Патент на изобретение №2165993
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ШИХТА ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ ПЛАВКОЙ
(57) Реферат: Изобретение относится к металлургии благородных металлов и может быть использовано при производстве металлов платиновой группы, золота и серебра. Предлагаемая шихта содержит оксид кальция или промпродукты на основе оксида кальция 5-15 мас.%, оборотный силикатный шлак производства металлов платиновой группы 30-60 мас.%, пылевозгоны или водонерастворимые остатки пылевозгонов – остальное. Шихта позволяет уменьшить вынос пыли при плавке, получить хрупкий целевой сплав, обеспечить получение при плавке маловязких и легкоплавких шлаков. 3 табл. Изобретение относится к металлургии благородных металлов (БМ) и может быть использовано при производстве металлов платиновой группы (МПГ), золота и серебра. В производстве благородных металлов образуются различные нецелевые продукты и отходы, содержащие МПГ, серебро, золото, в частности, такие как пылевозгоны или водонерастворимые остатки пылевозгонов (н.о. пылевозгонов), а также оборотные и условно-отвальные шлаки. Характерной особенностью пылевозгонов или н.о. пылевозгонов является то, что их основа представлена большим числом различных неблагородных элементов и их соединений, главным образом легколетучих (селен, свинец, висмут и др.), хлоридом серебра, а также сажистым углеродом, кремнеземом и другими тугоплавкими оксидами. Основу шлаков производства МПГ составляют силикаты натрия, кальция, железа, магния и других неблагородных металлов. Оборотные шлаки содержат довольно много запутавшихся в основе шлака корольков целевых сплавов пирометаллургического обогащения, состоящих из МПГ, золота, серебра, а также меди, теллура, селена, сурьмы, висмута и др. Оборотные шлаки подвергают обычно обеднительному переплаву, получая при этом обедненные условно-отвальные шлаки. Для проведения обеднительного переплава оборотных шлаков известны различные составы шихт, дающих удовлетворительные показатели извлечения благородных металлов. Переработка же пылевозгонов или н.о. пылевозгонов представляет значительно большие трудности. В общедоступной литературе не описаны составы шихт для извлечения БМ из пылевозгонов методом плавки. Указывается, например, лишь то, что переработка отходов может осуществляться пирометаллургическим путем – плавкой шихты, содержащей в качестве флюсов соду, буру, стекло и в некоторых случаях уголь, а в качестве коллектора благородных металлов применяют медь [Основы металлургии. Т. 5. – М.: Металлургия, 1968, с. 316]. Для извлечения благородных металлов из различных нерастворимых остатков, образующихся в гидрометаллургических переделах аффинажных производств, известна шихта для плавки следующего состава [Сидоренко Ю.А., Ефимов В. Н. – Цветные металлы, 1996, N 5, с. 75], %: – оксид кальция – 10-13; – силикатное стекло – 17-20; – нерастворимые остатки (н.о.) – остальное. Данная шихта наиболее близка к заявляемой и принята за прототип. К недостаткам прототипной шихты при использовании ее для плавки пылевозгонов или и.о. пылевозгонов, относятся; – большой вынос пыли при плавке; – получение в процессе плавки ковкого (пластичного) целевого сплава, который не может быть измельчен до порошкообразного состояния, необходимого для его гидрометаллургической переработки; – не обеспечивается получение при плавке маловязких и легкоплавких шлаков, что приводит к повышенным остаточным содержаниям благородных металлов в шлаках. Техническим результатом данного изобретения является устранение указанных недостатков. Этот результат достигается тем, что предлагается шихта для извлечения благородных металлов плавкой, содержащая промпродукты и отходы производства благородных металлов и материал, содержащий оксид кальция, согласно изобретению качестве промпродуктов и отходов производства она содержит пылевозгоны или водонерастворимые остатки пылевозгонов, содержащие благородные металлы, и оборотные силикатные шлаки производства металлов платиновой группы, в качестве материала, содержащего оксид кальция, – оксид кальция или промпродукты на основе оксида кальция, при следующем соотношении компонентов, %: Оксид кальция или промпродукты на основе оксида кальция – 5-15 Оборотный силикатный шлак производства металлов платиновой группы – 30-60 Пылевозгоны или водонерастворимые остатки пылевозгонов – Остальное. Силикатная основа оборотного шлака способствует окомкованию влажной пыли при сушке шихты и участвует в процессе восстановления серебра из AgCl. Выплавляемые из шлака корольки не только обладают высокой хрупкостью сами, но способны придать хрупкость и дополнительному количеству присоединенных к ним сплавов на серебряно-свинцовой основе. Содержание оборотного силикатного шлака в шихте менее 30% недостаточно для того, чтобы обеспечить требуемую температуру ее плавления (не выше 1300oC), вне зависимости от типа используемых промпродуктов и (или) отходов. Кроме того, при этом часто не достигается и эффект охрупчивания целевого сплава. Содержание оборотного шлака в шихте, равное 30%, обеспечивает удовлетворительные показатели извлечения БМ практически из всех разновидностей пылей или н.о. пылевозгонов. Увеличение содержания оборотного шлака в шихте от 30 до 60% способствует непрерывному улучшению количественных показателей извлечения БМ при использовании любых из известных в практике производства БМ типов используемых промпродуктов и (или) отходов. Увеличение содержания добавки оборотного шлака в шихте более 60% нецелесообразно, так как не приводит к дальнейшему улучшению показателей извлечения БМ при плавке, снижая при этом полезный проплав н.о. пылей. Реакция восстановления хлорида серебра компонентами шлака сопровождается понижением содержания оксида натрия в шлаке. С целью сохранения оптимальных свойств (вязкости и плавкости) шлакового расплава по ходу металлизации хлорида серебра, в шихту вводится добавка оксида кальция или добавка какого-либо материала на его основе. Снижение содержания оксида кальция в шихте менее 5% нежелательно, так как может привести к неполному протеканию реакции восстановления хлорида серебра. Увеличение содержания оксида кальция более 15% также нецелесообразно, так как ведет к образованию при плавке излишне основных шлаков. Примеры использования Пример 1. Для приготовления шихты взяли 29,0 г н.о. пылей электрофильтров (по сухой массе), 29,0 г измельченного оборотного силикатного шлака аффинажного производства и 6,5 г оксида кальция (извести). Все компоненты шихты перемешали, шихту загрузили в алундовый тигель и поместили в шахтную лабораторную электропечь. После 45-минутной изотермической выдержки при температуре 130oC тигель с продуктами плавки извлекли из печи. После охлаждения продукты плавки извлекли из тигля, разделили по естественным границам раздела фаз. При этом было получено: 35,0 г шлака, 5,8 г металлизированного тяжелого сплава и 4,3 г халькогенидного штейноподобного сплава. Шлак по результатам спектрального анализа не содержал МПГ, золота и серебра. Целевые продукты плавки – металлизированный тяжелый сплав и штейноподобный халькогенидный (т.н. “легкий”) сплав обладали достаточной для механического измельчения хрупкостью, были измельчены на лабораторном виброизмельчителе до крупности минус 0,315 мм и проанализированы на содержание МПГ, золота и серебра (табл. 1). МПГ и золото из измельченных целевых продуктов плавки предложенной шихты могут быть далее легко переведены в хлоридный раствор известными способами, в том числе, и с использованием наиболее прогрессивного метода хлорирования в растворе соляной кислоты (см. И.Н. Масленицкий, Л.В. Чугаев, В.Ф. Борбат и др. Металлургия благородных металлов. Изд. 2, под ред. Л.В. Чугаева. – М.: Металлургия, 1987, с. 416). Пример 2. Для приготовления шихты взяли 592 кг влажных (W = 45%) н.о. пылевозгонов электрофильтров производства МПГ, 324 кг оборотного гранулированного шлака (W= 5%) производства МПГ и 138 кг влажных (W=50%) кеков на основе оксида кальция. Все исходные влажные компоненты шихты были разделены на шесть равных порций и загружены послойно в 6 лодочек, по 175-176 кг в каждую (см. табл. 2). Всего было подготовлено 6 лодочек шихты, которые были одновременно загружены в сушильную электропечь с выдвижным подом. Параметры сушки шихты: температура – 300oC, время – 9 часов. После сушки смесь всех компонентов шихты из 6 лодочек пересыпали в загрузочный бункер. Затем шихту из бункера загрузили на плавку в отражательную топливную печь поворотного типа. Печь включили на разогрев и осуществили плавку шихты. Температура расплава в печи перед сливом продуктов плавки была определена с помощью инфралучевого пирометра и составляла 1200-1250oC. Продукты плавки были слиты из печи в чугунные ковши-изложницы. После остывания из ковшей было извлечено 428 кг шлака и 96,2 кг целевого сплава благородных металлов. Целевой сплав благородных металлов обладал достаточной хрупкостью и был измельчен в шаровой мельнице до крупности минус 1 мм. Продукты плавки были опробованы и проанализированы на содержание МПГ, золота и серебра. Опробование целевого сплава проводили после его измельчения, опробование шлака провели отбором пробы при сливе – из огненно-жидкого состояния. Содержание благородных металлов в полученных продуктах плавки представлено в табл. 3. Измельченный целевой сплав был далее подвергнут растворению и переработке с использованием известных методов. Формула изобретения
Оксид кальция или промпродукты на основе оксида кальция – 5 – 15 Оборотный силикатный шлак производства металлов платиновой группы – 30 – 60 Пылевозгоны или водонерастворимые остатки пылевозгонов – Остальное РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 05.02.2003
Номер и год публикации бюллетеня: 8-2004
Извещение опубликовано: 20.03.2004
|
||||||||||||||||||||||||||
