RU2537634C1 - Способ извлечения редкоземельных и благородных металлов из золошлаков - Google Patents
Способ извлечения редкоземельных и благородных металлов из золошлаков Download PDFInfo
- Publication number
- RU2537634C1 RU2537634C1 RU2013127843/02A RU2013127843A RU2537634C1 RU 2537634 C1 RU2537634 C1 RU 2537634C1 RU 2013127843/02 A RU2013127843/02 A RU 2013127843/02A RU 2013127843 A RU2013127843 A RU 2013127843A RU 2537634 C1 RU2537634 C1 RU 2537634C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- noble metals
- rare earth
- ash
- slag
- microorganisms
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу извлечения редкоземельных и благородных металлов из золошлаков энергетических предприятий. Способ включает подготовку золошлаков, смешение их с выщелачивающим раствором, накопление биомассы микроорганизмов, бактериальное выщелачивание редкоземельных и благородных металлов, разделение полученной суспензии на осадок и осветленную жидкость с выделением из последней редкоземельных и благородных металлов. При этом на стадии накопления биомассы микроорганизмов добавляют насыщенный раствор карбоната кальция в количестве 1-10% от расхода выщелачивающего раствора. Бактериальное выщелачивание проводят в режиме многокамерной флотации с интенсивностью аэрации 0,1-0,5 м3/м2·мин, причем интенсивность аэрации в каждой последующей камере снижают по сравнению с предыдущей на 5-10%. В качестве микроорганизмов используют бактерии рода Acidithiobacillales. Флотацию осуществляют с использованием мелкодисперсной аэрации со средним размером пузырьков 20-300 мкм. Размер пузырьков в каждой последующей камере увеличивают на 10-15%. Техническим результатом изобретения является повышение извлечения редкоземельных и благородных металлов из золошлаков за счет интенсификации процесса культивирования организмов 3 з.п. ф-лы, 3 пр.
Description
Область техники
Предлагаемое изобретение относится к области переработки отходов, конкретно к способам извлечения ценных металлов из техногенных отходов, а именно к способам извлечения редкоземельных металлов из золошлаков, образующихся при сгорании каменного угля, в том числе на предприятиях энергетики.
Уровень техники
Известен способ извлечения редкоземельных металлов из золошлаков энергетических предприятий, включающий подготовку золошлаков, смешивание их с выщелачивающими растворами, накопление биомассы микроорганизмов, бактериальное выщелачивание редкоземельных металлов, разделение полученной суспензии на осадок и осветленную жидкость с выделением из последней редкоземельных металлов и обезвоживание осадка (патент Японии JP 06315371. Extraction of metal oxide from coal fly ash. МПК A62D 3/00; C22B 3/18; Опубликовано 15.11.1994).
Существенным недостатком известного способа являются низкий уровень извлечения редкоземельных металлов из золошлаков энергетических предприятий, а также высокие энергозатраты.
Наиболее близким техническим решением является способ бактериального выщелачивания редкоземельных и благородных металлов из золошлаков (патент США US 5278069 (A). Bioleaching method for the extraction of metals from coal fly ash using thiobacillus. МПК C12N 1/20; C22B 3/00; C12R 1/01; C22B 3/18. Опубликовано 11.01.1994), включающий подготовку золошлаков, смешение их с выщелачивающими растворами, накопление биомассы микроорганизмов, бактериальное выщелачивание редкоземельных и благородных металлов, разделение полученной суспензии на осадок и осветленную жидкость с выделением из последней редкоземельных и благородных металлов и обезвоживание осадка.
Существенным недостатком известного способа является недостаточно высокая степень извлечения редкоземельных металлов, а также высокие энергозатраты.
Раскрытие изобретения
Задачей изобретения является повышение эффективности извлечения редкоземельных и благородных металлов из золошлаков.
Задача решается за счет того, что предложен способ извлечения редкоземельных и благородных металлов из золошлаков энергетических предприятий, включающий подготовку золошлаков, смешение их с выщелачивающими растворами, накопление биомассы микроорганизмов, в частности бактерий рода Acidithiobacillales, бактериальное выщелачивание редкоземельных и благородных металлов, разделение полученной суспензии на осадок и осветленную жидкость с выделением из последней редкоземельных и благородных металлов и обезвоживание осадка. При этом на стадии накопления биомассы микроорганизмов в смесь добавляют насыщенный раствор карбоната кальция в количестве от 1 до 10% от расхода выщелачивающего раствора, а бактериальное выщелачивание редкоземельных и благородных металлов проводят в режиме многокамерной флотации с интенсивностью аэрации 0,1…0,5 м3/м2·мин, причем интенсивность аэрации в каждой последующей камере снижают по сравнению с предыдущей на 5…10%. В качестве микроорганизмов используют бактерии рода Acidithiobacillales. Флотацию осуществляют с использованием мелкодисперсной аэрации со средним размером пузырьков от 20 до 300 мкм. Размер пузырьков в каждой последующей камере увеличивают на 10…15%.
Осуществление изобретения
Предлагаемый способ осуществляют в несколько этапов:
1. Сепарация золошлаков на концентрационных столах.
Пример 1.
Бактериальное выщелачивание редкоземельных и благородных металлов из золошлаков Алексинской ТЭЦ проводили следующим образом:
1. Обработка золошлаковых материалов на концентрационном столе.
2. Смешение полученного в результате обработки концентрата с выщелачивающим раствором.
3. Накопление биомассы аборигенных серо- и железоокисляющих микроорганизмов с доминированием бактерий рода Acidithiobacillales, содержащихся в исходных золошлаках, до концентрации клеток порядка 106…107 кл/мл. При этом добавляли насыщенный раствор СаСО3 в объеме 1% от количества выщелачивающего раствора.
4. Проведение бактериального выщелачивания редкоземельных металлов в течение 3 суток в режиме многокамерной флотации (4 камеры) с интенсивностью аэрации в первой камере 0,5 м3/м2·мин, причем в каждой последующей камере интенсивность аэрации снижали по сравнению с предыдущей на 5% и интенсивность аэрации соответственно составила во второй 0,475 м3/м2·мин, в третьей 0,451 м3/м2·мин, в четвертой 0,428 м3/м2·мин. Средний размер пузырьков в первой камере составил 20 мкм, причем в каждой последующей камере размер пузырьков увеличивали на 10%, и размер пузырьков во второй камере составил 22 мкм, в третьей 24 мкм, в четвертой 27 мкм.
5. Разделение полученной суспензии на осадок и осветленную жидкость с выделением из последней редкоземельных и благородных металлов и обезвоживание осадка.
В результате по завершении процесса бактериального выщелачивания получили извлечение по редкоземельным металлам:
Скандий - 63,5%
Иттрий - 61,9%
Лантан - 59,8%
По благородным металлам:
Золото - 78,4%
Серебро - 72,6%
В случае бактериального извлечения по известному способу (прототипу) извлечение металлов составило соответственно: скандий - 35,8%; иттрий - 33,6%; лантан - 41,3%; золото - 59,7%; серебро - 61,2%.
Пример 2.
Бактериальное выщелачивание редкоземельных и благородных металлов осуществляли из золошлаков Каширской ГРЭС с их предварительной обработкой на концентрационном столе. Полученный в результате такой обработки концентрат смешивали с выщелачивающим раствором и проводили дальнейшие операции, как и в примере 1, за исключением того, что расход насыщенного раствора карбоната кальция на стадии накопления биомассы составил 5% от расхода выщелачивающего раствора, а интенсивность аэрации в режиме многокамерной флотации была равна в первой камере 0,3 м3/м2·мин, причем интенсивность аэрации в каждой последующей камере снижали по сравнению с предыдущей на 7,5%, и интенсивность аэрации соответственно составила во второй 0,278 м3/м2·мин, в третьей 0,257 м3/м2·мин, в четвертой 0,237 м3/м2·мин.
При этом средний размер пузырьков в первой камере составил 160 мкм, причем размер пузырьков в каждой последующей камере увеличивали на 12,5%, и размер пузырьков составил во второй камере 180 мкм, в третьей 203 мкм, в четвертой 228 мкм.
Затем проводили разделение полученной суспензии на осадок и осветленную жидкость с выделением из последней редкоземельных и благородных металлов и обезвоживание осадка.
В результате по завершении процесса бактериального выщелачивания получили следующее извлечение по редкоземельным металлам: скандий - 66,1%; иттрий - 68,3%; лантан - 61,4%; а по благородным металлам: золото - 81,3%; серебро - 82,6%. В случае известного способа получили: скандий - 35,8%; иттрий - 33,6%; лантан - 41,3%; золото - 59,7%; серебро - 61,2%.
Пример 3.
Бактериальное выщелачивание редкоземельных и благородных металлов осуществляли из золошлаков ТЭЦ-22 г. Москва с их предварительной обработкой на концентрационном столе. Полученный в результате такой обработки концентрат смешивали с выщелачивающим раствором и проводили дальнейшие операции, как и в примере 1, за исключением того, что расход насыщенного раствора карбоната кальция на стадии накопления биомассы составил 10% от расхода выщелачивающего раствора, а интенсивность аэрации в режиме многокамерной флотации в первой камере 0,5 м3/м2·мин, причем интенсивность аэрации в каждой последующей камере снижали по сравнению с предыдущей на 10%, и интенсивность аэрации составила соответственно во второй камере 0,45 м3/м2·мин, в третьей 0,405 м3/м2·мин, в четвертой 0,346 м3/м2·мин.
При этом средний размер пузырьков в первой камере составил 184 мкм, причем размер пузырьков в каждой последующей камере увеличивали на 15% и составил во второй камере 217 мкм, в третьей 255 мкм, в четвертой 300 мкм.
Затем проводили разделение полученной суспензии на осадок и осветленную жидкость с выделением из последней редкоземельных и благородных металлов и обезвоживание осадка.
В результате по завершении процесса бактериального выщелачивания получили следующее извлечение по редкоземельным металлам: скандий - 62,4%; иттрий - 61,6%; лантан - 62,8%; а по благородным металлам: золото - 79,5%; серебро - 80,6%.
В случае известного способа получили извлечение соответственно: скандий - 35,8%; иттрий - 33,6%; лантан - 41,3%; золото - 59,7%; серебро - 61,2%.
Таким образом, получен положительный эффект повышения извлечения по редкоземельным металлам, в частности по скандию примерно 26,6-30,3%; по иттрию - 28-34,7%; по лантану - 50,5-21,5%; по благородным металлам: золоту - 18,7-21,6%; серебру - 11,4-21,4%.
Claims (4)
1. Способ извлечения редкоземельных и благородных металлов из золошлаков энергетических предприятий, включающий подготовку золошлаков, смешение их с выщелачивающим раствором, накопление биомассы микроорганизмов, бактериальное выщелачивание редкоземельных и благородных металлов, разделение полученной суспензии на осадок и осветленную жидкость с выделением из последней редкоземельных и благородных металлов и обезвоживание осадка, при этом на стадии накопления биомассы микроорганизмов добавляют насыщенный раствор карбоната кальция в количестве 1-10% от расхода выщелачивающего раствора, а бактериальное выщелачивание редкоземельных и благородных металлов проводят в режиме многокамерной флотации с интенсивностью аэрации 0,1-0,5 м3/м2·мин, причем интенсивность аэрации в каждой последующей камере снижают по сравнению с предыдущей на 5-10%.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве микроорганизмов используют бактерии рода Acidithiobacillales.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что флотацию осуществляют с использованием мелкодисперсной аэрации со средним размером пузырьков от 20 до 300 мкм.
4. Способ по п.1 или 3, отличающийся тем, что размер пузырьков в каждой последующей камере увеличивают на 10-15%.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013127843/02A RU2537634C1 (ru) | 2013-06-20 | 2013-06-20 | Способ извлечения редкоземельных и благородных металлов из золошлаков |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013127843/02A RU2537634C1 (ru) | 2013-06-20 | 2013-06-20 | Способ извлечения редкоземельных и благородных металлов из золошлаков |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013127843A RU2013127843A (ru) | 2014-12-27 |
RU2537634C1 true RU2537634C1 (ru) | 2015-01-10 |
Family
ID=53278401
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013127843/02A RU2537634C1 (ru) | 2013-06-20 | 2013-06-20 | Способ извлечения редкоземельных и благородных металлов из золошлаков |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2537634C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105063383A (zh) * | 2015-09-18 | 2015-11-18 | 朱上翔 | 活化离子水和微生物酸改进离子型稀土原地浸析法工艺 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113046553B (zh) * | 2021-03-09 | 2022-02-22 | 中南大学 | 一种通过调控微生物群落结构浸出风化壳淋积型稀土矿的方法 |
CN113046579B (zh) * | 2021-03-09 | 2022-04-29 | 中南大学 | 一种生物与化学协同浸出风化壳淋积型稀土矿的方法 |
CN115232981B (zh) * | 2022-08-24 | 2024-05-14 | 深圳市中金岭南有色金属股份有限公司 | 基于曝气氧化与废酸熟化的铜锌浮选尾矿生物浸出方法 |
CN115679131B (zh) * | 2022-11-02 | 2024-03-01 | 中南大学 | 一种通过溶液结构转型从稀土生物浸出液中回收稀土的方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5278069A (en) * | 1992-02-14 | 1994-01-11 | The Israel Electric Corporation Ltd. | Bioleaching method for the extraction of metals from coal fly ash using thiobacillus |
JPH06315371A (ja) * | 1990-10-12 | 1994-11-15 | Israel Electric Corp Ltd:The | 石炭飛散灰から金属酸化物を抽出する方法 |
RU2138339C1 (ru) * | 1998-04-06 | 1999-09-27 | Омский государственный университет | Способ подготовки золы-уноса от сжигания углей для использования в производстве строительных материалов |
US6146444A (en) * | 1993-12-03 | 2000-11-14 | Geobiotics, Inc. | Method for recovering metal value from concentrates of sulfide minerals |
WO2004027099A1 (en) * | 2002-09-17 | 2004-04-01 | Frank Kenneth Crundwell | Heap leach process |
-
2013
- 2013-06-20 RU RU2013127843/02A patent/RU2537634C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06315371A (ja) * | 1990-10-12 | 1994-11-15 | Israel Electric Corp Ltd:The | 石炭飛散灰から金属酸化物を抽出する方法 |
US5278069A (en) * | 1992-02-14 | 1994-01-11 | The Israel Electric Corporation Ltd. | Bioleaching method for the extraction of metals from coal fly ash using thiobacillus |
US6146444A (en) * | 1993-12-03 | 2000-11-14 | Geobiotics, Inc. | Method for recovering metal value from concentrates of sulfide minerals |
RU2138339C1 (ru) * | 1998-04-06 | 1999-09-27 | Омский государственный университет | Способ подготовки золы-уноса от сжигания углей для использования в производстве строительных материалов |
WO2004027099A1 (en) * | 2002-09-17 | 2004-04-01 | Frank Kenneth Crundwell | Heap leach process |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105063383A (zh) * | 2015-09-18 | 2015-11-18 | 朱上翔 | 活化离子水和微生物酸改进离子型稀土原地浸析法工艺 |
CN105063383B (zh) * | 2015-09-18 | 2020-07-03 | 朱上翔 | 活化离子水和微生物酸改进离子型稀土原地浸析法工艺 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013127843A (ru) | 2014-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2537634C1 (ru) | Способ извлечения редкоземельных и благородных металлов из золошлаков | |
Barros et al. | Harvesting techniques applied to microalgae: a review | |
US20110081706A1 (en) | Method and system for efficient harvesting of microalgae and cyanobacteria | |
CN103723894B (zh) | 一种苏氨酸母液处理新方法 | |
CN104862475B (zh) | 氧化亚铁硫杆菌浸取废弃印刷电路板中铜的方法 | |
CN109628316B (zh) | 利用磁性粒子规模化收获城市污水培养体系中产油微藻的方法 | |
CN107354181B (zh) | 一种利用阴极还原提高有机废物协同发酵l-乳酸的方法 | |
CN105174636A (zh) | 一种印染废水回收处理工艺 | |
CN109553266A (zh) | 一种蓝藻深度脱水的方法 | |
CN107282001A (zh) | 一种聚合氯化铝改性氧化石墨烯吸附剂的制备及其应用方法 | |
CN110643665A (zh) | 一种双酶耦联法从富硒酵母中提取硒蛋白的方法 | |
Danouche et al. | Advances in bio/chemical approaches for sustainable recycling and recovery of rare earth elements from secondary resources | |
CN202643370U (zh) | 一种含铬鞣革废水中铬的回收装置 | |
CN109111013A (zh) | 一种有机硅含水溶性硅油废水处理的方法 | |
CN102464437B (zh) | 硅藻土-细菌复合体处理含铍废水方法 | |
Zhang et al. | Factors affecting microalgae harvesting efficiencies using electrocoagulation-flotation for lipid extraction | |
CN103896457B (zh) | 一种精细化工废水处理工艺 | |
CN102897923A (zh) | 一种促进水华蓝藻深度脱水的生物沥浸法 | |
CN104843953B (zh) | 电化学与生物氢自养协同作用深度转化水中高氯酸盐的方法 | |
CN105060504B (zh) | 一种间歇式无功率输出并联两个mfc提高电压处理重金属废水的方法 | |
RU2210608C2 (ru) | Способ извлечения благородных металлов из упорных сульфидных материалов | |
CN107487952B (zh) | 一种含黄药残留选矿废水的联合处理方法 | |
CN113025829B (zh) | 一种应用双极膜电渗析处理铜矿石冶炼废渣的方法 | |
CN110790337B (zh) | 一种去除水体中重金属Cd的组合物及其制备方法与应用 | |
CN112897771B (zh) | 一种稀土冶炼废水的处理装置及其处理方法 |