Шихта для получения анодного сплава

 

(51) 5 С22В11 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5012861 /02 (22) 20.1 1.91 (46) 1511.93 Бюп Na 41-42 (71) Институт минералогии и петрографии СО АН

PAH (72) Рипинен О.И:, Толстых О.Н„Тюпенев Г.В. (73) Институт минералогии и петрографии СО AH

PAH (54) ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АНОДНОГО

СПЛАВА (57) Использование: касается извлечения благородных металлов из содержащего его материала и аналитического их определения. Шихта содержит благородные металлы в виде руды, промпродукта ипи концентрата, коллектор, восстановитель и флю(в) RU (и) 2002S36 С1 сующий материал. В качестве восстановителя шихта содержит металлический алюминий при следующем соотношении компонентов, мас%: материалы. содержащие благородные металлы 35 — 60; металлический алюминий 10 — 40; коллектор 5 — 30; флюсующий материал 5 — 15. В качестве коллектора используют преимущественно природные сульфиды и оксиды меди и железа, а в качестве флюсующего материала используют преимущественно природные галогениды, например фпюорит, Шихту нагревают до начала зкзотермической реакции. Расплавленную массу охлаждают, отделяют шпак от металла и полученный анодный сппапперерабатывают известными методами.

2002836

20

40

50

Изобретение относится к способам извлечения благородных металлов из различных материалов и может быть использован как в металлургии, так и в аналитическом определении благородных металлов.

Известен способ переработки продуктов, содержащих благородные металлы, например железистые шлаки аффинажного производства (1). По известному способу в шихту, содержащую благородные металлы в виде указанных шлаков, вводят восстановитель и нагревают до 1350 — 1400 С, а затем после измельчения железистую фазу, коллектирующую благородные металлы, выделяют известным способом, например магнитной сепарацией, Данный способ применим к материалам, содержащим достаточное количество железа, требует применения печного оборудования и не обеспечивает полного перехода благородных металлов в железистую фазу.

Прототипом предлагаемого изобретения является техническое решение (2). Согласно прототипу шихту для получения анодного сплава готовят из отходов, содержащих благородные металлы, коллектора и восстановителя, взятых соответственно в количестве 40 — 80, 10-50 и 10 — 30 мас. %, 8 качестве коллектора используется медь, никель, железо, свинец, э восстановителем служит природный шунгит, содержащий до

30 % углерода и до 65 % двуокиси кремния.

Шихту с заданным соотношением компонентов расплавляют в алундовом тигле в печи сопротивления, выдерживают после расплавления в течение 1 ч при 1450—

1500 С. После плавки тигель с расплавом охлаждают, отделяют шлак и перерабатывают сплав известными методами.

К недостаткам известного изобретения следует отнести недостаточно полное извлечение благородных металлов, необходимость использования термических печей. высокий уровень энергозатрат.

Целью изобретения является повышение степени извлечения благородных металлов, упрощение процесса, снижение энергетических затрат.

Цель достигается тем, что в предлагаемом изобретении шихта для получения энодного сплава, содержащая благородные металлы в виде руды, промпродукта или концентрата, коллектор и восстановитель, содержит в качестве восстановителя металлический алюминий при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Продукты. содержащие благородные металлы 35-60

Металлический алюминий 10-40

Коллектор . 5 — 30

Флюсующий материал 5 — 15

Смешанные в указанном соотношении компоненты шихты загружают в огнеупорный реактор, нагревают до начала экзотермической реакции внешним источником энергии, например раскаленной спиралью.

В процессе окисления металлического алюминия выделяется большое количество тепла, проплавляется вся масса шихты и происходит восстановление используемых в шихте оксидов, а также коллектирование всего имеющегося количества благородных металлов в образующийся сплав металлов.

После охлаждения реакционная масса измельчается и шлак отделяется от полученного сплава, Последний направляется на переработку известными методами, например, его сначала растворяют в минеральных кислотах для растворения черных и цветных металлов, перешедших в сплав из компонентов шихты, а нерастворившийся остаток благородных металлов анализируют или направляют на дальнейшую переработку

Если в составе исходных продуктов, содержащих благородные металлы не использованы природные сульфиды или оксиды меди и железа, например тенорит. хромит, магнетит, циркон, пирит, халькопирит, ильменит, то их вводят в шихту в качестве коллектора. Количественное соотношение этих компонентов в шихте выбирают в пределах, мас. %>, тенорит 10-80; хромит 5-80; магнетит 5-80; циркон 1-60; пирит 5 — 80; ильменит 1 — 40; халькопирит 0-80. Использование одного или нескольких из указанных компонентов в шихте определяется в первую очередь составом перерабатываемого. материала и в случае необходимости вводится дополнительно в виде коллектора. В качестве флюсующего материала используют.преимущественно природные галогениды, например флюорит. Оптимальные расходы компонентов шихты установлены экспериментально. Расход восстановителя менее 10 % приводит к недостаточному разогреву шихты, неполному восстановлению и повышенным потерям благородных металлов в шлаке, Расход металлического алюминия более 40 % приводит к его избыточному количеству в качестве восстановителя. Введение в шихту металлического алюминия позволяет извлекать благородные металлы из всех упорных продуктов непосредственно на месте их добычи или переработки без строительства специальных печей для плавления, т. е. к снижению расходов. Полнота извлечения благородных металлов в сплав позволяет применять изобретение в аналитических целях. Концент2002836 рирование благородных металлов в. анодный сплав происходит без использования экологически опасных процессов цианирования или амальгамирования, Введение металлического алюминия в шихту позволяет более полно переводить благородные металлы в анодный сплав. Кроме того, содержащиеся в шихте галогениды способствуют лучшему ошлакованию примесей и приводит к уменьшению потерь благородных металлов со шлаком.

Расход коллектора более 30 приводит к раэубоживанию анодного сплава, что затрудняет его дальнейшую переработку известными способами. Расход коллектора менее 5 не обеспечивает полного иэвлечейия благородных металлов из исходных продуктов. При этом необходимо отметить, что снижение содержания меди и железа затрудняет дальнейшую переработку сплава при его растворении, Увеличение содержания меди и железа в шихте выше указанного предела приводит к ïåðåðàñõîду металлического алюминия на их восстановление.

Применение в качестве флюсующего материала галогенидов, например флюорита, способствует более полному переходу благородных металлов в коллектор. Использование более 15 % флюорита ведет к перерасходу металлического алюминия на образование шлака. Расход менее 5 % не обеспечивает полного перехода благородных металлов в коллектор.

Пример 1. Исходную хромитсодержащую пробу смешивают с металлическим алюминием, оксидом меди и флюоритом в следующем соотношении, мас, %: проба 50; алюминий мет. 15; оксид меди (тенорит) 30; оксиджелеза 2, флюорит 3. Подготовленную шихту перемешивают и переносят в керамический тигель, Воспламеняют смесь от внешнего источника энергии. например пламени горелки. За счет выделения тепла при реакциях окисления алюминия и восстановления меди, железа, хрома происходит проплавление всего объема смеси и получается королек сплава в обрамлении шлака из окиси алюминия, После охлаждения металлический королек, сконцентрироваший в себе благородные металлы, отделяют от шлака и растворяют в концентрированной азотной кислоте, нерастворившийся остаток анализируют на содержание благородных металлов.

По данным рентгенофлуоресцентного, нейтронно-активационного и рентгенора-. диометрического анализов суммарное содержание благородных металлов в исходной пробе составляет 26.1 г/т. В металлический королек извлечено по данным рентгеноспектрального микроанализа 26,0 г/т, Пример 2. Исходную хромитомагнетитовую пробу смешивают с металлическим алюминием, коллектором и флюсом в следующих соотношениях, мас. : проба 50; алюминий мет. 30; оксид меди 5; оксид железа ют раскаленной спиралью до начала реакции окисления алюминия и восстановления металлов пробы.и коллектора. По окончании реакций. и последующего охлаждения ме15 таллический королек отделяют от шлака, растворяют в серной кислоте и анализируют остаток на содержание благородных металлов, Па данным рентгеноспектрального микроанализа содержание благородных ме20 таллов в полученном сплаве соответствует

32,15 г/т в исходной пробе. По стандартным методам анализа в исходной пробе найдено

32,1 г/т.

Пример 3. Исходную цирконоильменитовую пробу смешивают с металлическим алюминием, флюсом и коллектором в следующих пропорциях, мас. %: проба 50; алюминий мет. 10; оксид меди 2; оксид железа 3; флюорит 15. 50 г смеси переносят в керами30 ческий тигель, нагревают до начала реакции окисления алюминия и проводят процедуры, описанные в примере 2. Стандартными методами анализа содержание благородных металлов в исходной пробе определено равным 11,0 г/т. С помощью предлагаемого способа извлечено 11,6 г/т

Пример 4. Пробу, состоящую иэ пирита и циркона, смешивают с металлическим алюминием, флюсом и коллектором в следующих соотношениях, мас. %: проба

50: алюминий мет, 10; оксид меди 22: оксид

40 железа 3; флюорит 15. Шихту переносят в алундовый тигель и.проводят процедуры. описанные в примере 3. По стандартным методикам суммарное содержание благородных металлов не превышает 3,86 г/т. С помощью предлагаемого метода извлечено

4,00 г/т.

Пример 5. Пробу, состоящую иэ халькопирита и пирита, вводят в шихту, как указано выше, в следующих соотношениях. мас. : проба 60; алюминий мет. 30; оксид меди 3; оксид железа 2; флюорит 5. Прово50 дят процедуры; описанные в примерах 3 и 4

Стандартными методиками определено суммарное содержание благородных металлов в пробе в пересчете на тонну 2,95 r.

Полученное количество благородных металnos соответствует содержанию 3,46 г/т.

10 5; флюорит.10. Подготовленную шихту (50 г) помещают в керамический тигель и нагрева2002836

7 (56) 1. Авторское свидетельство СССР

5 ЬЬ 167631, кл, С 22 В 11/02, 1963.

2. Авторское свидетельство СССР

t4 872585, кл, С 22 В 11/02, 1980.

Формула изобретения

ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АНОДНОГО

СПЛАВА, включающая материалы, содержащие благородные металлы. коллектор, восстановитель и ..флюсующий материал, отличающаяся тем, что. с целью повыше-15 ния степени извлечения благородных ме- . таллов, упрощения технологии и снижения

50- 60

10- 30

5- 30

5-15

Составитель О.Рипинен

Техред M.Moðãåíòàë Корректор M.Ñàìáoðcêàÿ

Редактор Л,Волкова

Заказ 3218

Тираж Подписное

НПО " Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул.Гагарина 101

Предлагаемая шихта для извлечения благородных металлов из различных продуктов и перевода их в анодный сплав позволяет не только полностью извлекать все металлы, но, как видно из приведенных данных, давать их более точное содержание в исходном материале, т, е. применяться и в качестве аналитического метода определения благородных металлов. энергозатрат, в качестве восстановителя используют алюминий при следующем соотношении компонентов, мас. :

Материалы, содержащие благородные металлы

Коллектор

Металлический алюминий

Флюсующий материал