RU2674183C1 - Устройство для выщелачивания концентратов цветных, редких и редкоземельных металлов - Google Patents

Устройство для выщелачивания концентратов цветных, редких и редкоземельных металлов Download PDF

Info

Publication number
RU2674183C1
RU2674183C1 RU2017131236A RU2017131236A RU2674183C1 RU 2674183 C1 RU2674183 C1 RU 2674183C1 RU 2017131236 A RU2017131236 A RU 2017131236A RU 2017131236 A RU2017131236 A RU 2017131236A RU 2674183 C1 RU2674183 C1 RU 2674183C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reactor
leaching
concentrates
titanium
pulp
Prior art date
Application number
RU2017131236A
Other languages
English (en)
Inventor
Валентин Алексеевич Чантурия
Елена Леонидовна Чантурия
Владимир Геннадиевич Миненко
Андрей Леонидович Самусев
Original Assignee
Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Проблем Комплексного Освоения Недр Им. Академика Н.В. Мельникова Российской Академии Наук (Ипкон Ран)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Проблем Комплексного Освоения Недр Им. Академика Н.В. Мельникова Российской Академии Наук (Ипкон Ран) filed Critical Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Проблем Комплексного Освоения Недр Им. Академика Н.В. Мельникова Российской Академии Наук (Ипкон Ран)
Priority to RU2017131236A priority Critical patent/RU2674183C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2674183C1 publication Critical patent/RU2674183C1/ru

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/02Apparatus therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/04Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching
    • C22B3/045Leaching using electrochemical processes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

Изобретение относится к выщелачиванию металлов из руд и концентратов. Устройство содержит реактор из кислотостойкого и термостойкого материала, выполненный со штуцером для загрузки в него исходного сырья в виде пульпы, напорный бак для подачи в реактор реагента в виде раствора кислоты или раствора хлорида натрия и размещенные в реакторе ультразвуковой диспергатор и подключенный к источнику постоянного тока электродный блок. При этом устройство снабжено системой продувки реактора воздухом для отведения газообразных продуктов и электролизных газов, электродный блок содержит в качестве электродов сетчатый анод из титана с активным покрытием на основе смешанных оксидов иридия, рутения и титана и титановый катод, а реактор снабжен перемешивающим устройством, трубчатым термонагревателем со встроенной термопарой и штуцером выхода пульпы, размещенным выше верхнего уровня электродов электродного блока. Обеспечивается повышение эффективности выщелачивания концентратов цветных и редких металлов. 2 ил.

Description

Изобретение относится к области переработки концентратов цветных и редких металлов, содержащих тонкую вкрапленность ценных минералов, а именно к конструкциям устройств для выщелачивания концентратов цветных и редких металлов.
Известно устройство для извлечения золота из руд и концентратов. Изобретение относится к гидрометаллургии благородных металлов, в частности, для извлечения золота из руд и концентратов выщелачиванием в цианидных растворах содержит устройство, которое позволяет повысить степень диспергирования воздуха, сократить время выщелачивания и увеличить извлечение золота, содержит емкость с патрубками загрузки и выгрузки обрабатываемого материала, патрубком ввода раствора цианида и циркуляционный насос. При этом устройство снабжено, по меньшей мере, одним двухлучевым гидроакустическим излучателем с фиксированной направленностью акустического поля, установленным в емкости на ее вертикальной оси и соединенным с входным отверстием циркуляционного насоса, и трубопроводом подачи воздуха, объединенным с патрубком подачи раствора цианида в общий коллектор, выходные отверстия которого расположены в зоне разрежения двухлучевого гидроакустического излучателя [Патент RU №2522873 М. Кл. С22В 3/02 от 14.03.2013 г.].
Недостатком устройства является низкая степень извлечения золота при цианировании и невозможность работы установки в кислотах.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для выщелачивания золота и платиновых металлов из шламов и концентратов, относящееся к металлургии благородных металлов, в частности, к конструкциям устройств для выщелачивания золота и платиновых металлов из шламов и концентратов электрохлоринацией, оно снабжено переливными патрубками, расположенными в анодной и катодной камерах, катодная камера выполнена с каркасом, диафрагма выполнена из ткани с протекаемостью 4-8 дм32⋅ч, натянутой на каркас, при этом переливной патрубок катодной камеры расположен выше переливного патрубка анодной камеры на расстояние, равное 0,1-0,2 от высоты анодной камеры. [Патент RU №2187567 М. Кл. С22В 11/00; 3/02; 7/00; С25С 7/00 (прототип)].
Недостатками данного устройства являются: сложность конструкции из-за наличия диафрагмы и необходимости герметизации катодной и анодной камер, повышенный расход электроэнергии при электролизе в сравнении с бездиафрагменной электрохимической обработкой, возможность образования газообразного хлора в анодной камере, невозможностью работы с кислотами и кремнийсодержащим минеральным сырьем, при выщелачивании которого образуется гель, которые разрушают и забивают диафрагму, соответственно.
Технической задачей изобретения является повышение эффективности выщелачивания концентратов цветных и редких металлов, содержащих тонкую вкрапленность ценных минералов.
Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве за счет одновременного использования электрохимических, ультразвуковых и тепловых воздействий в процессе выщелачивания обеспечивается высокая концентрация кислорода в растворах (пульпах), быстрое отведение с поверхности минеральных частиц продуктов реакции, интенсивное перемешивание и диспергирование минеральной суспензии, высокие скорости реакций окисления.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана принципиальная схема устройства выщелачивания концентратов цветных и редких металлов на фиг. 2 представлены фотографии устройства.
Устройство для выщелачивания концентратов цветных и редких металлов включает: реактор - 1, ультразвуковой диспергатор - 2, сердечник ультразвукового диспергатора - 3, трубчатый термонагреватель с встроенной термопарой - 4, сетчатый анод - 5, выполненный из просечно-вытяжного листа с шагом просечки не более 26 мм, и раскрытием не более 14 мм, катод - 6, источник постоянного тока - 7, перемешивающее устройство - 8 (мешалка), вал мешалки - 9, штуцер подачи материала (пульпы) - 10, штуцер подачи раствора реагента - 11, штуцер подачи воздуха - 12, штуцер выхода воздуха - 13 (золотник), напорный бак реагента (кислоты или раствор хлорида натрия) - 14, компрессор - 15, расходомер - 16, ротаметр - 17, штуцер выхода пульпы (перелив) - 18, дренажный штуцер - 19. При этом анод выполнен из титана, с покрытием «ОРТА-И1» (активное покрытие на основе тройной системы смешанных оксидов иридия, рутения и титана), а катод выполнен из титана без покрытия.
Устройство для выщелачивания концентратов цветных, редких и редкоземельных металлов работает следующим образом.
В реактор - 1, выполненный из кислотостойкого и термостойкого материала, из напорного бака раствора реагента (кислоты или раствор хлорида натрия) - 14, через расходомер - 16 и штуцер подачи раствора реагента - 11 заливается раствор кислоты или хлорида натрия до штуцера выхода пульпы - 18 (перелив), уровень которого выполнен на 1-2 см выше верхнего уровня электродов. Затем включается перемешивающее устройство - 8 (мешалка) и через штуцер подачи материала (пульпы) - 10 производится загрузка исходного материала.
Для отведения газообразных продуктов растворения минерального сырья, а также образующихся электролизных газов включается компрессор - 15 и осуществляется подача воздуха в реактор через ротаметр - 17 и патрубок - 12, отвод воздуха производят через штуцер выхода воздуха - 13 (золотник).
Далее подается напряжение на анод - 5 и катод - 6 от источника постоянного тока - 7, и устанавливается заданная величина анодной плотности тока. При этом на аноде - 5 происходит генерация атомарного кислорода, интенсифицирующего процесс выщелачивания концентратов цветных и редких металлов. На катоде - 6 идет процесс восстановления ионов водорода с образованием газообразного водорода, который, также как остатки кислорода и газообразных продуктов выщелачивания удаляется из реактора - 1 через штуцер выхода воздуха - 13 (золотник).
Для обеспечения акустических воздействий включается ультразвуковой диспергатор - 2, обеспечивающий интенсификацию процесса выщелачивания концентратов цветных и редких металлов за счет возбуждения во всем объеме частот, создаваемых с помощью сердечника ультразвукового диспергатора - 3 и возникающих в обрабатываемой среде вторичных эффектов (кавитация, пульсации, микро- и макропотоки).
Заданная температура процесса выщелачивания поддерживается с помощью трубчатого термонагревателя с встроенной термопарой - 4.
Пульпа после выщелачивания сливается через штуцер выхода пульпы (перелив) - 18 с последующей фильтрацией.
По окончании процесса выщелачивания остатки пульпы реактора - 1 через дренажный штуцер - 19 сливаются для последующей фильтрации.
Высокая эффективность процесса выщелачивания достигается благодаря одновременного наложения электрохимического и акустического воздействий.
Ниже приведены примеры работы установки. Для проведения опытов по выщелачиванию золота и редкоземельных элементов из концентратов использовали конструкцию установки, приведенной на фиг. 2.
1. Процесс выщелачивания упорного сульфидного золотосодержащего концентрата (60-65% арсенопирита) с содержанием золота 52,5 г/т, в котором более 80% составляют частицы менее 74 мкм, проводят следующим образом. Приготовленное исходное сырье в виде пульпы, жидкой фазой которой является раствор NaCl (250 г/дм3), при соотношении Т:Ж=1:10, загружается в реактор - 1 выше на 1-2 см верхней границы электродов. Далее подается напряжение постоянного тока на электроды, обеспечивающее анодную плотность тока на электродах 150 А/м2, включается ультразвуковой диспергатор - 2. Температура пульпы составляет 25°С. Время выщелачивания составляет 20 часов. Электрохимическая обработка пульпы обеспечивает постоянную концентрацию активного хлора в пульпе 1,5-2 г/дм3. Извлечение золота в раствор составляет 92-94%. При этом извлечение золота за 20 часов из указанного концентрата в растворе NaCl с аналогичной концентрацией активного хлора, полученной химическим способом составило 38%; извлечение золота методом цианирования (по стандартной методике) составило 50%.
2. Процесс выщелачивания эвдиалитового концентрата с содержанием оксида циркония 9-12%, 0,2-0,24% гафния, с содержанием частиц крупностью -315 +63 мкм 97,7%, проводят следующим образом. Приготовленное исходное сырье в виде пульпы, жидкой фазой которой является раствор азотной кислоты (450 г/дм3), при соотношении Т:Ж=1:10, загружается в реактор - 1 выше на 1-2 см верхней границы электродов. Далее подается напряжение постоянного тока на электроды, обеспечивающее анодную плотность тока на электродах 200 А/м2, включается ультразвуковой диспергатор - 2. Температура пульпы составляет 95°С. Время выщелачивания составляет 3 часа. Извлечение циркония и гафния в раствор составляет 90-95%. При этом извлечение циркония и гафния за 3 часа из указанного концентрата в растворе азотной кислоты без электрохимической и акустической обработки составляет 80-86%).

Claims (1)

  1. Устройство для выщелачивания металлов из руд и концентратов, содержащее реактор из кислотостойкого и термостойкого материала, выполненный со штуцером для загрузки в него исходного сырья в виде пульпы, напорный бак для подачи в реактор реагента в виде раствора кислоты или раствора хлорида натрия и размещенные в реакторе ультразвуковой диспергатор и подключенный к источнику постоянного тока электродный блок, отличающееся тем, что оно снабжено системой продувки реактора воздухом для отведения газообразных продуктов и электролизных газов, при этом электродный блок содержит в качестве электродов сетчатый анод из титана с активным покрытием на основе смешанных оксидов иридия, рутения и титана и титановый катод, а реактор снабжен перемешивающим устройством, трубчатым термонагревателем со встроенной термопарой и штуцером выхода пульпы, размещенным выше верхнего уровня электродов электродного блока.
RU2017131236A 2017-09-05 2017-09-05 Устройство для выщелачивания концентратов цветных, редких и редкоземельных металлов RU2674183C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017131236A RU2674183C1 (ru) 2017-09-05 2017-09-05 Устройство для выщелачивания концентратов цветных, редких и редкоземельных металлов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017131236A RU2674183C1 (ru) 2017-09-05 2017-09-05 Устройство для выщелачивания концентратов цветных, редких и редкоземельных металлов

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2674183C1 true RU2674183C1 (ru) 2018-12-05

Family

ID=64603667

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017131236A RU2674183C1 (ru) 2017-09-05 2017-09-05 Устройство для выщелачивания концентратов цветных, редких и редкоземельных металлов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2674183C1 (ru)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4883532A (en) * 1986-10-27 1989-11-28 Bodine Albert G Sonic method for facilitating the extraction of minerals from ore in a leachant
SU1319575A2 (en) * 1985-04-08 1993-06-23 Sp K B Gornoobogatitelnogo Obo Electrolyzer for leaching metals from metal-containing products
RU97115398A (ru) * 1997-09-16 1999-07-20 В.С. Богданов Способ и устройство для добычи драгоценных металлов
RU2170775C1 (ru) * 2000-01-26 2001-07-20 Омский государственный университет Способ извлечения редкоземельных и радиоактивных металлов из окисленного технологически упорного сырья
WO2009127018A1 (en) * 2008-04-14 2009-10-22 Stoian Borissov Mitov Method for metal leaching
RU2448171C2 (ru) * 2006-09-13 2012-04-20 Инпар Текнолоджис Инк. Экстракция металлов из сульфидных минералов
RU2522873C1 (ru) * 2013-03-14 2014-07-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Установка для извлечения золота из руд и концентратов
RU2526907C1 (ru) * 2013-03-20 2014-08-27 Общество с ограниченной ответственностью "МИЦ-Геосистемы" Способ извлечения редкоземельных металлов из фосфогипса

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1319575A2 (en) * 1985-04-08 1993-06-23 Sp K B Gornoobogatitelnogo Obo Electrolyzer for leaching metals from metal-containing products
US4883532A (en) * 1986-10-27 1989-11-28 Bodine Albert G Sonic method for facilitating the extraction of minerals from ore in a leachant
RU97115398A (ru) * 1997-09-16 1999-07-20 В.С. Богданов Способ и устройство для добычи драгоценных металлов
RU2170775C1 (ru) * 2000-01-26 2001-07-20 Омский государственный университет Способ извлечения редкоземельных и радиоактивных металлов из окисленного технологически упорного сырья
RU2448171C2 (ru) * 2006-09-13 2012-04-20 Инпар Текнолоджис Инк. Экстракция металлов из сульфидных минералов
WO2009127018A1 (en) * 2008-04-14 2009-10-22 Stoian Borissov Mitov Method for metal leaching
RU2522873C1 (ru) * 2013-03-14 2014-07-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Установка для извлечения золота из руд и концентратов
RU2526907C1 (ru) * 2013-03-20 2014-08-27 Общество с ограниченной ответственностью "МИЦ-Геосистемы" Способ извлечения редкоземельных металлов из фосфогипса

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1502141A (zh) 用不对称钒电解槽制备钒电解液和用不对称钒电解槽使工作态钒氧化还原电池电解液的充电状态重新平衡
RU2674183C1 (ru) Устройство для выщелачивания концентратов цветных, редких и редкоземельных металлов
EP2573196B1 (en) Apparatus for extracting precious metal from an inorganic granular waste catalyst
EP0115500A1 (en) Recovery of silver and gold from ores and concentrates
JP2009019250A (ja) 金属製造方法および装置
RU2553273C1 (ru) Способ извлечения платины и/или палладия из отработанных катализаторов на носителях из оксида алюминия
RU2510669C2 (ru) Способ извлечения благородных металлов из упорного сырья
KR101922493B1 (ko) 친환경 백금족 금속의 회수방법 및 이를 위한 백금족 금속 회수 시스템
RU2578882C2 (ru) Способ выщелачивания металлической меди
RU2516304C2 (ru) ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ РЕАКТОР ТИПА ФИЛЬТР-ПРЕСС ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЗОЛОТА (Au) И СЕРЕБРА (Ag) В ВИДЕ ПОРОШКА
CN111886205A (zh) 水处理装置及水处理方法
KR20100103993A (ko) 고성능 금속 용해장치 및 용해방법
US20220112616A1 (en) Method for cleanly extracting metallic silver
CN115490353A (zh) 一种去除含铁盐溶液中重金属离子杂质的方法及其设备
RU2245378C1 (ru) Способ выщелачивания полиметаллического сырья и устройство для его осуществления
JP4168959B2 (ja) 銅電解澱物の浸出方法
RU2096337C1 (ru) Установка для электрохимической очистки воды и/или водных растворов
JP4051774B2 (ja) 電解装置
CN108455688A (zh) 一种氯铱酸的快速制备方法
RU152123U1 (ru) Проточный электролизер
RU2516180C1 (ru) Способ переработки сплава лигатурного золота
KR20120119008A (ko) 사이클론 전해조를 이용한 금의 회수방법
RU64633U1 (ru) Электролизер для осаждения оксидов и гидроксидов металлов
Nadirov et al. ELECTROCHEMICAL RECOVERY OF GOLD FROM CONCENTRATE BY USING SULFUR-GRAPHITE ELECTRODE AS THE LEACHING AGENT SOURCE.
RU2689487C1 (ru) Способ извлечения благородных металлов из руд и концентратов

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190906