Устройство для выщелачивания благородных металлов



Владельцы патента RU 2537632:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" (RU)
Общество с ограниченной ответственностью "БЕРЕЗОВСКИЙ РУДНИК" (RU)

Изобретение относится к металлургии. Устройство для выщелачивания благородных металлов включает конический реактор с крышкой, патрубками ввода и вывода реакционной смеси, узел для принудительной циркуляции, состоящий из насоса и соединительных труб. Узел принудительной циркуляции снабжен эжектором, присоединенным к нижней части конического реактора, при этом сопло эжектора соединено с выходом циркуляционного насоса, всасывающая камера эжектора выполнена с каналом, соединяющим ее с внутренним объемом реактора, а диффузор эжектора соединен с патрубком ввода реакционной смеси в реактор. Патрубок ввода реакционной смеси расположен тангенциально в верхней части реактора, а патрубок вывода реакционной смеси расположен по центру крышки реактора, погружен в реакционную смесь и соединен со входом циркуляционного насоса. Обеспечивается повышение скорости выщелачивания благородных металлов. 1 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к химии и металлургии, в частности к гидрометаллургии, и может быть использовано при растворении различных веществ, для окислительного выщелачивания металлов и соединений из руд, концентратов, промпродуктов обогащения, шламов и других материалов.

Для выщелачивания различного сырья традиционно используют агрегаты, представляющие собой резервуары, снабженные устройством для перемешивания - механическими мешалками, аэролифтами, импеллерами /1. Металлургия благородных металлов. Зарубежный опыт. Меретуков М.А., Орлов A.M. - М.: Металлургия, 1990/. Общим недостатком известных устройств для выщелачивания является невысокая скорость процесса и, как следствие, низкая производительность, что особенно существенно при переработке бедного сырья.

В частности, для цианистого выщелачивания золота из руд и концентратов используют реакторы, включающие емкость с патрубками ввода и выпуска, пульпы и мешалку. Обычно перемешивание пульпы осуществляется посредством механических, пневматических или пневмомеханических мешалок. Интенсификация перемешивания и выщелачивания достигается при использовании систем внешней циркуляции реакционной смеси или нагнетания выщелачивающего раствора, осуществляемой центробежными насосами. Предложены варианты, в которых пульпа насосами откачивается из нижней или верхней части конусного реактора и насосом возвращается обратно в реактор (2. Патент РФ 2051982 от 10.01.1996, 3. Патент РФ 2062806 от 27.06.1996 4. Патент РФ 2098503 от 10.12.1997 /5. Патент Японии, заявка №59-28613, опубликовано 14.07.84/. 6. Патент РФ 2439174 от 10.11.11).

К недостаткам известных аппаратов с нагнетанием реакционной смеси или раствора в нижнюю зону реактора относится постепенное аккумулирование крупных частиц пульпы в нижней части аппарата, что приводит к снижению эффективности цианирования пульпы и увеличению продолжительности процесса выщелачивания благородных металлов в цианистый раствор.

В качестве прототипа предлагаемого устройства выбрана установка для выщелачивания благородных металлов из гравитационных концентратов, содержащая конический реактор с нижним патрубком ввода и верхним патрубком вывода реакционной смеси, узел для принудительной циркуляции, состоящий из насоса и соединительных труб /7. Фролов Ю.И., Шарапова О.И., Чернов В.К., Хомутов В.В. Переработка гравитационных концентратов благородных металлов. Колыма, 1987, №3, с.40/. В известной установке гравитационный концентрат выщелачивается в режиме "кипящего слоя" цианистым раствором, непрерывно подаваемым в конусный реактор снизу вверх через нижний патрубок при вершине. Раствор, выводимый из реактора через сливной патрубок в верхней части, поступает в зумпф насоса и затем снова нагнетается насосом в реактор, циркулируя, таким образом, по замкнутому контуру между сливным патрубком, зумпфом и реактором.

К недостаткам прототипа относится то, что выщелачивание гравиоконцентратов в режиме интенсивного перемешивания не обеспечивает полного разделения контактирующих фаз из-за уноса восходящим потоком раствора мелких фракций. При цианировании материалов с более тонким измельчением, например флотоконцентрата, пульпа, выводимая из реактора в контур внешней циркуляции, содержит большое количество твердых частиц. В этих условиях насос принудительной циркуляции подвергается интенсивному износу. Для снижения данного негативного явления интенсивность ввода циркулирующих продуктов и перемешивания в реакторе вынуждены ограничивать. Соответственно ограничивается скорость выщелачивания.

Настоящее изобретение направлено на устранение указанных недостатков и имеет задачей увеличение скорости растворения за счет повышения интенсивности перемешивания и уменьшение износа рабочего органа циркуляционного насоса.

Поставленная задача решается при использовании устройства для выщелачивания благородных металлов, включающего конический реактор с крышкой, патрубками ввода и вывода реакционной смеси, узел для принудительной циркуляции, состоящий из насоса и соединительных труб, отличающегося тем что, узел принудительной циркуляции дополнительно снабжен эжектором, присоединенным к нижней части конического реактора, при этом сопло эжектора соединено с выходом циркуляционного насоса, всасывающая камера снабжена каналом, соединяющим ее с внутренним объемом реактора, а диффузор эжектора соединен с патрубком ввода реакционной смеси в реактор, причем патрубок ввода реакционной смеси расположен тангенциально в верхней части реактора, а патрубок вывода реакционной смеси расположен по центру крышки реактора, погружен в реакционную смесь и соединен с входом циркуляционного насоса.

Вариант заявляемого устройства представлен на рисунке. Устройство включает циркуляционный насос 1, конический реактор 2, соединительные трубы 3, выходной патрубок реактора 4, входной патрубок реактора 5, сопло эжектора 6, всасывающую камеру эжектора 8, диффузор эжектора 9. Для разгрузки реактора по окончании выщелачивания служит патрубок 7, снабженный вентилем.

Устройство работает следующим образом. Исходный дисперсный материал (руда, концентрат, шлам и т.д.), содержащий ценный компонент, вместе с выщелачивающим реагентом в нужной пропорции в виде пульпы с помощью насоса 1 загружают в реактор до уровня 10, при котором выходной патрубок реактора 4 оказывается погруженным в реакционную смесь. Жидкая часть (слив) реакционной смеси через выходной патрубок 4 реактора выводится на вход циркуляционного насоса 1 и под давлением нагнетается в сопло эжектора 6. Входной поток на высокой скорости, увеличенной при прохождении через сужающее сопло 6, устремляется во всасывающую камеру 8 и далее - в диффузор 9. При оптимальных расположении и размерах элементов эжектора в диффузор вовлекается реакционная смесь из нижней части реактора. Смесь эжектирующей и эжектируемой сред по трубе 3 на высокой скорости нагнетается во входной патрубок 5 реактора. Тангенциальное расположение входного патрубка 5, аналогичное таковому в гидроциклоне, обуславливает возникновение классифицирующего эффекта при нагнетании реакционной смеси внутрь реактора. В результате в реакторе осуществляется разделение фаз. Твердая фаза, преимущественно ее крупная (песковая) часть, по вращательной траектории опускается в нижнюю часть конуса и вновь увлекается во всасывающую камеру эжектора и далее в контур циркуляции. Жидкая фаза реакционной смеси с тонкими частицами (слив) вытесняется в центр верхней части реактора и увлекается через выходной патрубок в циркуляционный насос и далее в сопло эжектора. Таким образом, внутри реактора и по части трубопровода узла циркуляции транспортируется и перемешивается смесь твердого и раствора, а выщелачивающий раствор с минимумом твердых частиц транспортируется по другой части трубопровода узла циркуляции, включая циркуляционный насос. Движущей силой перемешивания и циркуляции пульпы является насос, но при этом крупная, абразивная часть концентрата в насос не попадает. Срок службы рабочего колеса насоса резко увеличивается. Без ущерба для насоса интенсивность циркуляции и скорость выщелачивания может быть также увеличена.

Дополнительное воздействие кавитационных эффектов, возникающих в узле эжекции, приводит к более полному вскрытию тонко вкрапленных в пустую породу ценных частиц и, как следствие, обуславливает повышенную степень выщелачивания.

С заявляемым устройством поставлен следующий эксперимент.

Реактор объемом 0,8 м3 имел форму конуса с диаметром в верхней части 0,75 м. Вход циркуляционного насоса производительностью 20 м3/час и давлением на выходе 4 атм присоединен к выходному патрубку реактора, выход насоса соединен с соплом эжектора. К нижней части реактора в соответствии с формулой изобретения присоединена всасывающая камера эжектора. Диффузор эжектора присоединен к тангенциальному вводу реакционной смеси в реактор.

В реактор загружали пульпу, состоящую из золотосодержащего концентрата крупностью 100% - 1 мм и цианистого щелочного раствора, включали циркуляционный насос. Через заданные промежутки времени отбирали пробы раствора и анализировали его на содержание золота, после чего рассчитывали скорость (прирост массы золота в растворе) и степень растворения золота.

Для сравнения был проведен опыт выщелачивания в том же реакторе, но работающем по принципу прототипа без эжектирующего узла.

Результаты опытов представлены в таблице.

Продолжительность выщелачивания, час Предлагаемое устройство Устройство-прототип
Скорость выщелачивания, г/час Степень выщелачивания, % Скорость выщелачивания, г/час Степень выщелачивания, %
0,5 70,2 23,0 38,3 14,0
1,0 60,3 58,2 31,8 27,0
1,5 53,2 73,0 23,9 36,0
2,0 44,7 92,1 20,2 51,0
3,0 19,3 96,5 18,5 72,0
10,0 14,2 97,2 17,2 90,2

После длительной эксплуатации установки в режиме предлагаемого в изобретении устройства (300 часов работы под нагрузкой) оценили состояние рабочего колеса насоса. Заметного износа не выявили.

Последующая эксплуатация установки по варианту прототипа привела к существенному износу через 100 часов.

Сопоставительный анализ известных технических решений, в т.ч. устройства, выбранного в качестве прототипа, и предлагаемого изобретения позволяет сделать вывод, что именно совокупность заявленных признаков обеспечивает достижение усматриваемого технического результата. Благодаря введению в устройство эжектора пульпы скорость выщелачивания золота из концентрата в предлагаемом устройстве в 1,5-2 раза выше, чем аналогичный показатель в устройстве прототипа. Срок службы рабочего колеса насоса в предлагаемом варианте устройства в зависимости от характера перерабатываемого материала увеличивается в несколько раз.

Устройство для выщелачивания благородных металлов, содержащее конический реактор с крышкой, патрубками ввода и вывода реакционной смеси, узел для принудительной циркуляции, состоящий из насоса и соединительных труб, отличающееся тем, что узел принудительной циркуляции снабжен эжектором, присоединенным к нижней части конического реактора, при этом сопло эжектора соединено с выходом циркуляционного насоса, всасывающая камера эжектора выполнена с каналом, соединяющим ее с внутренним объемом реактора, а диффузор эжектора соединен с патрубком ввода реакционной смеси в реактор, причем патрубок ввода реакционной смеси расположен тангенциально в верхней части реактора, а патрубок вывода реакционной смеси расположен по центру крышки реактора, погружен в реакционную смесь и соединен со входом циркуляционного насоса.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области получения металлического титана. Способ включает формирование исходной сырьевой массы в виде содержащей соединения титана водной суспензии, полученной введением в заранее заданный объем воды частиц, содержащих соединения титана.

Изобретение относится к химии и гидрометаллургии, в частности к устройству для выщелачивания металлов и их соединений. Устройство содержит конический реактор с крышкой, нижним патрубком ввода и верхним патрубком вывода реакционной смеси.

Изобретение относится к гидрометаллургии. Установка для выщелачивания золота из руд и концентратов, содержащая емкость с патрубками загрузки и выгрузки обрабатываемого материала и патрубком ввода раствора цианида и циркуляционный насос, отличающаяся тем, что она снабжена 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.

Изобретение относится к аппарату для гидрометаллургической обработки сырья. Он содержит корпус, эрлифт для перемешивания сырья в виде пульпы, трубопроводы для подачи реагентов, патрубки для загрузки и выгрузки пульпы, подачи сжатого воздуха, пара, отвода газообразных продуктов и контактную камеру для смешения реагентов с обрабатываемой пульпой.

Изобретение относится к способам и устройствам извлечения свободного золота из россыпей и руд. Согласно настоящему изобретению, подготавливают золотоносную пульпу из россыпей и руд, используют абсорбент, подготовленный на основе жидких углеводородов.

Изобретение относится к способу нагревания рабочей массы в процессе получения соединений металлов, а также к устройству для его осуществления. .

Изобретение относится к способу выделения способных к поглощению водорода металлов из растворов, а также к установке для его осуществления. .

Изобретение относится к гидрометаллургии и может найти применение в технологии извлечения цветных, редких, благородных и радиоактивных металлов из рудного сырья с использованием в качестве окислителя ионов трехвалентного железа, а также для очистки от железа кислых растворов гидрометаллургического производства.

Изобретение относится к металлургии цветных металлов и может быть использовано при регенерации растворов, полученных после выщелачивания минерального сырья, в частности для окисления ионов железа.

Изобретение относится к выщелачиванию как методу комплексного извлечения ценных составляющих сырья, которое является одним из доминирующих процессов в металлургической промышленности.

Изобретение относится к металлургии благородных металлов, в частности к способу аффинажа серебра. Способ включает химическое растворение исходного сырья, очистку раствора от примесей и получение чистого серебра из очищенного раствора.
Изобретение относится к пирометаллургии. Отработанные автомобильные катализаторы измельчают с получением фракции 3-5 мм, готовят шихту путем перемешивания измельченных катализаторов с металлической стружкой на основе меди или железа и негашеной известью в качестве флюса, наплавляют в дуговой печи коллектор из металлического лома или металлической стружки на основе меди или железа, осуществляют плавку шихты в дуговой печи с нагревом шихты до температуры плавления, затем проводят нагрев до температуры 1600-1700 ºС и выдержку при этой температуре для осаждения капель металлической фазы на подине дуговой печи с получением концентрата металлов платиновой группы, сливают пустой шлак, а затем сливают концентрат металлов платиновой группы.

Изобретение относится к способам получения коллективного концентрата для извлечения благородных металлов из глинисто-солевых отходов предприятий, перерабатывающих калийно-магниевые руды и каменную соль.

Изобретение относится к химико-металлургическому производству металлов платиновой группы (МПГ) и их соединений. Cпособ получения тетраоксида осмия включает загрузку контейнера с порошком металлического осмия в кварцевую трубу, помещенную в электрическую печь.

Изобретение относится к области гидрометаллургии драгоценных металлов. Способ переработки сульфидного сырья, содержащего драгоценные металлы, включает измельчение сырья до крупности не более 90 % класса минус 10 мкм, автоклавное окисление при подаче кислорода при температуре 100-110°C и парциальном давлении кислорода 1,0÷1,5 МПа с получением пульпы.

Изобретение относится к разделению и концентрированию металлов и может быть использовано для разделения платины, родия и никеля. Способ отделения платины (II, IV) и родия (III) от никеля (II) в хлоридных растворах, включает сорбцию платины (II, IV) и родия (III) и последующую десорбцию этих металлов.

Изобретение относится к химии и гидрометаллургии, в частности к устройству для выщелачивания металлов и их соединений. Устройство содержит конический реактор с крышкой, нижним патрубком ввода и верхним патрубком вывода реакционной смеси.
Изобретение относится к пирометаллургии. Способ переработки золотосодержащих неорганических материалов включает расплавление исходного сырья с флюсом, содержащим 3-15 мас.% обезвоженной буры, 0,5-3 мас.% оксида кальция и 0,4-3 мас.% кварцевого песка относительно суммы масс примесей в исходном продукте.
Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано для извлечения тонкодисперсного золота из глинистых отложений. Способ включает приготовление суспензии из глинистых отложений, улавливание из суспензии тонкодисперсного золота сорбцией введением сорбента на основе растительного материала, предварительно измельченного до крупности 0,3 мм, в суспензию и перемешиванием.

Изобретение относится к способу извлечения рения и платиновых металлов из отработанных катализаторов на носителях из оксида алюминия. Способ включает окислительный обжиг, перколяционное выщелачивание огарка водным раствором окислителя или смеси окислителей с получением ренийсодержащего раствора и нерастворимого остатка, сорбцию рения из ренийсодержащего раствора в отдельном аппарате, сушку нерастворимого остатка, последующее шихтование с флюсами и плавку на металлический коллектор.
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.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2015-01-10 2015-01-10T14:59:25
Наверх