Способ комплексной переработки пиритных огарков и технологическая линия для его реализации

 

Изобретения относятся к переработке экологически вредных отходов сернокислотного производства, в частности, могут быть использованы для утилизации пиритных огарков. Способ комплексной переработки пиритных огарков включает измельчение и последующее разделение. Измельчение пиритных огарков осуществляют по меньшей мере в два этапа, на первом этапе осуществляют первичное измельчение, после которого на втором этапе осуществляют дезинтеграцию измолотых частиц до коллоидного состояния. Полученный после дезинтеграции материал подвергают активации и далее осуществляют его разделение на компоненты с помощью электрофореза. Технологическая линия по переработке пиритных огарков включает мельницу, на вход которой поступает исходный материал, дезинтегратор, в который поступает материал после первичного измельчения и в результате обработки в котором получают частицы материала в коллоидном состоянии. Кроме того, линия содержит устройство электрофоретического разделения, в которое поступает материал из дезинтегратора. Изобретения позволяют решить экологические задачи, обеспечить комплексное использование пиритных огарков, удешевить и упростить процесс. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к переработке экологически вредных отходов сернокислотного производства, в частности, может быть использовано для утилизации пиритных огарков с целью решения экологических задач очистки территории складирования отходов производства и получения ликвидных продуктов при разделении этих огарков на составляющие.

Переработка пиритов при получении серной кислоты приводит к образованию значительных объемов пиритных огарков, являющихся обязательным продуктом отходов, значительно загрязняющим окружающую среду. Из данных отвалов при воздействии атмосферных осадков выделяются серные и сернистые растворы.

Использованию пиритных огарков как железного концентрата мешает значительное остаточное содержание в них серы (до 7%). В то же время залежи пиритных огарков, скопившиеся на многих сернокислотных заводах, представляют собой техногенные месторождения, содержащие 0,3-0,8% меди, 0,8-1,5 г/т золота, 6-12 г/т серебра и других ценных компонентов.

Однако комплексная переработка этих техногенных отходов в настоящее время затруднена из-за отсутствия эффективных экологически безопасных технологий.

Известны способы переработки пиритных огарков, представленные в описаниях к патентам РФ (патент 2025518, МПК С 22 В 7/00; 1790230, МПК С 22 В 7/00; 2023031, МПК С 22 В 1/06), предназначенные для выделения из пиритных огарков полезных компонент.

Однако все описанные технологии основаны на химических методах переработки пиритных огарков с использованием экологически вредных веществ (выщелачивание растворами серной кислоты), что делает их экологически опасными.

Наиболее близким к заявляемому является известный способ переработки пиритных огарков (патент РФ 2149707, МПК В 03 D 1/00, В 03 В 1/2), который включает предварительную обработку пиритных огарков методом сульфоагломерации, причем сульфоагломерации подвергают шихту, составленную из пиритных огарков, серосодержащего материала и кокса, полученный агломерат подвергают дроблению, измельчению и разделению, например, методом флотации, с выделением медного и железного концентратов.

Данный способ предусматривает проведение предварительной металлургической обработки пиритных огарков, что усложняет и удорожает технологический процесс. Технология не позволяет извлечь и разделить все полезные компоненты, составляющие пиритные огарки.

Известна технологическая линия для переработки сырья, в том числе сульфидов после обжига, т. е. огарков, включающая мельницу для измельчения (Плаксин И.Н. Металлургия благородных металлов. М., 1958, с.74). Данная технологическая линия является наиболее близким аналогом для заявленной технологической линии.

Заявляемые способ и технологическая линия для его реализации позволяют достичь технический результат, обеспечивающий комплексное использование пиритных огарков с извлечением цветных, драгоценных металлов, железа и других ценных компонентов, вовлечение в переработку техногенных месторождений, составленных пиритными огарками, удешевление и упрощение технологического процесса переработки пиритных огарков и улучшение экологической обстановки в районах расположения промышленных предприятий сернокислого производства.

Технический результат, во-первых, достигается тем, что в способе комплексной переработки пиритных огарков, включающем измельчение и последующее разделение, измельчение пиритных огарков осуществляют по меньшей мере в два этапа, на первом этапе осуществляют первичное измельчение, после которого на втором этапе осуществляют дезинтеграцию измолотых частиц до коллоидного состояния, полученный после дезинтеграции материал в виде пульпы подвергают активации и далее осуществляют его разделение на компоненты с помощью электрофореза. Во-вторых, указанный технический результат достигается за счет того, что технологическая линия по переработке пиритных огарков, включающая мельницу, снабжена дезинтегратором для измельчения материала после измельчения в мельнице и для получения частиц материала в коллоидном состоянии и устройством электрофоретического разделения, соединенным трубопроводом с дезинтегратором, при этом трубопровод выполнен с устройством для активации пульпы.

Изобретение поясняется чертежом, на котором приведена схема заявляемой технологической линии.

Технологическая линия состоит из мельницы 1, в качестве которой может быть использована стандартная мельница, например шаровая, на вход которой поступает исходный материал, соединенного с мельницей 1 посредством первого трубопровода 2 дезинтегратора 3, в качестве которого, например, применяют дезинтегратор 3, принцип работы которого основан на использовании электрогидравлического удара, либо стандартную струйную мельницу, в последнем случае предварительно проводят сушку материала, устройства электрофоретического разделения 4, в которое по второму трубопроводу 5, выполненному, например, в виде желоба, поступает материал из дезинтегратора 3. В качестве устройства электрофоретического разделения 4 могут быть использованы стандартные электрофоретические барабаны, в количестве по меньшей мере двух. В состав технологической линии также входит устройство, предназначенное для активации потока пульпы (не показано), например источник ультрафиолетового излучения либо электромагнитного воздействия. Данное устройство помещают таким образом, чтобы его воздействие было направлено на пульпу при прохождении второго трубопровода 5.

Пиритные огарки россыпью поступают на первичное измельчение в мельницу 1. Измельчение производится до 76-32 мкм. В мельнице 1 измельчаемый материал смешивают с водой. После измельчения полученный материал по первому трубопроводу 2 в виде пульпы подают на дезинтеграцию в дезинтегратор 3. Далее производится дезинтеграция измолотых частиц до тонины 1-2 мкм (коллоидное состояние). При таком измельчении существенно снижается гетеросоставность частицы, что делает превалирующими для таких частиц физические свойства определенных монохимических соединений. Дезинтегрированную массу в виде пульпы направляют по второму трубопроводу 5 (желобу) на активацию (ультрафиолетовое облучение или электромагнитное воздействие) и разделение (сепарацию) в устройство электрофоретического разделения 4. В связи с тем, что частицы компонентов, входящих в состав пиритных огарков, имеют разные заряды, они оседают на барабанах разной полярности. Частицы серы, окисла кремния, золота и остатков сульфидов осаждаются на барабане, заряженном положительно. Окислы железа, цветных металлов и другие осаждаются на барабане, заряженном отрицательно. Осажденные на барабанах частицы снимаются с помощью щетки в виде пасты и направляются на грануляцию и сушку.

При этом разделение пиритных огарков на составляющие осуществляют за счет физических свойств частиц, без применения химических реагентов, что делает предлагаемую технологию экологически безопасной.

Формула изобретения

1. Способ комплексной переработки пиритных огарков, включающий измельчение и последующее разделение, отличающийся тем, что измельчение пиритных огарков осуществляют по меньшей мере в два этапа, на первом этапе осуществляют первичное измельчение, после которого на втором этапе осуществляют дезинтеграцию измолотых частиц до коллоидного состояния, полученный после дезинтеграции материал в виде пульпы подвергают активации и далее осуществляют его разделение на компоненты с помощью электрофореза.

2. Технологическая линия по переработке пиритных огарков, включающая мельницу, отличающаяся тем, что она снабжена дезинтегратором для измельчения материала после измельчения в мельнице и для получения частиц материала в коллоидном состоянии и устройством электрофоретического разделения, соединенным трубопроводом с дезинтегратором, при этом трубопровод выполнен с устройством для активации пульпы.

РИСУНКИ

Рисунок 1