WO2009017434A1 - Method for recovering non-ferrous, rare, radioactive and precious metals from refractory mineral raw materials - Google Patents
Method for recovering non-ferrous, rare, radioactive and precious metals from refractory mineral raw materials Download PDFInfo
- Publication number
- WO2009017434A1 WO2009017434A1 PCT/RU2007/000408 RU2007000408W WO2009017434A1 WO 2009017434 A1 WO2009017434 A1 WO 2009017434A1 RU 2007000408 W RU2007000408 W RU 2007000408W WO 2009017434 A1 WO2009017434 A1 WO 2009017434A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- raw materials
- ferrous
- rare
- radioactive
- mineral raw
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
- C22B1/02—Roasting processes
- C22B1/04—Blast roasting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B11/00—Obtaining noble metals
-
- 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
Definitions
- the method relates to pyrometallurgical technology and is used to extract non-ferrous, rare, radioactive and noble metals from refractory mineral raw materials, possibly containing natural carbon, sulfides or other refractory compounds.
- the disadvantages of this method include the high consumption of sodium chloride (10% by weight of the raw material) and the low degree of extraction of non-ferrous metals obtained as a result of the implementation of the above process.
- Titanium dioxide reacts with nitrosyl chloride according to the following reaction:
- TiO 2 + 4NOC1 TiCl 4 + 2NO + 2NO 2
- the disadvantages of this method include the high consumption of the reagent and the insufficient degree of extraction of the useful component.
- the disadvantages of this method include the high cost of transition metal chlorides used as reagents, as well as the lack of effectiveness of the proposed process.
- a UK patent is known 2 414 740 A dated 12/07/2005 proposing a method for extracting non-ferrous, rare and noble metals from mineral raw materials by treating it with a solution containing an oxidizing agent and a reducing agent simultaneously.
- a solution containing an oxidizing agent and a reducing agent simultaneously.
- fast radicals are formed that effectively dissolve non-ferrous, rare and noble metals from mineral raw materials.
- the disadvantage of this method is the possibility of incomplete extraction of non-ferrous, rare and noble metals in the presence of highly active organic matter in mineral raw materials.
- a large amount of oxidizer is spent on the oxidation of organic matter, and in the case of incomplete oxidation, the organic substance absorbs significant amounts of dissolved metals, which leads to the loss of valuable metals with the tailings of the process.
- the challenge facing the inventors was to develop a method for the extraction of non-ferrous, rare, radioactive and noble metals from refractory mineral raw materials, devoid of the above disadvantages, which provides a high degree of extraction of non-ferrous, rare, radioactive and noble metals with high profitability of production.
- the essence of the claimed invention lies in the fact that to implement the task, a method is proposed for the extraction of non-ferrous, rare, radioactive and noble metals from refractory mineral raw materials, which at the first stage involves the processing of raw materials with a solution of donor-acceptor oxidizing agents and reducing agents with the formation of water-soluble colored, rare salts, radioactive and noble metals.
- the raw material is dried to full evaporation of water and then fired in the presence of oxygen at a temperature that does not cause the formation of insoluble salts. Firing of mineral raw materials in the presence of oxygen causes the destruction of highly active organic matter and releases the water-soluble metal salts absorbed by it.
- non-ferrous, rare, radioactive and noble metals are leached from mineral raw materials by known technological methods.
- radicals are formed - oxygen superoxide, atomic oxygen and other highly active compounds, including oxidizing agents of reducing agents, which allow the effective oxidation and dissolution of non-ferrous, rare and noble metals contained in mineral raw materials, for example:
- Non-ferrous, rare, radioactive and noble metals are oxidized and converted into water-soluble chlorides of these metals: CuC12, ZnC12, CoC12, NiC12, BiC12, ReC14, S recharge ⁇ l ⁇ , YC13, La ⁇ l ⁇ , PbC12, [AuC14] -4, AgCl, H2 [PtC16 ], H2 [PdC16], H2 [IrC16], H2 [RoC16], H2 [RuC16], MnC12, ⁇ réelle ⁇ l ⁇ , ⁇ r ⁇ I ⁇ , Nd ⁇ l ⁇ , Sm ⁇ l ⁇ , Eu ⁇ l ⁇ , Gd ⁇ l ⁇ , ⁇ b ⁇ l ⁇ , ⁇ ErCB ⁇ m ⁇ l ⁇ , Yb ⁇ l ⁇ .
- Non-ferrous, rare, radioactive and noble metals for additional extraction of non-ferrous, rare, radioactive and noble metals from active carbon contained in refractory mineral raw materials, it is proposed to dry the pulp obtained after treatment with donor-acceptor oxidizing agents and reducing agents until the water completely evaporates in the presence of oxygen at a temperature sufficient to burn carbon, but not causing the formation of insoluble salts.
- Non-ferrous, rare, radioactive and noble metals, absorbed in the form of salts by active carbon are catalysts for its interaction with oxygen, and thus contribute to the complete burnout of the carbon substance.
- the combination “at the beginning of firing, and then leaching” does not give positive results, because in the absence of metal salts, the carbonaceous substance does not completely burn out during firing.
- Firing can be carried out in the presence of air or oxygen-rich blast at temperatures from 350 to 700 degrees Celsius, mainly at 580-650 degrees Celsius.
- oxygen-enriched air reduces the firing temperature and prevents the formation of insoluble salts.
- non-ferrous, rare, radioactive and noble metals are dissolved by known technological methods such as dissolution with acids, alkaline solutions or special extractants. From technological solutions, non-ferrous, rare, radioactive and noble metals are recovered by known methods such as collection, extraction, reduction or precipitation in the form of insoluble salts. Technological solutions after the extraction of dissolved metals from them can be used as the initial liquid phase for the preparation of solutions of donor-acceptor oxidizing agents and reducing agents and their primary processing of raw materials. Examples of specific performance:
- the sample was treated with dictioneem shales of the following chemical composition - SiO 2 - 50-55%, Al 2 O 3 - 10-15.3%, Fe 2 O 3 - 3.1-6.0%, FeO - 0 - 3.4%, MgO - 0.7-3.0%, CaO - 0.5-4.7%, Na 2 O - 0.1-0.6%, K 2 O - 4.2-5.6%, P. p.p. - 13.9-20.6%, P 2 O 5 - 0.4-0.7%, S - 1.3-1.7%, Corg - 3.8 15.1%.
- the sample was subjected to processing dictioneem shales of the following chemical composition - SiO 2 - 50-55%, Al 2 O 3 - 10-15.3%, Fe 2 O 3 - 3.1-6.0%, FeO - O- 3.4%, MgO - 0.7-3.0%, CaO - 0.5-4.7%, Na 2 O - 0.1-0.6%, K 2 O - 4.2-5.6% , ILp.p. - 13.9-20.6%, P 2 O 5 - 0.4-0.7%, S - 1.3-1.7%, Corg - 3.8 15.1%.
- the obtained data show that an increase in the partial oxygen pressure in the blast reduces the firing temperature without reducing the efficiency of metal extraction into the solution.
- the sample was treated with dictioneem shales of the following chemical composition - SiO 2 - 50-55%, Al 2 O 3 - 10-15.3%, Fe 2 O 3 - 3.1-6.0%, FeO - 0 - 3.4%, MgO - 0.7-3.0%, CaO - 0.5-4.7%, Na 2 O - 0.1-0.6%, K 2 O - 4.2-5.6%, ILp. P. - 13.9-20.6%, P 2 O 5 - 0.4-0.7%, S - 1.3-1.7%, Corg - 3.8 15.1%.
- the pulp After treatment with a solution of donor-acceptor oxidizing agents and reducing agents, the pulp was dried to a dry state and then fired for 30 minutes at a temperature of 450 degrees Celsius in the presence of air enriched with oxygen obtained by the membrane method to a concentration of 45% vol.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
The invention relates to methods for recovering non-ferrous, rare, radioactive and precious metals from refractory mineral raw materials and can be used in production. The inventive method for recovering non-ferrous, rare, radioactive and precious metals provides the possibility of leaching non-ferrous, rare, radioactive and precious metals from refractory mineral raw materials and consists in treating said raw materials with a solution of donor-acceptor solvents and oxidisers, subsequently drying and roasting the raw material. After said treatment, the mineral raw materials are dried in such a way that water is totally evaporated therefrom and are roasted in the presence of oxygen at a temperature, which is sufficient for carbon burning, does not cause the formation of insoluble salts. Roasting can be carried out in the presence of air or oxygen-enriched air at temperatures ranging from 350 to 700°C, mainly at 580-650°C, and the solutions of donor-acceptor solvents and oxidisers, which are produced from recycled processing solutions, can be used for the primary treatment of the refractory mineral raw materials. Said invention makes it possible to increase the quantity of the non-ferrous, rare, radioactive and precious metals recovered from refractory mineral raw materials and to reduce the losses thereof during the treatment according to the inventive method.
Description
Способ извлечения цветных, редких, радиоактивных и благородных металлов из упорного минерального сырья The method of extraction of non-ferrous, rare, radioactive and noble metals from refractory mineral raw materials
Способ относится к пирометаллургической технологии и служит для извлечения цветных, редких, радиоактивных и благородных металлов из упорного минерального сырья, возможно содержащего природный углерод, сульфиды или иные упорные соединения.The method relates to pyrometallurgical technology and is used to extract non-ferrous, rare, radioactive and noble metals from refractory mineral raw materials, possibly containing natural carbon, sulfides or other refractory compounds.
Известные способы извлечения цветных, редких и благородных металлов из упорного минерального сырья, содержащего углеродистую составляющую, сульфиды или иные упорные соединения, во многих случаях не обеспечивают удовлетворительных показателей. Это связано, прежде всего, с высокой стойкостью к окислению и сорбционной активностью углеродистой составляющей минерального сырья, что обуславливает большие потери цветных, редких, радиоактивных и благородных металлов с твёрдыми остатками переработки. К типу технологически упорного минерального сырья в рамках настоящего способа также следует причислить руды и концентраты, содержащие металлоорганические, кластерные, коллоидные и иные химические и композиционные соединения, затрудняющие технологическое извлечение полезных компонентов.Known methods for the extraction of non-ferrous, rare and noble metals from refractory mineral raw materials containing a carbon component, sulfides or other refractory compounds, in many cases do not provide satisfactory performance. This is primarily due to the high oxidation resistance and sorption activity of the carbon component of mineral raw materials, which leads to large losses of non-ferrous, rare, radioactive and noble metals with solid processing residues. Ores and concentrates containing organometallic, cluster, colloidal and other chemical and composite compounds that complicate the technological extraction of useful components should also be classified as technologically refractory mineral raw materials in the framework of this method.
Известен способ выщелачивания цветных металлов из продуктов низкотемпературного хлорирующего обжига - Патент Ирландии IE33645 опубликованный 1970-06-30, C22B1/08. Способ предусматривает прокаливание минерального сырья с хлоридом натрия, при использовании каталитического эффекта вызываемого окисью железа: 2NaCl + SO2 + O2 = Na2SO4 + Cl2 2NaCl + SO2 + 0.5O2 + H2O = Na2SO4 + 2HCl 2NaCl + SO3 + 0.5O2 = Na2SO4 + Cl2 2NaCl + SO3 + H2O = Na2SO4 + 2HCl 2NaCl + H2SO4 = Na2SO4 + 2HCl
6NaCl + Fe2(SO4)з + 1.5O2 =SNa2SO4 + Fe2O3 + 3Cl2 6NaCl + Fe2(SO4)S + 3H2O = 3Na2SO4 + Fe2O3 + 6HClA known method of leaching non-ferrous metals from products of low-temperature chlorination firing - Ireland Patent IE33645 published 1970-06-30, C22B1 / 08. The method involves calcining mineral raw materials with sodium chloride, using the catalytic effect caused by iron oxide: 2NaCl + SO 2 + O 2 = Na 2 SO 4 + Cl 2 2NaCl + SO 2 + 0.5O 2 + H 2 O = Na 2 SO 4 + 2HCl 2NaCl + SO 3 + 0.5O 2 = Na 2 SO 4 + Cl 2 2NaCl + SO 3 + H 2 O = Na 2 SO 4 + 2HCl 2NaCl + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + 2HCl 6NaCl + Fe 2 (SO 4 ) s + 1.5O 2 = SNa 2 SO 4 + Fe 2 O 3 + 3Cl 2 6NaCl + Fe 2 (SO 4 ) S + 3H 2 O = 3Na 2 SO 4 + Fe 2 O 3 + 6HCl
К недостаткам данного способа относится большой расход хлорида натрия (10% от веса сырья) и низкая степень извлечения цветных металлов, получаемая в результате реализации вышеуказанного процесса.The disadvantages of this method include the high consumption of sodium chloride (10% by weight of the raw material) and the low degree of extraction of non-ferrous metals obtained as a result of the implementation of the above process.
Известен Патент США JVa 2,761,760 от 04.09.1956, в котором для хлорирования титансодержащих руд и концентратов применяют нитрозилхлорид NOCl, получаемый по реакциям: 3HCl + HNO3 = NOCl + Cl2 + H2O 3NaCl + 4HNO3 = 3NaNO3 + Cl2 + NOCl + 2H2OKnown US Patent JVa 2,761,760 dated 09/04/1956, in which NOCl nitrosyl chloride obtained by the reactions: 3HCl + HNO 3 = NOCl + Cl 2 + H 2 O 3NaCl + 4HNO 3 = 3NaNO 3 + Cl 2 + is used for the chlorination of titanium-containing ores and concentrates NOCl + 2H 2 O
Диоксид титана взаимодействует с нитрозилхлоридом согласно следующей реакции:Titanium dioxide reacts with nitrosyl chloride according to the following reaction:
TiO2 + 4NOC1 = TiCl4 + 2NO + 2NO2 TiO 2 + 4NOC1 = TiCl 4 + 2NO + 2NO 2
В присутствии углерода, который необходим при обработке сырья газообразным хлором, нитрозилхлорид ведет себя согласно следующей реакции: TiO2 + 4NOC1 + 2C = TiCl4 + 2CO + 4NOIn the presence of carbon, which is necessary when treating the feed with chlorine gas, nitrosyl chloride behaves according to the following reaction: TiO 2 + 4NOC1 + 2C = TiCl 4 + 2CO + 4NO
Одновременно, с нитрозилхлоридом в реакциях участвует газообразный Cl2 согласно реакции: TiO2 + 2Cl2 + 2C = TiCl4 + СОAt the same time, gaseous Cl 2 is involved in the reactions with nitrosyl chloride according to the reaction: TiO 2 + 2Cl 2 + 2C = TiCl 4 + СО
К недостаткам данного способа относится высокий расход реагента и недостаточная степень извлечения полезного компонента.The disadvantages of this method include the high consumption of the reagent and the insufficient degree of extraction of the useful component.
Известен Патент США JNb 4,576,812 от 18.03.1986, в котором для повышения эффективности хлорирования предлагается применять в качестве хлорирующего агента хлориды переходных металлов в высших степенях окисления:Known US Patent JNb 4,576,812 of 03/18/1986, in which, to increase the efficiency of chlorination, it is proposed to use transition metal chlorides in higher oxidation states as a chlorinating agent:
ZnS + 2FeCl3 = 2FeCl2 + ZnCl2 + S0 Fe2O3 + 1.5C + 4FeCl3 = 6FeCl2 + CO2 PbO + 0.5C + 2FeCl3 = PbCl2 + 0.5CO2 + 2FeCI2 BaSO4 + С + CL2 = BaCL2 + CO2 + SO2
2FeCl3 + 1.5O2 = Fe2O3 + 3Cl2 ZnS + 2FeCl 3 = 2FeCl 2 + ZnCl 2 + S 0 Fe 2 O 3 + 1.5C + 4FeCl 3 = 6FeCl 2 + CO 2 PbO + 0.5C + 2FeCl 3 = PbCl 2 + 0.5CO 2 + 2FeCI 2 BaSO 4 + С + CL 2 = BaCL 2 + CO 2 + SO 2 2FeCl 3 + 1.5O 2 = Fe 2 O 3 + 3Cl 2
К недостаткам данного способа относится высокая стоимость хлоридов переходных металлов применяемых в качестве реагентов, а также недостаточная эффективность предлагаемого процесса.The disadvantages of this method include the high cost of transition metal chlorides used as reagents, as well as the lack of effectiveness of the proposed process.
Известен патент Великобритании 2 414 740 А от 07.12.2005 предлагающий способ извлечения цветных, редких и благородных металлов из минерального сырья путем обработки его раствором, содержащим окислитель и восстановитель одновременно. В результате донорно-акцепторного взаимодействия окислителя и восстановителя образуются быстрые радикалы, которые эффективно растворяют цветные, редкие и благородные металлы из минерального сырья.A UK patent is known 2 414 740 A dated 12/07/2005 proposing a method for extracting non-ferrous, rare and noble metals from mineral raw materials by treating it with a solution containing an oxidizing agent and a reducing agent simultaneously. As a result of the donor – acceptor interaction of the oxidizing agent and reducing agent, fast radicals are formed that effectively dissolve non-ferrous, rare and noble metals from mineral raw materials.
К недостатку данного способа относится возможность не полного извлечения цветных, редких и благородных металлов при наличии в минеральном сырье высокоактивного органического вещества. На окисление органического вещества тратится большое количество окислителя, а в случае не полного окисления, органическое вещество абсорбирует значительные количества растворенных металлов, что приводит к потерям ценных металлов с хвостами процесса.The disadvantage of this method is the possibility of incomplete extraction of non-ferrous, rare and noble metals in the presence of highly active organic matter in mineral raw materials. A large amount of oxidizer is spent on the oxidation of organic matter, and in the case of incomplete oxidation, the organic substance absorbs significant amounts of dissolved metals, which leads to the loss of valuable metals with the tailings of the process.
Задача, стоящая перед изобретателями, заключалась в разработке способа извлечения цветных, редких, радиоактивных и благородных металлов из упорного минерального сырья, лишенного вышеизложенных недостатков, в котором обеспечивается высокая степень извлечения цветных, редких, радиоактивных и благородных металлов при высокой рентабельности производства.The challenge facing the inventors was to develop a method for the extraction of non-ferrous, rare, radioactive and noble metals from refractory mineral raw materials, devoid of the above disadvantages, which provides a high degree of extraction of non-ferrous, rare, radioactive and noble metals with high profitability of production.
Сущность заявляемого изобретения состоит в том, что для реализации поставленной задачи предлагается способ извлечения цветных, редких, радиоактивных и благородных металлов из упорного минерального сырья, который на первом этапе предусматривает обработку сырья раствором донорно-акцепторных окислителей и восстановителей с образованием водорастворимых солей цветных, редких, радиоактивных и благородных металлов. На втором этапе обработки сырье высушивается до полного
испарения воды и затем обжигается в присутствии кислорода при температуре, не вызывающей образование нерастворимых солей. Обжиг минерального сырья в присутствии кислорода вызывает разрушение высокоактивного органического вещества и освобождает абсорбированные им водорастворимые соли металлов. На третьем этапе обработки цветные, редкие, радиоактивные и благородные металлы выщелачиваются из минерального сырья известными технологическими способами.The essence of the claimed invention lies in the fact that to implement the task, a method is proposed for the extraction of non-ferrous, rare, radioactive and noble metals from refractory mineral raw materials, which at the first stage involves the processing of raw materials with a solution of donor-acceptor oxidizing agents and reducing agents with the formation of water-soluble colored, rare salts, radioactive and noble metals. In the second stage of processing, the raw material is dried to full evaporation of water and then fired in the presence of oxygen at a temperature that does not cause the formation of insoluble salts. Firing of mineral raw materials in the presence of oxygen causes the destruction of highly active organic matter and releases the water-soluble metal salts absorbed by it. At the third stage of processing, non-ferrous, rare, radioactive and noble metals are leached from mineral raw materials by known technological methods.
На первом этапе обработки упорного минерального сырья из окислителей под действием донорно-акцепторных восстановителей образуются радикалы - супероксид кислорода, атомарный кислород и другие высокоактивные соединения, в том числе продукты окисления восстановителей, которые позволяют эффективно окислять и растворять цветные, редкие и благородные металлы, содержащиеся в минеральном сырье, например:At the first stage of processing refractory mineral raw materials from oxidizing agents under the influence of donor-acceptor reducing agents, radicals are formed - oxygen superoxide, atomic oxygen and other highly active compounds, including oxidizing agents of reducing agents, which allow the effective oxidation and dissolution of non-ferrous, rare and noble metals contained in mineral raw materials, for example:
2 NaClO4 + SO2 = Na2SO4 + 2 ClO2 2 NaClO 4 + SO 2 = Na 2 SO 4 + 2 ClO 2
NaNO2 + HCl = HNO2 + NaClNaNO 2 + HCl = HNO 2 + NaCl
2HNO2 = H2O + NO2 + NO2HNO 2 = H 2 O + NO 2 + NO
NaClO4 + NO = NaNO3 + ClO2 NaClO 4 + NO = NaNO 3 + ClO 2
2 HClO3 + NaNO2 = NaNO3 + 2ClO2 + H2O2 HClO 3 + NaNO 2 = NaNO 3 + 2ClO 2 + H 2 O
Na2S2O8 + 2NO = 2NO2 + Na2SO4 + SO2 Na 2 S 2 O 8 + 2NO = 2NO 2 + Na 2 SO 4 + SO 2
ClO2 + 3NO2 = N2O5 + ClNO3 ClO 2 + 3NO 2 = N 2 O 5 + ClNO 3
Цветные, редкие, радиоактивные и благородные металлы при этом окисляются и превращаются в водорастворимые хлориды этих металлов: CuC12, ZnC12, CoC12, NiC12, BiC12, ReC14, SсСlЗ, YC13, LаСlЗ, PbC12, [AuC14]-4, AgCl, H2[PtC16], H2[PdC16], H2[IrC16], H2[RoC16], H2[RuC16], MnC12, СеСlЗ, РrСIЗ, NdСlЗ, SmСlЗ, ЕuСlЗ, GdСlЗ, ТbСlЗ, НоСIЗ ErCB ТmСlЗ, YbСlЗ. SnC14, UC13, RaC12, ThC14 , а также сульфаты, нитраты и другие технологически важные соединения. Углеродное вещество, содержащееся в упорном минеральном сырье, в результате обработки донорно-акцепторными окислителями и восстановителями, также частично окисляется и благодаря этому становится
абсорбционно-активным. Активированное углеродное вещество активно сорбирует водорастворимые соединения цветных, редких, радиоактивных и благородных металлов, что приводит к их потерям с кеком отправляемым в хвостохранилище.Non-ferrous, rare, radioactive and noble metals are oxidized and converted into water-soluble chlorides of these metals: CuC12, ZnC12, CoC12, NiC12, BiC12, ReC14, SсСlЗ, YC13, LaСlЗ, PbC12, [AuC14] -4, AgCl, H2 [PtC16 ], H2 [PdC16], H2 [IrC16], H2 [RoC16], H2 [RuC16], MnC12, СеСlЗ, РrСIЗ, NdСlЗ, SmСlЗ, EuСlЗ, GdСlЗ, ТbСlЗ, НОСИЗ ErCB ТmСlЗ, YbСlЗ. SnC14, UC13, RaC12, ThC14, as well as sulfates, nitrates and other technologically important compounds. The carbon substance contained in refractory mineral raw materials, as a result of treatment with donor-acceptor oxidizing agents and reducing agents, is also partially oxidized and thereby becomes absorption-active. Activated carbon substance actively sorb water-soluble compounds of non-ferrous, rare, radioactive and noble metals, which leads to their loss with the cake sent to the tailing dump.
Для дополнительного извлечения цветных, редких, радиоактивных и благородных металлов из активного углерода, содержащегося в упорном минеральном сырье предлагается высушивать, полученную после обработки донорно-акцепторными окислителями и восстановителями, пульпу до полного испарения воды в присутствии кислорода при температуре, достаточной для выгорания углерода, но не вызывающей образование нерастворимых солей. Цветные, редкие, радиоактивные и благородные металлы, абсорбированные в виде солей активным углеродом, являются катализаторами его взаимодействия с кислородом, и таким образом способствуют полному выгоранию углеродного вещества. Вследствие этого, комбинация «в начале обжиг, а затем выщeлaчивaниe» не даёт положительных результатов, т.к. в отсутствии солей металлов углеродистое вещество во время обжига выгорает не полностью.For additional extraction of non-ferrous, rare, radioactive and noble metals from active carbon contained in refractory mineral raw materials, it is proposed to dry the pulp obtained after treatment with donor-acceptor oxidizing agents and reducing agents until the water completely evaporates in the presence of oxygen at a temperature sufficient to burn carbon, but not causing the formation of insoluble salts. Non-ferrous, rare, radioactive and noble metals, absorbed in the form of salts by active carbon, are catalysts for its interaction with oxygen, and thus contribute to the complete burnout of the carbon substance. As a result, the combination “at the beginning of firing, and then leaching” does not give positive results, because in the absence of metal salts, the carbonaceous substance does not completely burn out during firing.
Обжиг может проводиться в присутствии воздуха или обогащенного кислородом дутья при температурах от 350 до 700 градусов Цельсия, преимущественно при 580-650 градусах Цельсия. Применение обогащенного кислородом воздуха позволяет снизить температуру обжига и предотвратить образование нерастворимых солей.Firing can be carried out in the presence of air or oxygen-rich blast at temperatures from 350 to 700 degrees Celsius, mainly at 580-650 degrees Celsius. The use of oxygen-enriched air reduces the firing temperature and prevents the formation of insoluble salts.
После завершения обжига и остывания твердого материала цветные, редкие, радиоактивные и благородные металлы растворяются известными технологическими способами такими как, растворение кислотами, щелочными растворами или специальными экстрагентами. Из технологических растворов цветные, редкие, радиоактивные и благородные металлы извлекаются известными способами такими как, собрция, экстракция, восстановление или осаждение в виде нерастворимых солей. Технологические растворы после извлечения из них растворенных металлов могут использоваться как исходная жидкая фаза для приготовления растворов донорно-акцепторных окислителей и восстановителей и первичной обработки ими сырья.
Примеры конкретного исполнения:After the firing and cooling of the solid material is completed, non-ferrous, rare, radioactive and noble metals are dissolved by known technological methods such as dissolution with acids, alkaline solutions or special extractants. From technological solutions, non-ferrous, rare, radioactive and noble metals are recovered by known methods such as collection, extraction, reduction or precipitation in the form of insoluble salts. Technological solutions after the extraction of dissolved metals from them can be used as the initial liquid phase for the preparation of solutions of donor-acceptor oxidizing agents and reducing agents and their primary processing of raw materials. Examples of specific performance:
1. Обработке подвергался образец диктионемовых сланцев следующего химическго состава - SiO2 - 50-55%, Al2O3 - 10-15.3%, Fe2O3 - 3,1-6,0%, FeO - 0- 3.4%, MgO - 0,7-3,0%, CaO - 0,5-4,7%, Na2O - 0,1-0,6%, K2O - 4,2-5,6%, П.п.п. - 13,9-20,6%, P2O5 - 0,4-0,7%, S - 1.3-1,7%, Сорг - 3,8 15,1%.1. The sample was treated with dictioneem shales of the following chemical composition - SiO 2 - 50-55%, Al 2 O 3 - 10-15.3%, Fe 2 O 3 - 3.1-6.0%, FeO - 0 - 3.4%, MgO - 0.7-3.0%, CaO - 0.5-4.7%, Na 2 O - 0.1-0.6%, K 2 O - 4.2-5.6%, P. p.p. - 13.9-20.6%, P 2 O 5 - 0.4-0.7%, S - 1.3-1.7%, Corg - 3.8 15.1%.
Обработка диктионемовых сланцев кислотами HCl, H2SO_j, HNO3 и их комбинациями не привело к промышленно значимому переходу цветных, редких, радиоактивных и благородных металлов в раствор.Treatment of diktionem shales with acids HCl, H 2 SO_j, HNO 3 and their combinations did not lead to an industrially significant transition of non-ferrous, rare, radioactive and noble metals into solution.
Образец диктионемовых сланцев был обработан раствором донорно- акцепторных окислителей и восстановителей следующего состава: отношение Ж:T=1:1, концентрация HCl - 50 грамм/литр, NaCl - 40 грамм/литр, NaClO3 - 20 грамм/литр, Na2S2Os - 15 грамм/литр, NaNO2 - 10 грамм/литр, NaSO3 - 5 грамм/литр, формиат натрия — 5 грамм/литр. Время обработки 1 час, температура обработки - 80 градусов Цельсия. После окончания обработки раствором донорно-акцепторных окислителей и восстановителей пульпа высушивалась до сухого состояния и затем обжигалась в течение 30 минут при температуре 620 градусов Цельсия в присутствии воздуха. Охлажденное твердое вещество подвергалось выщелачиванию 10% раствором HCl при Ж:T=2:1 в течение 30 минут с добавлением перекиси водорода H2O2 в количестве 20 грамм/литр в течение процесса. Анализ раствора масс- спектрометром с индуктивно-связанной плазмой показал следующие результаты:A sample of diktionem shales was treated with a solution of donor-acceptor oxidizing agents and reducing agents of the following composition: ratio W: T = 1: 1, HCl concentration - 50 grams / liter, NaCl - 40 grams / liter, NaClO 3 - 20 grams / liter, Na 2 S 2 Os - 15 grams / liter, NaNO 2 - 10 grams / liter, NaSO 3 - 5 grams / liter, sodium formate - 5 grams / liter. Processing time 1 hour, processing temperature - 80 degrees Celsius. After treatment with a solution of donor-acceptor oxidizing agents and reducing agents, the pulp was dried to a dry state and then burned for 30 minutes at a temperature of 620 degrees Celsius in the presence of air. The cooled solid was leached with a 10% HCl solution at W: T = 2: 1 for 30 minutes with the addition of hydrogen peroxide H 2 O 2 in an amount of 20 grams / liter during the process. An analysis of the solution by an inductively coupled plasma mass spectrometer showed the following results:
Контрольный опыт с применением первоначального обжига и затем выщелачивания показал извлечение цветных, редких, радиоактивных и благородных металлов в растворе на уровне от 40 до 65% от полученного по заявляемой технологии, тем самым подтверждается эффективность предлагаемого решения над известными патентами.A control experiment using initial firing and then leaching showed the extraction of non-ferrous, rare, radioactive and noble metals in solution at a level of from 40 to 65% of that obtained by the claimed technology, thereby confirming the effectiveness of the proposed solution over known patents.
2. Обработке подвергался образец диктионемовых сланцев следующего химического состава - SiO2 - 50-55%, Al2O3 - 10-15.3%, Fe2O3 - 3,1-6,0%, FeO - О-
3.4%, MgO - 0,7-3,0%, CaO - 0,5-4,7%, Na2O - 0,1-0,6%, K2O - 4,2-5,6%, ILп.п. - 13,9-20,6%, P2O5 - 0,4-0,7%, S - 1.3-1,7%, Сорг - 3,8 15,1%.2. The sample was subjected to processing dictioneem shales of the following chemical composition - SiO 2 - 50-55%, Al 2 O 3 - 10-15.3%, Fe 2 O 3 - 3.1-6.0%, FeO - O- 3.4%, MgO - 0.7-3.0%, CaO - 0.5-4.7%, Na 2 O - 0.1-0.6%, K 2 O - 4.2-5.6% , ILp.p. - 13.9-20.6%, P 2 O 5 - 0.4-0.7%, S - 1.3-1.7%, Corg - 3.8 15.1%.
Образец диктионемовых сланцев был обработан раствором донорно- акцепторных окислителей и восстановителей следующего состава: отношение Ж:T=1:1, концентрация HCl - 50 грамм/литр, NaCl - 40 грамм/литр, NаСЮз - 20 грамм/литр, Na2S2Os - 15 грамм/литр, NaNO2 - 10 грамм/литр, NаSОз - 5 грамм/литр, формиат натрия - 5 грамм/литр. Время обработки 1 час, температура обработки - 80 градусов Цельсия. После окончания обработки раствором донорно-акцепторных окислителей и восстановителей пульпа высушивалась до сухого состояния и затем обжигалась в течение 30 минут при температуре 450 градусов Цельсия в присутствии воздуха, обогащенного кислородом, полученным мембранным способом до концентрации 45% об. Охлажденное твердое вещество подвергалось выщелачиванию 10% раствором HCl при Ж:T=2:1 в течение 30 минут с добавлением перекиси водорода H2O2 в количестве 20 грамм/литр в течение процесса. Анализ раствора масс- спектрометром с индуктивно-связанной плазмой показал следующие результаты:A sample of diktionem shales was treated with a solution of donor-acceptor oxidizing agents and reducing agents of the following composition: ratio W: T = 1: 1, HCl concentration - 50 grams / liter, NaCl - 40 grams / liter, NaCU3 - 20 grams / liter, Na 2 S 2 Os - 15 grams / liter, NaNO 2 - 10 grams / liter, NaSO3 - 5 grams / liter, sodium formate - 5 grams / liter. Processing time 1 hour, processing temperature - 80 degrees Celsius. After treatment with a solution of donor-acceptor oxidizing agents and reducing agents, the pulp was dried to a dry state and then fired for 30 minutes at a temperature of 450 degrees Celsius in the presence of air enriched with oxygen obtained by the membrane method to a concentration of 45% vol. The cooled solid was leached with a 10% HCl solution at W: T = 2: 1 for 30 minutes with the addition of hydrogen peroxide H 2 O 2 in an amount of 20 grams / liter during the process. An analysis of the solution by an inductively coupled plasma mass spectrometer showed the following results:
Полученные данные показывают, что увеличение порциального давления кислорода в дутье позволяет снизить температуру обжига без снижения эффективности извлечения металлов в раствор.The obtained data show that an increase in the partial oxygen pressure in the blast reduces the firing temperature without reducing the efficiency of metal extraction into the solution.
3. Обработке подвергался образец диктионемовых сланцев следующего химического состава - SiO2 - 50-55%, Al2O3 - 10-15.3%, Fe2O3 - 3,1-6,0%, FeO - 0- 3.4%, MgO - 0,7-3,0%, CaO - 0,5-4,7%, Na2O - 0,1-0,6%, K2O - 4,2-5,6%, ILп.п. - 13,9-20,6%, P2O5 - 0,4-0,7%, S - 1.3-1,7%, Сорг - 3,8 15,1%.3. The sample was treated with dictioneem shales of the following chemical composition - SiO 2 - 50-55%, Al 2 O 3 - 10-15.3%, Fe 2 O 3 - 3.1-6.0%, FeO - 0 - 3.4%, MgO - 0.7-3.0%, CaO - 0.5-4.7%, Na 2 O - 0.1-0.6%, K 2 O - 4.2-5.6%, ILp. P. - 13.9-20.6%, P 2 O 5 - 0.4-0.7%, S - 1.3-1.7%, Corg - 3.8 15.1%.
Для приготовления раствора донорно-акцепторных окислителей и восстановителей был использован оборотный технологический раствор после сорбции цветных, редких, радиоактивных и благородных металлов на ионообменных смолах, содержащий HCl - 30 грамм/литр, FeCl3 - 60 грамм/литр, SO4 - 55 грамм/литр, остальной солевой фон - 75 грамм/литр.
Образец диктионемовых сланцев был обработан раствором донорно- акцепторных окислителей и восстановителей с отношением Ж:T=1:1 приготовленным из оборотного раствора , при добавлении следующих веществ: концентрация HCl - 50 грамм/литр, NaCl - 40 грамм/литр, NаСЮз - 20 грамм/литр, Na2S2O8 - 15 грамм/литр, NaNO2 - 10 грамм/литр, NaSO3 - 5 грамм/литр, формиат натрия - 5 грамм/литр. Время обработки 1 час, температура обработки - 80 градусов Цельсия. После окончания обработки раствором донорно-акцепторных окислителей и восстановителей пульпа высушивалась до сухого состояния и затем обжигалась в течение 30 минут при температуре 450 градусов Цельсия в присутствии воздуха, обогащенного кислородом, полученным мембранным способом до концентрации 45% об. Охлажденное твердое вещество подвергалось выщелачиванию 10% раствором HCl при Ж:T=2:1 в течение 30 минут с добавлением перекиси водорода H2O2 в количестве 20 грамм/литр в течение процесса. Анализ полученного раствора показал 98% корреляцию с растворами, приготовленными из воды и химических реагентов.To prepare a solution of donor-acceptor oxidizing agents and reducing agents, we used a reverse technological solution after sorption of non-ferrous, rare, radioactive and noble metals on ion-exchange resins containing HCl - 30 grams / liter, FeCl 3 - 60 grams / liter, SO4 - 55 grams / liter , the rest of the salt background is 75 grams / liter. A sample of diktionem shales was treated with a solution of donor-acceptor oxidizing agents and reducing agents with a ratio of W: T = 1: 1 prepared from a circulating solution, with the addition of the following substances: HCl concentration - 50 grams / liter, NaCl - 40 grams / liter, NaCl3 - 20 grams / liter, Na 2 S 2 O 8 - 15 grams / liter, NaNO 2 - 10 grams / liter, NaSO 3 - 5 grams / liter, sodium formate - 5 grams / liter. Processing time 1 hour, processing temperature - 80 degrees Celsius. After treatment with a solution of donor-acceptor oxidizing agents and reducing agents, the pulp was dried to a dry state and then fired for 30 minutes at a temperature of 450 degrees Celsius in the presence of air enriched with oxygen obtained by the membrane method to a concentration of 45% vol. The cooled solid was leached with a 10% HCl solution at W: T = 2: 1 for 30 minutes with the addition of hydrogen peroxide H 2 O 2 in an amount of 20 grams / liter during the process. Analysis of the resulting solution showed a 98% correlation with solutions prepared from water and chemicals.
При анализе уровня техники не обнаружено решений с подобным сочетанием экономичности и технической эффективности, что позволяет сделать вывод о том, что заявляемое техническое решение соответствует критериям «нoвизнa», «изoбpeтaтeльcкий ypoвeнь» и промышленная применимостью
In the analysis of the prior art, no solutions were found with a similar combination of cost-effectiveness and technical efficiency, which allows us to conclude that the claimed technical solution meets the criteria of "novelty", "inventive level" and industrial applicability
Claims
1. Способ извлечения цветных, редких, радиоактивных и благородных металлов из упорного минерального сырья путем обработки раствором донорно-акцепторных окислителей и восстановителей, отличающийся тем, что минеральное сырье, после такой обработки, высушивается до полного испарения воды и подвергается обжигу в присутствии кислорода при температуре, достаточной для выгорания углерода, но не вызывающей образование нерастворимых солей.1. The method of extraction of non-ferrous, rare, radioactive and noble metals from refractory mineral raw materials by treatment with a solution of donor-acceptor oxidizing agents and reducing agents, characterized in that the mineral raw materials, after such processing, are dried to completely evaporate the water and calcined in the presence of oxygen at a temperature sufficient to burn carbon, but not causing the formation of insoluble salts.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обжиг может проводиться в присутствии воздуха или обогащенного кислородом дутья, при температурах от 350 до 700 градусов Цельсия, преимущественно при 580-650 градусах Цельсия.2. The method according to p. 1, characterized in that the firing can be carried out in the presence of air or oxygen-rich blast, at temperatures from 350 to 700 degrees Celsius, mainly at 580-650 degrees Celsius.
3. Способ по п.l, отличающийся тем, что для первичной обработки упорного минерального сырья могут применяться растворы донорно-акцепторных окислителей и восстановителей, которые приготовлены из оборотных технологических растворов.
3. The method according to p. 1, characterized in that for the primary processing of refractory mineral raw materials, solutions of donor-acceptor oxidizing agents and reducing agents can be used, which are prepared from circulating technological solutions.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2007/000408 WO2009017434A1 (en) | 2007-07-30 | 2007-07-30 | Method for recovering non-ferrous, rare, radioactive and precious metals from refractory mineral raw materials |
| RU2008152148/02A RU2415953C2 (en) | 2007-07-30 | 2007-07-30 | Procedure for extraction of ferrous, rare, radioactive and precious metals from refractory mineral raw stock |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2007/000408 WO2009017434A1 (en) | 2007-07-30 | 2007-07-30 | Method for recovering non-ferrous, rare, radioactive and precious metals from refractory mineral raw materials |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2009017434A1 true WO2009017434A1 (en) | 2009-02-05 |
Family
ID=40304547
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2007/000408 WO2009017434A1 (en) | 2007-07-30 | 2007-07-30 | Method for recovering non-ferrous, rare, radioactive and precious metals from refractory mineral raw materials |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2415953C2 (en) |
| WO (1) | WO2009017434A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11408053B2 (en) | 2015-04-21 | 2022-08-09 | Excir Works Corp. | Methods for selective leaching and extraction of precious metals in organic solvents |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4561947A (en) * | 1983-02-22 | 1985-12-31 | Skw Trostberg Aktiengesellschaft | Process for the recovery of noble metals from ores; which process uses thiourea |
| US5169503A (en) * | 1988-06-24 | 1992-12-08 | Baughman David R | Process for extracting metal values from ores |
| RU2119963C1 (en) * | 1997-08-26 | 1998-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью "СОЛИТЭК" | Method of gold extraction from persistent ores and concentrates |
| WO2004087970A1 (en) * | 2003-04-02 | 2004-10-14 | Shapovalov Viatcheslav Dmitrie | Method for recovery of nonferrous, rare and precious metals from robust minerals |
-
2007
- 2007-07-30 WO PCT/RU2007/000408 patent/WO2009017434A1/en active Application Filing
- 2007-07-30 RU RU2008152148/02A patent/RU2415953C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4561947A (en) * | 1983-02-22 | 1985-12-31 | Skw Trostberg Aktiengesellschaft | Process for the recovery of noble metals from ores; which process uses thiourea |
| US5169503A (en) * | 1988-06-24 | 1992-12-08 | Baughman David R | Process for extracting metal values from ores |
| RU2119963C1 (en) * | 1997-08-26 | 1998-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью "СОЛИТЭК" | Method of gold extraction from persistent ores and concentrates |
| WO2004087970A1 (en) * | 2003-04-02 | 2004-10-14 | Shapovalov Viatcheslav Dmitrie | Method for recovery of nonferrous, rare and precious metals from robust minerals |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11408053B2 (en) | 2015-04-21 | 2022-08-09 | Excir Works Corp. | Methods for selective leaching and extraction of precious metals in organic solvents |
| US11427886B2 (en) | 2015-04-21 | 2022-08-30 | Excir Works Corp. | Methods for simultaneous leaching and extraction of precious metals |
| US11814698B2 (en) | 2015-04-21 | 2023-11-14 | Excir Works Corp. | Methods for simultaneous leaching and extraction of precious metals |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2415953C2 (en) | 2011-04-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Karim et al. | Recycling pathways for platinum group metals from spent automotive catalyst: A review on conventional approaches and bio-processes | |
| US20220364201A1 (en) | Methods for selective leaching and extraction of precious metals in organic solvents | |
| CN104379778B (en) | From the method for complex oxide ore deposit and sulfide mine recovery indium, silver, gold and other rare metals, noble metal and base metal | |
| US9284624B2 (en) | Process for recovering zinc and/or zinc oxide II | |
| WO2013108478A1 (en) | Gold recovery method, and gold production method using same | |
| JP2023545603A (en) | Method for leaching and recovering platinum group metals in organic solvents | |
| WO2007081243A2 (en) | Method for extracting precious metals | |
| Ahn et al. | Nitric acid leaching of base metals from waste PDP electrode scrap and recovery of ruthenium content from leached residues | |
| US7871454B2 (en) | Chemical process for recovery of metals contained in industrial steelworks waste | |
| CN109811135A (en) | The method and device of selective extraction rare earth oxide from red mud | |
| WO2009017434A1 (en) | Method for recovering non-ferrous, rare, radioactive and precious metals from refractory mineral raw materials | |
| RU2627835C2 (en) | Method of complex processing of pyritic raw materials | |
| Kasikov et al. | Processing of deactivated platinum-rhenium catalysts | |
| JP2017506700A (en) | Method for reducing the amount of zinc (ZN) and lead (PB) in a material containing iron (Fe) | |
| JP2020105588A (en) | Treatment method of mixture containing noble metal, selenium and tellurium | |
| CN110760684B (en) | Method for recovering platinum from platinum-containing organic matter | |
| RU2607681C1 (en) | Method of processing sulphide gold containing concentrates and ores | |
| RU2312908C2 (en) | Method of extraction of non-ferrous, rare-earth and nobble metals from rebellious mineral raw material | |
| CN108359812B (en) | A kind of low-grade complex nickel-molybdenum ore cleaning smelting process | |
| BRPI0905473A2 (en) | physicochemical process for the recovery of metals contained in steel industry waste | |
| CN110036122B (en) | Method for recovering platinum group metals from spent catalyst | |
| RU2543122C2 (en) | Method of processing brannerite-containing refractory uranium ores | |
| AU2003269743B2 (en) | Method for recovery of nonferrous, rare and precious metals from robust minerals | |
| RU2412264C2 (en) | Procedure for processing gold-antimonial concentrates | |
| JP2021008385A (en) | Method for producing zinc carbonate |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 07866915 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 2008152148 Country of ref document: RU |
|
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 2194/MUMNP/2009 Country of ref document: IN |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 07866915 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |