RU2226500C1 - Способ обескремнивания природных минералов и руд - Google Patents
Способ обескремнивания природных минералов и рудInfo
- Publication number
- RU2226500C1 RU2226500C1 RU2002123909/15A RU2002123909A RU2226500C1 RU 2226500 C1 RU2226500 C1 RU 2226500C1 RU 2002123909/15 A RU2002123909/15 A RU 2002123909/15A RU 2002123909 A RU2002123909 A RU 2002123909A RU 2226500 C1 RU2226500 C1 RU 2226500C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bifluoride
- ammonium fluoride
- desiliconization
- ores
- ammonium
- Prior art date
Links
Landscapes
- Removal Of Specific Substances (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области обогащения природных минералов и руд химическим методом и может быть использовано в тех случаях, когда основной балластной примесью является окись кремния. Способ обескремнивания включает смешение предварительно диспергированного продукта с твердым фторид-бифторидом аммония в массовом отношении (SiO2 в сырье : фторид-бифторид аммония)=1:1,5–1:5,5 и последующую прокалку гомогенизированной смеси в интервале температур 100-500°С при градиенте подъема температур 5-10°С/мин. При охлаждении газовой фазы выделяется твердый продукт – десублимат, представляющий собою смесь кремнефторида и фторид-бифторида аммония. Десублимат является сырьем для получения фтористых соединений, в том числе и для получения фторид-бифторида аммония, который может быть подвергнут рециркуляции. Способ обладает повышенной технологичностью и более высокой степенью обескремнивания. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к области обогащения природных минералов и руд от примесей и может быть использовано в тех случаях, когда основной балластной примесью является двуокись кремния.
Известен способ концентрирования шунгита из шунгитсодержащих сланцев, который включает дробление их в щековой дробилке, измельчение в шаровой мельнице до размера частиц 1,0-1,5 мм и гравитационное обогащение (патент №2038361 от 20.02.92, кл. 6 С 09 С 1/44; С 01 В 31/00).
В качестве недостатков данного способа следует отметить невысокую степень концентрирования по целевому компоненту - шунгиту - 22%, а также низкую степень обескремнивания, которая составила всего 18%. Для повышения степени обогащения необходимо дополнительно проводить и химическое обогащение.
Наиболее близким к описываемому по технической сути и достигаемому результату является другой известный способ концентрирования природных минералов и руд, включающий дробление шунгита, гравитационное обогащение, тонкий помол и обработку фторидами до зольности 1-10%. Тонина помола шунгита перед обработкой фторидами 0,1-10 мкм (а.с. СССР №715454 от 03.03.75, кл. 2 С 01 В 31/00; С 09 С 1/44).
В качестве недостатков прототипа следует отметить высокую коррозионную активность фторреагента, состоящего из 25% раствора плавиковой кислоты с добавками 4% серной кислоты; низкую общую степень обескремнивания - 30-35%; сложность и многостадийность процесса, использование растворов фторид-бифторида аммония создает дополнительные технологические трудности, а именно отделение тонкомолотого шунгита (фракция не более 10 мкм) от кремнефтораммонийных растворов с последующей их переработкой (упарка, фильтрация, сушка кремнефторидов) или нейтрализацией.
Поставлена задача создать способ обработки природных минералов и руд, обладающий повышенной технологичностью и более высокой степенью обескремнивания, т.е. концентрирования по целевому компоненту.
Задача решена в способе обескремнивания природных минералов и руд, включающем их дробление, размол и химическое обогащение путем смешивания размолотого продукта с фторид-бифторидом аммония в массовом отношении SiO2 в сырье : фторид-бифторид аммония=1:1,5-1:5,5 и последующей прокалке смеси при 100-500°С с температурным градиентом 5-10°С/мин. Выделяющуюся при термообработке газовую фазу охлаждают, отделяют десублимат и используют его в качестве фторсырья при получении фторсоединений и фторид-бифторида аммония, возвращаемого в "голову" процесса. Газовую фазу после "сухой" очистки направляют на стадию санитарной доочистки методом абсорбции.
Сущность изобретения заключается в следующем. Способ апробирован для переработки углеродсодержащего сырья, например шунгита (с содержанием двуокиси кремния 55-75% и углерода 20-34,5%), посредством дробления и последующего тонкого помола с получением продукта дисперсностью 10-200 мкм. Тонкомолотый шунгит смешивают с твердым фторид-бифторидом аммония в массовом отношении SiO2 в сырье : фторид-бифторид аммония=1:1,5-1:5,5. Данные пределы обусловлены тем, что при массовом отношении большем, чем 1:5,5, значительно возрастает рецикл фторидов, при этом степень обескремнивания не возрастает.
При массовом отношении менее 1:1,5 резко падает степень обескремнивания, т.е. концентрирования по целевому продукту (углероду), т.к. не хватает жидкой фазы - плава фторид-бифторида аммония для смачивания твердой фазы - шунгита. На степень обескремнивания влияет также качество смешения ингредиентов: чем более однородная по составу смесь поступает на прокалку, тем эффективнее процесс обескремнивания.
Стадия термообработки смеси ингредиентов проводится в интервале 100-500оС. Это обусловлено тем, что в данном температурном интервале наиболее полно проходят все стадии топохимического процесса обескремнивания, а именно: удаление воды и аммиака; плавление смеси фторид-бифторида аммония; диссоциация бифторида аммония; образование четырехфтористого кремния; сублимация кремнефтораммонийных соединений; удаление сорбированных соединений фтора из обогащенного целевого продукта.
Эффективность сложного топохимического процесса обескремнивания зависит и от температурного градиента. При градиенте менее 5°С/мин падает интенсивность (производительность) процесса, кроме того, возрастает рецикл фторсоединений из-за удлинения начальной стадии подогрева реагентов. При градиенте более 10°С/мин прежде всего возрастает рецикл фторсоединений, а также снижается степень обескремнивания при низких значениях величины массового отношения окиси кремния к фторид-бифториду аммония, т.к. процесс образования фторидов кремния и сублимации кремнефтораммонийных соединений лимитируется диффузионным сопротивлением на поверхности раздела плав - твердое.
Возгоняющийся в процессе термообработки в газовую фазу сублимат представляет собой смесь соединений: аммония, фтористого водорода и четырехфтористого кремния. При достижении 300°С фториды и кремнефториды аммония полностью сублимируются. При последующем охлаждении газовой фазы до 250°С и ниже из газовой фазы выделяется сухой десублимат, представляющий собой смесь кристаллов кремнефторида аммония, фторида аммония и бифторида аммония. Выделенный из газовой фазы десублимат является отличным фторсырьем для получения фторид-бифторида аммония известными методами. В связи с жесткими нормами по газовыбросам фтора (5 мг/м3) очищенная от десублимата газовая фаза направляется на санитарную очистку от соединений аммиака и фтора известными методами.
По предлагаемому нами способу технически и экономически оправдана переработка шунгитов с содержанием двуокиси кремния в пределах до 75%. В зависимости от конечной цели использования концентрата возможно удаление от 36 до 100% соединений кремния в исходном сырье.
Например, если концентрированный шунгит используется в составе резинотехнических изделий, работающих на износ (транспортерные ленты, шины и пр.), тогда степень обескремнивания должна быть 50%.
Если концентрированный шунгит используется для получения высокачественных сорбентов, токопроводящих красок, в качестве наполнителя в композиционных материалах и сырья для выделения фуллеренов, тогда степень обескремнивания должна быть 100%, т.к. кремниевый балласт ухудшает качество конечных продуктов.
Способ проиллюстрирован следующими примерами.
Пример 1.
1000 кг шунгита (дисперсностью 200 мкм), содержащего 55% окиси кремния и 30% углерода, смешиваем с 825 кг фторид-бифторида аммония (массовое отношение=1:1,5) и прокаливаем в интервале температур 100-500°С при градиенте подъема температуры 5°С/мин. В результате прокаливания получаем 800 кг обогащенного шунгита, содержащего 350 кг окиси кремния и 300 кг углерода. Степень обескремнивания 36,6%. Концентрация углерода в обогащенном шунгите 37,7%.
В результате охлаждения газовой фазы до Т менее 250°С выделяем 918 кг десублимата, содержащего кремнефториды и фторид-бифторид аммония.
Пример 2.
1000 кг шунгита (дисперсностью 100 мкм), содержащего 65% окиси кремния и 25% углерода, смешиваем с 2275 кг фторид-бифторида аммония (массовое отношение=1:3,5) и прокаливаем в интервале температур 100-500°С при градиенте подъема температуры 7°С/мин. В результате прокаливания получаем 480 кг обогащенного шунгита, содержащего 130 кг окиси кремния и 250 кг углерода. Степень обескремнивания 80%. Концентрация углерода в обогащенном шунгите 52%.
В результате охлаждения газовой фазы до Т менее 250°С выделяем 2517 кг десублимата, содержащего кремнефториды и фторид-бифторид аммония.
Пример 3.
1000 кг шунгита (дисперсностью 10 мкм), содержащего 75% окиси кремния и 20% углерода, смешиваем с 4125 кг фторид-бифторида аммония (массовое отношение=1:5,5) и прокаливаем в интервале температур 100-500°С при градиенте подъема температуры 10°С/мин. В результате прокаливания получаем 250 кг обогащенного шунгита, содержащего 0 кг окиси кремния и 200 кг углерода. Степень обескремнивания 100%. Концентрация углерода в обогащенном шунгите 80%.
В результате охлаждения газовой фазы до Т менее 250°С выделяем 4474 кг десублимата, содержащего кремнефториды и фторид-бифторид аммония.
Claims (2)
1. Способ обескремнивания природных минералов и руд, включающий их дробление, размол и химическое обогащение, отличающийся тем, что размолотый продукт смешивают с фторид-бифторидом аммония в массовом отношении (SiО2 в сырье : фторид-бифторид аммония)=1:1,5–1:5,5 и прокаливают при 100-500°С с температурным градиентом 5-10°С/мин.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что выделяющуюся при термообработке газовую фазу охлаждают, отделяют десублимат и используют его в качестве фторсырья для получения фторсоединений и фторид-бифторида аммония, возвращаемого в "голову" процесса.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002123909/15A RU2226500C1 (ru) | 2002-09-10 | 2002-09-10 | Способ обескремнивания природных минералов и руд |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002123909/15A RU2226500C1 (ru) | 2002-09-10 | 2002-09-10 | Способ обескремнивания природных минералов и руд |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2226500C1 true RU2226500C1 (ru) | 2004-04-10 |
RU2002123909A RU2002123909A (ru) | 2004-04-20 |
Family
ID=32465368
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002123909/15A RU2226500C1 (ru) | 2002-09-10 | 2002-09-10 | Способ обескремнивания природных минералов и руд |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2226500C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007030029A1 (fr) * | 2005-09-06 | 2007-03-15 | The Institute Of Chemistry, Far Eastern Branch, Russian Academy Of Sciences (Status Gosudarstvennogo Uchrezhdenija) | Procede de desilication de matieres premieres minerales |
RU2780207C1 (ru) * | 2021-12-27 | 2022-09-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Способ переработки полиметаллического шлака |
-
2002
- 2002-09-10 RU RU2002123909/15A patent/RU2226500C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007030029A1 (fr) * | 2005-09-06 | 2007-03-15 | The Institute Of Chemistry, Far Eastern Branch, Russian Academy Of Sciences (Status Gosudarstvennogo Uchrezhdenija) | Procede de desilication de matieres premieres minerales |
RU2780207C1 (ru) * | 2021-12-27 | 2022-09-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Способ переработки полиметаллического шлака |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU763786B2 (en) | A method of treating an aqueous suspension of kaolin | |
KR101107916B1 (ko) | 단결정질 다이아몬드 입자 미세 분말 및 이의 제조방법 | |
US20170283293A1 (en) | Method for recycling byproduct sludge in recycled aggregate producing process from waste concrete | |
RU2483024C2 (ru) | Способ обогащения природного кварцевого сырья | |
FI103401B (fi) | Menetelmä epäpuhtaan alumiinioksidin käsittelemiseksi | |
CN109890990B (zh) | 苛性碱消化方法 | |
FI62128B (fi) | Foerfarande foer klarning och rening av natur-kalcitmalm | |
CN101336209A (zh) | 铝矿中矿物的提取与纯化 | |
JP2009057250A (ja) | 蛍石の精製方法 | |
JP2005330149A (ja) | ハロシランの製造方法、固形分の精製方法 | |
RU2226500C1 (ru) | Способ обескремнивания природных минералов и руд | |
KR20170004915A (ko) | 백운석을 이용하는 탄산마그네슘과 염화칼슘 제조방법 | |
JPH0351654B2 (ru) | ||
KR101933659B1 (ko) | 백운석을 이용한 수산화마그네슘과 염화칼슘의 제조방법 | |
SU1727913A1 (ru) | Способ доводки низкосортных флюоритовых концентратов | |
US3630351A (en) | Methods of upgrading alumina-bearing materials | |
US4973455A (en) | Recovery of lanthanides | |
US2241514A (en) | Process for the recovery of beryllium metal | |
JP4191038B2 (ja) | 炭酸カルシウム富化産業副産物から細かく分割された炭酸カルシウムを生成するためのプロセス | |
FR2589850A1 (fr) | Perfectionnement a un procede de production d'hydroxydes de terres rares par traitement de minerais contenant des phosphates de terres rares | |
JP2002525261A (ja) | アルミナプロセス性能を改善するための供給原料の処理 | |
CN1324328A (zh) | 提高氧化铝工艺性能的进料处理方法 | |
US3656895A (en) | Recovery of calcium fluoride from fluorspar ore | |
WO1996022398A1 (en) | Method for purification of saline minerals | |
SU1414773A1 (ru) | Способ получени смачивающегос порошка серы |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090911 |