Способ переработки природных вулканических газов, включающий выделение рения и сопутствующих ценных элементов.

Изобретение относится к переработке сильно обводненных природных вулканических газов, включающий выделение рения и сопутствующих ценных элементов. Способ включает сбор вулканического газа, его охлаждение и улавливание полученных соединений. Вулканические газы собирают в сборнике с подачей в него воздуха в количестве в 1,5-2,0 раза выше необходимого для полного окисления содержащегося в газах сероводорода. Затем газы охлаждают до температуры 105-110°С, после чего соединения рения и сопутствующих ценных элементов улавливают в системе тонкой газоочистки. Технический результат состоит в наиболее полном извлечении ценных металлов из вулканических газов в максимально богатые ими концентраты при использовании простого по конструкции и удобного в эксплуатации оборудования. 1 з.п. ф-лы, 2 пр.

 

Изобретение может быть использовано для выделения рассеянных, благородных, редких элементов из сильно обводненных природных вулканических газов.

Известен способ извлечения рения и других металлов, заключающийся в концентрировании сульфида рения и соединений других элементов, содержащихся в вулканических газах, их осаждением из газовой фазы в фильтрующем слое, состоящем из частиц носителя [Патент РФ №2159296, МПК С22В 61/00, B01D 7/02]. По этому способу вулканические газы с температурой 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 сульфид рения и соединения других элементов, 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. Недостатки способа:

1. При его использовании происходит в основном селективное улавливание сульфида рения и частично соединений некоторых других элементов.

2. В процессе улавливания происходит уменьшение порозности слоя носителя как за счет образующихся кристаллов, так и за счет механического улавливания пыли. Кроме того, при охлаждении газов до температуры примерно 250°С и ниже из них выделяется элементная сера. Все это ведет к повышению сопротивления слоя и, как следствие, снижению расхода газа, изменению температурного режима и необходимости частой замены слоя. Таким образом, процесс практически неуправляем, а степень улавливания ценных элементов резко снижается из-за периодов замены носителя.

3. 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.

4. 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.

Кроме того, известно [Лебедев К.Б. Рений. -М.: Металллургиздат, 1959], что при обжиге молибденовых концентратов из всего рения, содержащегося в газовой фазе, улавливается различными пылеулавливающими устройствами от 30 до 70% металла. При соответствующих условиях соединения рения могут конденсироваться в виде аэрозолей с образованием частиц крупностью до 104-10-5 см, т.е. в виде тумана и дыма, что усложняет их улавливание даже в аппаратах тонкой газоочистки.

Задача, на решение которой направлен предлагаемый способ, - наиболее полное извлечение ценных металлов из вулканических газов в максимально богатые ими концентраты при использовании простого по конструкции и удобного в эксплуатации оборудования.

Технический результат достигается тем, что вулканические газы собирают в сборнике при подаче в него воздуха в количестве в 1,5-2,0 раза выше необходимого для полного окисления содержащегося в газах сероводорода, затем газы охлаждают до температуры не ниже 105-110°С и соединения рения и сопутствующих элементов улавливают в аппаратах тонкой газоочистки.

Способ осуществляется следующим образом.

Вулканические газы собираются в сборнике, в который подают воздух в количестве в 1,5-2,0 раза выше необходимого для полного окисления содержащегося в газах сероводорода, что позволяет предотвратить образование серы при последующем охлаждении газов. При этом расход воздуха должен быть достаточным для окисления сероводорода, но не чрезмерным, т.к. его введение увеличивает объем перерабатываемых газов и соответственно затрат на их переработку.

Пример 1.

Средний состав вулканического газа вулкана Кудрявый составляет, мол. %: 95,0 Н2O (92,1-98,5); 0,57 Н2; 2,0 СO2; 1,33 SO2; 0,48 H2S; 0,37 HCl; 0,021 HF; 0,21 N2; а масса 1 м3 газов - 0,857 кг.

1 тонна вулканического газа (~1170 нм3) содержит 8,5 кг H2S. На его окисление по реакции 2H2S+3O2=2Н2O+2SO2 потребуется 40 нм3 воздуха. При 1,5-2 кратном избытке расход воздуха равен 60-80 нм3, т.е. 5,1-6,8% от объема вулканического газа.

Пример 2.

Содержание сероводорода в вулканических газах вулкана Кудрявый колеблется в пределах 0,11-0,68 мол. %. При максимальном содержании сероводорода (0,68 мол. %) на его окисление по реакции потребуется 56,7 нм3 воздуха, что укладывается его расход в примере 1.

Затем собранные газы направляют в холодильник, в котором их охлаждают до температуры 105-110°С, и далее - на улавливание концентратов в системе газоочистки, состоящей из рукавного фильтра и скруббера с водяным орошением. Указанные аппараты тонкой газоочистки обеспечивают наиболее высокую степень извлечения ценных компонентов из вулканических газов. Температура охлажденных газов определяется предотвращением конденсации паров воды (точнее, растворов кислот). В этом варианте в рукавном фильтре будет получен сухой концентрат, содержащий основную часть рения и сопутствующих элементов. В скруббере в результате промывки фумарольных газов водой при ее частичном испарении образуется пульпа, из которой выделяется товарный кек, образующийся за счет дополнительного улавливания твердых конденсатов и кристаллизации растворимых соединений из их пересыщенного раствора.

Отработанные вулканические газы вентилятором направляют в градирню для конденсации водяных паров (получения конденсата для орошения скруббера).

Техническая эффективность предлагаемого способа заключается в том, что его использование обеспечивает возможность комплексного извлечения ценных компонентов из нового сырьевого источника, в первую очередь рассеянных элементов. Для указанной цели используется простое по конструкции и несложное в изготовлении и эксплуатации высокоэффективное газоочистное оборудование.

1. Способ переработки природных вулканических газов, включающий выделение рения и сопутствующих ценных элементов путем сбора вулканического газа, его охлаждения и улавливания полученных соединений, отличающийся тем, что вулканические газы собирают в сборнике с подачей в него воздуха в количестве в 1,5-2,0 раза выше необходимого для полного окисления содержащегося в газах сероводорода, затем газы охлаждают до температуры 105-110°С, после чего соединения рения и сопутствующих ценных элементов улавливают в системе тонкой газоочистки.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что улавливание упомянутых элементов проводят в системе газоочистки, состоящей из рукавного фильтра и скруббера с водяным орошением.



 

Похожие патенты:
Изобретение может быть использовано для выделения соединений рения и сопутствующих элементов из сильно обводненных природных вулканических газов. Вулканические газы с температурой до 600°С собирают в сборнике, охлаждают в противоточном холодильнике.

Изобретение относится к способам обработки материалов промышленных отходов, а именно к способам обработки летучей золы. Способ включает выщелачивание летучей золы с использованием HCl с получением продукта выщелачивания, содержащего ионы алюминия, ионы железа и твердое вещество, и отделение указанного твердого вещества от продукта выщелачивания.

Изобретение относится к черной и цветной металлургии. Железо- и цинксодержащую пыль, прокатную окалину, углеродистый восстановитель и шлакообразующие компоненты смешивают, окусковывают, сушат и осуществляют термообработку в печи с вращающимся подом.

Изобретение относится к устройству для селективного получения цинка и свинца из пыли электросталеплавильного производства из пыли металлургического производства.

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.

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 может быть использовано для выделения соединений рения и сопутствующих элементов из сильно обводненных природных вулканических газов. Вулканические газы с температурой до 600°С собирают в сборнике, охлаждают в противоточном холодильнике.

Изобретение относится к плазмохимии. Может быть использовано при производстве полупроводниковых и оптических элементов для микроэлектроники, оптики и нанофотоники.

Изобретение относится к способу получения технеция-99m из молибдена-100 в виде металлического порошка. Способ включает стадии (i) облучения в преимущественно не содержащей кислорода среде отвержденной покрытой металлическим Мо-100 пластины-мишени протонами, излучаемыми циклотроном, (ii) растворения ионов молибдена и ионов технеция из облученной пластины-мишени в растворе Н2О2 с получением окисного раствора, (iv) доведения рН окисного раствора до около 14, (v) подачи окисного раствора со скорректированным рН через колонну со смолой с целью иммобилизации на ней ионов К[TcO4] и элюирования из нее ионов К2[МоО4], (vi) элюирования связанных ионов К[TcO4] из колонны со смолой, (vii) подачи элюированных ионов К[TcO4] через колонну с окисью алюминия с целью иммобилизации на ней ионов K[TcO4], (viii) промывания ионов K[TcO4] водой, (ix) элюирования ионов К[TcO4] солевым раствором, и (x) извлечения ионов K[TcO4].

Способ извлечения рения из водных растворов относится к области аналитической химии, химической технологии, в частности к способам применения полимерных материалов для извлечения из водных растворов перренат-ионов, в том числе для их последующего определения.

Изобретение относится к сорбционной гидрометаллургии урана и рения и может быть использовано для селективного извлечения рения из растворов. Способ извлечения рения из урансодержащих растворов включает сорбцию рения слабоосновным наноструктурированным ионитом на стиролакрилатной матрице, содержащим функциональные группы циклогексиламина в количестве 1,9-3,0 мг-экв/г.

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.

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 области металлургии цветных и благородных металлов (БМ), в частности к способам извлечения металлов платиновой группы из отработанных катализаторов нефтехимии. Способ включает обжиг катализаторов при температуре 600-850°С, повторный обжиг при температуре 1200-1300°С с улавливанием соединений рения. Затем проводят выщелачивание платины из огарка и отмывку нерастворимого остатка в соляной кислоте с добавлением в качестве окислителя азотной кислоты до установления окислительно-восстановительного потенциала в пульпе относительно хлорсеребряного электрода сравнения, равного 780-840 мВ. Техническим результатом является снижение расхода азотной кислоты с необходимой полнотой извлечения платины. 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к переработке сильно обводненных природных вулканических газов, включающий выделение рения и сопутствующих ценных элементов. Способ включает сбор вулканического газа, его охлаждение и улавливание полученных соединений. Вулканические газы собирают в сборнике с подачей в него воздуха в количестве в 1,5-2,0 раза выше необходимого для полного окисления содержащегося в газах сероводорода. Затем газы охлаждают до температуры 105-110°С, после чего соединения рения и сопутствующих ценных элементов улавливают в системе тонкой газоочистки. Технический результат состоит в наиболее полном извлечении ценных металлов из вулканических газов в максимально богатые ими концентраты при использовании простого по конструкции и удобного в эксплуатации оборудования. 1 з.п. ф-лы, 2 пр.

Наверх