Спосіб підготовки буровугільного сировини до гидрометаллургическому переділу

 

Винахід відноситься до электротеплоэнергетике та гідрометалургії, до області підготовки енергетичного і гідрометалургійного сировини до енергетичного і гидрометаллургическому використання, відповідно. Винахід може бути використаний при спалюванні бурого вугілля в топках ТЕС/ТЕЦ/ГРЕС для підвищення економічної і екологічної ефективності паливного циклу за рахунок реалізації цінного гідрометалургійного сировини, одержуваного в процесі підготовки бурого вугілля до спалювання.

Інтерес до енерготехнологічної переробки вугілля в нашій країні був сформульований досить давно (див., наприклад, Чуханов З. Ф. Енерготехнологічна переробка вугілля. // Праці наради з хімії вугілля і сланців. - М., 1985. - 28 с.). І, не в останню чергу, цей інтерес був простимульований зростанням екологічного навантаження на навколишнє середовище за рахунок висотних викидів зол-винесення (ЗУ) з димових труб ТЕС/ТЕЦ/ГРЕС та за рахунок вилучення з обігу земельних ділянок, що зайняті териконами золошлакових відходів (ЗШО).

За даними Агентства з прогнозування балансів в електроенергетиці (2014 р.) сьогодні в Росії діє 179 ТЕС на вугільному паливі (близько 30% всіх потужностей ТЕС). Відвали ЗШО на багатьох электростанц�ркутской ТЕЦ-9 і ін), при цьому розширення відвалів неможливо або вимагає значних витрат.

Питомі витрати на експлуатацію відвалу ЗШО, екологічні платежі, інвестиційні витрати складають до 5-7% собівартості виробництва енергії на вугільної ТЕС. Так вартість будівництва нового відвалу ЗШО досягає 2-4 млрд руб., вартість будівництва огороджувальної дамби - до 1 млрд руб., при цьому витрати такого роду включаються в тариф і повністю сплачуються кінцевими споживачами електроенергії і тепла.

В даний час в електроенергетичній галузі утилізується і використовується тільки 10% ЗШО, в основному для виробництва будматеріалів (близько 2,5 млн т у рік). Ще 22,5 млн т ЗШО щороку розміщуються у відвалах вугільних ТЕС на додаток до накопичених раніше 1,5 млрд т.

Крім того, ТЕС Росії викидають в атмосферу до 200 тис. т ЗУ в рік, при цьому частка уловленого ЗУ та використаної - мізерна.

З розвалом Радянського Союзу багато рудні джерела гідрометалургійного сировини залишилися в Казахстані, Україні, республіках Середньої Азії. Це обставина звернуло увагу фахівців на можливість часткового відшкодування дефіциту сировини за рахунок інших джерел, наявних у достатній кількості, я з золошлакових відходів // ЖПХ. - 1995. - Т. 68, вип. 7. - С. 1075-1078; Пашков Р. Л. та ін Сорбційне вилуговування скандію з золошлакових відходів від спалювання бурого вугілля Бородінської розрізу / Тез. докл. Міжн. конф. «Рідкоземельні метали: переробка сировини, виробництво сполук та матеріалів на їх основі». - Красноярськ, 1995, с. 104-106; Блайда І. А., Слюсаренко Л. В., Сацюк К. А., Абишева З. С. Золошлакові відходи енергетики - сировина для виробництва рідкісних металів і глинозему / www.74rif.ru/zolo-patent.html, 2013 та ін).

З'явилася достатня кількість технічних рішень-аналогів на рівні винаходів, присвячених проблемі використання ЗУ І ЗШО, наприклад, спосіб підготовки ЗУ від спалювання вугілля при використанні в якості будівельних матеріалів (UA 2138396); спосіб вилучення рідкоземельних металів і ітрію з вугілля та ЗШО від їх спалювання (www.ntpo.com, заявка RU 93051055); спосіб вилучення галію з тонкодисперсних твердих вуглецевмісних матеріалів (UA 2092601) та інші.

Загальним недоліком цих рішень-аналогів є використання тільки тієї частини зі складу бурого вугілля, яка залишається після спалювання.

За сукупністю суттєвих ознак найбільш близьким аналогом (прототипом) запропонованого технічного рішення є підхід Сибірського р�воению Talovsky родовища Томської області (Техніко-економічні міркування (тем) про можливе промисловому значенні Talovsky родовища вугілля. - Новосибірськ: АТВТ «СИБГИПРОШАХТ», 1997. - 137 с.; Комерційна пропозиція (КП) по комплексному використанню вуглецевмісної сировини / С. А. Судаков, А. В. Протасов, СИБГИПРОШАХТ, р. Новосибрск // Обговорення проблем і перспектив освоєння Бакчарского залізорудної, Георгіївського титан-цирконієвого та Talovsky буровугільного родовищ Томської області. Матеріали Круглого столу, р. Томськ, 16-17 березня 2006 р. - Під. заг. ред. В. Р. Емешева, М. С. Паровинчака, А. В. Комарова. - Томськ: STT, 2006. - С. 135-139).

Підхід СИБГИПРОШАХТА передбачає створення розрізу з цілорічної цілодобовою роботою на основних технологічних процесах (розкривні і добувні роботи, автомобільний транспорт і конвеєрний, отвалообразование, кар'єрний водовідлив); видобувні роботи здійснюються за допомогою виїмки пластів вугілля гідравлічним екскаватором з нижнім черпанием діагональними заходками на всю ширину бестраспортной заходки з попереднім розпушуванням верхнього шару вугілля в зимовий час на глибину промерзання бульдозерами-розпушувачами; доставка вугілля на стаціонарний енерго-хімічний комплекс для його комплексної переробки; збагачення вугілля; факс: теплової та електричної енергій; вугільних брикетів, коксоуго�х елементів; добрив (гумат калію і карбомід); клінкер-сплав мінеральної частини вугілля.

Недоліком способу-прототипу є те, що до складу об'єктів комплексної переробки вуглецевмісної сировини увійшли продукти, одержувані в процесі спалювання сировини і після його спалювання, а продукти мінеральної частини сировини, одержувані процесі підготовки сировини до спалювання не стали предметом комплексної переробки, що знижує економічну й екологічну ефективність технічного рішення.

Поставлено завдання - підвищити техніко-економо-екологічну ефективність енерготехнологічної переробки бурого вугілля за рахунок залучення технологічний оборот мінеральної компоненти сировини, одержуваної в процесі підготовки буровугільного сировини до спалювання.

Поставлена задача вирішена за допомогою поетапного, починаючи з процесу підготовки буровугільного сировини до спалювання, відділення мінеральної компоненти сировини від енергетичної вуглецевмісних компоненти з отриманням чотирьох проміжних продуктів і чотирьох цільових продуктів (колективний концентрат, штейн, ЗУ і ЗШО) в якості сировини для гідрометалургійного переділу. При необхідності можуть бути отримані ще два цільових продукту після мо�ическое рішення.

Мінеральні компоненти копалин вугілля представлені різними мінералами, які мають різне походження і різні шляхи надходження в склад вугільного сировини (Довідник по збагаченню вугілля. // Під. ред. В. С. Благова, A. M. Коткіна та Н.А. Самилина. - М: Надра, http://1974.-c.13):

- мінерали, принесені в торфовище з прилеглої суші у вигляді уламків, листочків, мулу - найбільш характерними є глинисті мінерали і кварц;

- мінерали, що потрапили в торфовище разом з рослинами-углеобразователями, при виділенні з розчинів або на ранніх стадіях вуглеутворення осаду в тверду породу - сірчисті сполуки заліза, сульфати кальцію, карбонати кальцію, магнію і заліза;

- мінерали, що потрапили в сформовані вугільні пласти з розчинів вміщуючих порід - гіпс, галіт, водні сульфати заліза і магнію, вторинні сульфати заліза, міді, цинку;

- мінерали у вигляді уламків вміщуючих порід, що попали у вугілля при видобутку - глинисті мінерали-кварц, слюди, польові шпати, кальцит, доломіт.

Походження мінералів визначає їх морфологічні особливості залягання у вугільному пласті:

- мінерали першої групи утворюють зазвичай прошарку, линзочки або рівномірно розподіляються в органічні� речовині, часто в тонкодисперсному вигляді;

- мінерали третьої групи приурочені до тріщинок у вугіллі або утворюють нирки і стягнення і добре витягуються при певному подрібненні вугілля;

- мінерали четвертої групи не пов'язані з вугільною речовиною і представлені зазвичай агрегатами з кількох мінералів, ефективно видаляються зі складу вугілля.

Буре вугілля по мірі вуглефікації знаходяться між торфом і кам'яним вугіллям. Ці матеріали вуглецеві осадові гірські породи гумусової природи представляють собою суміші різною мірою метаморфически змінених залишків наземних рослин, водоростей і організмів планктону. Такий склад бурого вугілля проявляє сорбційні властивості щодо водорозчинних мінеральних речовин, що є причиною сорбування таких металів, як галій, індій, талій, германій, селен, телур, рубідій, цезій, уран в шестивалентом стані, ванадій та інші. Важкі рідкісні метали та кольорові метали знаходяться у буровугільному сировину у вигляді мінералів монацита; колумбита-танталіту; циркону-алимосиликатов; сульфідів нікелю, міді, свинцю, цинку, кобальту та інших. Ці мінерали надходять під час формування поклади бурого вугілля з водозбірної площі у вигляді механическойизирует кожен вид сировини, на відміну від такої енергетичної характеристики палива як «зольність». Знаючи інформацію про наявність значних кількостей важких рідкісних металів та кольорових металів у буровугільному сировину можна істотно підвищити гідрометалургійний потенціал енергетичної сировини, додавши до ЗУ і ЗШО концентрати з мінеральної компоненти сировини.

В роботі Арбузова С. В., Єршова Ст. Ст., Поцелуєва А. А., Рихванова Л. П. Рідкісні елементи вугілля Кузнецького басейну. - Кемерово, http://1999.-c.219сформулировано наприклад, конкретна пропозиція попутного добування з вугілля та вуглевмісних порід ніобію і танталу. Високі, на рівні промислових, концентрації цих елементів вперше були встановлені в XI пласті ишановской свити (Рихванов, Єршов, 1991; Рихванов та ін, 1993).

В пласті зафіксований проміжок силікатних порід середньої потужності 0,1 м з аномально високим витриманим по простяганню вмістом танталу (39 г/т), ніобію (0,01%), цикония (0,14%), ітрію (0,01%) і рідкісноземельних елементів (0,05%). Проміжок простежено на декількох вугледобувних підприємствах, що дозволяє оцінити площа його поширення в десятки квадратних кілометрів. На шахті ім. Шевякова вміст танталу в прослое досягає 70 г/т. Мінералогічним анализо� ореолі відповідають середньому за масштабами родовищу екзогенної групи (Солодов та ін., 1987).

Спосіб підготовки буровугільного сировини до гидрометаллургическому переділу ілюструє фіг. 1, на якій представлена послідовність операцій, що призводять до отримання чотирьох видів цільових продуктів, призначених для селективного отримання цінних металів, застосовуваних у передових сучасних технологіях.

Згідно зі схемою (фіг. 1) відділення мінеральної компоненти від енергетичної вуглецевмісних компоненти буроуголього сировини виробляють послідовно і поетапно в процесі підготовки сировини до спалювання в топках ТЕС/ТЕЦ/ГРЕС і в процесі спалювання енергетичної вуглецевмісних компоненти.

На першому етапі - після дроблення видобутого бурого вугілля і відсадження перший проміжний мінеральний продукт направляють на концентраційний стіл. На другому етапі - після класифікації тонко подрібненого отсаженного вугілля другий проміжний мінеральний продукт з нижнього зливу направляють також на концентраційний стіл. На третьому етапі - після концентраційного столу третій проміжний мінеральний продукт з нижнього зливу направляють на флотацію. На четвертому етапі - після флотації отримують перший цільовий продукт - колективний концентрат важких рідкісних металлцветних металів (пінний продукт). На п'ятому етапі - після спалювання енергетичного вуглецевмісної компонента буровугільного сировини у вигляді подрібненого вугілля з верхнього зливу класифікатора отримують ЗУ - третій цільовий продукт і ЗШО - четвертий цільовий продукт. Потім отримані цільові продукти піддають селективного гидрометаллургическому переділу.

Отримання конкретного технічного результату від використання винаходу проілюструємо на прикладі підготовки до гидрометаллургическому переділу буровугільного сировини Talovsky родовища Томської області РФ.

За даними геологорозвідки (ДГП «Березовгеология», 1996; ТОВ «Тому ГРЕ», 1998) по Таловскому родовища загальні прогнозні ресурси бурого вугілля 2Б категорії розвіданості P1оцінюються рівними 3625,6 млн т при середній потужності вугільних пластів 3,9 м. Зольність вугілля 25-40%, максимальна вологоємність 31-38%, нижча теплота згоряння 3000-4000 ккал/кг Масова частка сірки - 0,38-0,63%, фосфору - 0,005-0,0054%. Вихід летючих речовин - 58,3-61,7%, гумінових кислот - 47,9-53,4%, бітуму - 2,7-3,8%), смоли - 14,56-20,43%. Основні верхні вугільні пласти 1 і 2 залягають на глибинах від 40 до 60-90 м від денної поверхні, мають горизонтальне і пологе (до 5 град.) падіння. Прогнозні ресурси вугілля категорії Рлі наявність широкого спектра елементів-домішок в таловских бурих вугіллях (див. Таблицю 1).

З числа цінних елементів можна відзначити встановлені в окремих пробах підвищений вміст ванадію (V) - 300 г/т, скандію (Sc) - 23,2 г/т, кобальту (Co) - 102 г/т, рідкісноземельних елементів (РЗЕ) та ітрію ((Y).

На думку фахівців кафедри «Хімічна технологія рідкісних і розсіяних радіоактивних елементів» Фізико-технічного факультету Томського політехнічного університету (Жерин, Маслов, 2001), оцінюючи дані Таблиці 1, можна представити наступний ряд мінералів важких металів, що входять до складу буровугільного сировини Talovsky родовища:

1. Рідкоземельні елементи (лантан, церій, самарій, європій, тербий, ітербій, лютецій), а також ітрій, скандій, торій і частково - уран, знаходяться в вигляді фосфатного мінералу - монацита.

2. Титан знаходиться переважно у вигляді мінералу ільменіту (FeTiO3), в меншій мірі - у вигляді мінералу рутилу (TiO2).

3. Ніобій і тантал знаходяться у вигляді мінералу колумбита-танталіту (FeMn[(Nb,Ta)O3]2) і, можливо, в мінералах титано-тантало-ниобитов (пирохлор, лопарит).

4. Цирконій і гафній знаходяться у вигляді мінералу циркону - ZrSiO4.

5. Легкі рідкісні мморфной домішки породоутворюючих мінералів лужних і лужноземельних елементів (натрій, кальцій, барій, стронцій і ін)

6. Кольорові метали (нікель, мідь, свинець, цинк, кобальт і ін), а також сурма, залізо і молібден повинні знаходитися у вигляді сульфідів, як простих (ZnS-сфалерит, FeS - пірит та ін), так і комплексних (CuFeS2- халькопірит, CoAsS - кобальтин, Cu3(As, Sb) S3- бляклі руди та ін)

Характерною особливістю змісту (S) рідкісних елементів (германію, скандію, золота, ніобію, танталу, цирконію, ітрію) і лантаноїдів (лантан, церій, самарій, європій, ітербій, лютецій) у вугіллі, углевмещающей породі і золі є стійке співвідношення їх змісту у вигляді пропорцій:

Sу:Sп:Sз≈1:2:6,

де Sу- зміст пойменованих елементів у вугіллі; Sп- то ж у углевмещающей породі; Sз- то ж у золі вугілля.

Також встановлено, що із зростанням зольності концентрація більшості рідкісних елементів у вугіллі збільшуються. У той же час вміст цих елементів у золі вугілля назад пропорційно зольності. Подібні співвідношення пояснюються тим, що терригенная зола є носієм, а сорбційна і біогенна - концентратом елементів (Природні органічні речовини: склад, властивості, застосування. / С. А. Бабенко, О. К. Семакіна, Н.В. Худинова, К. П. Бо�ня гідрометалургійного сировини у відвалах ЗШО можна золошлаковую пульпу перед видачею у відвал піддати магнітної сепарації в збагачувальний модулі, працює на принципі мокрої магнітної сепарації. Пробні експерименти з магнітною/електромагнітної сепарації ЗШО проведені Ю. В. Траскиним (МДУ), С. А. Бабенко, А. А. Поцелуевим, С. В. Арбузовим, Л. П. Рихвановим (ТГУ), Б. Ф. Нифантовим (ВНИИГРИуголь). Технічні можливості цього прийому підготовки вугільного сировини у вигляді ЗШО до гидрометаллургическому переділу можна проілюструвати експериментальними даними, запозиченими з роботи Поцілунків А. А., Арбузов С. В., Рихванов Л. П. Мікроелементи в золах кам'яного вугілля та перспективи їх комплексного вилучення // Природокомпллекс Томської області. - Томськ: Вид-во ТГУ, 1995. - Т. 1. - С. 260-268.

В експерименті вивчалися ЗШО, отримані при спалюванні рядового вугілля марки Т, вугілля марки До зони розмиву. Магнітна/електромагнітна сепарація ЗШО проводилася за схемою Бабенко-Траскина. Результати експерименту наведені в Таблиці 2.

Незважаючи на те, що для експерименту використовувалися маложелезистие вугілля з вмістом заліза в золі 3-4%, в отриманому магнітному концентраті містилося 24% заліза, що в перерахунку на Fe2O3становить 34%.

По суті�ь по цілій групі елементів, таких як нікель, кобальт, молібден, вольфрам, а також скандій та рідкісноземельні метали.

Вихід магнітної фракції зазвичай не перевищує 1-2% (іноді досягає 30%), однак на великих ТЕС, які споживають щорічно від 1 до 50 млн т вугілля, у відвалах ЗШО накопичується 200-1000 тис. т/рік сировини, з якого можна отримати не менше 2-20 тис. т магнітного концентрату. Немагнітна фракція ЗШО по суті являє собою колективний концентрат кольорових і благородних металів, г/т: мідь - 10000; свинець - 10000; цинк - 1000; олово - 4000; срібло - 770; золото - 28. Рівні накопичення таких елементів вище, ніж у вихідній пробі в десятки і сотні разів.

Таким чином, при необхідності перший і другий цільові продукти можуть бути доповнені магнітної і немагнітної фракціями ЗШО за схемою, представленої на фіг. 2, або ці фракції можуть стати самостійними цільовими продуктами. У цій схемі (фіг. 2.) використовується принципова схема Бабенко-Траскина (Бабенко та ін, 2007, с. 229), в рамках якої ЗШО отмучиваются, дробляться, класифікуються, фракція 2,4-2,8 г/см3і більше піддається магнітній/електромагнітної сепарації з отриманням магнітного і немагнітного концентратів, придатних для гідрометалургійного переділу.

Экстраползультата від використання запропонованого способу підготовки сировини до гидрометаллургическому переділу.

Спалювання енергетичної вуглерод компоненти сировини може бути вироблено в топках прилеглих (в радіусі 30 км) від Talovsky родовища Томської ТЕЦ-3, Томської ГРЕС-2 і Сіверської ТЕЦ. Залежно від способу спалювання вугілля - слоевое, в циркулюючому киплячому шарі, пилова, водовугільне на факелі - недопал може становити 2-50%, що істотно позначиться на складі ЗУ і ЗШО. Приймемо з розрахунку на один умовний котел:

- витрата talovsky буровугільного сировини 1 млн т/рік;

- обсяг відокремленої мінеральної компоненти в процесі підготовки сировини до спалювання - 100 тис. т/рік;

- обсяг спалюваної енергетичної вуглецевмісних компоненти в топці котла - 900 тис. т/рік;

- обсяг ЗШО в сухому вигляді - 300 тис. т/рік;

- обсяг ЗУ, вловленого з димових газів - 400 т/рік;

- обсяг колективного концентрату важких рідкісних металів 5 тис. т/рік;

- обсяг пінного продукту флотації кольорових металів - 5 тис. т/рік.

Таким чином, з чотирьох типів цільового продукту за допомогою селективних методів гідрометалургії можуть бути отримані наступні цінні метали:

- з колективного концентрату можуть бути вилучені важкі рідкісні метали, г/т: лантан - 18; церій - 51; самарій - 5; європій - 1; тербий � пінного продукту флотації сульфідів кольорових металів, г/т: нікель - 13; мідь - 27; свинець - 10; цинк - 20; кобальт - 34;

- з золи-винесення можуть бути вилучені летючі розсіяні елементи, г/т: миш'як - до 300; германій - 3; галій - 13;

- із сухих золошлакових відходів можуть бути отримані елементи, г/т: рубідій - 24; цезій - 3,2; скандій - 23; літій - 45; берилій - 6; уран - 10; ванадій - 150; барій - 260; стронцій - 202; марганець - 430.

Згідно думки гидрометаллургов (Жерин, Маслов; 2001) зола-винесення від спалювання talovsky буровугільного сировини є вихідним концентратом для підприємств, що виробляють напівпровідникові матеріали і прилади, наприклад, для Томського ФГУП «НДІ напівпровідникових приладів». Технологія переробки зол-винесення відпрацьована і включає гідрометалургійний переділ з електролітичним виділенням металів. Незважаючи на те, що в золі від спалювання talovsky буровугільного сировини в топках ТЕС/ТЕЦ/ГРЕС концентрується велика кількість елементів, прийнятна промислова технологія їх переробки в даний час відсутня. Необхідно дослідна опрацювання питання з обґрунтуванням економічної та екологічної доцільності переробки ЗШО.

Пінний продукт флотації сульфідів є цінною сировиною для одержання кольорових металів і сер�олит отримати фракції сульфідів окремих елементів, які можуть бути перероблені на спеціалізованих підприємствах Уралу, Оренбуржжя та ін

Основними мінералами колективного концентрату важких рідкісних металів є монацит, ільменіт, тантало-колумбіт, циркон, рутил, каситерит та ін. Колективний концентрат, як правило, піддається доведення з отриманням фракцій, в яких переважає той чи інший елемент.

Шляхом чергування методів гравітації, електромагнітної і електростатичної сепарації колективний концентрат поділяється на монацитовую, колумбито-танталитовую, ільменітового, рутиловую, цирконовую і інші фракції. Технології переробки окремих фракцій колективного концентрату з метою отримання індивідуальних металів високого ступеня чистоти досить відомі і відпрацьовані.

Таким чином, заявлений технічний результат досягнутий.

1. Спосіб підготовки буровугільного сировини до гидрометаллургическому переділу шляхом відділення мінеральної компоненти сировини від енергетичної вуглецевмісних компоненти сировини в процесі спалювання останньої в топці теплоелектростанції, що відрізняється тим, що відділення мінеральної компоненти сировини виробляють послідовно, поетапно, починаючи з процесу подгЀальний продукт направляють на концентраційний стіл, на другому етапі - після класифікації тонко подрібненого отсаженного вугілля другий проміжний мінеральний продукт з нижнього зливу направляють на концентраційний стіл, на третьому етапі - після концентраційного столу третій проміжний мінеральний продукт з нижнього зливу направляють на флотацію, на четвертому етапі - після флотації отримують перший цільовий продукт у вигляді колективного концентрату важких рідкісних металів і другий цільової пінний продукт у вигляді сульфідів кольорових металів, на п'ятому етапі - після спалювання енергетичної вуглецевмісних компоненти сировини у вигляді збагаченого подрібненого вугілля з верхнього зливу класифікатора отримують третій цільовий продукт - золу-винесення і четвертий цільовий продукт - золошлакові відходи, після чого отримані цільові продукти піддають селективного гидрометаллургическому переділу.

2. Спосіб за п. 1, відрізняє тим, що при необхідності золошлакові відходи піддають мокрої магнітної сепарації з отриманням п'ятого цільового продукту у вигляді магнітної фракції і шостого цільового продукту у вигляді немагнітної фракції, які можуть бути спрямовані на гідрометалургійний переділ як самостійно, так і в складі першого і�аллов, а немагнітна фракція у складі пінного продукту (сульфідів кольорових металів).

3. Спосіб за пп. 1 і 2, який відрізняється тим, що в процесах підготовки сировини гидрометаллургическому переділу і самого переділу, при необхідності, використовують теплової ресурс відхідних димових газів.

4. Спосіб за пп. 1 і 2, який відрізняється тим, що для реалізації в процесах гідрометалургійного переділу отриманих цільових продуктів сірчанокислотних схем використовують пінний продукт флотації сульфідів кольорових металів в якості джерела сировини для отримання сірчаної кислоти.



 

Схожі патенти:

Спосіб рудопідготовки поліметалічних руд для вилуговування

Винахід відноситься до галузі металургії, зокрема до способів рудопідготовки поліметалічних руд перед кислотним вилуговуванням з витягом кольорових, рідкісних, рідкісноземельних металів (РиРЗМ) і металів платинової групи (МПГ). Спосіб рудопідготовки поліметалічних руд для вилуговування включає дроблення, подрібнення сировини, що містить органічну речовину, кольорові, рідкісні, рідкісноземельні метали й метали платинової групи, класифікацію і подальше кислотне вилуговування. Подрібнення сировини проводять до крупності зерен на виході 0,2-0,1 мм. Класифікацію здійснюють гидроциклоне з поділом на пєскова фракцію і слив (шламовую частина), який після вилучення глинозему з залишками кремнезему і органічної речовини направляють на кислотне вилуговування спільно з пєскова фракцією. Кислотне вилуговування здійснюють у дві стадії. Технічний результат - комплексне вилучення цільових металів із складного по складу рудної сировини при досить економічному подрібнення вихідного матеріалу. 4 табл.

Спосіб вилучення дрібних частинок благородних металів з розсипів

Винахід відноситься до галузі збагачення корисних копалин, зокрема до збагачення пісків і техногенних відвалів розсипних родовищ золота та металів платинової групи (МПГ) гравітаційними методами. Спосіб вилучення дрібних частинок благородних металів з розсипів включає дезінтеграцію та промивку вихідного матеріалу в скрубер-бутарах, класифікацію промитого матеріалу на виброгрохотах з розміром отворів поверхні, що просіює 2 мм, гравітаційне розділення матеріалу менше 2 мм на концентрат і хвости на гвинтових сепараторах. Проводиться перекачування продуктивного класу -2+0 мм шламовими насосами в конічний згущувач. У ньому матеріал готується по щільності для подальшого збагачення на 4-виткових гвинтових сепараторах з висновком глинистої фракції на 2-му витку та отриманням концентрату і відвальних хвостів в основний гвинтової сепарації і подальшої перечисткой концентрату в перечисний гвинтової сепарації. Концентрат перечисний гвинтової сепарації надходить на концентраційний стіл, на якому відбувається відділення багатого концентрату. Технічний результат - підвищення вилучення дрібних частинок благородних металів в концентрат. 1 іл.

Комплекс для переробки золотовмісних руд родовищ сланцевої формації сухоложского типу

Винахід відноситься до переробки золотовмісних руд родовищ сланцевої формації сухоложского типу. Заявлений комплекс для переробки руд включає пов'язані між собою по ходу технологічного процесу модулі дроблення, измельчительно-гравітаційний модуль, флотаційний модуль і металургійний модуль. Измельчительно-гравітаційний модуль виконаний у вигляді барабанно-валковою млини в комплексі з відсаджувальної машиною і гуркотом. Технічним результатом винаходу є підвищення вилучення золота і зниження капітальних і експлуатаційних витрат при переробці низькосортних за змістом золота руд за рахунок застосування як гравітаційних, так і флотаційних способів збагачення. 1 з.п. ф-ли, 1 іл.

Спосіб комплексної переробки рослинної біомаси

Винахід відноситься до переробки рослинної біомаси, зокрема тирси, стружки, коренів, гілок та інших рослинних фрагментів, поділом на целюлозний, лігнінової та низькомолекулярну фракції. Спосіб комплексної переробки рослинної біомаси включає гидротермомеханическую обробку деструктованої рослинної біомаси в рідкому середовищі і поділ одержаної пульпи на цільові продукти у вигляді окремих фракцій, спосіб відрізняється тим, що на першому етапі пульпу, отриманий змішуванням води і рослинних відходів, обробляють шляхом механічного впливу на установці, що викликає саморозігрів компонентів пульпи, на другому етапі після обробки пульпи при температурі саморазогрева 40±5°С частина рідкої фракції відводять з пульпи, на третьому етапі додають воду і повторюють гидротермомеханическую обробку, забезпечуючи саморозігрів суміші до 120±5°С або гидротермомеханическую обробку проводять при температурі не вище 200°С за рахунок вищевказаного саморазогрева і додаткового нагріву, в процесі подальшого охолодження суміші виділяють - твердофазную диспергированную в пульпі целюлозну фракцію при зниженні температури пульпи до 100±5°С, - лігнін�олекулярних органічних і неорганічних сполук, які розчиняються у воді і/або осаждаеми при температурах нижче 40±5°С, а гидротермомеханическую обробку проводять у воді при співвідношенні вода/біомаса від 20:80 до 80:20.Технічний результат - спосіб характеризується екологічністю, високим ступенем вилучення цільових продуктів, в результаті отримують фракції, придатні для подальшого використання. 3 з.п. ф-ли, 5 табл., 4 пр.

Спосіб збагачення і переробки твердих комунальних відходів

Винахід відноситься до галузі переробки твердих комунальних відходів і може бути використане в установках для їх комплексної переробки і збагачення. Спосіб полягає в сортуванню твердих комунальних відходів по крупності з виділенням біологічно розкладається фракції крупністю від -60 до -100 мм, яку піддають гравітаційної сепарації у водному середовищі. При цьому концентрат гравітаційної сепарації послідовно піддають термообробці, первинному дробленню в дробарці ударно-ріжучої дії, грохочення продукту первинного дроблення з виділенням підгратного і надрешетного продукту, сушінні підгратного продукту і його вторинного дроблення переважно в валковою дробарці, грохочення продукту вторинного дроблення з виділенням підгратного і надрешетного продукту, дроблення третьої стадії підгратного продукту в валковою дробарці, роздільного грохочення продуктів дроблення третьої стадії з виділенням надрешетних продуктів і об'єднанням виділених подрешетних продуктів в біорозкладана фракцію. Спосіб забезпечує підвищення ефективності збагачення та переробки твердих комунальних відходів, зниження витрат на переробку ТПВ при безперервному режимі раб�

Спосіб збагачення залізорудної сировини

Винахід відноситься до гірської промисловості і, зокрема, може бути використано для збагачення залізовмісних техногенних родовищ корисних копалин. Спосіб включає гідравлічну обробку вихідної сировини з утворенням пульпи з заданим співвідношенням твердої і рідкої фаз, її дезінтеграцію, грохочення пульпи, подачу надрешетного продукту у відвал, а підгратного - на багатостадійну класифікацію. Перед багатостадійної класифікацією підгратного продукт подають на дешламацію і відділяють частки класу -0,02 мм, піски класу +0,02 мм направляють в гідроциклон, де відокремлюють піски з частинками класу +0,10 мм і направляють у хвостосховище. Злив класу -0,10 мм як збагачуваного продукту направляють на першу стадію гідравлічного збагачення, де отримують хвости збагачення, збагачений концентрат і проміжний продукт, який направляють як циркуляційної навантаження в гвинтовий сепаратор першій стадії гідравлічного збагачення. Хвости гвинтових сепараторів першої стадії збагачення направляють на перший прийом збагачення в трехпродуктовом гвинтовому шлюзі, звідки отриманий проміжний продукт і хвости збагачення направляють у хвостосховище. Концентрат на�ащению з утворенням хвостів і проміжного продукту, які направляють у хвостосховище. Концентрат направляють на згущення і зневоднення. Концентрат, отриманий на першій стадії гідравлічного збагачення, направляють на другу стадію збагачення в трехпродуктових гвинтових сепараторах і утворюють при цьому хвости збагачення, проміжний продукт. Залізорудний концентрат направляють на згущення і зневоднення. Технічний результат - підвищення вилучення залізовмісного корисного компонента з хвостів збагачувального процесу. 1 іл.

Спосіб гідромеханічного збагачення буровугільних продуктів свердловинного гідровидобутку і технологічна лінія для його реалізації

Винахід відноситься до гірничодобувної і переробним галузям промисловості. Спосіб гідромеханічного збагачення включає буріння видобувних свердловин, гидромониторное руйнування корисних копалин у виїмкових камерах поклади з переведенням його в рухомий стан у складі гідросуміші, гидроподъем по свердловині на денну поверхню з виймальних камер гідросуміші у вигляді пульпи, гидротранспортирование пульпи до місця збагачення, гравітаційне збагачення корисних копалин у водному середовищі. Руйнування поклади виробляють в процесі формування виймальної камери з вертикальною віссю симетрії у вигляді фігури обертання: циліндра, конуса або кулі, створюючи закручений навколо вертикальної осі симетрії круговий потік вугільної гідросуміші і облягаючи у створеному гидроциклоне сторонні важкі включення і пісок на дно виймальної камери. Всас вугільної гідросуміші здійснюють з рівня вище рівня осаду, виробляють трубопровідне турбулентний гидротранспортирование пульпи від виймальної камери до місця її підготовки до збагачення. Гідромеханічну обробку пульпи здійснюють з отриманням буровугільної суспензії. Цільові продукти отримують у вигляді концентрату гумінових кислот і �ік, заповнення басейну-відстійника з подальшим відстоєм буровугільної суспензії і ступінчастою відкачуванням послідовно випадають в осад високодисперсних фракцій з подачею їх в різні накопичувальні ємності для збору цільових продуктів і хвостів збагачення. Технологічна лінія, що реалізує цей спосіб, складається з трьох ділянок - свердловинного гідровидобутку, гідротранспортування і збагачення - послідовно диспергуючих буре вугілля до тоніна, що забезпечує реалізацію ступеневої отримання цільових продуктів. 2 н. і 2 з.п. ф-ли, 2 іл.

Спосіб одержання колективного концентрату з залізистих кварцитів

Винахід відноситься до збагачення корисних копалин і може бути використано в гірничій і металургійній промисловості. Спосіб одержання колективного концентрату з залізистих кварцитів включає подрібнення вихідної руди, її гідравлічну класифікацію з отриманням зливного та пєскова продуктів, стадиальную магнітну сепарацію і гравітаційне збагачення хвостів магнітної сепарації. Магнітну фракцію основний магнітної сепарації піддають тонкої класифікації. Надрешетний продукт класифікації направляють на доізмельченіе і перечистную магнітну сепарацію з поверненням магнітного продукту на класифікацію. Підгратного продукт піддають дозбагачення з виділенням магнітної і немагнітної фракцій. Магнітну фракцію піддають магнітно-гравітаційному поділу з виділенням магнетитового концентрату. Немагнітну фракцію об'єднують з хвостами попередніх стадій і направляють для поділу на гвинтову і гідравлічну сепарації з отриманням гематитового концентрату і відвальних хвостів. Хвости магнітно-гравітаційної сепарації піддають дешламаціі з виділенням зливу в хвости, а піски повертають у операцію доізмельченія. Важку фракцію основний стадії вением чорнового гематитового концентрату, доведення якого здійснюється гідравлічною сепарацією. Технічний результат - підвищення вилучення залізовмісних мінералів. 2 з.п. ф-ли, 1 іл.

Спосіб трехстадиальной технологічної оптимізації параметрів відцентрового збагачення для вилучення благородних металів в мінеральній формі з руд, хвостів від переробки вкраплених мідно-нікелевих руд родовищ норильских

Винахід відноситься до гірничодобувної промисловості і може бути використано для збільшення добування цінних елементів з руд і продуктів їх переробки, зокрема для вилучення благородних металів в мінеральній формі і частково сульфідів міді, нікелю, заліза з лежалих хвостів законсервованого хвостосховища, що знаходиться в Норильському промисловому районі. Спосіб трехстадиальной технологічної оптимізації параметрів відцентрового збагачення для вилучення благородних металів в мінеральній формі з руд, хвостів при переробці вкраплених мідно-нікелевих руд Норильских родовищ включає виділення власних мінералів платинових металів в гравиоконцентрат до проведення операції флотаційного збагачення при масовому співвідношенні суми сульфідів і магнетиту і суми оксидів кремнію і алюмінію у вихідній руді або хвостах менше 1:2, крупністю 30-65% класу менш 74 мкм. Виділення власних мінералів платинових металів ведуть при значенні відцентрового критерію Фруда 11,75 і щодо цього значення до тиску яка очікує води 0,085 кПа. Спосіб оптимізації параметрів відцентрового збагачення включає послідовність операцій на відцентрових сепаратоальное час накопичення концентрату. На другій стадії підбирають оптимальну швидкість струменів води або оптимальний витрата води через отвори в межрифельное простір чаші сепаратора. На третій стадії поступово збільшують швидкість струменів або витрата води через отвори в межрифельное простір чаші сепаратора, починаючи з оптимальної витрати води, визначеного на другій стадії і в оптимальний проміжок часу накопичення концентрату, визначений на першій стадії. Технічний результат - підвищення ефективності вилучення благородних металів з руд, хвостів від переробки руд Норильских родовищ, а також підвищення ефективності оптимізації параметрів відцентрового збагачення. 2 з.п. ф-ли, 2 іл., 4 табл.

Спосіб одержання колективного концентрату

Винахід відноситься до способів одержання колективного концентрату для вилучення благородних металів з глинисто-сольових відходів підприємств, переробних калійно-магнієві руди та кам'яну сіль. Спосіб включає збагачення шламів гідроціклонірованіем, фільтрування отриманого предконцентрата, що представляє собою суміш великих фракцій осадового і частини флотує матеріалу зневоднення, підсушування, гранулювання, сушіння. При цьому на гідроціклонірованіе надходять шлами з відношенням Т:Ж=1:2. Гідроціклонірованіе проводять в 4 стадії. Розвантаження кожній стадії гідроціклонірованія об'єднують в предконцентрат. Вихідну пульпу подають на перший гидроциклон з температурою 50÷70°С і під тиском 2,5÷4 атм. Співвідношення пєскова насадка до зливного на всіх гідроциклон становить 0,5÷0,66:1. Сушіння гранул здійснюють при температурі до 150°С для уникнення догляду благородних металів в возгони. Технічним результатом є максимальне вилучення благородних металів з отриманого концентрату. 3 з.п. ф-ли, 5 табл.
Up!