Разработка экспериментальной технологической линии по извлечению ценных компонентов, в том числе драгоценных металлов, из золошлаковых отходов энергопредприятий Приморского края
Название разработки
Разработка экспериментальной технологической линии по извлечению ценных компонентов, в том числе драгоценных металлов, из золошлаковых отходов энергопредприятий Приморского края.
Назначение
Извлечение драгоценных металлов, предпочтительно тонкого золота, и ценных компонентов, при переработке некоторых отходов промышленного производства.
Описание, характеристики
Одной из критических проблем энергопредприятий, производящих электроэнергию и тепло с использованием угля, являются проблемы отходов, образующихся при сжигании топлива. Золоотвалы энергопредприятий Приморского края прошлых лет оказывают заметное негативное влияние на окружающую природную среду, но одновременно с этим содержат значительное количество благородных металлов в виде микроразмерных частиц золота и металлов платиновой группы. Именно эти техногенные объекты могут стать резервом пополнения минерально-сырьевой базы золотодобычи Дальневосточного региона и требуют всестороннего изучения с целью комплексной переработки данного вида сырья. Общее количество золота только в золоотвалах Приморского края может составить до 30 тонн. Прикладная научная задача решается при выполнении НИР №10.3706.2017/ПЧ в рамках Государственного задания и направлена на разработку экспериментальной технологической линии по извлечению ценных компонентов – золота, металлов платиновой группы и концентрата железа в виде оксида.
При этом использование только гравитационных методов для извлечения тонкого золота неэффективно, а применение известных методов выщелачивания к таким объектам невозможно ввиду их значительного объема. Подобные сырьевые источники имеют сложный химический и минералогический состав, что требует принципиально новых способов и технологий их освоения. В свою очередь, для разработки новых технологий требуется сбор и обобщение фактических данных для понимания форм нахождения извлекаемых компонентов в перерабатываемом сырье. В рамках НИР получены следующие результаты интеллектуальной деятельности:
1. «Концентратор тяжелых минералов из сыпучего материала», патент на изобретение № 2649614 от 04.04.2018 г. Устройство содержит многослойный улавливающий коврик, изготовленный из эластичного материала и обеспечивающий его работу одновременно как трафаретов глубокого и мелкого наполнения. Предусмотрено наличие устройства для генерации и индукционной передачи вертикальных колебаний коврика и металлосодержащих частик в пульпе. Имеется приспособление для создания продольных колебаний в объеме пульпы – для максимальной концентрации ценных компонентов на улавливающем коврике. Конструкция предусматривает наличие перегородок, исключающих прямой проход пульпы к сливной кромке желоба, что снижает вынос тонкого плавучего золота с потоком пульпы.
2. «Пеногон», патент на полезную модель № 176210 от 12.01.2018. Пеногон содержит размещенную на валах ленту, на внешней стороне которой закреплены поперечные лопатки. Лента оперта на три горизонтальных вала, нижние из которых выполнены, как натяжные и лежат в одной горизонтальной плоскости, а верхний снабжен приводом вращения; при этом на поверхности камеры флотомашины установлены горизонтальные направляющие с возможностью опирания на них лопаток при их перемещении к пеносборному желобу. Устройство обеспечивает стабилизацию потока флотируемой среды, повышение эффективности удаления флотоконцентрата с высокой полнотой и достаточно высокой скоростью его перемещения вдоль поверхности жидкости.
3. «Флотационная машина», патент на полезную модель № 176466 от 19.01.2018. Флотационная машина содержит флотационную камеру, снабженную механическим вспенивателем, пеносборным желобом и механическим пеногоном. На поверхности камеры флотомашины установлены горизонтальные направляющие с возможностью опирания на них лопаток при перемещении к пеносборному желобу. Нижняя часть флотационной камеры выполнена с проемами, открытыми к примыкающим к ней боковым карманам. Увеличенное количество боковых карманов (шпицкастенов) до трех позволяет, за счет увеличения протяженности пробега минерализованной пены, при ее съеме в камере под действием силы тяжести эффективно отсепарировать несфлотировавшие частицы (хвосты) и вернуть их через сквозные окна боковых карманов обратно в импеллерный блок. Техническим результатом, является повышение чистоты флотоконцентрата, получаемого при пенной флотации золошлаковых отходов предприятий тепловой энергетики.
4. База данных «Гранулометрические и физико-химические свойства золошлаковых отходов тепловой энергетики Приморского края РФ», свидетельство об официальной регистрации № 2018620806 от РФ 05.06.2018 г. В базе данных обобщен и систематизирован обширный фактический материал, посвященный гранулометрическим показателям и физико-химическим свойствам золошлаковых отходов тепловой энергетики Приморского края России (на примере ТЭЦ-2, г. Владивостока). В табличной форме представлены данные по гранулометрическому составу; по полуколичественному анализу относительно 15 химических элементов; по содержанию углерода и железа (в пересчете на Fe2O3); по классам крупности отходов; по содержанию микросфер по классам крупности отходов и результатов исследований их гравитационного обогащения. База данных может применяться в качестве справочно-поискового аппарата для специалистов предприятий и организаций, занимающихся переработкой отходов тепловой энергетики в научно-исследовательских и коммерческих целях.
Преимущества перед известными аналогами
- усовершенствование конструкции устройств с одновременным улучшенным эффектом по удалению из золошлаковой пульпы нежелательных элементов (несгоревшего угля);
- увеличение концентрации микроразмерных частиц золота и металлов платиновой группы в очищенном алюмосиликатном остатке при комплексной переработке золошлаковых отходов предприятий тепловой энергетики.
Область(и) применения
Обогащение полезных ископаемых.
Правовая защита
- патент на изобретение «Концентратор тяжелых минералов из сыпучего материала» № 2649614, зарегистрирован в Государственном реестре изобретений РФ 04.04.2018
- патент на полезную модель «Пеногон» № 176210, зарегистрирован в Государственном реестре полезных моделей РФ 12.01.2018 г.
- патент на полезную модель «Флотационная машина» № 176466, зарегистрирован в Государственном реестре полезных моделей РФ 19.01.2018 г.
- свидетельство об официальной регистрации базы данных «Гранулометрические и физико-химические свойства золошлаковых отходов тепловой энергетики Приморского края РФ» № 2018620806, зарегистрирована в Государственном реестре баз данных РФ 05.06.2018 г.
Стадия готовности к практическому использованию
Стадия НИОКР; разработана эскизная документация.
Авторы
Таскин А.В., Алексейко Л.Н., Иванников С.И., Юдаков А.А., Елкин О.И., Данилов О.С., Ёлкин О.И.