Способ обогащения металлсодержащих выломок и шлаков

Изобретение относится к области обогащения шлаков и выломок металлургических печей. Выломки и шлаки обрабатывают СВЧ-энергией в течение 1-10 минут, измельчают, гравитационными методами извлекают крупные частицы металла, а хвосты гравитации подвергают флотации с использованием в качестве собирателя ксантогената и аэрофлота при рН=8÷9, затем при рН=3,5÷5. В качестве аэрофлота используют диалкилдитиофосфат натрия с расходом 50÷500 г/т. Обеспечивается повышение степени извлечения благородных металлов и меди. 1 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к области обогащения минерального и техногенного сырья, в частности к извлечению ценных компонентов из шлаков и выломок металлургических печей методом флотации.

Шлаки металлургических печей, в частности шлаки медеплавильного производства по фазовому составу гомогенны, характеризуются слабой раскристаллизованностью, тонкой вкрапленностью частиц окисленной меди, штейна и корольков металлической меди в стекловидной массе шлакообразующих минералов.

Выломки - пропитанная шлаками и металлом огнеупорная масса футеровки - образуются при периодическом ремонте печи. Выломки, как правило, менее гомогенны, содержат частицы металла различной крупности. Основная масса металла в выломках находится в виде достаточно крупных агрегатов, которые извлекают вручную при демонтаже футеровки.

При экономической целесообразности шлаки и выломки перерабатывают с целью извлечения ценных компонентов.

Особой актуальностью характеризуется проблема извлечения драгметаллов из выломок и шлаков, образующихся при плавке богатого сырья, например шламов электролитического рафинирования меди и никеля. Большую часть металла, выделенного из выломок вручную, возвращают в основной процесс, а измельченные выломки и шлак перерабатывают плавкой на медный или свинцовый коллектор.

Известны способы флотации медьсодержащих шлаков и выломок, включающие дробление, измельчение, основную и контрольную флотацию медных минералов (1. М.А. Фишман и др. Практика обогащения руд цветных и редких металлов, том. V, М.: Недра, 1967 г., с. 69, 2. З.А. Таужнянская. Технология извлечения металлов из шлаков, отвальных хвостов обогатительных фабрик и шлаков металлургического производства за рубежом. М.: Цветметинформация, 1978, с. 42, 45-47). Извлечение меди из шлаков флотацией в традиционных режимах не превышает 60-70%.

Для повышения эффективности флотации шлаки перед обогащением подвергают обработке различными методами, например охлаждают по определенному температурному графику, что обеспечивает образование крупных кристаллов сульфидов и облегчает дальнейшее их извлечение (3. А.С. СССР №163975). С аналогичной целью шлаки (и промпродукты) измельчают в три стадии в сочетании с основной, контрольной и перечистной флотациями (4. Патент РФ №2130808).

Несмотря на обилие предлагаемых методов извлечение металлов из шлаков и выломок в концентраты при использовании указанных приемов флотации на практике недостаточно высокое. Основные потери меди и драгметаллов с хвостами флотации связаны с наличием невскрываемых тонких сростков халькогенидной и металлической фаз с магнетитом, фаялитом, силикатными и керамическими стуктурами.

Известен метод извлечения металлов из огнеупорных керамических выломок и настылей, выбранный прототипом и включающий измельчение выломок и флотацию в слабокислой среде с использованием в качестве собирателей бутилового ксантогената и аэрофлота (А.с. СССР №168449). Флотация в слабокислой среде обеспечивает повышение извлечения металла (меди) в концентрат. Вместе с тем, недостаточное вскрытие зерен извлекаемого металла ограничивает этот показатель.

Настоящее изобретение направлено на повышение степени извлечения металлов из выломок и шлаков при их флотационном обогащении. Технический результат заключается в специальной обработке исходных материалов перед измельчением и флотацией с использованием оригинального реагента.

Указанная цель достигается при использовании способа, включающего измельчение и флотацию с использованием в качестве собирателей бутилового ксантогената и аэрофлота, отличающегося тем, что выломки и шлаки обрабатывают СВЧ-энергией в течение 1-10 минут, измельчают, гравитационными методами извлекают крупные частицы металла, а хвосты гравитации подвергают флотации при рН=8÷9, затем при рН=3,5÷5, при этом в качестве аэрофлота используют диалкилдитиофосфат натрия с расходом 50÷500 г/т.

Обработка, в частности нагрев материалов с использованием СВЧ-энергии, характеризуется важными особенностями:

- воздействие СВЧ-энергии достигается по всему объему обрабатываемого материала одновременно;

- при наличии в материале компонентов с различной электромагнитной восприимчивостью эффект от воздействия СВЧ-энергии крайне неоднороден по объему материала.

Выломки и шлаки в основе своей представлены невосприимчивым к СВЧ-воздействию материалом - керамическим огнеупором и силикатно-оксидным шлаком. Даже при длительной обработке нагрев данных веществ крайне незначителен. Ценные компоненты выломок и шлаков, прежде всего зерна металлических и сульфидных структур, характеризуются исключительной электромагнитной восприимчивостью. В поле СВЧ-энергии эти компоненты очень быстро нагреваются. Установлено, что при некотором сочетании мощности и продолжительности СВЧ-воздействия возможно расплавление капель металла и штейна в массе выломок и шлаков. Однозначно, что в объеме компактного куска огнеупорного кирпича или шлака, остающегося холодным, включения металлических зерен быстро и контрастно нагреваются. Следствием является возникновение термических деформаций на границах металл-огнеупор, сульфид-шлак. Полного разрушения выломок и шлаков не происходит, но при последующем, даже кратковременном измельчении известными механическими методами происходит разделение по деформированным границам и эффективное вскрытие ценных компонентов.

При переработке выломок на первом этапе, в т.ч. после дробления, вручную отделяют видимые крупные куски металла. На последующем этапе материал измельчают до крупности 0,05-0,1 мм. Металлические зерна при измельчении преимущественно расплющиваются и в продукте могут иметь заметно большую крупность. При последующей флотации часть наиболее крупных металлических зерен теряется с хвостами.

После обработки выломок и шлаков СВЧ-энергией продолжительность измельчения, требуемого для достаточного вскрытия ценных частиц, резко сокращается. Вероятность расплющивания и дезинтеграции металлических частиц меньше, а эффективность гравитационных приемов, как предварительного извлечения, возрастает. С этой точки зрения предварительная СВЧ-обработка выломок повышает целесообразность сочетания гравитации и флотации.

Известно, что флотация металлических частиц (меди и благородных металлов), а также халькогенидов (селенида, теллурида и сульфида) серебра, неизбежно присутствующих в шлаках и выломках, достаточно эффективно протекает в слабокислой среде. Этот вывод хорошо согласуется с рекомендациями прототипа. Вместе с тем, некоторые ценные компоненты выломок в этих условиях не флотируются. Как показали опыты, сочетание нейтральной и кислой флотаций обеспечивает более высокое извлечение ценных компонентов из рассматриваемого сырья. Технологически при переработке выломок и шлаков логичнее сначала проводить флотацию в нейтральной среде, затем в пульпу добавлять кислоту до рН 3,5-5 и проводить вторую стадию флотации. Концентраты обеих стадий объединяют и, при необходимости, перечищают. Продолжительность первой и второй стадий флотации подбирают опытным путем для конкретного вида материалов.

При испытаниях различных аэрофлотов, используемых в смеси с ксантогенатом в качестве собирателя, лучшие результаты при флотационном извлечении металлических меди и серебра были получены при использовании разновидности этого реагента - диалкилдитиофосфата натрия (БТФ-1522), производимого отечественной промышленностью (ООО НТЦ «ФРИМ», г. Санкт-Петербург). Оптимальный расход данного собирателя определяется свойствами перерабатываемого материала и находится в диапазоне 50-500 г/т.

Примером реализации предлагаемого изобретения служат результаты следующих опытов.

Выломки отражательной печи, используемой для плавки медеэлектролитного шлама (Уралэлектромедь) после выборки видимых металлических кусков и частиц, содержали 0,063% золота и 1,64% серебра. Большая часть благородных металлов представлена серебряно-золотым сплавом (ССЗ), огнеупорная масса - хроммагнезитом. Крупность дробленых выломок <1 мм.

Навески выломок массой по 100 г обрабатывали СЧВ-энергией с мощностью воздействия 0,5 кВт, после чего измельчали в стержневой мельнице в течение 10 минут. С помощью центробежного концентратора из измельченного материала извлекали в гравитационный концентрат крупные частицы ССЗ. Флотацию проводили в лабораторной флотомашине объемом 0,5 л при Ж:Т=5:1. Сначала проводили нейтральную флотацию (рН=8,2), затем в пульпу добавляли серную кислоту до рН=3,8 и проводили кислую флотацию. В качестве собирателя использовали бутиловый ксантогенат натрия (100 г/т) и диалкилдитиофосфат натрия (БТФ-1522), в качестве вспенивателя - Т-80. В опытах варьировали продолжительность СВЧ-обработки и расход диалкилдитиофосфата натрия (г/т твердого) при флотации.

Провели опыт (7), в котором гравитационное выделение ССЗ не применяли, а также опыты по способу-прототипу. В этом случае выломки измельчали без СВЧ обработки, а флотацию проводили только в кислой среде (рН=4,1) с использованием этой же смеси собирателей (по 100 г/т), а также смеси ксантогената и Erofloat 208 (дитиофосфоновая кислота) с расходом 100 г/т.

Гравитационный и флотоконцентрат объединяли. Анализом продуктов и расчетами определяли качество объединенного концентрата и извлечение в него драгметаллов. Результаты представлены в таблице.

Сопоставительный анализ известных технических решений, в т.ч. способа, выбранного в качестве прототипа, и предлагаемого изобретения позволяет сделать вывод, что именно совокупность заявленных признаков обеспечивает достижение усматриваемого технического результата. Реализация предложенного технического решения за счет СВЧ-обработки материала, гравитационного извлечения крупного металла и флотация в две стадии с использованием нового флотореагента дает возможность повысить степень извлечения ценных компонентов в концентрат на 10-15% по сравнению способом-прототипом.

Способ обогащения металлсодержащих выломок и шлаков металлургических печей, включающий измельчение и флотацию с использованием в качестве собирателя ксантогената и аэрофлота, отличающийся тем, что выломки и шлаки обрабатывают СВЧ-энергией в течение 1-10 минут, измельчают, гравитационными методами извлекают крупные частицы металла, а хвосты гравитации подвергают флотации сначала при рН=8÷9, а затем при рН=3,5÷5, при этом в качестве аэрофлота используют диалкилдитиофосфат натрия с расходом 50÷500 г/т.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к двухванной отражательной печи для переплава алюминиевого лома. Печь содержит корпус, образованный огнеупорными наружными боковыми, передней и задней торцевыми стенками, две наклонные площадки, две ванны, ограниченные подами, сводом и стенками, две летки, газоход и сварной каркас, на котором все размещено.
Изобретение относится к способу селективного извлечения оксида железа и оксида цинка из шламов и пылей газоочисток металлургических агрегатов. Шлам или пыль, техническую воду, щелочь и активные тела в соотношении 4:7:2:3 подают в виде пульпы в реактор агрегата вихревого слоя (ABC) и обрабатывают магнитным полем с заданной частотой и напряженностью.
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к технологии электролитического производства алюминия и защите окружающей среды от воздействия вредных примесей, содержащихся в отходах, а именно к способу переработки фторуглеродсодержащих отходов электролитического производства алюминия.

Изобретение относится к способу переработки германийсодержащего сырья, в качестве которого используют уголь или лигнит. Термическую обработку сырья проводят в две стадии для извлечения дополнительно к германию иттрия и скандия.

Изобретение относится к способу переработки германийсодержащего сырья, в котором в качестве германийсодержащего сырья используют уголь или лигнит. Первоначально проводят высокоскоростную вихревую термоактивацию исходного сырья при 120-220°C продуктами сжигания генераторного газа при 600-800°C и коэффициенте избытка воздуха α=1.1-1.05 с получением твердого остатка.

Изобретение относится к получению заготовок вольфрамо-титанового твердого сплава. Способ включает горячее прессование порошка в вакууме с пропусканием высокоамперного тока через пресс-форму и прессуемый порошок при температуре 1320°С в течение 3 минут.

Изобретение относится к получению вольфрамотитановых твердых сплавов. Шихта содержит порошок карбида вольфрама и карбида титана в виде продукта электроэрозионного диспергирования отходов твердого сплава марки Т15К6, который получен в керосине и дистиллированной воде и имеет средний размер частиц 19,692 мкм и 5,118 мкм соответственно.

Изобретение относится к получению алюминиевого нанопорошка из отходов электротехнической алюминиевой проволоки, содержащих не менее 99,5 % алюминия. Ведут электроэрозионное диспергирование отходов в дистиллированной воде при частоте следования импульсов 95 - 105 Гц, напряжении на электродах 90 - 10 В и емкости конденсаторов 65 мкФ с последующим центрифугированием раствора для отделения крупноразмерных частиц от нанопорошка.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для производства железа, цинка, меди, никеля, кобальта и других металлов. Способ включает приготовление исходной ванны шлакового расплава путем заполнения мобильной емкости шлаками, выпускаемыми из различных металлургических агрегатов.

Группа изобретений относится к переработке использованных электронных плат. Осуществляют механическое удаление навесных деталей с использованных электронных плат, получая первый промежуточный продукт из удаленных навесных деталей и облегченных плат с деталями монтажа и микромонтажа, выделяют в первом троммеле из упомянутого первого промежуточного продукта упомянутые облегченные платы с деталями монтажа и микромонтажа, выполняют в активаторе химическое растворение припоя с упомянутых облегченных плат, получая суспензию растворенного припоя и твердую фазу из деталей монтажа и микромонтажа и пластмассовых основ плат, отделяют во втором троммеле суспензию растворенного припоя от упомянутой твердой фазы, разделяют упомянутую твердую фазу на упомянутые пластмассовые основы плат и на элементы, содержащие благородные металлы, и направляют разделенные элементы на извлечение из них соответствующих благородных металлов и передают пластмассовые основы плат на утилизацию.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ получения глинозема из хромсодержащих бокситов включает мокрое спекание шихты, выщелачивание спека промывной водой с получением алюминатных растворов, из которых извлекают гидроксид алюминия.

Группа изобретений относится к цветной металлургии, в частности к способам переработки продуктов окисления упорных сульфидных золотосодержащих флотоконцентратов.

Изобретение предназначено для кучного выщелачивания золота из минерального сырья. Фотоэлектроактивированный пероксидно-карбонатный и/или пероксидно-гидроксидный раствор используют для окомкования исходного сырья.
Изобретение к способу извлечения золота из упорных руд и техногенного минерального сырья Способ заключается в том, что при агломерации в массу сырья подают электроактивированный концентрированный раствор цианидов щелочных металлов, а после получения окатышей - подогретый сжатый воздух, в который после удаления основной части влаги из окатышей закачивают химически активные газы.

Изобретение относится к способу переработки растворов после карбонатного вскрытия вольфрамовых руд. Способ включает извлечение вольфрама из раствора после карбонатного выщелачивания в фазу органического анионита, извлечение вольфрама из анионита в водный продуктивный раствор с получением из него паравольфрамата аммония, возвращение растворов после извлечения вольфрама на автоклавное разложение.
Изобретение относится к способу извлечения золота из золошлаковых отходов, включающее контакт исходного сырья в виде золы от сжигания угля с растворяющей средой. При этом используют золу от сжигания угля при температуре, превышающей температуру плавления золота, и которая обеспечивает содержание частиц золота в золе ультратонких и наноразмеров.

Изобретение относится к cпособу переработки глиноземсодержащего сырья и может быть использовано в спекательной технологии получения глинозема и содопродуктов из нефелиновой руды.

Изобретение относится к способу переработки ванадийсодержащего железотитанооксидного концентрата. Формируют шихту из концентрата и хлорида натрия.

Изобретение относится к металлургии редких металлов. Способ переработки вольфрамитовых концентратов включает приготовление шихты, ее спекание и последующее автоклавно-содовое выщелачивание продукта спекания.

Изобретение относится к выщелачиванию благородных металлов из упорного золотосодержащего сырья. Перед выщелачиванием увлажненную или обезвоженную до заполнения пор водой руду подвергают воздействию наносекундных электромагнитных импульсов, имеющих следующие параметры: длительность - менее 1 нс, длительность фронта - менее 0,1 нс, частота повторения - более 1 кГц и амплитуда - более 15 кВ.

Изобретение относится к способу переработки файнштейна с выделением металлизированной фракции. Способ включает окислительное гидрохлоридное выщелачивание путем постепенной подачи металлизированной фракции в хлоридный раствор при ОВП 400-450 мВ с переводом в раствор основной части цветных металлов и концентрированием драгоценных металлов и серы в остатке.

Изобретение относится к области обогащения шлаков и выломок металлургических печей. Выломки и шлаки обрабатывают СВЧ-энергией в течение 1-10 минут, измельчают, гравитационными методами извлекают крупные частицы металла, а хвосты гравитации подвергают флотации с использованием в качестве собирателя ксантогената и аэрофлота при рН8÷9, затем при рН3,5÷5. В качестве аэрофлота используют диалкилдитиофосфат натрия с расходом 50÷500 гт. Обеспечивается повышение степени извлечения благородных металлов и меди. 1 табл., 1 пр.

Наверх