах частицы снимаются с помощью щетки в виде пасты и направляются на грануляцию и сушку. Pyrite cinder in bulk comes to primary grinding in mill 1. Grinding is performed up to 76-32 microns. In mill 1, the material to be ground is mixed with water. After grinding, the material obtained through the first pipe 2 in the form of pulp is fed for disintegration into the disintegrator 3. Next, the disintegration of the ground particles to a fineness of 1-2 microns (colloidal state) is performed. With such grinding, the heterostructure of the particle is significantly reduced, which makes the physical properties of certain monochemical compounds prevailing for such particles. The disintegrated mass in the form of pulp is sent through the second pipe 5 (trough) for activation (ultraviolet irradiation or electromagnetic exposure) and separation (separation) into the electrophoretic separation device 4. Due to the fact that the particles of the components that make up the pyrite cinders have different charges, they settle on drums of different polarity. Particles of sulfur, silicon oxide, gold and sulfide residues are deposited on a positively charged drum. Oxides of iron, non-ferrous metals and others are deposited on a negatively charged drum. The particles deposited on the drums are removed with a brush in the form of a paste and sent to granulation and drying.

При этом разделение пиритных огарков на составляющие осуществляют за счет физических свойств частиц, без применения химических реагентов, что делает предлагаемую технологию экологически безопасной. Moreover, the separation of pyrite cinders into components is carried out due to the physical properties of the particles, without the use of chemicals, which makes the proposed technology environmentally friendly.

Claims

1. A method of complex processing of pyrite cinders, including grinding and subsequent separation, characterized in that the grinding of pyrite cinders is carried out in at least two stages, at the first stage, primary grinding is carried out, after which at the second stage disintegration of ground particles to a colloidal state is obtained, obtained after disintegration, the material in the form of pulp is subjected to activation and then it is separated into components by electrophoresis.

2. Technological line for processing pyrite cinders, including a mill, characterized in that it is equipped with a disintegrator for grinding material after grinding in a mill and for obtaining particles of material in a colloidal state and an electrophoretic separation device connected by a pipeline to the disintegrator, while the pipeline is made with a device to activate the pulp.