Способ получения коллективного концентрата

Способ получения коллективного концентрата

Реферат

Изобретение относится к способам получения концентрата обогащения для извлечения благородных металлов из глинисто-солевых отходов (шламов) предприятий перерабатывающих калийно-магниевые руды и каменную соль способами пиро- и гидрометаллургического передела.

Известны способы обезвоживания материала, близкие к изобретению по технической сущности (Справочник по обогащению руд. Специальные и вспомогательные процессы. М., Недра, 1983, стр.77, 78, 96-98, 100, 102, 108, 109. Абрамов А.А., Леонов С.Б. Обогащение руд цветных металлов. М., Недра, 1991 г., стр.35,37), представляющие собой обезвоживание материала разной крупности в классификаторах, фильтрующих центрифугах, вакуумных фильтрах, пресс-фильтрах, сушильных печах и др. Указанные способы рассчитаны на максимальное отделение жидкой фазы от твердой для материала определенной крупности. Однако эти способы не рассчитаны каждый по отдельности на отделение жидкой фазы «шламов» ввиду сложности и особенностей вещественного и гранулометрического состава материала. Поскольку более 70% материала имеют крупность менее 0,1 мм и более 20% крупность менее 0,044 мм, то при применении фильтрующих центрифуг, обеспечивающих остаточную влажность менее 5% при крупности материала более 1 мм, в нашем случае часть материала будет уходить в фильтрат и вместе с ней будет теряться часть полезного компонента. По этим же причинам не могут быть применены пресс-фильтры. Напрямую применение сушильных печей невозможно без предварительного обезвоживания. Поэтому для обезвоживания шламов после центрифугирования необходим комплекс методов обезвоживания, осуществляемый несколькими аппаратами.

Известен способ получения концентрата из глинисто-солевых отходов предприятий, перерабатывающих калийно-магниевые руды и каменную соль для извлечения благородных металлов, (патент № 2256504, опубл. 2005.07.20), включающий, по крайней мере, двухстадийное гидроциклонирование шламов с выделением концентрата, причем гидроциклонирование осуществляют в две или три стадии, а концентрат гидроциклонов представляет собой твердую фазу - нерастворимый остаток (н.о.) шламов. При этом на гидроциклонирование поступают шламы с отношением Т:Ж=1:3, на стадии первого гидроциклонирования выделяют концентрат в виде крупной фракции н.о. и слив первого гидроциклона в виде мелкой фракции н.о. и раствора соли, слив первого гидроциклона распульповывают до Т:Ж=1:8 и направляют для перечистки на вторую стадию гидроциклонирования с выделением на ней концентрата в форме остаточной фракции н.о. шлама и слива второго гидроциклона в виде раствора соли с последующим объединением выделенных гидроциклонированием концентратов, при этом в случае большого остаточного содержания н.о. в сливе второго гидроциклона осуществляют дополнительную третью стадию гидроциклонирования, т.о. перерабатывают шламы галургической и флотационной фабрик.

Недостатком данного способа является достаточно высокое содержание влаги и невозможность осуществить дальнейший пиро- и гидрометаллургический передел.

Известен также способ получения коллективного концентрата из глинисто-солевых отходов предприятий перерабатывающих калийно-магниевые руды и каменную соль по патенту RU 2284221 (опубл. 27.09.2006), который включает гидроциклонирование, осуществляемое в три стадии, коллективный концентрат гидроциклонов (пульпа) представляет собой твердую фазу, состоящую из осадочной и флотируемой части, представляющую нерастворимый в воде остаток (н.о.) шламов и жидкую фазу. Пульпа имеет соотношение Т:Ж=1:1 (жидкой и твердой фаз) и остаточное содержание солей К и Na не более 15%.

Недостатком данного способа также является высокое содержание влаги и невозможность осуществить дальнейший пиро- и гидрометаллургический передел.

Известен способ получения коллективного концентрата для извлечения благородных металлов из статьи Д.В.Оносова «К вопросу о комплектации обогатительной установки для переработки шламов дополнительными устройствами», опубликованной в 2007 г. в виде материалов ежегодной научной сессии Горного института УрО РАН по результатам НИР в 2006 г. Способ включает трехстадийное гидроциклонирование шламов с выделением концентрата, причем коллективный концентрат, полученный после гидроциклонирования, представляет собой смесь осадочного и флотируемого материала с Т:Ж 1:1, который обезвоживают подсушивают, гранулируют, затем сушат.

Недостатком данного способа является высокое содержание влаги в концентрате и невозможность получения концентрата в виде гранул с остаточным содержанием соли 20±5%, с преимущественным калиевым составом, для максимального извлечения благородных металлов из коллективного концентрата.

Предлагаемым изобретением решается задача превращения пульпы после гидроциклонирования в концентрат обогащения в виде сухих гранул диаметром от 8 до 15 мм, пригодных для пиро- и гидрометаллургического передела сохраняющего все свойства первичных шламов, т.е. всю сумму благородных металлов и сумму солей в твердом состоянии 20±5%.

Для достижения указанного технического результата в способе получения коллективного концентрата для извлечения благородных металлов, включающем трехстадийное гидроциклонирование шламов с выделением концентрата, коллективный концентрат, полученный после гидроциклонирования с выделением концентрата, представляющего собой смесь осадочного и флотируемого материала с Т:Ж 1:1, обезвоживают, подсушивают, гранулируют, отличающийся тем, что концентрат обессоливают до 20±5%, гранулируют до размера гранул 8 и 15 мм, сушат до влажности 0,5%.

Отличительными признаками данного способа от известного, наиболее близкого, является то, что коллективный концентрат, полученный после гидроциклонирования, представляющий собой смесь осадочного и флотируемого материала с Т:Ж=1:1, обессоливают до содержания суммы солей (KCl+NaCl) - 20±5%, обезвоживают, подсушивают, гранулируют до размера гранул 8 или 15 мм, затем сушат до влажности 0,5%.

Готовый концентрат должен быть подвергнут пиро- и гидрометаллургическому переделу, в результате которого из концентрата должны быть извлечены благородные металлы.

Главными признаками (параметрами), способствующими максимальному извлечению благородных металлов, являются содержание суммы солей и диаметр гранул коллективного концентрата (продукта).

Сравнительные пиро- и гидрометаллургические испытания, проведенные на концентрате, содержащем разное количество солей и с разным диаметром гранул показали, что признаки (параметры) работают в полной мере. Результаты испытаний приведены в таблице.

Из табличных данных видно, что извлечение из концентрата, содержащего сумму солей 21.4 и 18.1, обеспечивает большее (2-10 крат) извлечение, чем из концентрата, содержащего сумму солей - 41.5-42.9%.

В свою очередь из каждого концентрата с определенной суммой солей были изготовлены гранулы диаметром 5 и 8 мм. Из табличных данных также видно, что этот признак (параметр) в свою очередь увеличивает извлечение благородных металлов. Поэтому эти признаки работают в комплексе и обеспечивают максимальное извлечение благородных металлов.

Таблица
Извлечение благородных металлов из коллективного концентрата в зависимости от содержания хлоридов К и Na и диаметра гранул
Проба	Содержание KCl+NaCl, %	Диаметр гранул, мм	Извлечение суммы благородных металлов из коллективного концентрата, г/т
Pd, Ft, Au, Ag
УЛТП-6	21,4	5	2.854
8	6.335
УЛТП-7	18,1	5	9.262
8	20.133
УЛТП-17	42,9	5	1.148
8	2.993
УЛТП-18	41,5	5	1.34
8	2.168

Благодаря наличию этих признаков создан способ, позволяющий получать в виде концентрата не пульпу с Т:Ж=1:1, а коллективный концентрат - гранулят, содержащий (сохранивший) основное количество осадочного и флотируемого материала, а также природную и техногенную органику, в которой сконцентрирована значительная доля благородных металлов.

Предлагаемый способ заключается в применении комплекса аппаратов для ступенчатого отделения влаги до порога, позволяющего осуществлять гранулирование с получением гранул диаметром 8 и 15 мм с последующим досушиванием до 0,5% влажности и сохранением всех качеств исходного шлама, в том числе природной и техногенной органики.

Технический результат, который достигается по этому способу, заключается в наиболее полном сохранении нерастворимого остатка шламов, природной и техногенной органики. Нерастворимый остаток представляет собой концентрат, содержащий соединения Au, Pt, Pd, минеральной основой которого являются (по убыванию) ангидрит, доломит, кварц, полевой шпат, хлорит, гидрослюды, гидроокислы Fe, сульфиды и органическое вещество, представленное природной и техногенной органикой, содержащее благородные металлы. Причем благородные металлы присутствуют в виде органических соединений сорбированных сульфатом кальция (ангидритом).

Для получения концентрата необходимо:

1. Обеспечить удаление излишков влаги посредством центрифугирования подсушки в шнековой сушильной печи и дальнейшего гранулирования.

2. Получить в процессе гранулирования и сушки в барабанной печи концентрат с содержанием соли 20±5% и размером гранул 8 или 10 мм для дальнейшей пирометаллургической переработки.

Способ осуществляется следующим образом. Пульпа (предконцентрат) после гидроциклонирования поступает в центрифугу, где в кек уходит нерастворимый остаток со всем набором компонентов, а в фугат уходит раствор соли. Далее кек направляется в шнековую сушильную печь, где материал досушивается до влажности 15%. Далее материал с влажностью 15% направляется на гранулирование в гранулятор фильерного типа, откуда выпускается в виде гранул диаметром 8 или 15 мм, после чего поступает в барабанную сушильную печь для досушивания до 0,5% влажности.

Необходимость создания такой схемы вызвана тем обстоятельством, что пиро- и гидрометаллургический передел возможен виде гранул диаметром 8 или 15 мм с содержанием соли 20±5%.

Используемый в работе коллективный концентрат из глинисто-солевых отходов предприятий, перерабатывающих калийно-магниевые руды и каменную соль, представляет собой шламы галургической и флотационной фабрик с плотностью пульпы 1,3 г/см³ и отношением Т:Ж=1:3. Отличием явилось высокое содержание органического вещества, представленного природной органикой и техногенной органикой (амины и полиакриламиды). Причем если для галургических фабрик содержание органики (общее) не превышало 1,5%, то в нашем примере общее содержание органики достигало 3%, что связано с включением в процесс галургического передела аминирования на стадии вакуум, кристаллизации, что обеспечивало поступление аминов в шламы и способствовало блокированию и агрегации органических соединений благородных металлов. Вторым отличием явилось необходимость получения концентрата в виде гранул с диаметром 8 или 15 мм и остаточным содержанием солей 20±5%.

Способ получения коллективного концентрата для извлечения благородных металлов, включающий трехстадийное гидроциклонирование шламов с выделением концентрата, представляющего собой смесь осадочного и флотируемого материала с Т:Ж 1:1, обезвоживание, подсушивание, гранулирование, отличающийся тем, что концентрат обессоливают до 20±5%, гранулируют до размера гранул 8 и 15 мм, сушат до влажности 0,5%.