Способ извлечения рения и других элементов


 


Владельцы патента RU 2621516:

Общество с ограниченной ответственностью "Институт вулканологии и геодинамики" (RU)

Изобретение относится к способу извлечения рения и других ценных сопутствующих элементов из вулканических газов. Способ включает сбор вулканического газа, его охлаждение и улавливание полученных соединений. При этом сконденсированные соединения рения и других элементов улавливают из охлажденного до температуры в диапазоне 150-250°С вулканического газа. Улавливание коллективного концентрата осуществляют в рукавном фильтре. При этом охлаждение вулканического газа могут осуществлять в два этапа, при последовательном использовании охлаждения за счет естественной теплоотдачи и приведения температуры вулканического газа к контролируемой итоговой температуре в теплообменнике. Техническим результатом являются снижение энергопотребления и упрощение эксплуатации оборудования, а также повышение извлечения соединений рения и других элементов из вулканического газа.1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

 

Изобретение относится к области переработки вулканических газов и может быть использовано для выделения рассеянных, благородных, редких элементов и серы из природных вулканических газов, в том числе сильно обводненных.

Известен способ извлечения рения и других металлов, заключающийся в концентрировании рения и других металлов, содержащихся в вулканических газах, осаждением их сульфидов из газовой фазы в фильтрующем слое, состоящем из частиц носителя [Патент РФ №2159296, МПК С22В 61/00, В01D 7/02]. По этому способу вулканические газы, имеющие температуру 600°С и ниже (газы с температурой более 600°С предварительно охлаждают до 500-550°С), пропускают через фильтрующий слой в течение 1-30 суток с последующей заменой носителя, а отработанный носитель, содержащий сульфиды рения и других металлов, направляют на гидрометаллургическую переработку. В качестве носителя предложено использовать минеральную вату, активированный уголь, гранулированный оксид алюминия, углеткань или, предпочтительно, природный цеолит фракции 1-8 мм.

При его использовании происходит, в основном, селективное улавливание сульфида рения и, частично, соединений некоторых других элементов. В процессе улавливания происходит уменьшение порозности слоя носителя как за счет образующихся кристаллов, так и за счет механического улавливания пыли. Это ведет к повышению сопротивления слоя и, как следствие, снижению расхода газа, изменению температурного режима и необходимости частой замены слоя. Таким образом, недостатком существующего решения является то, что процесс практически неуправляем, а степень улавливания ценных элементов резко снижается из-за периодов замены носителя. При этом недостатком решения является также то, что агрессивная среда (вода в сочетании с кислотообразующими газами - HCl, HF, SO2) не позволяет рассчитывать на эффективную механизацию процесса при частой замене носителя вследствие сильной коррозии механизмов. Недостатком также является то, что использование носителя резко увеличивает объем транспортируемого и перерабатываемого материала.

Наиболее близок к изобретению по технической сущности способ извлечения рения и других элементов [Патент РФ №2222626, МПК7 С22В 61/00, 7/02], заключающийся в сборе вулканического газа в сборнике, его охлаждении за счет испарения воды, подаваемой в распыленном виде в газоход перед электрофильтром, до температуры 300-400°С с конденсацией в результате охлаждения газа соединений рения и других элементов и улавливании полученных твердых соединений в электрофильтре или системе электрофильтров при поддержании температуры газа на выходе из последнего электрофильтра на уровне 200-250°С.

Основной недостаток данного способа заключается в сложности и дороговизне используемого оборудования, большом расходе электроэнергии, а также сложности защиты узлов оборудования от их коррозии, что может привести к быстрому выходу электрофильтра из строя.

Задача, на решение которой направлен предлагаемый в изобретении способ - извлечение ценных металлов из вулканического газа в максимально богатый ими коллективный концентрат, при использовании простого по конструкции и удобного в эксплуатации оборудования.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является обеспечение высокой степени извлечения и концентрирования соединений рения и других элементов из вулканического газа, достигаемое за счет использования для их улавливания рукавного фильтра, при температурах вулканического газа на уровне ниже начала образования серы из содержащихся в газах диоксида серы и сероводорода.

Технический результат достигается тем, что способ извлечения рения и других элементов включает сбор вулканического газа, его охлаждение и улавливание полученных соединений, при этом сконденсированные соединения рения и других металлов улавливают из охлажденного до температуры в диапазоне 150-250°С вулканического газа, а улавливание коллективного концентрата осуществляют в рукавном фильтре, так как в результате испытаний опытного рукавного фильтра в полевых условиях установлено, что содержание элементной серы в концентрате, полученном при указанных выше температурах процесса улавливания, вследствие малой скорости образования серы составляет от 0,2 до 2,3%, что не мешает нормальной работе фильтра и способствует агломерации продукта.

Технический результат также достигается тем, что вулканический газ охлаждают в два этапа, при последовательном использовании охлаждения за счет естественной теплоотдачи и приведения температуры вулканического газа к контролируемой итоговой температуре в теплообменнике, что обеспечивает снижение энергопотребления при реализации способа ввиду снижения затрат на функционирование теплообменника при использовании естественного теплообмена.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Вулканический газ, собранный в сборнике (например, газоходе), охлаждается до температуры 150-250°С. При этом охлаждение вулканического газа может осуществляться как принудительно в теплообменнике, так и с использованием комбинированного варианта охлаждения: за счет использования естественного и принудительного теплообменных процессов. Тогда, вулканический газ охлаждается в сборнике за счет естественной теплоотдачи до температуры в диапазоне 250-300°С, и затем, непосредственно перед поступлением охлажденного вулканического газа в фильтр, производится точная регулировка его температуры до требуемого значения в диапазоне 150-250°С. Требуемое значение температуры определяется индивидуально как температура ниже температуры начала образования элементной серы, но выше температуры конденсации воды для вулканического газа заданного состава. Использование естественной теплоотдачи для охлаждения вулканического газа не влечет за собой энергозатрат на функционирование теплообменного оборудования, вследствие чего удается существенно снизить энергопотребление оборудования, используемого в процессе реализации способа.

Охлажденный газ направляется в рукавный фильтр, где происходит улавливание и последующая разгрузка коллективного концентрата сконденсированных соединений рения и других элементов. Рукавный фильтр предназначен для улавливания сконденсированных соединений рения и других элементов, присутствующих в вулканическом газе. В качестве материалов исполнения рукавного фильтра следует использовать коррозионно-стойкие материалы, например нержавеющую сталь с антикоррозионным покрытием. Регенерация рукавного фильтра может осуществляться простым механическим встряхиванием, что упрощает эксплуатационное обслуживание оборудования, предназначенного для реализации способа.

ПРИМЕР

Использован вулканический газ следующего состава, мол. %: Н2О 92-98; Н2 0,002-1,3; CO2 0,5-2,5; СО до 0,2; SO2 1,33; H2S 0,48; HCl 0,01-0,8; HF до 0,08; N2 0,06-0,6; O2 до 0,15; CH4 0,21; содержащий, г/т: Re 0,8; Ag 0,08; Au 0,2; In 0,8; Bi 0,5; Tl 0,12.

Вулканический газ указанного состава с исходной температурой 585°С охладили в газоходе до температуры 250°С за счет естественной теплоотдачи. После этого газ направили в рукавный фильтр, где осуществляли улавливание коллективного концентрата. При содержании в вулканическом газе сульфидов и других твердых соединений 0,9 кг/т в рукавном фильтре уловлен продукт, содержащий ~890 г/т Re и представляющий собой ценный концентрат редких металлов с высоким содержанием золота, серебра, индия и других ценных металлов, сопутствующих рению в вулканическом газе. Фотографическое изображение внешнего вида концентрата, полученного в рукавном фильтре при описанных условиях проведения эксперимента, приведено на фиг. 1.

Аналогичные испытания, проведенные в полном диапазоне заявляемых температур охлаждения (150-250°С), показали эффективность и результативность предлагаемого способа, его высокие технико-экономические показатели по сравнению с ближайшими аналогами.

Техническая эффективность предлагаемого способа заключается в том, что его использование обеспечивает возможность и экономическую целесообразность высокоэффективного комплексного извлечения ценных компонентов из вулканического газа, нового сырьевого источника в первую очередь рассеянных элементов. В коллективный концентрат, пригодный для дальнейшей переработки, извлекаются рассеянные, благородные, редкие и цветные металлы. Для указанной цели используется простое в эксплуатации, энергоэффективное оборудование.

1. Способ переработки вулканического газа с извлечением рения и других ценных cопутствующих элементов, включающий сбор, его охлаждение с конденсацией соединений рений и сопутствующих элементов и улавливание полученных соединений, отличающийся тем, что охлаждение вулканического газа ведут до температуры в диапазоне 150-250°С, а улавливание полученных сконденсированных соединений осуществляют в виде коллективного концентрата в рукавном фильтре.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что вулканический газ охлаждают в два этапа, включающих последовательное использование охлаждения путем естественной теплоотдачи и в теплообменнике путем приведения температуры вулканического газа к контролируемой итоговой температуре 150-250°С.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к переработке пылеотходов, полученных при прокаливании отходов бронзы, содержащих тяжелые цветные металлы. Способ заключается в растворении в 20-25% растворе серной кислоты пыли, уловленной при прокаливании отходов бронзы.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при обработке шлама из системы очистки дымового газа сталеплавильного конвертера и производимым изделиям из него.
Изобретение относится к способу утилизации пыли отходящих газов металлургического производства и получения на этой основе композиций поливинилхлорида, пригодных для изготовления изделий строительного и декоративно-отделочного назначения.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу переработки пылевидных отходов металлургического производства. Способ включает подачу пылевидных отходов металлургического производства с углеродным материалом на поверхность жидкого шлака в шлакоприемную чашу после заполнения ее жидким шлаком из плавильного агрегата, нагрев, восстановление оксидов металлов и извлечение восстановленных металлов.

Изобретение относится к способу переработки шламов металлургических и горно-обогатительных комбинатов. Из исходного сырья при дезинтеграции удаляют негабаритные включения, из полученного продукта готовят пульпу и обрабатывают ее высокоамплитудными ультразвуковыми колебаниями, далее проводят гравитационную сепарацию, при которой образуется два потока, содержащих цинк- и свинецсодержащие продукты.

Изобретение относится к области получения и концентрирования рассеянных элементов из топочных отходов. Способ концентрирования рассеянных элементов, входящих в состав твердого полезного углеродсодержащего ископаемого, включает возгонку летучих рассеянных элементов при сжигании твердого углеродсодержащего ископаемого с получением первого возгона в виде обогащенной золы-уноса.
Изобретение относится к электросталеплавильному производству, в частности к составу смеси для выплавки стали в электродуговой печи. Смесь содержит, мас.%: пыль системы газоочистки электродуговой печи 60-90 и коксовую мелочь 10-40.
Изобретение относится к металлургии цветных металлов и может быть использовано для переработки цинксвинецоловосодержащих материалов, например, промпродуктов медной промышленности - цинксодержащих пылей медного производства.

Изобретение относится к способу извлечения галлия из летучей золы. Способ включает измельчение летучей золы, удаление Fe путем магнитной сеперации, затем растворение ее в соляной кислоте с получением продукта солянокислого выщелачивания.

Изобретение относится к способу извлечения галлия из летучей золы. Способ включает измельчение летучей золы и удаление Fе с помощью магнитной сепарации.

Изобретение относится к гидрометаллургии редких металлов, в частности к способу извлечения рения при переработке технологических и продуктивных растворов, и может быть использовано в технологии получения аммония рениевокислого.

Изобретение относится к области гидрометаллургии, а именно к способу сорбционного извлечения селена, теллура и мышьяка из растворов. Сущность способа заключается во введении растворимых соединений индия в раствор извлекаемых элементов перед сорбцией.

Группа изобретений относится к переработке высокотемпературных вулканических газов. Повышают давление собранных газов низкого давления из фумарольных трещин и каналов вулкана, затем охлаждают их с обеспечением конденсации сульфидных соединений рассеянных и редких элементов, полученную смесь охлаждают до температуры, превышающей температуру плавления серы, смешивают с распыленной жидкой серой и проводят очистку с обеспечением получения расплава, содержащего серу и твердые и жидкие сконденсированные сульфидные соединения рассеянных и редких элементов, и охлажденных очищенных вулканических газов.
Изобретение относится к области гидрометаллургии редких металлов, в частности к способу извлечения рения из молибденсодержащих растворов. Способ включает сорбцию рения из молибденсодержащих растворов анионитами гелевой структуры.
Изобретение относится к регенерации вторичного металлического сырья, в частности к переработке металлических отходов ренийсодержащих жаропрочных сплавов на основе никеля.

Изобретение относится к области металлургии цветных и благородных металлов, в частности к переработке шламов электролитического рафинирования меди. Способ переработки медеэлектролитного шлама включает обезмеживание, обогащение и выщелачивание селена из обезмеженного шлама или продуктов его обогащения в щелочном растворе.

Изобретение относится к области металлургии цветных и благородных металлов, в частности к переработке концентратов флотации шламов электролиза меди, содержащих селенид серебра, и может быть использовано при производстве серебра и солей селена из шламов медного производства.

Изобретение относится к области металлургии цветных и благородных металлов. Медеэлектролитный шлам обезмеживают.

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 сорбционной гидрометаллургии урана и рения и может быть использовано для извлечения рения из растворов и пульп. Способ извлечения рения из урансодержащих растворов включает сорбцию рения на анионах.

Изобретение относится к устройству для селективного получения цинка и свинца из пыли электросталеплавильного производства из пыли металлургического производства. Устройство содержит последовательно расположенные две реакционные камеры для испарения свинца и испарения цинка, при этом над реакционной камерой испарения свинца расположен бункер со шнековым питателем с двигателем и шлюзовым питателем, одна стенка камеры имеет наклон 51°, напротив размещен первый водоохлаждаемый плазмотрон, в верхней части камеры расположена система улавливания паров свинца, в нижней части камеры установлен секторный питатель, соединенный с реакционной камерой испарения цинка, имеющей одну стенку с наклоном 51°, расположенный напротив второй водоохлаждаемый плазмотрон, и систему улавливания паров цинка в верхней части камеры. Обеспечивается возможность селективного последовательного извлечения свинца, затем цинка при контролировании состава атмосферы в реакционных камерах. 2 ил.
Наверх