Установка, перерабатывающая вулканический фумарольный газ, выделяющая редкометалльные концентраты Российский патент 2021 года по МПК C22B61/00 F27D17/00 C22B11/12 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к технологии сбора фумарольных вулканических газов (далее - Газ) для получения концентрата, содержащего рений, индий, германий, золото, серебро и другие благородные металлы, включая элементы платиновой группы, путем его транспорта через электростатическую камеру, соединенную газоходом с циклонным фильтром, который имеет в наружной части неотъемлемо интегрированную с ним индукционную катушку, с выходами, соединенными с охлаждающей камерой, которая, в свою очередь, состыкована газоходом с полым форсуночным скруббером, имеющим вытяжной вентилятор.

Изобретение может быть использовано для получения концентрата, включающего в себя высокие содержания Re, In, Ge, Pt, Pd, Rb, Au, Ag, с целью последующего выделения из него рения и других редких и благородных металлов.

Уровень техники

В патенте RU 2299255 описано устройство для извлечения рения и сопутствующих металлов из фумарол и вулканов, однако данное устройство не позволяет выделить и осадить целевые элементы, содержащиеся в фумарольном газе, поскольку сорбирующие вещества не улавливают редкие металлы в тех концентрациях, которые приведены в заявляемом изобретении. Помимо этого оно требует постоянную замену сорбирующего вещества-цеолита, или минеральной ваты, или стеклоткани, или углеткани, что является экономически нецелесообразным в условиях удаленных от нормальной логистической инфраструктуры, таких как вулкан Кудрявый.

Недостатками этого устройства являются:

- недолговечность конструкционных элементов, поскольку известно, что в вулканическом газе содержатся кислоты в виде паров и аэрозолей [1] такие как HCl, HF, которые быстро корродируют нержавеющую сталь [2],

- загрязнение получаемого концентрата такими элементами как Fe, Ni, Cr, W, V, содержащимися в нержавеющей стали, корродирующей под воздействием кислой среды Газа [3] в процессе его транспорта через составные части устройства.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является патент RU 2222626 «Способ извлечения рения и других элементов», в котором в установке, выполненной из коррозионностойких элементов, применяется специальное охлаждение газа водяным паром до температур 300-400°С, после чего используется электрофильтр, в котором заданная температура поддерживается с помощью испарения воды.

Недостатком этого способа является примененный режим избыточного охлаждения вулканического газа до температур 300-400°С. Практически определена [4] прямая пропорция зависимости роста концентрации In, Ge, Au, Cu, Re, Ag, W, Mo в Газе с ростом его температуры. Максимальные концентрации искомых металлов определяются в диапазоне температур от 700 до 950°С, а в диапазоне 300-400°С, их содержание меньше на 2 порядка, поэтому качество переработки вулканического газа этим способом значительно ниже, чем в заявленном изобретении. Также известно [5], что коррозионностойкие металлические элементы в условиях высокотемпературных воздействий фумарольным газом разрушаются и загрязняют получаемый концентрат. Причем введение воды в газоход с целью регулировки температуры отрицательно сказывается на состоянии технологических участков, поскольку вода, соединяясь с примесями газа, такими как H₂S, SO₂, HCl, HF, F₂, S₂, образует кислотные растворы, разъедающие эти участки, тем самым ускоряя разрушение установки, что делает этот способ также экономически нецелесообразным.

Прототипом газосборника в заявляемом изобретении может быть устройство, описанное в патенте на изобретение RU 2383400 «Вытяжной зонт», которое применяется в качестве вентиляционного оборудования и может быть использовано для улавливания загрязненных конвективных потоков от технологического оборудования, недостатками которого являются:

- наличие внутри корпуса в сужающейся части малогабаритных вентиляторов, которые разрушатся и/или выйдут из строя под воздействием высокотемпературных фумарольных газов,

- наличие цельного корпуса, предусматривающего стационарность и необслуживаемость при использовании его в фумарольных условиях, представляется недопустимым, поскольку в экстремальных условиях, определяемых температурными, химическими, ветровыми факторами, условие оперативной взаимозаменяемости вышедших из строя элементов установки приобретает приоритетное значение.

Сущность изобретения

Изобретение относится к технологии сбора фумарольных вулканических газов (Далее - Газ) для получения концентрата, содержащего рений, индий, германий, золото, серебро и другие благородные металлы, включая элементы платиновой группы, путем его транспорта через электростатическую камеру, соединенную газоходом с циклонным фильтром, который имеет в наружной части неотъемлемо интегрированную с ним индукционную катушку, с выходами, соединенными с охлаждающей камерой, которая в свою очередь состыкована газоходом с полым форсуночным скруббером, имеющим вытяжной вентилятор.

Настоящее изобретение предназначено для переработки вулканического фумарольного газа, в частности, для высокотемпературных фумарольных газов вулкана Кудрявый, расположенного на острове Итуруп Курильской островодужной дуги, активность которого представлена высокотемпературной фумарольной деятельностью. Фумарольная деятельность - это процесс выхода на дневную поверхность отделившегося газового флюида от магматического источника сквозь ослабленные участки земной коры. Температуры фумарольных газов выходящих на дневную поверхность достигают значений 950°С [1,4,].

Состав выходящих газов разнообразен: H₂O, СО₂, H₂S, SO₂, HCl, СО, CH₄, Н₂, О₂, Ar, F₂, S₂ [1]. Так же, установлено что газовые флюиды, выходящие на поверхность вулкана, содержат в себе редкометалльные соединения [1,6], которые могут быть или сульфидными, или оксидными [5].

Установка, перерабатывающая вулканический фумарольный газ, выделяющая концентраты, имеющие высокие содержания редких металлов, состоит минимум из 9 частей:

1. Газосборник, который может быть выполнен в 3 вариантах:

Газосборник, представляющий собой четырехстороннюю полую пирамиду (фиг.1, элемент 1) с усеченной вершиной, выполненную из четырех одинаковых блоков в форме треугольников с усеченной вершиной (фиг. 1, элемент 2), по бокам которых расположены чередующиеся шип-пазы - (фиг. 1, элемент 3). В усеченной вершине пирамиды и ее основании имеются отверстия (фиг. 1, элемент 4), предназначенные для скопления и выхода Газа.

Соединение шип-паз обеспечивает быструю сборку и взаимозаменяемость блоков.

Газосборник, представляющий собой короб (фиг. 2, элемент 5), боковые его части могут быть выполнены из огнеупорных кирпичей (фиг. 2, элемент 6), которые закрываются сверху двумя плитами (фиг. 2, элемент 7), имеющими в боковых частях сквозные полукруглые вырезы, которые при соединении образуют круглое сквозное отверстие (фиг. 2, элемент 8), предназначенное для выхода скопившегося внутри газосборника Газа. Прямоугольная форма и кирпичная кладка обеспечивают надежность его конструкции (фиг. 3, 4).

Газосборник, представляющий собой бункер (фиг. 5, элемент 9), боковые стороны которого имеют соединение шип-паз (фиг. 5, элемент 10) и накрыты сверху двумя плитами (фиг. 5 элемент 11), имеющими в боковых частях сквозные полукруглые вырезы, которые при соединении образуют круглое сквозное (фиг. 5, элемент 12) отверстие, предназначенное для выхода скопившегося внутри газосборника Газа. Соединение шип-паз между блоками обеспечивает быструю сборку и взаимозаменяемость блоков.

Газосборник по типу или пирамиды, или короба, или бункера может состоять из таких огнеупорных материалов как шамот марки НВО+, WKS, HKE Wolfshoher или марок ШАК, ША, ШБ, ШУС, ПБ, ПВ, соответствующих установленным стандартам [7,8,] (Далее в тексте - Огнеупорный материал).

Смесь, применяемая для итоговой склейки деталей, может состоять из пропорций компонентов МШ-39 соответствующего установленному стандарту [9] 75-85% и 25%-15% SRB710, бренда Kerneos (Далее в тексте - Раствор) с разведением их в воде до получения однородной полужидкой массы. Раствор может наноситься поверх любых соединений, присутствующих в 3 типах описанных газосборников, обеспечивая герметичные соединения узлов газосборников, даже если любой из них нагрелся до высоких температур под воздействием горячего Газа, но так же при необходимости замены какого-либо элемента газосборника, достаточно подвергнуть ту часть динамическому воздействию, например, короткими рычажными поднятиями и опусканиями, используя металлический лом, тем самым обеспечивается частичное разрушение застывшего Раствора между узлами заменяемой и основной частью газосборника, после чего производится замена блока на аналогичный с повторным нанесением Раствора в узлы соединений блоков.

2. Газоход, который может быть выполнен в 3 вариантах:

Газоход, выполненный из труб, либо центровых труб, либо пролетных (фиг. 6, элемент 13), соответствующих установленным стандартам [10] (далее - Трубы), которые склеены между собой Раствором. Склеенные Трубы уложены на раме, выполненной из прочного толстостенного металла (фиг. 6. элемент 14), служащей каркасом. Поворотные части газохода могут выполняться или звездочкой с пазом (фиг. 7, элемент 15), которая дополнительно является узлом соединения между газосборником любого из описанного типа с газоходом, или скошенной пролетной сифонной трубой, или пролетной сифонной трубой с боковыми отверстиями, или угловой сифонной трубой с приклеиванием Раствором к газоходу (фиг. 7). Газоход предназначен для транспорта Газа.

Газоход выполнен из кварцевых трубок (фиг. 8, элемент 16), которые могут быть соединены между собой другой кварцевой трубой большего диаметра (фиг. 8, элемент 17), причем стыковые щели забиваются либо базальтовой ватой, либо кремнеземной ватой, либо асбестовой нитью, либо кварцевым скотчем.

3. Электростатическая камера выполняется из Огнеупорного материала в виде полого параллелепипеда (фиг. 9 элемент 18), имеющего в верхней части отверстия, предназначенные для ввода медных стержней, расположенных внутри электростатической камеры, два проема для соединения с буртиками газохода (фиг. 9 элемент 19), предназначенного для транспорта Газа. Электростатическая камера включает в себя попарно расставленные медные стержни (фиг. 9 элемент 20), состоящие или из анодной, или из литой меди, соответствующих установленному стандарту [11] (далее в тексте - Медь/Медные), причем верхние части стержней расположены в керамических диэлектрических изоляторах (фиг. 9, элемент 21), и попарно соединены между собой проводниками (фиг. 9, элемент 22) с дальнейшим выводом их к источнику высокого напряжения 20-150 кВт (фиг. 9 элемент 23). Корпус электростатической камеры предназначен для пропускания сквозь себя Газа, основные элементы которого будут осаждаться под воздействием коронного электрического разряда между Медными стержнями, возникающего благодаря источнику высокого напряжения за счет ионизации химических элементов в Газе, а так же благодаря процессам химических газотранспортных реакций [12].

4. Циклон (фиг. 10, элемент 24), корпус которого состоит из Огнеупорного материала, как конусная нижняя часть, так и цилиндрическая верхняя. Входной патрубок циклона (фиг. 10, элемент 25) в верхней цилиндрической части циклона представляет собой пазовое углубление в корпусе циклона, предназначенное для состыковки с ответными буртиками газохода, внутренняя выхлопная труба циклона (фиг. 10, элемент 26) выполнена из кварца, верхняя часть которой соединена с двойной угловой сифонной трубой (фиг. 10, элемент 27), предназначенной для дальнейшего соединения с газоходом. Выходной патрубок циклона (фиг. 10, элемент 28) представляет сквозное отверстие в нижней конусной части циклона, в нижней части которого имеется углубление аналогичное входному патрубку, для присоединения Трубы, соединяющей циклон и бункер.

5. Индукционная катушка (фиг. 10, элемент 29), установленная на внешней цилиндрической части Циклона, выполненная на теплоизолирующем и диэлектрическом материале, подключенная к источнику питания (фиг. 10, элемент 30) таким образом, чтобы направление магнитных силовых линий было направлено в нижнюю часть циклона, т.е. провод с положительным знаком (фиг. 10, элемент 31) подключается к нижней части индукционной катушки, провод с отрицательным знаком (фиг. 10 элемент 32) подключается к верхней части индукционной катушки.

6. Бункер (фиг. 10, элемент 33), представляющий камеру, выполненную из Огнеупорного материала, имеющий сквозное отверстие (фиг. 10,элемент 34), в наружной части которого расположен буртик для соединения с Трубой, в боковой верхней части бункера размещено ступенчатое ответвление (фиг. 10, элемент 35), ведущее к выходному сквозному отверстию (фиг. 10, элемент 36), имеющему паз для соединения с газоходом.

7. Охлаждающая камера (фиг. 11, элемент 37), выполненная из Огнеупорного материала, представляющая собой корпус в виде полого параллелепипеда, имеющая: сквозное отверстие с внутренним пазом (фиг. 11 элемент 38), предназначенным для соединения с буртиком газохода; четыре отверстия в верхней части корпуса для присоединения четырех патрубков (фиг. 11, элемент 39), подающих в полость охлаждающей камеры жидкий азот; отверстие в боковой части корпуса (фиг. 11, элемент 40) для соединения с пластиковым газоходом; шесть отверстий в верхней части охлаждающей камеры (фиг. 11, элемент 41), предназначенных для вывода цилиндрических Медных элементов, соединенных с Медными пластинами; круглое отверстие в нижней части охлаждающей камеры (фиг. 11, элемент 42). Также охлаждающая камера включает в себя Медные пластины (фиг. 11, элемент 43), расположенные плоскостями против направления движения газа, причем верхние части медных пластин соединены с цилиндрическими Медными стержнями, проходящими сквозь корпус и соединенными между собой через одну пластину, которые подключены к источнику высокого напряжения (фиг. 11, элемент 44) 20-150 кВт.

8. Осадительная камера (фиг. 11, элемент 45), выполненная из пластика, имеющая в верхней части цилиндрическое отверстие, предназначенное для соединения с пластиковой трубой (фиг. 11, элемент 46), идущей от охлаждающей камеры.

9. Полый форсуночный скруббер (фиг. 12, элемент 47), выполненный из пластика, включающий в себя: дырчатую пластину (фиг. 12, элемент 48), ороситель (фиг. 12, элемент 49), входной патрубок (фиг. 12, элемент 50), шламовый патрубок (фиг. 12, элемент 51), шламовый бункер (фиг. 12, элемент 52), газоотвод (фиг. 12 элемент 53), выполненный из пластика и вентилятор (фиг. 12, элемент 54). Распыляющей жидкостью в скруббере является вода. К подводящему патрубку присоединятся газоход, идущий от охлаждающей камеры.

В полости Газосборника (фиг. 13, элемент 1) Установки, размещенного на фумарольной площадке с температурой от 700 до 900°С, осуществляется сбор Газа, направление движения которого от Газосборника до выхода в окружающую среду обуславливается градиентом давления, создаваемым дебетом Газа, выходящим из фумарольного поля и вытяжной вентиляцией - (фиг. 13, элемент 54). Далее газ направляется через утепленный газоход (фиг. 13, элемент 13).Утепление выполняется базальтовыми или кремнеземными материалами с целью сохранения максимальной температуры Газа до входного отверстия (фиг. 13, элемент 19) в электростатическую камеру. Газ, попадающий в электростатическую камеру (фиг. 13, элемент 18), в которой расположены Медные стержни осаждается на них за счет химических газотранспортных реакций [12], также Медные стержни попарно подключены к источнику высокого напряжения, создающие электрическое поле между собой, которое ионизирует Газ, в результате чего происходит усиление осаждения на Медных стержнях элементов Газа. Материал, осевший на Медных стержнях является первым типом концентрата (Концентрат №1).

Далее Газ, имеющий температуру от 300 до 450°С, на следующем этапе прохождения через газоход, попадает в циклон (фиг. 13, элемент 24), выполненный из Огнеупорного материала, в котором под воздействием направленного магнитного поля, создаваемым индукционной катушкой (фиг. 13, элемент 29), осаждение ферромагнитных и парамагнитных элементов в газе усиливается, за счет увеличения их намагниченности под влиянием напряженности магнитного поля, создаваемой индукционной катушкой, последние под влиянием центробежной силы нисходящего потока Газа выпадают в бункер (фиг. 13, элемент 33). Материал, выпавший в бункер, является вторым типом концентрата (Концентрат №2).

Разделенные потоки Газа, выходящего из бункера, имеющего ступенчатый газоотвод, отделяющего газовый поток от осевшего Концентрата №2, и из выхлопной трубы циклона, соединяются в газоходе, который отводит объединенный поток, имеющий температуру 400-200°С градусов в охлаждающую камеру (фиг. 13, элемент 37). В охлаждающей камере имеются специальные отверстия, предназначенные для постоянной подачи жидкого азота или иного газа - криогена, в результате чего происходят фазовые переходы элементов в газе с газообразного состояния в твердые, которые ионизируются по воздействием электрического поля и оседают на медных пластинах, а более крупные фракции выпадают в осадительную камеру (фиг. 13, элемент 45). Материал, выпавший в осадительную камеру и осевший на медные пластины, является третьим типом концентрата (Концентрат №3). Остаточные части Газа с примесью азота или иного газа-криогена, имеющие температуры 10-50°С градусов проходят через пластиковый газоход (фиг. 13, элемент 53), присоединенный к пластиковому полому скрубберу, в котором в качестве распыляющей жидкости выступает вода. Конечная фильтрация остаточных элементов Газа происходит за счет их слипания с водой и осаждением в шламовый бункер. Азотные примеси и летучие компоненты такие как N₂, СО, О₂, Ar, СО₂ и т.д. выходят наружу. Материал, выпавший в шламовый бункер, является четвертым типом концентрата (далее в тексте Концентрат №4).

Особенностью данной установки является применение материалов, которые под воздействием кислотной среды вулканического газа не загрязняют и не выделяют элементов примесей в получаемые Концентраты №1, №2, №3, №4.

Осуществление способа проходило в условиях вулкана Кудрявый, расположенного на острове Итуруп Курильской островодужной дуги, активность которого представлена высокотемпературной фумарольной деятельностью. Фумарольная деятельность - это процесс выхода на дневную поверхность отделившегося газового флюида от магматического источника сквозь ослабленные участки земной коры. Газосборник был установлен на Молибденовом поле в наиболее высокотемпературной части имеющей температуру 891°С, как показано в Видеофрагменте 1, где видно, как раскаленный фумарольный газ выходит через центральное цилиндрическое отверстие, после чего был осуществлен монтаж остальных частей заявляемого изобретения.

По истечении двух недель штатной работы установки были изъяты Концентраты №1, №2, №3, №4 и переданы в сертифицированные лаборатории, в которых проводились анализы методом ICP-MS (Масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой). Результаты анализов приведены в таблице 1.

Анализируя таблицу 1, выделяются концентрации элементов, таких как Re, Au, Pd, Pt, Ge, In. B концентрате №1 выделяется высокая концентрация содержания Re -9844 г/т, а в Концентрате №2 значения содержания рения падают в 5 раз, это связано с тем, что максимальная сорбция рения из вулканического газа происходит, когда температуры газа принимают значения от 700 до 950°С, при наличии Медных элементов, используемых в качестве осадителя в процессах химических транспортных реакций Газа, причем на них осаждение редкометалльного концентрата усиливаются под воздействием ионизации элементов в Газе создаваемой источником высокого напряжения Аналогичная картина наблюдается по германию, индию, палладию и платине.

Технический результат

Техническим результатом применения настоящего изобретения является выделение из вулканического фумарольного газа Концентратов, содержащих в себе высокие содержания рения, золота, палладия, платины, германия и индия, для дальнейшей переработки и получения редкометального сырья.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - Газосборник, представляющий собой четырехстороннюю пирамиду - 1, имеющий: 2 - сторону в виде треугольника с усеченным верхним краем, 3 - шип-пазы, расположенные на боковых частях стороны пирамиды, 4 - отверстие в верхнем крае газосборника, предназначенное для выхода скопившегося фумарольного газа.

Фиг. 2 - Газосборник, представляющий собой короб - 5, выполненный из кирпичей - 6, имеющий две плиты, закрывающие внутреннюю часть короба и имеющие по бокам сквозные полукруглые вырезы, 8 - круглое сквозное отверстие, образованное при соединении двух плит,

Фиг. 3 - Фото двух газосборников, выполненных по типу короба, установленных на фумарольном поле.

Фиг. 4 - Ночное фото газосборника, выполненного по типу короба, где видно как раскаленный поток газа вырывается из круглого сквозного отверстия.

Фиг. 5 - Газосборник, представляющий собой бункер - 9, имеющий: соединение боковых сторон по типу шип-паз - 10, две плиты, закрывающие внутреннюю часть короба и имеющие по бокам сквозные полукруглые вырезы - 11, круглое сквозное отверстие, образованное при соединении двух плит.

Фиг. 6 - Газоход, выполненный из пролетных труб - 13, склеенных между собой Раствором, имеющий металлический каркас - 14.

Фиг. 7 - Пример поворотной части газохода, которая выполнена в виде звездочки с пазом - 15 и соединяется с газоходом - 13.

Фиг. 8 - Газоход, выполненный из кварцевых трубок - 16, которые соединяются кварцевой трубкой большего диаметра - 17.

Фиг. 9 - Электростатическая камера - 18, представленная в двух видах, имеющая два сквозных проема - 19, медные стержни - 20, диэлектрические изоляторы - 21, проводники попрано соединенные между медными стержнями - 22, источник высокого напряжения -23.

Фиг. 10 - Циклон - 24 с бункером - 33, представленный в двух видах, имеющий входной патрубок - 25, выхлопную кварцевую трубу - 27, выходной патрубок циклона, расположенный в нижней части - 28, индукционная катушка, установленная на внешней части циклона - 29, источник питания индукционной катушки - 30, провод с положительным знаком, подключенный к нижней части индукционной катушки - 31, провод с отрицательным знаком, подключенный к верхней части индукционной катушки - 32, сквозное отверстие - 34, ступенчатое ответвление в бункере - 35, выходное сквозное отверстие в бункере - 36.

Фиг. 11 - Охлаждающая камера - 37 с осадительной камерой - 45, представленные в трех видах, где охлаждающая камера имеет: сквозные отверстия во внешней части - 38, четыре отверстия для присоединения патрубков подающих жидкий азот - 39, отверстие в боковой части для соединения с пластиковым газоходом - 40, шесть сквозных отверстий для вывода цилиндрических медных элементов соединенными с медными пластинами - 41, круглое отверстие в нижней части - 42, медные пластины - 43, источник высокого напряжения - 44. Осадительная камера - 45, имеющая: цилиндрическое отверстие в верхней части - 46.

Фиг. 12 - Полый форсуночный скруббер - 47, представленный в двух видах, имеющий дырчатую пластину - 48, ороситель - 49, входной патрубок - 50, шламовый патрубок - 51, шламовый бункер - 52, газоотвод - 53, вентилятор - 54.

Фиг. 13 - Установка в сборном виде, включающая: Газосборник, представляющий собой четырехстороннюю пирамиду - 1, газоход - 13, электростатическую камеру - 13, циклон - 24, индукционную катушку - 29, бункер - 33, охлаждающая камера - 37, осадительная камера - 45, полый форсуночный скруббер - 47, вентилятор - 54.

Краткое описание видеофайлов: Видеофрагмент 1 - Газосборник, выполненный по типу короба, установленный на молибденовом фумарольном поле вулкана Кудрявый, с температурой фумарольного газа 891°С.

Используемая литература

1. Рудная минерализация высокотемпературных фумарол Вулкана Кудрявый (О. Итуруп, Курильские О-ва), 2009 г., Чаплыгин И.В.

2. Отчет о научно-исследовательской работе. Результат проведения испытаний установок по получению из фумарольных газов вулкана «Кудрявый» коллективного концентрата рения и сопутствующих элементов из фумарольных газов вулкана Кудрявый Этапы 3-4 2015 г. АО «ВНИИХТ».

3. Отчет о научно-исследовательской работе. Результат проведения испытаний установок по извлечению из фумарольных газов редкометалльного сырья с применением фильтров мокрой очистки 2017 г., Штейнберг М.Г.

4. Отчет о выполнении исследовательской работы: «Обработка, картографирование и интерпретация геохимических данных по Молибденовому фумарольному полю вулкана Кудрявый и участку Амеба» (о. Итуруп, Курильский район Сахалинской области) ООО «Теллур С-В» 2019 (Фонды ООО «ИВ»).

5. Отчет о научно-исследовательской работе. Выбор и обоснование оптимального способа получения коллективного концентрата из вулканических газов на месторождении рения и редких металлов «Вулкан Кудрявый» и исследование извлечения рения и редких металлов из полученного концентрата 2019 г. (промежуточный этап 4) Институт физической химии и электрохимии им. А.Н.Фрумкина РАН.

6. ОТЧЕТ о выполнении исследовательской работы: «Обработка, картографирование и интерпретация геохимических данных по Молибденовому фумарольному полю вулкана Кудрявый и участку Амеба» (о. Итуруп, Курильский район Сахалинской области)» ООО «Теллур С-В» 2019 (Фонды ООО «ИВ»).

7. ГОСТ 390-96 «Изделия огнеупорные шамотные и полукислые общего назначения и массового производства. Технические условия».

8. Гост 4689-94 «Изделия огнеупорные периклазовые. Технические условия».

9. ГОСТ 6137-2015 Мертели огнеупорные алюмосиликатные. Технические условия (с Поправкой).

10. ГОСТ 11586-2005 МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ ИЗДЕЛИЯ ОГНЕУПОРНЫЕ ДЛЯ СИФОННОЙ РАЗЛИВКИ СТАЛИ.

11. ГОСТ 859-2014 Медь. Марки.

12. Шефер Г. Химические транспортные реакции. - М.: Мир. 1964. 189 с.

Краткое описание видеофайлов:

1. Видеофрагмент 1 - Газосборник, установленный на молибденовом фумарольном поле вулкана Кудрявый.

Изобретение относится к установке для сбора фумарольных вулканических газов для получения объединенного концентрата, состоящего из концентратов N1, 2, 3, 4, содержащих редкие и благородные металлы. Установка содержит газосборник для сбора вулканического газа, электростатическую камеру, циклон с бункером, охлаждающую камеру, осадительную камеру и форсуночный скруббер с вытяжной вентиляцией. В верхней части электростатической камеры имеются отверстия для ввода внутрь камеры медных стержней для ионизации и осаждения содержащихся в вулканическом газе элементов в виде концентрата N1. Циклон с бункером состоит из конусной нижней части и цилиндрической верхней части и снабжен индукционной катушкой, установленной на внешней поверхности верхней части. Бункер расположен в нижней части циклона для осаждения в него под действием центробежной силы ферромагнитных и парамагнитных элементов вулканического газа в виде концентрата N2. Охлаждающая камера в виде полого параллелепипеда содержит цилиндрические медные элементы, медные пластины и патрубки. Цилиндрические медные элементы расположены в верхней части камеры, подключены к источнику высокого напряжения и соединены с медными пластинами, расположенными перпендикулярно потоку газа. В верхней части охлаждающей камеры расположены патрубки для подачи жидкого азота и конденсации вулканического газа в полость охлаждающей камеры. Медные пластины и осадительная камера выполнены для осаждения содержащихся в вулканическом газе элементов в виде концентрата N3. Полый форсуночный скруббер фильтрует остаточные элементы вулканического газа для их осаждения в шламовый бункер в виде концентрата N4. Установка позволяет выделить из вулканического фумарольного газа концентраты, содержащие высокие содержания рения, золота, палладия, платины, германия и индия, для дальнейшей переработки и получения редкометалльного сырья. 4 з.п. ф-лы, 1 табл., 13 ил.

1. Установка для переработки фумарольного вулканического газа с получением концентратов, содержащих редкие и благородные металлы, содержащая газосборник для сбора вулканического газа, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит электростатическую камеру, циклон с бункером, охлаждающую камеру, выполненные из огнеупорного материала, и осадительную камеру и форсуночный скруббер с вытяжной вентиляцией, выполненные из пластика, при этом газосборник, электростатическая камера, циклон с бункером, охлаждающая камера, осадительная камера и форсуночный скруббер с вытяжной вентиляцией соединены газоходами в единую последовательную цепь, причем электростатическая камера выполнена с возможностью инициирования химических газотранспортных реакций при прохождении через нее вулканического газа, в верхней части упомянутой камеры выполнены отверстия для ввода внутрь камеры медных стержней, попарно соединенных между собой проводниками, присоединенными к источнику высокого напряжения, при этом упомянутые медные стержни выполнены с возможностью ионизации содержащихся в вулканическом газе элементов для их осаждения на упомянутые медные стержни в виде содержащего редкие и благородные металлы концентрата N1, упомянутый циклон с бункером состоит из конусной нижней части и цилиндрической верхней части и снабжен индукционной катушкой, установленной на внешней поверхности верхней части, при этом бункер расположен в нижней части циклона и выполнен с возможностью осаждения в него под действием центробежной силы ферромагнитных и парамагнитных элементов вулканического газа в виде содержащего редкие и благородные металлы концентрата N2, охлаждающая камера выполнена в виде полого параллелепипеда и содержит цилиндрические медные элементы, медные пластины и патрубки, при этом упомянутые цилиндрические медные элементы расположены в верхней части камеры и подключены к упомянутому источнику высокого напряжения и соединены с упомянутыми медными пластинами, расположенными перпендикулярно потоку газа, а упомянутые патрубки расположены в верхней части охлаждающей камеры и выполнены с возможностью подачи жидкого азота для конденсации вулканического газа в полость охлаждающей камеры, упомянутая осадительная камера содержит цилиндрическое отверстие в верхней части для соединения с охлаждающей камерой, причем упомянутые медные пластины и осадительная камера выполнены с возможностью осаждения содержащихся в вулканическом газе элементов в виде содержащего редкие и благородные металлы концентрата N3, при этом форсуночный скруббер выполнен полым с возможностью фильтрации остаточных элементов вулканического газа для их осаждения в упомянутый шламовый бункер в виде содержащего редкие и благородные металлы концентрата N4.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что газосборник выполнен в виде пирамиды с усеченной вершиной, стороны которой соединены между собой по типу шип-паз.

3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что газосборник выполнен в виде короба, стороны которого изготовлены из огнеупорного кирпича и накрыты огнеупорными плитами с образованием при соединении сторон короба сквозного круглого отверстия, выполненного с возможностью отвода газа.

4. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что газосборник выполнен в виде бункера, стороны которого соединены между собой по типу шип-паз и накрыты плитами с образованием при соединении сторон бункера сквозного круглого отверстия, выполненного с возможностью отвода газа.

5. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что газоход выполнен из кварцевых труб.