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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2086685

METHODE Feuerraffination Gold und argentiferous Abfallprodukte

METHODE Feuerraffination
Gold- und argentiferous Abfallprodukte

Name des Erfinders:. Ermakov AV; Sivkov MN. Nikiforov SV. Mazaletsky AG. Gorbatova LD. Dmitriev VA. Matyuhin PA. Afanasiev O.YU. Maslennikov, VS
Der Name des Patentinhabers: Open Joint Stock Company "Ekaterinburg Anlage zur Verarbeitung von NE-Metallen"
Adresse für die Korrespondenz:
Startdatum des Patents: 1995.12.14

Verbrauch: Wie für Methoden der pyrometallurgische Raffination von Edelmetallen oder deren Legierungen. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst ein Rohmaterial geschmolzen und die Schmelzen in zwei Stufen bei 1100-1200 o C. In der ersten Stufe wird mit einem Oxidations Schmelzen für 20 bis 25 Minuten sauerstoffhaltiges Gas in die Schmelze Einspeisen durchgeführt Durchführung und die zweite Stufe - Verringerung der Schmelze zum Schmelzezufuhr und Reduktionsgas, während die Schmelze 30 Minuten gerührt, während das Flächenverhältnis des Metallspiegels der Schmelze Gewicht im Bereich von 0,06 zu erhalten - 0,07. Das Verfahren stellt ein hohes Maß an Schmelze von mechanischen Verunreinigungen zu verfeinern und die Eigenschaften der Edelmetalllegierung zu verbessern.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft Metallurgie, insbesondere auf Verfahren zur pyrometallurgischen Raffination von Edelmetallen oder deren Legierungen.

Derzeit Rohstoffe Verarbeitungsanlagen von Nicht-Eisen-Metalle sind vor allem Abfall Schmuck-Legierungen (Gold, Silber) und Schrott Schmuck-Industrie, große Mengen an Verunreinigungen enthalten, einschließlich Eisen, Nickel, svinets6 Zink und andere. Neben der Legierung Verunreinigung der durch Verunreinigungen hohe Affinität für Sauerstoff erhöht dessen Gehalt in der Legierung (bis zu einer Konzentration von 0,06 Gew.), was sich nachteilig dramatisch die mechanischen und physikalisch-chemischen Eigenschaften der Legierung beeinflussen Plastizität verringert wird, die Fließfähigkeit, Dehnung usw. Dies macht es unmöglich, von diesen zu erhalten .. Legierung Schmuck und andere Gegenstände ohne vorherige Raffinerieabfälle.

Bestehende Verfahren zur Verarbeitung von metallischen Abfällen, die Gold und Silber, vorzugsweise auf Basis von Schemata hydrometallurgischen orientiert separat Gold oder Silber in der ersten Stufe des Verfahrens zu extrahieren.

Bekannten klassischen Edelmetallraffination zur vollständigen Auflösung, Fällung Trennung von Lösungen, Schmelzen reiner Metalle, durch die nachträgliche Verschmelzung der Komponenten in der Legierung (IN Plaksin "Metallurgie der Edelmetalle", p.333 M.1958) gefolgt. Das Verfahren ermöglicht die Verunreinigung Anlage Legierungen zu erhalten, erfordert aber erhebliche wirtschaftliche Kosten und lange Verarbeitungszyklus bis zu 3 Monaten. Außerdem Auflösung von Edelmetallen in konzentrierter Säuren durchgeführt, die das Verfahren umwelt unordentlich macht und erfordert eine spezielle Hardware-Design.

Bekannte Chlorierung Raffinierung Umschmelzen unter einem Strom von Chlor durch die Schmelze. Chlorierung wird verwendet, um die Edelmetalle aus der Legierung zu trennen, kann jedoch für die Übertragung der Vollraffination Edelmetallchloride eingesetzt werden, wobei die Legierungszusammensetzung sequentiell Zink entfernt, Blei, Eisen, Kupfer, Silber und Gold (Plaksin IN "Metallurgy Edelmetalle ", M.1958 kann s.332) .Allerdings Verfahren von Chlorid mit erheblichen Kosten für die Umweltschutz-Aktivitäten angewendet werden, wie Chlor in die Atmosphäre des Ladens zu vergiften. Zusätzlich Chlor das Chlorierungsverfahren eine große Menge an Gold Veredelungsprozess verloren umfasst den zusätzlichen Chlorierungsschritt - Trennen und Verarbeitung für Chloride Trennung dieser Edelmetalle.

Es gibt andere Wege der Raffinierung und Reinigung von Legierungen von Bunt- und Edelmetallen.

Rafinirovniya Verfahren bekannt, Metalle und Legierungen, Gase, umfassend das Schmelz inerte Gase bläst. [1] Das Verfahren wird in einem geschlossenen Volumen durchgeführt, die einen Getter in der Schmelze dreht sich um eine vertikale Achse in einem gepulsten Modus. Die vorgeschlagene Technik ermöglicht Gasströmungsgeschwindigkeit zu reduzieren, aber nicht alle der Verunreinigungselemente sind ein Inertgas als Läuterungs der Schmelze entfernt werden.

Es wird ein Verfahren zur Raffination von Silber-Legierung bekannt. [2] Silberlegierung mit Einblasen von Sauerstoff oder Luft, wobei die Metalle in Silber in Oxide passieren enthalten, die durch Dichte und Metalloxiden dann getrennt werden. Der Nachteil dieses Verfahrens ist, dass es nicht zur Desoxidation der Schmelze bereitstellt und der Sauerstoffgehalt in dem Metall bleibt oberhalb proaffinirovannom akzeptabel, die die mechanischen Eigenschaften der Legierung senkt.

Gemäß der technischer Natur des nahesten Objekts der vorgeschlagenen Erfindung ist ein Verfahren zur Raffinierung Silber. [3] Das Verfahren bezieht sich auf die Metallurgie und umfasst Edelmetalle mit der Einführung von Metallfluss Schmelz schmelzen und in zwei Schritten halten: durch Einblasen von Sauerstoff enthaltenden Gas der ersten Stufe in der Luft und der zweite in der Schmelze.

Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, dass die Technologie weiterentwickelt werden nur reine Metalle geändert werden kann und Legierungen nicht. Außerdem ist es aufgrund der hohen Sauerstoffsättigungsschmelze mechanischen Eigenschaften der fertigen Legierung verringert. Die Nachteile des Verfahrens kann auf die Schmelze und die Einführung von Flußmittel zugeschrieben werden, was zu erhöhten Verlusten von Edelmetallen in Schlacke ergeb oder erfordern zusätzliche Verarbeitungsschritte, sie aus der Schlacke zu extrahieren.

Die Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst werden soll, die Schmelze Reinigung von Verunreinigungen zu erhöhen, einschließlich Sauerstoff, und der Erhöhung der mechanischen Eigenschaften des erhaltenen Edelmetalllegierung, der Verarbeitungszyklus verkürzt wird, und eine Verringerung der Verluste an Edelmetallen.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Reinigen von Gold und Silber Materialien erreicht das Ausgangsmaterial in einem feuerfesten Schmelztiegels , umfassend Schmelzen und zweistufige Speisegas in die Schmelze Raffinierung der Durchführung in der ersten Stufe wird in der Schmelze Zuführen Sauerstoff enthaltenden Gas bei 110-1200 o mit einem Oxidations Schmelzen durchgeführt c für 20-25 Minuten mit der Einstellung der Hauptkomponenten der Schmelze durch ihre reinen Metall doshihtovki und der zweiten Stufe führen Schmelzreduktion mit Gas, während die Schmelze in die Schmelze zugeführt zu verringern und für mindestens 30 min gerührt wurde. Dieser Veredelungsprozess wird durchgeführt, während das Verhältnis der Fläche des Schmelzspiegels aufrechterhalten Gewicht im Bereich 0,06-0,07 zu schmelzen.

Zusammenfassung der Erfindung ist wie folgt. Zink, mit einem hohen Partialdruck bei einer Temperatur von 1100-1200 ° C der Prozess geht als Metall leitend und der gasförmigen Umgebung Phasenoxidations weiteren bildet einen stabilen Zinkoxid ZnO zu schaffen. Vermutlich Entfernung von Verunreinigungen edlen Legierung die folgenden Mechanismus: das Übergangsmetall in der Gasphasenoxidation von Zink und auf ZnO; die Bildung von kondensiertem Oxid PbO und dessen Übergang von der in den gasförmigen Zustand kondensiert; Condensed Bildung stabiler Oxide von Nickel und Eisen und die Schlacke in der Übergangs.

Um die Strömungsverhältnisse in der Schmelze der obigen Reaktionen erzeugen, ist in der ersten Stufe oxidierende Schmelzen durchgeführt, die als Ergebnis der Destillation von Zink auftreten, gefolgt von Oxidation und seine vollständige Oxidation der Schmelze aufgrund der Bildung von Kupferoxiden, und weitere Reduktion der Oxide von Kupfer Verunreinigungselemente Eisen, Nickel und Blei. Dann wird die schwimmende unlösliche Eisenoxide, Nickel- und PbO Schmelze auf der Spiegelphasenverschiebung in die Schlacke von Eisen und Nickeloxiden, und der Gasleitung. All dies geschieht vor dem Hintergrund, den Sauerstoffgehalt zu erhöhen, das Maximum seiner Inhalte kann durch bis zu 0,3% sein, um den Prozess der Auflösung von Kupferoxid in flüssigem Kupfer. Eine solche Menge an Sauerstoff bei 110-1200 C o liefert eine nahezu vollständige Oxidation von Verunreinigungselementen.

Smelting Reduktion in der zweiten Stufe Veredelungsprozess durchgeführt wird, ist es notwendig, den Sauerstoff aus der Schmelze auf die gewünschte Konzentration zu entfernen, die erforderlichen mechanischen und physikalischen Eigenschaften von Legierung Schmuck bereitstellt. an diesem Punkt der Schmelze Rühren entsteht eine kontinuierlich aktualisierte Oberflächenreaktion, die den Prozess der Desoxidation der Schmelze intensiviert. Das Rühren wurde weniger als 30 Minuten ist nicht ausreichend, um die gewünschte Sauerstoffkonzentration in der Schmelze zu erhalten (weniger als 0,0065 Gew.) Und der Zunahme von mehr als 30 Minuten ist unpraktisch, weil Leistung erhöht nicht den Grad der Reinigung, sondern erhöht den Verlust an Edelmetallen.

Das erfindungsgemässe Flächenverhältnis der Oberfläche der Schmelze-Masse-Verhältnis ist in Bezug auf den Verlust an Edelmetall durch Verdampfung optimal, wenn dieses Verhältnis größer als 0,07 ist, gibt es beträchtlichen Verlust von Gold und Silber (9%) und nimmt mit einer geringeren Dauer Raffinierung 0,06 Schmelze (siehe Tabelle 1).

Durchführung des Verfahrens eines Beschickungsgases in dem genannten Temperaturbereich der Verfeinerung wird durch die Notwendigkeit diktiert , eine Schmelze verarbeiteten Materials (1100 o C) und die Schaffung von Bedingungen für die Bildung von Oxiden (1200 o C) zu erhalten. Bei Temperaturen über 1200 ° C - Reinigungsrate nicht erhöht, erhöht aber den Verlust von Edelmetallen.

Dauer Oxidations für 20-25 Minuten Verhüttung ist notwendig und ausreichend, Sauerstoffsättigung des Schmelzzeit für die Oxidation des Kupfers erforderlich ist, und Spurenelemente. Dauer weniger als 20 Minuten liefert keine vollständige Entfernung des geschmolzenen Eisen und Nickel, da sie werden durch das Kupferoxid durch Übertragung in die Schlackenphase folgt oxidiert, während die Länge mehr als 25 Minuten ein deutlicher Anstieg des Sauerstoffgehalts der Schmelze, die die Dauer des Reduktionsschritt erhöht und führt zu Verlusten an Edelmetallen.

Durch Durchführung beider Stufen in einer einzigen Läuteraggregat löst das Problem der Herstellung einer Legierung nach GOST ohne zusätzliche Verfahrensschritte durch die Möglichkeit, im Falle von Abweichungen von GOST schmelzen Anpassungen einfach durch reine Metall doshihtovki, in dem Oxidationsschritt nach der Entfernung von Verunreinigungen durchgeführt wird.

Die Erfindung einer erfinderischen Tätigkeit. die Gesamtheit der wesentlichen Merkmale in Anbetracht davon, ist zu beachten, dass sie nicht klar aus dem Stand der Technik folgen. Wenn einer von einem Satz von der nächsten analogen unterscheiden funktionell unabhängigen Merkmale der Erfindung ist festgestellt, dass alle Funktionen zeigen keine unabhängige Funktion (Betriebsbedingungen und Ablauf des Wirkungs), und diese Symptome können nicht aus dem Zeichen isoliert behandelt werden, auf die sie sich beziehen und in Isolation von der Einrichtung als Ganzes. In Anbetracht dessen ist zu beachten, dass unter den Objekten der gleichen Zweck die bekannte Technik mit dem gleichen Satz von erfaßten Merkmale. Regelmäßigkeiten auf dem Teil einer bestimmten Sequenz von Operationen, einschließlich Mechanismus von Verunreinigungen unter den beanspruchten Bedingungen wurden gefunden zu entfernen. Die Reihenfolge der Vorgänge in dem beanspruchten Verfahren angegeben, in Verbindung mit dem Betrieb des Regimes stellt die notwendige Vernetzung und gegenseitige Beeinflussung der Mode-Funktionen, so dass ein neues technisches Ergebnis ein höherer Grad der Schmelze Reinigung von Verunreinigungen und Sauerstoff, die aus Abfällen hohen mechanischen Eigenschaften des Schmuck bietet Edelmetalle enthalten.

Um die Möglichkeit der Erfindung bestätigen Beispiele für das Verfahren bereitzustellen.

Das Verfahren wurde wie folgt ausgeführt. Partei Schmucklegierungen Abfälle und Schrott, die Gold, Silber und Kupfer, und verunreinigt mit Verunreinigungen auf das Gewicht. Eisen 0,08; Ni 0,06; Blei 0,04; 0,10 Zink wurde in einem Tiegel geschmolzen PGM Einstellung 100. Wenn dieser Abfall in einer Menge beschickt, dass das Verhältnis der Fläche der Oberfläche der Schmelze-Masse-Verhältnis im Bereich von 0,06-0,07. Nach Erreichen der vorgegebenen Temperatur und der Schmelze mit Luft geblasen, während ognezhidkie Proben zur Analyse der Verunreinigungen, Sauerstoff und basischen Komponenten entnommen. Der Verunreinigungsgehalt verringert, während es eine Zunahme von Sauerstoff war. Das Einblasen von Luft wurde für 20-25 min durchgeführt wird, der Sauerstoffgehalt in der Schmelze auf 0,06% und einem minimalen Gehalt an Verunreinigungen (Tabelle 2) erreicht. Nach 20-25 Minuten gestoppt weht. Im Falle der Nichteinhaltung staatlichen Standards zu den wichtigsten Komponenten in der Schmelze wurde die gewünschten reinen Metall zugegeben.

Nach Erhalt der oxidierten Schmelze Schmelzreduktion wurde durchgeführt, um aus der Schmelze entfernen darin Sauerstoff und Reduktion von Kupferoxid gelöst. Zu diesem Zweck wurde die Schmelze als Reduktionsgas zugeführt. Erholung wurde sowohl von der Wasserstoff und Kohlenmonoxid durchgeführt. Das Reduktionsgas wird 30 min in die Schmelze eingespeist. Während dieser Zeit in der Schmelze die Sauerstoffkonzentration wurde auf nicht mehr als 0,0065 reduziert gewünschte Gewicht. Der Schritt des Schmelzreduktions wurde unter Rühren der Schmelze durchgeführt. Die Probenanalyse wurde auf der Sauerstoffgehalt in der Gasanalysen OMAT-3500 "Strochlien" Unternehmen durchgeführt. Die resultierende saubere Verunreinigungen aus der Legierung für die mechanischen Eigenschaften (Tabelle 3) getestet. Die Vergleichszahlen schmelzen Reinigung von Verunreinigungen mit bekannten und vorgeschlagenen Verfahren in Tabelle 4 dargestellt sind.

Somit ermöglicht das vorgeschlagene Verfahren die selektive Entfernung von Spurenelementen von Metallabfällen Edelmetalle enthalten, ohne die Metallbasis aufzulösen und eine Legierung nach zur Herstellung von Schmuck GOST zu erhalten.

Verglichen mit dem bekannten Verfahren hat die folgenden Vorteile:

  • möglich, den Grad der Entfernung von Verunreinigungen und die Qualität der fertigen Legierung zu erhöhen;
  • reduziert die Anzahl der Verfahrensschritte;
  • die Dauer des Bearbeitungszyklus erheblich verringert;
  • Es verringert die Menge der irreversiblen Verluste von Edelmetallen;
  • die Umweltsituation des Unternehmens zu verbessern durch Eliminieren Stickoxid-Dämpfen, Salzsäure, usw.

Tabelle 1 zeigt diese Ergebnisse bereitgestellt Reinigung von Verunreinigungen einschließlich Sauerstoff, auf einen gewünschten Pegel.

FORDERUNGEN

Verfahren zur pyrometallurgischen Raffination von Gold und Silber enthaltenden Abfall ein Ausgangsmaterial in dem zweistufigen feuerfesten Tiegel und die Schmelze Speisegas in die Schmelze Raffinierung umfassend das Schmelzen, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Stufe 20 mit einem Oxidations Aufschmelzen in der Schmelze Zuführen Sauerstoff enthaltenden Gases bei 1100 1200 o C durchgeführt wird 25 Minuten bei einer Schmelzverstellung der Hauptkomponenten durch doshihtovki seiner reinen Metall, und in der zweiten Stufe sind die Verringerung Schmelze der Schmelze des Reduktionsgases und gleichzeitiger Schmelzenzufuhr von mindestens 30 min Rühren und Raffination durchgeführt, während das Verhältnis der Fläche Badoberfläche Aufrechterhaltung der Massen 0,06 0,07 Schmelze.

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Erscheinungsdatum 14.03.2007gg