| 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 RU2112064
СПОСІБ ПЕРЕРОБКИ НА ОСНОВІ ЦЬОГО халькогенідів неблагородних металів, ЩО МІСТЯТЬ металів платинової групи І ЗОЛОТО
Ім'я винахідника: Сидоренко Юрій Олександрович; Єфімов Валерій Миколайович; Єльцин Сергій Іванович
Ім'я патентовласника: Сидоренко Юрій Олександрович; Єфімов Валерій Миколайович; Єльцин Сергій Іванович
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1997.01.29
Використання: в металургії благородних металів, в технології афінажу металів платинової групи (МПГ). Суть винаходу: проводять сплавом продуктів на основі халькогенідів неблагородних металів, що містять метали платинової групи і золото з добавками неблагородних елементів, в тому числі з вуглецевої відновником. Потім ведуть відстоювання і охолодження розплаву до затвердіння, поділ затверділого продукту по утворився кордонів розділу фаз і витяг шляхетних металів з донної важкої фази. Як добавки до сплаву, який містить метали платинової групи і золото, на основі переважно селенидов і телуриду міді, заліза і свинцю використовують одночасно сполуки натрію і продукти, що містять металеві сплави на основі міді та (або) заліза, в тому числі лом технічних виробів на основі міді та (або) заліза, що містить благородні метали. Виділений донний продукт подрібнюють в порошок, який переробляють як концентрат афінажної виробництва. При переробці штейноподобних легких сплавів підвищується витяг шляхетних металів в цільовий продукт. З'являється можливість переробляти різну сировину благородних металів, у тому числі і вторинне, на основі сплавів міді і (або) заліза, наприклад, електронний брухт, відходи чавунних виробів і ін.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до металургії благородних металів і може бути використано в технології афінажу металів платинової групи (МПГ).
У афінажних виробництві платинової групи на переділах пірометалургійного збагачення утворюється промпродукт, званий легким сплавом, який представляє собою сплав халькогенидов, переважно селенидов і теллуридов міді, свинцю і заліза. Цей промпродукт містить від 1 до 6% МПГ, від 0,1 до 1,0% золота і від 1 до 5% срібла. Переробка даного продукту в гідрометалургійних циклах афінажної виробництва пов'язана з великими матеріальними та трудовими затратами. Завдання вилучення благородних металів з даного сплаву було полегшено, якби з нього можна було виплавляти збагачену по їх змісту фазу.
Відомий спосіб переробки продукту, подібного легких сплавів афінажної виробництва, в якому мідно-нікелеві штейн (основа штейнов представлена халькогенідів, переважно сульфідами міді, нікелю і заліза) сплавляють з неблагородними елементами, зокрема з кремнієм або з його сплавами при добавці в шихту вуглецевого відновника , відстоюють і охолоджують розплав, затверділі продукти плавки поділяють по утворився кордонів розділу і в якості концентрату благородних металів відокремлюють нижній важкий шар (Таращук Н. Т. - Кольорова металургія, 1964, N 19, с. 16-17). Даний спосіб прийнятий як прототип.
Недоліками прототипного способу при використанні його для переробки легких сплавів афінажної виробництва на основі селенидов і теллуридов є:
відносно низький витяг в нижню фазу (важкий сплав) золота, яке не перевищує 70%;
необхідність використання дорогих кремнію або його сплавів;
високий вміст кремнію в цільовому продукті плавки, ускладнює процес подальшої його переробки як концентрату афінажної виробництва в гідрометалургійних циклах.
Завдання винаходу - усунення зазначених недоліків прототипного способу переробки продуктів на основі халькогенідів неблагородних металів, що містять МПГ і золото.
Рішення поставленого завдання досягається тим, що у відомому способі переробки продуктів на основі халькогенідів міді, заліза, свинцю, що включає сплав з добавками неблагородних елементів і вуглецевого відновника, відстоювання і охолодження розплаву до затвердіння, поділ затверділих фаз по утворився кордонів розділу і виділення в якості концентрату благородних металів донного продукту, як добавки, що забезпечують поділ продуктів плавки, використовують одночасно продукти, що містять металеві сплави на основі міді та (або) заліза, в тому числі металевий лом технічних виробів на основі міді та (або) заліза, що містить благородні метали, і з'єднання натрію (карбонат, сульфіт або тіосульфат натрію), а донну фазу (важкий сплав) подрібнюють в порошок, який потім переробляють як концентрат афінажної виробництва.
Сутність запропонованого способу полягає в наступному
Як показали досліди, відновна плавка шихти, що містить крім легкого халькогенидного сплаву і вуглецевого відновника і одне або кілька сполук натрію, але не містить металевого брухту, вже призводить до розшарування розплаву і виділенню в донний шар фази важкого сплаву, збагаченого металами платинової групи. Після відстоювання і охолодження затверділі продукти можуть бути легко розділені по утворився кордонів розділу на донну фазу (важкий сплав), яка збагачена за змістом МПГ і золота, і дві верхні легкі фази, збіднені за змістом платинових металів і золота: вторинний збіднений легкий сплав і шлак .
Встановлено, проте що використання добавок тільки натрієвих солей і відновника не забезпечує досить високого вилучення золота в донний важкий сплав.
Як добавки були випробувані наступні сполуки натрію: бісілікат (натрієво-силікатне скло), карбонат, сульфіт і тіосульфат натрію. Витяг в важкий сплав МПГ було найменшим у разі використання добавок натрієво-силікатного скла і зростала в ряду натрієво-силікатне скло - карбонат натрію - серусодержащие сполуки натрію. При цьому показники плавки практично не змінювалися при заміні сульфіту натрію на сульфат або тіосульфат натрію.
Встановлено, що мінімальна величина добавки сполуки натрію, при використанні якої спостерігається ефект виділення фази важкого сплаву, становить для бісіліката натрію 10%, для карбонату натрію 7%, для серусодержащих з'єднань 3%. При цьому найкращі показники поділу відзначалися в тому випадку, якщо в шихту вводили одночасно карбонат натрію (від 7 до 15%) і серусодержащие сполуки натрію - сульфіт або тіосульфат (від 3 до 8%).
Таким чином, за результатами даної серії дослідів було встановлено, що у всіх плавках легкого сплаву з добавками тільки натрієвих сполук і відновника, витяг в важкий сплав МПГ було істотно вище, ніж вилучення золота (тобто введення в шихту тільки натрієвих солей викликає концентрування у важкому сплаві платинових металів, але не забезпечує досить високого вилучення золота). Витяг золота в важкий сплав не перевищило 75-80%.
Заявляється спосіб передбачає одночасне використання добавок в шихту як натрієвих сполук, так і продуктів, що містять металеві сплави на основі міді та (або) заліза, в тому числі металевого брухту міді і (або) заліза, що володіють високою спорідненістю по всім халькогенам - компонентів легкого сплаву . В результаті міститься в легенях сплавах золото витягується в донну фазу значно повніше, що пояснюється протіканням процесу, подібного процесам цементації з водних розчинів. При цьому в важкий сплав переходять основні кількості золота і платинових металів як з вихідного легкого сплаву, так і з добавок ломів на основі міді або заліза.
Виділення фази важкого сплаву з первинного халькогенидного легкого сплаву можливо і при плавці вихідного продукту лише з міддю і залізом без додавання в шихту НАТРІЙ флюсів, проте витяг МПГ і золота при використанні малих добавок металевого брухту низько, а при збільшенні добавок брухту утворюється бідний за змістом благородних металів і в ряді випадків неізмельчающійся (пластичний) важкий сплав.
Оптимальна величина добавки в шихту металевого сплаву на основі міді та (або) заліза при введенні її одночасно з сірковмісними сполуками натрію знаходиться в межах від 5 до 20%.
Нижня межа добавок мідного і (або) залізного сплаву, при якому спостерігається ефект підвищення вилучення золота в важкий сплав, становить 5%.
Збільшення добавки сплавів на основі міді та (або) заліза вище 20% недоцільно, так як при цьому різко зростає вихід важкого сплаву за рахунок разубоживания його неблагородними металами (знижується кратність збагачення). До того ж важкий сплав стає менш крихким, що ускладнює процедуру його подрібнення в порошок.
Крім донної фази важкого сплаву благородних металів і вторинного (збідненого) легкого сплаву в процесі плавки рекомендованої шихти можливе утворення деякої кількості силикатно-натрієвого шлаку, який (за даними спектрального аналізу) платинових металів і золота не містить.
Приклад 1. У якості вихідних продуктів використовували:
халькогенідними легкий сплав наступного складу (по PCA,%): Pt 0,7; Pd 3,5; Rh 0,2; Ir 0,2; Ru 0,2; сума МПГ 4,8; Au 0,7; Pb 3,5; Sb 0,7; Te 9,4; Se 21,9; Cu 12,6; Fe 5,8; Ni 2,5; Sn 0,5.
сплав на основі міді, отриманий при розбиранні і переплавки електронного брухту, наступного складу (по ICP, PCA%): Pd 1,94; Au 0,003; Cu 91,1; Fe 1,5.
Склали шихту з 130 г подрібненого вихідного легкого сплаву, 20 г кальцинованої соди, 10 г сульфіту натрію, 20 г сплаву на основі міді, отриманого з електронного брухту, і 20 г коксика.
Компоненти шихти перемішали, завантажили в шамотна тигель і помістили в електропіч на плавку. Після 60-хвилинної витримки при температурі 1250-1300 o С тигель витягли з печі. Після охолодження з тигля були вилучені три наступних продукту плавки:
30,4 г цільового сплаву платинових металів і золота при наступному змісті аналізованих елементів (за даними ICP),%: Pt 2,90; Pd 15,60; Rh 0,82; Ir 0,79; Ru 0,80; сума МПГ 20,91; Au 2,80; Cu 22,8; Fe 1,3;
68,5 г штейноподобного збідненого легкого сплаву, що містить (за даними ICP),%: Pt 0,045; Pd 0,280; Rh 0,015; Ir 0,030; Ru 0,025; сума МПГ 0,395; Au 0,070; Cu 39,4; Fe 9,2;
56,6 г силикатно-натрієвого шлаку, що не містить (за даними спектрального аналізу) металів платинової групи і золота.
Таким чином, в цільової сплав з вихідних продуктів (в тому числі з електронного брухту) вилучено,%: Pt 95,6; Pd 96,0; Rh 96,2; Ir 92,3; Ru 93,5; сума МПГ 95,8; Au 94,5.
У штейноподобний збіднений легкий сплав вилучено 78,0% міді і 80,8% заліза з містяться у вихідних продуктах.
Після подрібнення цільової сплав МПГ і золота може бути запущений на розчинення і подальший афінаж. Інші продукти плавки можуть бути перероблені окремо або відвантажені на підприємства свинцево-мідного виробництва.
Приклад 2. У якості вихідних продуктів використовували:
халькогенідними легкий сплав наступного складу (по ICP),%: Pt 0,8; Pd 2,5; Rh 0,2; Ir 0,1; Ru 0,3; сума МПГ 3,9; Au 0,8; Pb 4,1; Sb 0,5; Te 12,4; Se 18,1; Cu 22,6; Fe 4,4; Ni 1,5; Sn 0,5;
лом відслужило в афінажних виробництві чавунного ковша (у вигляді стружки), наступного складу (по ICP),%: Fe 92,2; Pt 0,02; Pd 0,1.
Склали шихту з 150 г подрібненого вихідного легкого сплаву, 15 г кальцинованої соди, 10 г тіосульфату натрію, 15 г брухту чавунного ковша (у вигляді стружки) і 10 г коксика.
Компоненти шихти перемішали, завантажили в шамотна тигель і помістили в електропіч на плавку. Після 60-хвилинної витримки при температурі 1250-1300 o С тигель витягли з печі. Після охолодження з тигля були вилучені три наступних продукту плавки:
40,2 г цільового сплаву платинових металів і золота при наступному змісті аналізованих елементів (за даними ICP),%: Pt 2,81; Pd 8,91; Rh 0,70; Ir 0,34; Ru 1,01; сума МПГ 13,77; Au 2,65; Cu 6,7; Fe 3,7;
93,5 г штейноподобного збідненого легкого сплаву, що містить (за даними ICP),%: Pt 0,077; Pd 0,195; Rh 0,020; Ir 0,013; Ru 0,045; сума МПГ 0,350; Au 0,142; Cu 33,0; Fe 18,2;
32,3 г силикатно-натрієвого шлаку, що не містить (за даними спектрального аналізу) металів платинової групи і золота.
Таким чином, в цільової сплав з вихідних продуктів вилучено,%: Pt 93,9; Pd 95,1; Rh 93,3; Ir 91,1; Ru 90,2; сума МПГ 94,3; Au 88,8.
У штейноподобний збіднений легкий сплав вилучено 91,0% міді і 83,3% заліза з містяться у вихідних продуктах.
Продукти плавки можуть бути перероблені окремо, як описано в прикладі 1.
Таким чином, використання винаходу дозволяє:
підвищити (в порівнянні з прототипом) витяг в цільовий продукт металів платинової групи і золота з штейноподобних легких сплавів;
переробляти різну сировину, в тому числі і вторинне, благородних металів на основі сплавів міді і (або) заліза (наприклад, електронний брухт або відходи чавунних виробів), переводячи при цьому мідь на 78 - 91%, а залізо - більш ніж на 80% у вторинний збіднений легкий сплав, який може бути подрібнений, випробуваний і або запущений на подальшу переробку з використанням відомих методів, або відвантажено на інші відповідні металургійні підприємства.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Спосіб переробки продуктів на основі халькогенідів неблагородних металів, що містять метали платинової групи і золото, що включає сплав з добавками неблагородних елементів, в тому числі вуглецевого відновника, відстоювання і охолодження розплаву до затвердіння, поділ затверділого продукту по утворився кордонів розділу фаз і витяг шляхетних металів з донної важкої фази, що відрізняється тим, що в якості добавок до сплаву, який містить метали платинової групи і золото, на основі переважно селенидов і теллуридов міді, заліза і свинцю, використовують одночасно сполуки натрію і продукти, що містять металеві сплави на основі міді та (або ) заліза, в тому числі лом технічних виробів на основі міді та (або) заліза, що містить благородні метали, виділену донну фазу подрібнюють в порошок, порошок донної фази переробляють як концентрат афінажної виробництва.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що в якості з'єднань натрію використовують карбонат натрію, сульфіт натрію або тіосульфат натрію.
3. Спосіб за п.1 і 2, що відрізняється тим, що величина добавок при сплаву становить,% від маси шихти:
Карбонат натрію - 7 - 15
Сульфит (або тіосульфату) натрію - 3 - 10
Металевий сплав на основі міді та (або) заліза - 5 - 20.
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.