Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЧЕРНОСЛАНЦЕВЫХ РУД
КАЗАХСТАНА
Изобретение относится к области извлечения ценных веществ -алюминия, ванадия, урана, молибдена и редкоземельных металлов из черносланцевых руд Казахстана.
Техническим результатом изобретения является высокоэффективное извлечение ценных компонентов - алюминия, ванадия, урана, молибдена, редкоземельных металлов из черносланцевых руд, а также возможность разделения пульп фильтрованием после выщелачивания с высокими показателями, что сокращает затраты на разделительные процессы.
Технический результат достигается в способе переработки черносланцевых руд, включающем измельчение, противоточное двухстадиальное выщелачивание раствором серной кислоты при нагревании, разделение образующихся после выщелачивания пульп на обеих стадиях фильтрованием, отмывку ценных растворимых веществ от осадка на второй стадии с получением укреплённого и промывного растворов, контрольное осветление товарного фильтрата на первой стадии для его дальнейшей переработки, при этом руду измельчают до крупности -0.2 мм, выщелачивание на первой стадии проводят оборотным кислым ванадийсодержащим раствором при атмосферном давлении, температуре 65-95°С до остаточного содержания свободной серной кислоты 5-15г/л в течение 2-3 часов, а выщелачивание на второй стадии ведут при расходе серной кислоты 9-12% от количества исходного твёрдого под давлением 10-15 атм., температуре 140-160°С в течение 2-3 часов, а отфильтрованный после первой стадии кек распульповывают частью укрепленного раствора, величину которой устанавливают в пределах 35-45% от общего его количества.
Кроме того, при фильтровании пульп на обеих стадиях используют добавки флокулянтов двух типов- неионогенного и катионного, пульпу после первой стадии выщелачивания перед фильтрованием сгущают с добавками неионогенного и катионного флокулянтов до соотношения Ж:Т = 1.4-1,6:1, а пульпу после второй стадии выщелачивания перед фильтрованием разбавляют промывным раствором до соотношения Ж:Т =1.4-1.6:1.

Текст

Смотреть все

(51) 22 3/08 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ измельчение,противоточное двухстадиальное выщелачивание раствором серной кислоты при нагревании, разделение образующихся после выщелачивания пульп на обеих стадиях фильтрованием, отмывку ценных растворимых веществ от осадка на второй стадии с получением укреплнного и промывного растворов, контрольное осветление товарного фильтрата на первой стадии для его дальнейшей переработки, при этом руду измельчают до крупности -0,2 мм, выщелачивание на первой стадии проводят оборотным кислым ванадийсодержащим раствором при атмосферном давлении, температуре 65-95 С до остаточного содержания свободной серной кислоты 5-15 г/л в течение 2-3 часов, а выщелачивание на второй стадии ведут при расходе серной кислоты 9-12 от количества исходного тврдого под давлением 1015 атм., температуре 140-160 С в течение 2-3 часов,а отфильтрованный после первой стадии кек распульповывают частью укрепленного раствора,величину которой устанавливают в пределах 35-45 от общего его количества. Кроме того, при фильтровании пульп на обеих стадиях используют добавки флокулянтов двух типов- неионогенного и катионного, пульпу после первой стадии выщелачивания перед фильтрованием сгущают с добавками неионогенного и катионного флокулянтов до соотношения ЖТ 1,4-1,61, а пульпу после второй стадии выщелачивания перед фильтрованием разбавляют промывным раствором до соотношения ЖТ 1,4-1,61.(72) Школьник Владимир СергеевичЖарменов Абдурасул АлдашевичКозлов Владиллен АлександровичКузнецов Андрей ЮрьевичБриджен Николас ДжонТолкачев Владислав Александрович(73) Товарищество с ограниченной ответственностью Фирма БАЛАУСА Козлов Владиллен Александрович(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЧЕРНОСЛАНЦЕВЫХ РУД(57) Изобретение относится к области извлечения ценных веществ - алюминия, ванадия, урана,молибдена и редкоземельных металлов из черносланцевых руд Техническим результатом изобретения является высокоэффективное извлечение ценных компонентов - алюминия, ванадия, урана,молибдена,редкоземельных металлов из чрносланцевых руд, а также возможность разделения пульп фильтрованием после выщелачивания с высокими показателями, что сокращает затраты на разделительные процессы. Технический результат достигается в способе переработки чрносланцевых руд, включающем Изобретение относится к области извлечения ценных веществ - алюминия, ванадия, урана,молибдена и редкоземельных металлов из черносланцевых руд Казахстана. Нижнекембрийские углерод- кремнеземнистые породы,известные как черные сланцы, протягиваясь более 2 тыс.км. с севера на юг Казахстана в виде двух дуг от Ишимской Луки до Заилийского Алатау,характеризуются аномально высоким содержанием ванадия,урана,молибдена,редкоземельных элементов и не имеют аналогов в мире. Известен комбинированный способ выщелачивания компонентов руды, включающий двухстадиальное выщелачивание ценных компонентов,в котором первая стадия выщелачивания осуществляется при атмосферном давлении, а вторая стадия выщелачивания проводится под высоким давлением в автоклаве(Патент 2398901, опубл. 10.09.10, МПК С 22 В 3/08, С 22 В 23/00). Недостаток известного способа состоит в том,что он характеризуется невысокой эффективностью извлечения ценных веществ из руд, поскольку протекает в условиях прямоточного движения взаимодействующих фаз. Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ переработки кобальтоносных железомарганцевых корковых образований, который включает операции измельчения исходного сырья до крупности 90-0,074 мм, двухстадиальное противоточное выщелачивание ценных компонентов (кобальта,никеля,марганца и меди) раствором серной кислоты при атмосферном давлении,разделение образующихся после выщелачивания пульп на обеих стадиях фильтрованием с получением товарного фильтрата для дальнейшей переработки (Патент 2261923,опуб. 10.10.05, МПК С 22 В 3/08, С 22 В 4/00). Недостаток известного способа переработки состоит в том, что при его использовании вследствие относительно мягких условий выщелачивания при атмосферном давлении не обеспечивается высокое извлечение ценных компонентов и, в первую очередь, ванадия. Недостаток состоит и в том, что после процессов выщелачивания ценных компонентов из чрносланцевых руд на обеих стадиях образуются пульпы, фильтрующиеся с низкими показателями производительности, что увеличивает расходы на организацию разделительных процессов фильтрованием. Техническим результатом изобретения является высокоэффективное извлечение ценных компонентов - алюминия, ванадия, урана,молибдена,редкоземельных металлов из чрносланцевых руд, а также возможность разделения пульп фильтрованием после выщелачивания с высокими показателями, что сокращает затраты на разделительные процессы. Технический результат достигается тем, что тврдый материал измельчают до крупности 0,2 мм, выщелачивание на первой стадии проводят 2 оборотным кислым ванадийсодержащим раствором при атмосферном давлении, температуре 65-95 С до остаточного содержания свободной серной кислоты 5-15 г/л в течение 2-3 часов, а выщелачивание на второй стадии при расходе серной кислоты 9-12 от количества исходного тврдого под давлением 1015 атм., температуре 140-160 в течение 2-3 часов,при этом отфильтрованный после первой стадии кек распульповывают частью укрепленного раствора,величину которой устанавливают в пределах 35-45 от общего его количества. Кроме того, при фильтровании на обеих стадиях используют добавки флокулянтов двух типов - неионогенного и катионного,пульпу после второй стадии выщелачивания перед фильтрованием разбавляют первым промывным раствором до соотношения ЖТ 1,4-1,61, а пульпу после первой стадии перед фильтрованием сгущают с добавками неионогенного и катионного флокулянтов до соотношения ЖТ 1,4- 1,61. Установлено,что высокоэффективное извлечение ценных компонентов из чрносланцевых руд может быть реализовано лишь в условиях автоклавного выщелачивания под давлением. Только применение давления до 10-15 атм., высоких показателей температуры 140-160 С и необходимого расхода серной кислоты 9-12 от количества исходного тврдого,позволяют увеличить скорость извлечения ванадия и других ценных компонентов в условиях противоточной схемы движения материальных потоков. Однако при использовании противоточного способа выщелачивания под высоким давлением (в автоклавах) возникают очень серьзные трудности,связанные с разделением жидкой и тврдой фаз. При автоклавном выщелачивании в условиях высоких показателей давления, температуры, избыточного содержания серной кислоты и интенсивного перемешивания происходит частичное растворение и переизмельчение тврдой фазы с образованием тонкодисперсных тврдых частиц и значительным повышением плотности и вязкости жидкой фазы. В связи с этим при разделении таких пульп фильтрованием под вакуумом или давлением встречаются значительные затруднения при выборе аппаратурного оформления процессов фильтрования. Трудности в выборе типов фильтров для разделения пульп вынуждают отказаться иногда от высокоэффективного способа выщелачивания трудновскрываемых руд под высоким давлением. Предлагаемое изобретение позволяет минимизировать и преодолеть возникающие трудности. Это достигается тем, что на первой стадии выщелачивание осуществляют под атмосферным давлением, которое в условиях относительно мягкого воздействия на тврдый материал и предлагаемых примов применения флокулянтов двух типов позволяет получить относительно высокие показатели процесса фильтрования. На первой стадии выщелачивания серная кислота в основном расходуется на взаимодействие с карбонатами и кислотопоглощающими минералами, и практически не участвует в процессе извлечения трудновскрываемых минералов ванадия. И лишь на второй стадии при высоких показателях давления,температуры, избыточного содержания кислоты,необходимого времени пребывания тврдой фазы в автоклаве, и происходит основной процесс извлечения ценных компонентов. Высокоэффективный способ выщелачивания ценных растворимых веществ из чрносланцевых руд может быть достигнут при вполне определнных численных значениях технологических показателей процесса. Так рекомендуемые показатели крупности измельчения исходного сырья - 0,2 мм являются оптимальными. При повышении крупности более 0,2 мм замедляется кинетика процесса выщелачивания трудновскрываемых минералов ванадия. При снижении крупности измельчения тврдой фазы до 0.1 мм и менее образуется до 90 тонкодисперсных гидратированных частиц класса - 0.074 мм, которые фильтруются с очень низкими показателями. Вследствие этого для промышленной реализации процессов фильтрования потребовались бы аппараты неоправданно больших размеров. Время выщелачивания исходного тврдого материала с избыточным количеством серной кислоты на первой стадии выщелачивания также рекомендуется вполне определнным в течение 2-3 часов. Времени выщелачивания менее двух часов недостаточно для завершения процесса взаимодействия карбонатов и других кислотопоглощающих минералов с кислотой. При времени взаимодействия более трх часов присутствующие в сырье кислотопоглощающие минералы успевают в основном прореагировать с кислотой. Выщелачивание на первой стадии проводят при температуре 65-95 С, максимально возможной при атмосферном давлении. При снижении температуры ниже 65 С эффективность взаимодействия кислоты и тврдого материала уменьшается. Выщелачивание под давлением проводят при вполне определнных расходах серной кислоты на 1 т тврдого материала. Для чрносланцевых руд эта величина составляет 9-12 от массы тврдого материала. При таком расходе серной кислоты после 2-й ступени выщелачивания содержание серной кислоты составляет 45-75 г/л. Оставшаяся после второй ступени выщелачивания кислота направляется на первую ступень выщелачивания и расходуется при взаимодействии с исходным тврдым материалом. После первой ступени выщелачивания избыточное количество кислоты находится на уровне 5-15 г/л. При расходе кислоты менее 9 и снижении величины избыточной кислотности менее 5 г/л очевидно, что на вторую ступень выщелачивания подавалось недостаточное количество исходной кислоты. Вполне определнные значения для повышения эффективности извлечения ванадия имеют рекомендуемые показатели давления 10-15 атм. и температуры 140-160 С в секционированных автоклавах, рассчитанных на давление 20 атм. и температуру 200 С. Рекомендовано для репульпации кека, полученного после фильтрования пульпы на 1-й стадии выщелачивания, использовать укрепленный раствор в количестве 35-45 от его общего количества. Такое техническое решение имеет важное значение для достижения поставленной цели. Рекомендуемое процентное содержание укрепленного раствора в количестве 3545 определяет количество жидкости в пульпе(соотношение ЖТ), поступающее на вторую ступень выщелачивания. При процентном показателе 35 пульпа получается максимально плотной, соотношение ЖТ в которой составляет 0.61 (плотность пульпы 1700 кг/м 3). При столь высокой плотности пульпы и рекомендуемом расходе серной кислоты 9-12 от исходного тврдого, концентрация серной кислоты в поступающей в автоклав пульпе получается максимальной и достаточной. При такой концентрации кислоты обеспечивается максимальное извлечение ценных компонентов. Несмотря на такую высокую плотность, пульпа остатся жидкотекучей и пригодной для перемешивания. По мере протекания процесса выщелачивания в автоклаве при рекомендуемом времени 2-3 часа вследствие растворения тврдой фазы, пульпа становится более разбавленной и соотношение ЖТ в ней возрастает до 0,81. При увеличении процентного количества укрепленного раствора свыше 45 плотность пульпы,поступающей в автоклав,снижается. Соответственно уменьшается концентрация кислоты в жидкой фазе, что приводит к снижению эффективности процесса извлечения ценных компонентов. Единым изобретательским замыслом с организацией процессов выщелачивания в противоточном режиме и проведением на второй стадии процесса выщелачивания под высоким давлением связаны и технические решения способов фильтрования пульп. Как предлагаемые способы выщелачивания, так и предлагаемые решения в области фильтрования пульп на обеих стадиях позволяют достигнуть максимальной эффективности извлечения ценных компонентов и снизить общие затраты при промышленной реализации способа переработки чрносланцевых руд. Как уже отмечалось, пульпы, образующиеся после процессов выщелачивания чрносланцевых руд, фильтруются с низкими показателями. Например, при фильтровании под вакуумом 0,85 кг/см 2 в режиме работы барабанного вакуумфильтра пульпы с плотностью 1370 кг/м 3,образующейся после первой стадии выщелачивания,на фильтровальной воронке 0,001 м 2 без добавки флокулирующих реагентов удельная производительность процесса фильтрования составила всего лишь 1,78 т/м 2 в сутки. При фильтровании без добавки флокулянтов образуется осадок толщиной 3 мм. При такой толщине осадка не представляется возможным использовать барабанные или дисковые вакуум-фильтрыаппараты непрерывного действия, которые следует применять при непрерывных способах переработки чрных сланцев для крупнотоннажных производств. Для повышения производительности процессов фильтрования пульп, образующихся на обеих стадиях выщелачивания, предложено использовать добавки флокулянтов двух типов-неионогенного и катионного. При фильтровании этой же пульпы в тех же условиях при добавке неионогенного флокулянта Праестол 2500 с расходом 50 г/т тврдого и катионного флокулянта Праестол 650 с расходом 20 г/т тврдого были получены удельная производительность 5 т/м 2 в сутки и осадок толщиной 12 мм, что позволяет использовать барабанный вакуум-фильтр для фильтрования пульп после 1-й стадии выщелачивания. При сгущении пульпы после 1-й стадии выщелачивания перед фильтрованием с добавками этих же флокулянтов до соотношения ЖТ 1,51 (плотность пульпы 1420 кг/м 3) удельная производительность процесса фильтрования возрастает до 5,8 т/м 2 в сутки при толщине осадка 14 мм. При фильтровании пульпы, полученной после 2-й стадии выщелачивания, наряду с добавкой двух типов флокулирующих реагентов-неионогенного и катионного, предложено пульпу разбавлять первым промывным раствором до такого же соотношения ЖТ 1,4-1,61, как и при сгущении пульпы,полученной после 1-й стадии выщелачивания. При фильтровании пульпы с плотностью 1670 кг/м 3,полученной после второй стадии выщелачивания, в режиме ленточного вакуум-фильтра с трхступенчатой противоточной промывкой кека на фильтре с поверхностью 0,001 м 2 с добавкой двух типов флокулирующих реагентов была получена удельная производительность 5 т/м 2 в сутки. При разбавлении пульпы до ЖТ 1,451 (плотность пульпы -1430 кг/м 3) первым промывным раствором удельная производительность процесса фильтрования возрастает до 6,7 т/м 2 в сутки. Предложенный способ осуществляют следующим образом. Для практической реализации предлагаемого способа переработки применяется установка, представленная на чертеже. Установка включает шаровую мельницу 1 с вибрационным грохотом 2, сгуститель 3, мкость 4 для приготовления 0,1 раствора флокулянта,реакторы 5 для атмосферного выщелачивания тврдого материала, пластинчатый отстойник 6 для сгущения пульпы перед фильтрованием, мкости 7 и 8 для приготовления 0,1 растворов неионогенного и катионного флокулянтов, фильтр 9 для контрольного осветления растворов. Установка также включает барабанный вакуум-фильтр 10,ресивер 11, мкость 12, реакторы 13 и 14. На второй стадии в состав установки входят автоклав 15,реактор-смеситель 16 и мкости для растворов флокулянтов 17 и 18, а также ленточный вакуумфильтр 19. Переработка чрносланцевых руд на установке осуществляется следующим образом. Исходный рудный материал измельчают до крупности -0,2 мм в шаровой мельнице 1,работающей в замкнутом цикле с вибрационным 4 грохотом 2, в который податся оборотная вода. Из грохота пульпа насосом податся в сгуститель 3 вместе с 0,1 раствором флокулянта Праестол 2500 из мкости 4. Слив сгустителя поступает в оборот, а сгущнная пульпа транспортируется на первую стадию выщелачивания в головной реактор 5 каскада аппаратов. Сюда же поступает часть фильтрата (укрепленный раствор) со второй стадии разделения пульпы, которая осуществляется на ленточном вакуум-фильтре 19, а также часть промывного раствора. В каскаде аппаратов 5 в течение 2-3 часов при температуре 65-95 С происходит процесс взаимодействия серной кислоты, содержащейся в фильтрате и промывном растворе, с исходным тврдым материалом, На первой стадии выщелачивания с кислотой взаимодействуют карбонаты и кислотопоглощающие минералы. Частично растворяется тврдый материал. Образующаяся после выщелачивания пульпа поступает на сгущение в пластинчатый отстойник 6. Для повышения скорости осаждения тврдой фазы из емкостей 7 и 8 в пульпу добавляют 0,1 растворы флокулянтов двух типов -неионогенного Праестол 2500 и катионного Праестол 650. Из пластинчатого отстойника 6 сгущнная пульпа поступает в барабанный вакуум-фильтр 10 на фильтрование, а верхний слив направляется самотком на контрольное осветление в фильтр 9 с волокнистым материалом. Фильтрат из фильтра 10 выходит в ресивер 11 и мкость 12, из которой податся на контрольное осветление в фильтр 9. Отфильтрованный кек сбрасывается в реактор 13 и распульповывается укрепленным раствором,образующимся при фильтровании пульпы на второй стадии выщелачивания. На репульпацию кека в реактор 13 податся часть укрепленного раствора,которая составляет 35-45 от общего количества раствора. Подача на репульпацию именно такого количества раствора позволяет получить плотную пульпу с ЖТ 0,81, которая транспортируется на вторую стадию выщелачивания в реактор 14 для подготовки пульпы к выщелачиванию в автоклаве 15. В реактор 14 также податся необходимое количество серной кислоты. Плотная пульпа под давлением транспортируется в автоклав 15, в котором осуществляется выщелачивание под давлением 10-15 атм., температуре 140-160 С в течение 2-3 часов и избыточном содержании серной кислоты 45-75 г/л. В автоклаве происходит выщелачивание алюминия,ванадия,урана,молибдена и редкоземельных элементов и частичное растворение тврдой фазы. Далее выходящая из автоклава пульпа охлаждается и поступает в смеситель 16, в который подаются с определнным расходом флокулирующие реагенты неионогенного и катионного типов из емкостей 17 и 18, а также часть промывного раствора. Подача промывного раствора в оборот позволяет разбавить плотную пульпу до соотношения ЖТ 1,451, при котором образуется флокулированная пульпа,фильтрующаяся с наиболее высокими показателями. При таком соотношении ЖТ, достаточном расходе необходимых флокулянтов, при перемешивании с определнным числом оборотов образуется такая структура пульпы, которая фильтруется с максимальной производительностью. На ленточном вакуум-фильтре 19 осуществляются фильтрование исходной пульпы при температуре 65 С и трхступенчатая промывка образующегося осадка раствором серной кислоты,получающимся из оборотных осветлнных растворов. Промытый осадок после фильтрования отправляется на дальнейшую переработку, а часть фильтрата направляется на первую стадию выщелачивания в головной аппарат 5 каскада выщелачивания. Сюда же поступает часть первого промывного раствора. Пример. Осуществляется процесс извлечения ценных растворимых веществ из чрносланцевых руд месторождения Баласаускандык (Казахстан). Содержание алюминия,ванадия,урана,молибдена и суммы редкоземельных металлов в исходной руде составляет,2,5 0,5 0,02 0,3 и 0,15 соответственно. Ситовая характеристика измельченного материала до рекомендуемой крупности -0,2 мм представлена в табл.1. Таблица 1 Ситовая характеристика измельченного материала Исходная руда Способ переработки чрносланцевых руд проводится в соответствии с предлагаемым техническим решением на установке,обеспечивающей производительность по исходной руде 48 т в сутки. Исходная руда измельчается в мельнице 1, классифицируется на грохоте 2 до заданной ситовой характеристики (табл. 1) и с плотностью 1200 кг/м 3 (ЖТ 2,61) поступает на операцию сгущения с добавками флокулянта Праестол 2500. Сгущенная пульпа с плотностью 1490 кг/м 3 (ЖТ 0.91) перекачивается на первую стадию процесса выщелачивания в головной реактор 5 каскада ацпаратов. Сюда же поступают фильтрат в количестве 1,23 м 3/ч, полученный после фильтрования пульпы со второй стадии выщелачивания, и часть промывного раствора в количестве 0,75 м 3/ч. В реакторах 5 при температуре 90 С происходит обработка исходной руды раствором кислоты, содержащейся в фильтрате и промывном растворе(первая стадия выщелачивания) в течение 2.5 часов. В результате процесса выщелачивания образуется пульпа с плотностью 1376 кг/м 3 (ЖТ 21), в количестве 3,5 м 3/ч. При выщелачивании на 1-й стадии часть твердого в количестве 3 от исходного твердого растворяется. Пульпа далее из хвостового реактора 5 поступает с добавками флокулянтов Праестол 2500 и Праестол 650 на сгущение в пластинчатый отстойник 6, в котором сгущается до плотности ЖТ 1,51 и поступает на фильтрование на барабанный вакуум-фильтр 10 с поверхностью фильтрования 10 м 2. Фильтрат из фильтра через гидрозатвор вместе с верхним сливом пластинчатого отстойника подается на контрольное осветление в фильтр 9. В результате переработки 48 т/сутки (2 т/час) исходного сырья образуются 3 м 3/ч товарного раствора с содержанием (г/л) 3,5 ванадия, 0,15 урана, 0,25 молибдена, 0,3 суммы редких земель.При фильтровании флокулированной сгущенной пульпы под вакуумом на первой стадии с расходами флокулянтов Праестол 2500-50 г/т и Праестол 650-20 г/т достигается удельная производительность 5,8 т/м 2 сутки. При этом получается кек толщиной 14 мм и влажностью 20. Кек в реакторе 13 распульповывается укрепленным раствором в количестве 0.88 м 3/ч поступающим со второй стадии фильтрования. Количество промывного раствора,поступающего на репульпацию, составляет 35 от общего количества укрепленного раствора. В результате подачи такого количества укрепленного раствора плотность пульпы в реакторе 13, поступающей на вторую стадию выщелачивания в реактор 14 и в автоклав 15 составляет 1600 кг/м 3 (ЖТ 0,81). В реактор 14 подается исходная кислота в количестве 0,23 т/ч(11,4 от исходного твердого). В автоклаве осуществляется выщелачивание при давлении 13 атм., температуре 150 С в течение 2,5 часов. Остаточное содержание после 2 стадии выщелачивания-75 г/л. При автоклавном выщелачивании происходит растворение части твердой фазы в количестве 4,2 т. В результате выщелачивания образуется пульпа с плотностью 1672 кг/м 3 (ЖТ 1,141),содержание ванадия в жидкой фазе пульпы составляет 6,5 г/л. После выщелачивания пульпа разбавляется промывным раствором и с расходом 2,2 м 3/ч поступает на фильтрование и отмывку растворимых веществ от осадка на ленточный вакуум-фильтр с поверхностью фильтрования 12 м 2. На фильтре организована трехступенчатая противоточная отмывка растворимых веществ от осадка при удельном 5 расходе промывной воды 1 м 3/т твердого. С целью повышения производительности процесса фильтрования часть промывного раствора в количестве 0,45 м 3/ч подается в оборот в реакторсмеситель 16 на смешивание с исходной пульпой,поступающей на фильтрование. Сюда же с расходом 200 г/т твердого подаются флокулянт Праестол 2500 и флокулянт Праестол 650 с расходом 150 г/т твердого. В реакторе 16 образуется флокулированная пульпа с соотношением ЖТ 1,421, которая фильтруется с высокой производительностью 6,7 т/м 2 сутки. При фильтровании и промывке образуется кек толщиной 13 мм и влажностью 25. Содержание ванадия во влаге промытого осадка -0,05 г/л. Эффективность отмывки ванадия и других ценных растворимых веществ -99,6. В процессе фильтрования образуются фильтрат в количестве 1.39 м 3/ч и промывной раствор в объме 1.66 м 3/ч. Как было отмечено выше, часть укрепленного раствора поступает на репульпацию кека в реактор 13, а другая часть подается на первую стадию выщелачивания. Подача укрепленного раствора в количестве 0,88 м 3/ч (35 от количества укрепленного раствора) позволяет получить на 2-й стадии выщелачивания пульпу необходимой высокой плотности ЖТ 0,81 с целью получения максимальной концентрации кислоты в автоклаве и максимального извлечения ценных компонентов. Расход серной кислоты в технологическом процессе осуществляется на основании контроля за избыточным (остаточным) содержанием серной кислоты в осветлнном растворе( или фильтрате),получающемся на первой стадии фильтрования. Контрольной цифрой является содержание кислоты 5-15 г/л. При снижении концентрации кислоты менее 5 г/л или ее отсутствии увеличивают расход кислоты на 2-й стадии. При увеличении избыточной концентрации кислоты более 15 г/л соответственно снижают расход кислоты на 2-й стадии. Коэффициент использования кислоты в процессе переработки исходного сырья при избыточной концентрации серной кислоты на 1-й стадии 15 г/л составляет 81,1. Из результатов проведенной работы видно, что при использовании предложенных технических решений удалось из трудновскрываемой руды месторождения Баласаускандык достигнуть высокого извлеченияалюминия 75,0 ванадия-91,0 урана-98,0 молибдена -85,0 и суммы редких земель-75,0. В результате применения совокупности отличительных признаков удалось добиться высокого извлечения ценных компонентов и обеспечить разделение образующиеся при выщелачивании пульп фильтрованием с высокими показателями, которые будут использованы при строительстве предприятия большой производительности. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ переработки чрносланцевых руд,включающий измельчение,противоточное двухстадиальное выщелачивание раствором серной кислоты при нагревании, разделение образующихся после выщелачивания пульп на обеих стадиях фильтрованием, отмывку ценных растворимых веществ от осадка на второй стадии с получением укреплнного и первого промывного растворов,контрольное осветление товарного фильтрата на первой стадии для его дальнейшей переработки,отличающийся тем, что руду измельчают до крупности -0,2 мм, выщелачивание на первой стадии проводят оборотным кислым ванадийсодержащим раствором при атмосферном давлении, температуре 65-95 С до остаточного содержания свободной серной кислоты 5-15 г/л в течение 2-3 часов, а выщелачивание на второй стадии ведут при расходе серной кислоты 9-12 от количества исходного тврдого под давлением 1015 атм., температуре 140-160 С в течение 2-3 часов,при этом отфильтрованный после первой стадии кек распульповывают частью укрепленного раствора,величину которой устанавливают в пределах 35-45 от общего его количества. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при фильтровании пульп на обеих стадиях используют добавки флокулянтов двух типов- неионогенного и катионного. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что пульпу после первой стадии выщелачивания перед фильтрованием сгущают с добавками неионогенного и катионного флокулянтов до соотношения ЖТ 1,4-1,61. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что пульпу после второйстадии выщелачивания перед фильтрованием разбавляют первым промывным раствором до соотношения ЖТ 1,4-1,61.

МПК / Метки

МПК: C22B 3/08

Метки: черносланцевых, руд, переработки, способ

Код ссылки

<a href="http://kzpatents.com/7-26645-sposob-pererabotki-chernoslancevyh-rud.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Способ переработки черносланцевых руд</a>

Похожие патенты