| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2224034
СПОСІБ ВИЛУЧЕННЯ металів платинової групи
Ім'я винахідника: Маракушев О.О .; Шаповалов Ю.Б. .; Столярова Т.А.
Ім'я патентовласника: Інститут експериментальної мінералогії РАН
Адреса для листування: 142432, Московська обл., Ногінський р-н, м Черноголовка, ІЕМ РАН
Дата початку дії патенту: 2002.06.07
Спосіб вилучення металів платинової групи відноситься до галузі металургії і може бути використаний при переробці як вторинних продуктів промислового виробництва, так і платіноносних руд з використанням, зокрема, процесів доменної і конверторного плавок. Технічним результатом є підвищення ступеня вилучення металів платинової групи, особливо при використанні в якості вихідної сировини платіноносних руд. Це досягається способом вилучення металів платинової групи, що включає плавку вихідного матеріалу в присутності вуглецевого відновника з наступним концентруванням видобутих металів в залізній фазі. В якості вихідного матеріалу використовують шихту, що містить не менше 2 г / т металів платинової групи, а й силікатні, залізні і сульфідні компоненти, вуглецевий відновлювач беруть в надлишку і плавку ведуть до утворення гетерогенного розплаву сульфідної, силікатної та залізної фаз, після чого відокремлюють залізну фазу, концентрують метали платинової групи, і піддають її окисної термообробці до повного виділення металів платинової групи.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до галузі металургії, зокрема вилучення металів платинової групи як із вторинних продуктів промислового виробництва, так і з платіноносних руд з використанням процесів доменної і конверторного плавок.
Відомий спосіб вилучення металів платинової групи з концентратів на основі сульфідів заліза, що включає плавку концентратів з добавками, окислення і охолодження розплаву, поділ застиглих продуктів за їхніми фізичними властивостями. Як добавки використовують одночасно продукти на основі оксиду алюмінію або шамот, карбонат натрію, натрієво-силікатне скло або шлак афінажної виробництва металів платинової групи на основі натрієво-кальцієвих силікатів при певних співвідношеннях компонентів. При змісті металів в сплаві 20-35% їх вилучення склало 97-99% (Патент RU 2154117, С 22 В 11/02, опубл. 10.08.2000 р).
Недоліком цього способу є те, що одержуваний продукт є багатокомпонентним важким металом, що вимагає для виділення з нього металів платинової групи великої витрати кислот, що йдуть на розчинення основи в подальшому афінажних виробництві, а й його тривалість і необхідність використання великого числа різноманітного обладнання.
Відомий спосіб вилучення металів платинової групи, прийнятий за прототип, що включає плавку вихідного матеріалу на основі халькогенідів неблагородних металів, що містять метали платинової групи, в присутності вуглецевого відновника і добавок з одночасним використанням сполук натрію і продуктів, що містять металеві сплави на основі міді та / або заліза . Як з'єднань натрію використовували карбонат натрію, сульфіт натрію або тіосульфат натрію з подальшим концентруванням видобутих металів в металевій, зокрема залізної фазі. Виділений донний продукт подрібнювали переробляли як концентрат афінажної виробництва (RU 2112064 С, С 22 В 11/02, 27.05.98 р).
Однак цей спосіб має ті ж вади, що й зазначений вище аналог.
Пропонований винахід вирішує задачу спрощення технології процесу вилучення металів платинової групи, технічним результатом якого є підвищення ступеня вилучення металів платинової групи, особливо при використанні в якості вихідної сировини платіноносних руд.
Технічний результат досягається тим, що в способі вилучення металів платинової групи, що включає плавку вихідного матеріалу в присутності вуглецевого відновника з наступним концентруванням видобутих металів в залізній фазі, відповідно до винаходу в якості вихідного матеріалу використовують шихту, що містить не менше 2 г / т металів платинової групи, силікатні, залізні і сульфідні компоненти, вуглецевий відновлювач беруть в надлишку для повного відновлення оксидних складових заліза і металів платинової групи, плавку ведуть до утворення гетерогенного розплаву сульфідної, силікатної та залізної фаз з подальшим відділенням залізної фази, концентрує метали платинової групи, і піддають її окисної обробці до повного виділення металів платинової групи.
Сутність запропонованого винаходу заснована на встановленні вкрай високого хімічної спорідненості металів платинової групи до залізної расплавних фазі, в якій вони концентруються практично повністю, в умовах виділення цієї фази з гетерогенного розплаву сульфідної, силікатної та залізної фаз, утвореного при одночасному плавленні силікатних, залізних і сульфідних компонентів в присутності надлишкової кількості вуглецевого відновника, розрахованого по відношенню до стехіометрії для повного відновлення оксидних складових заліза і металів платинової групи. При цьому платина починає розчинятися в залозі вже при 100 o С з утворенням сполуки FePt.
Завдяки своїй технологічності й простоті найбільшого поширення спосіб може знайти в разі використання в якості вихідної сировини шихти, що містить платіноносние руди і ведення плавки до освіти гетерогенного розплаву в доменній печі в присутності як вуглецевого відновника коксу.
В якості вихідного матеріалу можна використовувати шихту на основі вторинних продуктів промислового виробництва, що містять метали платинової групи.
Окислительную термообробку залізної фази, концентрує метали платинової групи, при переробці її великих кількостей можна проводити в конверторної печі з повітряним дуттям при температурі 1000-1100 o С або в конверторної печі з кисневим дуттям при температурі 800-1000 o С.
Найбільш повне вилучення металів платинової групи відбувається тоді, коли плавку вихідного матеріалу ведуть при підтримці в шихті вагових співвідношень силікатних, залізних і сульфідних компонентів в перерахунку на оксид кремнію, оксиди заліза і сірку, рівних (2-6) 
0,3-3) 0,5-1,5).
Приклад 1. В якості вторинних продуктів промислового виробництва взяли 100 г гравітаційного концентрату, отриманого при збагаченні на відцентровому сепараторі хвостів флотації Норільський мідно-нікелевих сульфідних руд, при наступному змісті аналізованих компонентів, мас.%: Платина - 0,57; паладій - 0,11; мідь - 0,5; нікель - 2,3; сірка - 21,0; залізо - 45,0; кремнезем (SiО 2) - 9,6; глинозем (Аl 2 О 3) - 3,5. Компоненти шихти перемішали, завантажили в графітовий тигель, що забезпечує надлишок відновника по відношенню до стехіометрії для повного відновлення оксидних складових заліза і металів платинової групи, і плавили в електропечі при температурі 1200 o С. При цьому утворилися розташовані один над одним залізна, сульфідна і силікатна фази . Метали платинової групи практично повністю сконцентрувалися в залізній расплавних фазі, яка придбала при цьому ферроплатіновий склад з істотним переважанням платини над залізом (46% Fe і 54% Pt).
Металеву фазу відокремлювали від сульфідної і силікатної, зливаючи вищеназвані. Подальше відокремлення платинових металів від заліза проводили шляхом окисної обробки отриманого ферроплатінового складу при температурах 800-1000 o С в струмі кисню або при температурах 1000-1100 o С в струмі повітря. В результаті було отримано продукт, що містить чисту платину. При цьому її вилучення склало 98%.
Приклад 2. Те ж, що і в прикладі 1, тільки для підвищення ступеня вилучення в шихту додали в якості силікатної компонента 51 г кремнезему, так що вагове співвідношення силікатних, залізних і сульфідних компонентів в перерахунку на оксид кремнію, оксиди заліза і сірку склало 2,02: 1,5: 0,7, що відповідає зазначеному у формулі винаходу. Витяг платини при цьому склало 99%.
Приклад 3. В якості вихідної шихти брали гіпербазітового платіноносние руду, що містить (мас.%): В якості силікатних компонентів SiО 2 - 40, залізних компонентів Fе 2 О 3 - 2,59 і FeO - 3,21, сірчаного колчедану FeS, магнієвих компонентів MgO - 38,52, платіноідних компонентів 2-9 г / тонну, а й Аl 2 О 3 - 2,24, СаО - 1,40 і інші - інше. Шихту завантажували спільно з коксом в співвідношенні, що забезпечує надлишок вуглецю в відновлювальної середовищі, розрахованому по відношенню до стехіометрії для повного відновлення оксидних складових заліза і металів платинової групи, в доменну піч з кисневим дуттям. При температурі близько 1200 o С в міру опускання шихти відбувалося її плавлення і освіту гетерогенного розплаву розташованих один над одним залізної, сульфідної і силікатної фаз. Розплавлені продукти періодично віддалялися через спеціальні отвори доменної печі. В результаті виходили металеві злитки, що відрізняються від чавунних чушок високим вмістом платини. Після охолодження металеві злитки завантажували в досвідчений 10-тонний конвертор, обладнаний донними фурмами, і подавали повітря, нагріте до 1100 o С зі швидкістю 10 м 3. При розплавленні металевих злитків міститься в них залізо окислюється і у вигляді оксидного шлаку накопичувалось над чистим розплавом металів платинової групи, який після закінчення процесу зливали через нижні отвори. Шлаки на основі окису заліза видаляли через спеціальні отвори в конверторі. Вихід придатного продукту склав 99%.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Спосіб вилучення металів платинової групи, що включає плавку матеріалу, що містить метали платинової групи, в присутності вуглецевого відновника з концентруванням видобутих металів в залізній фазі, що відрізняється тим, що в якості вихідного матеріалу використовують шихту, що містить не менше 2 г / т металів платинової групи , силікатні, залізні і сульфідні компоненти, вуглецевий відновлювач беруть в надлишку по відношенню до стехіометрії для повного відновлення оксидних складових заліза і металів платинової групи, плавку ведуть до утворення гетерогенного розплаву сульфідної, силікатної та залізної фаз, з наступним відділенням залізниці фази, концентрує метали платинової групи, і піддають її окисної термообробці до повного виділення металів платинової групи.
2. Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що в якості вихідного матеріалу використовують шихту, що містить платіноносние руди, як вуглецевого відновника - кокс, а плавку до освіти гетерогенного розплаву ведуть в доменній печі.
3. Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що в якості вихідного матеріалу використовують шихту на основі вторинних продуктів промислового виробництва, що містять метали платинової групи.
4. Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що окислювальну обробку залізної фази, концентрує метали платинової групи, проводять в конверторної печі з повітряним дуттям при 1000-1100 ° С.
5. Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що окислювальну обробку залізної фази, концентрує метали платинової групи, проводять в конверторної печі з кисневим дуттям при 800-1000 ° С.
6. Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що плавку вихідного матеріалу ведуть при підтримці в шихті вагових співвідношень силікатних, залізних і сульфідних компонентів в перерахунку на оксид кремнію, оксиди заліза і сірку, рівних (2-6) 0,3-3) 0,5-1,5).
Версія для друку
Дата публікації 27.03.2007гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.