СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ ПЛАВКИ КВАРЦЕВОЙ МАЛОСУЛЬФИДНОЙ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩЕЙ РУДЫ В ПЕЧИ ВАНЮКОВА Российский патент 2021 года по МПК C22B5/00 

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к способам переработки кварцевой малосульфидной золотосодержащей руды в печи Ванюкова, например, кварцевой руды с низким содержанием сульфида железа и сульфидов цветных металлов, в процессе плавки в расплаве.

Известен способ извлечения благородных металлов из гравитационных силикатных концентратов, содержащих золото и серебро (патент RU № 2221062, С22В 11/02 с приоритетом от 08.04.2002), позволяющий перерабатывать дисперсные гравитационные и флотационные концентраты с высоким извлечением меди, золота и серебра в штейн с одновременным образованием силикатного шлака. Недостатком данного способа является получение золота в штейне с необходимостью последующим его конвертированием, производством черновой меди, анодной меди, электролизом анодной меди и получение шлама, содержащего золото с его последующим обогащением и плавкой.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату является способ Известен способ обработки силикатной руды, содержащей золото и серебро (патент JP № 62182229А, Sumitomo Metal Mining Co Ltd., опубликованный 10.08.1987), по которому к силикатной руде, содержащей золото и серебро, добавляют в качестве флюса не менее одного такого соединения, как оксид кальция, оксид железа и содержащие эти оксиды материалы, в количестве, обеспечивающем основность шлака при последующем плавлении 0,45-0,70, одновременно с флюсом к руде добавляют медесодержащий материал типа черновой меди или твердого штейна, затем руду с добавками флюса и медесодержащего материала плавят, в результате чего не менее 98% серебра и золота переходят в расплавленную медь или штейн, которые отделяют от шлака.

Недостатком данного способа является необходимость последующей переработки меди или штейна с выделением золота и серебра в шлам, и его плавка на сплав Доре.

Цель изобретения повышение извлечения драгоценных и платиновых металлов.

Сущность способа плавки заключается в плавки КВАРЦЕВОЙ МАЛОСУЛЬФИДНОЙ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩЕЙ РУДЫ в печи Ванюкова на сплав Доре и отвальный шлак без использования извлекающей (колектирующей) фазы. В печи производят плавку КВАРЦЕВОЙ МАЛОСУЛЬФИДНОЙ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩЕЙ РУДЫ с использованием природного газа и кислородосодержащего дутья, обеспечивая получение сплава Доре и шлака содержание драгоценных металлов который соответствует отвальному. Задачей изобретения является создание непрерывного высокопроизводительного способа переработки КВАРЦЕВОЙ МАЛОСУЛЬФИДНОЙ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩЕЙ РУДЫ, содержащей золото, с получением сплава Доре без использования коллектора (извлекающей фазы). Техническим результатом способа является получение сплава Доре в одну стадию.

Задача изобретения достигается тем, что способ непрерывной плавки кварцевой малосульфидной золотосодержащей руды в печи Ванюкова, включает загрузку шихты на барбатируемый продуктами сгорания природного газа в избытке кислородовоздушной смеси, расплав, окисление сульфидов, растворение окислов с образованием расплава шлака, отделение золотого сплава от шлака на подину печи и периодический его выпуск через шпур, а также непрерывную выдачу шлака в накопитель, отвод отходящих газов, при этом плавку ведут без образования коллектирующей фазы при температуре 1300-1600°С, поддерживающей расплав в жидком состоянии и вязкости расплава в интервале указанных температур не более 3 Па⋅с, с выделением сплава золота в самостоятельную фазу, собирающуюся на подине печи, и периодическим выпуском сплава Доре через шпур.

В предпочтительном варианте крупность загружаемой руды не должна превышать 40 мм. Предпочтительно также, когда (для снижения вязкости и температуры плавления) в руду вводят добавку в качестве флюса, по крайней мере, одного из соединений, таких как оксид кальция, оксид железа и содержащие эти оксиды материалы.

В способе переработки КВАРЦЕВОЙ МАЛОСУЛЬФИДНОЙ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩЕЙ РУДЫ в печи Ванюкова, получаем сплав Доре и отвальный шлак, согласно изобретению в печи получают сплав Доре (на подине печи), а шлак продувают продуктами сжигания природного газа с содержанием кислорода не менее 65%, при коэффициенте расхода кислорода α=1,1 при температуре 1300-1600°С.

В печи Ванюкова происходит плавка КВАРЦЕВОЙ МАЛОСУЛЬФИДНОЙ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩЕЙ РУДЫ с выделение сплава Доре и отделением его от шлака, за счет интенсивного перемешивания капли сплава укрупняются и за счет большой разности в плотности отделяются и оседают на подине печи. Обеднение шлака происходит, так же, за счет непрерывной промывки свежими порциями металла при его непрерывном поступлении с КВАРЦЕВОЙ МАЛОСУЛЬФИДНОЙ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩЕЙ РУДОЙ через загрузочное устройство.

Целью изобретения является получение сплава Доре в одну стадию без использования извлекающей фазы. В расплав подают шихту, состоящую из кварцевой малосульфидной золотосодержащей руды крупностью до 40 мм, а расплав надфурменной зоны барбатируют продуктами сгорания природного газа в кислородосодержащем газе с содержанием кислорода от 65 об. % и до 95 об. % и его расходе в дутье 40-200 нм³/ч на 1 м³ расплава надфурменной зоны и плавку ведут при удельном расходе шихты от 1 до 7 т/ч на 1 м² площади печи в области фурм.

Пример 1. В печь Ванюкова в области фурм загружали шихту. Продувка осуществлялась техническим кислородом и воздухом с обогащением 85,0%. Разделение сплава и шлака происходило в под фурменной зоне. Шлак через сифон непрерывно перетекает в накопитель. Состав шихты: 32,4% SiO 3,8%, Аl₂O₃; 5,98% СаО, 26,6% Fe_o6щ; 1,3% K₂O; 1,62% Na₂O; 0,17% MgO; 0,0063% S; 0,001% As; 0,002% Sb; 0,64% Cu; 3,18% Mn; 24,3 прочих; 3,88 г/т Au; 2,02 г/т Ag подвергают плавке с получение сплава Доре состава 65,76% золота и 34,24% серебра и шлак содержащий 0,076 г/т золота и 0,04 г/т серебра, а также 37,81% SiO₂, 4,43% А1₂O₃; 6,96% СаО, 31,04% Fe_o6щ, 1,52% K₂O; 1,89% Na₂O; 0,2% MgO; 0,001% Sb; 0,75% Сu; 3,71% Mn; 11,67% прочих. Образованный шлак непрерывно выводится из печи через сифон в накопитель.

При необходимости, состав руды может корректироваться флюсом (может выступать известняк, окисленное железо-руда, известь и другие руды и минералы, содержащие окислы или карбонаты кальция и окислы железа) или включающий добавку в качестве флюса по крайней мере одного из соединений, таких, как оксид кальция, оксид железа и содержащие эти оксиды материалов для получения жидкотекучего шлака в пределах температур 1300-1600°С и вязкости не более 3 Па⋅с.

Перерабатываемую шихту крупностью 40 мм и менее загружают через сводовые загрузочные устройства на барбатируемый, продуктами сгорания природного газа в избытке кислорода воздушной смеси, расплава, со степенью обогащения не менее 85 об. %, и его расходе в дутье 600-1400 нм³/ч на 1 м² расплава надфурменной зоны и плавку ведут при удельном расходе шихты от 1 до 7 т/ч на 1 м² площади печи в области фурм. Плавку ведут при температуре 1300-1600°С поддерживающей расплав в жидкотекучем состоянии и вязкости расплава в интервале указанных температур не более 3 Па⋅с.

Пример 2. В печь Ванюкова загружают шихту состава 54,4% SiO₂, 7,85%, Аl₂O₃; 15,00% СаО, 26,6% Fe_o6щ; 3% K₂O; 1,62% Na₂O; 0,09% MgO; 0,0005% S; 0,001% As; 0,001% Sb; 0,64% Cu; 1,59% Mn; 2,93 прочих; 11,61 г/т Au; 2,51 г/т Ag подвергают плавке с получением сплава Доре состава 82,24% золота и 17,76% серебра и шлак содержащий 0,23 г/т золота и 0,05 г/т серебра, а также 53,99% SiO₂, 8,09% Аl₂O₃; 15,46% СаО, 13,7% Fе_общ, 3,1% K₂O; 0,58% Na₂O; 0,09% MgO; 0,000% Sb; 0,33% Сu; 1,64% Mn; 3,02% прочих. Образованный шлак непрерывно выводится из печи, через сифон в накопитель.

Перерабатываемую шихту крупностью 40 мм и менее загружают через сводовые загрузочные устройства на барбатируемый продуктами сгорания природного газа в кислорода воздушной смеси расплава со степенью обогащения 85 об. %, и его расходе в дутье 600-1400 нм³/ч на 1 м² расплава надфурменной зоны и плавку ведут при удельном расходе шихты от 1 до 7 т/ч на 1 м² площади печи в области фурм. Плавку ведут при температуре 1300-1600°С, поддерживающей расплав в жидкотекучем состоянии и вязкости расплава в интервале указанных температур не более 3 Па⋅с.

Пример 3. В печь Ванюкова загружают шихту состава; 72,4% SiO₂; 11,9% Аl₂O₃; 3,4% СаО, 5,53% щелочных металлов K₂O+Na₂O; 6,77 прочих; 19,35 г/т Аu; 2,99 г/т Ag, и флюс состава 32,4% SiO₂, 3,8%, Аl₂O₃; 5,98% СаО, 26,6% Fe_o6щ; 1,3% K₂O; 1,62% Na₂O; 0,17% MgO; 0,0063% S; 0,001% As; 0,002% Sb; 0,64% Cu; 3,18% Mn; 24,3 прочих; 3,88 г/т Au; 2,02 г/т Ag подвергают плавке в соотношении 60/30% с получение сплава Доре состава 83,50% золота и 16,50% серебра и шлак содержащий 0,26 г/т золота и 0,052 г/т серебра, а также 56,4% SiO₂, 8,66% Аl₂О₃; 12,68% СаО, 10,64% Fe_o6щ, 3,0% K₂O; 0,96% Na₂O; 0,09% MgO; 7,59% прочих. Образованный шлак непрерывно выводится из печи, через сифон в накопитель.

Пример 4. При расходе кислорода 1400 нм³/ч на 1 м² расплава надфурменной зоны и загрузке шихты 1 т/ч на 1 м² площади печи в области фурм получить температуру расплава выше 1600°С и вязкость менее 1 Па⋅с не представляется возможным.

Пример 5. При расходе менее 600 нм³/ч на 1 м² расплава надфурменной зоны и загрузке шихты 1 т/ч на 1 м площади печи в области фурм получить температуру расплава выше 1300°С и вязкость менее 3 Па⋅с не представляется возможным.

Пример 6. При вязкости расплава более 3 Па⋅с увеличиваются потери золота со шлаком.

Пример 7. При обогащении менее 65 об. % и загрузке шихты 1 т/ч на 1 м² площади печи в области фурм температура снижается менее 1300°С, а вязкость увеличивается более 3 Па⋅с, что приводит к увеличению потерь золота со шлаком.

Изобретение относится к cпособу непрерывной плавки кварцевой малосульфидной золотосодержащей руды в печи Ванюкова. Способ включает загрузку шихты на барбатируемый продуктами сгорания природного газа в избытке кислородовоздушной смеси расплав, окисление сульфидов, растворение окислов с образованием расплава шлака, отделением золотого сплава от шлака на подину печи, и периодическим его выпуском через шпур, а также непрерывной выдачи шлака в накопитель, отводом отходящих газов, при этом плавку ведут без образования коллектирующей фазы при температуре 1300-1600°С, поддерживающей расплав в жидком состоянии и вязкости расплава в интервале указанных температур не более 3 Па⋅с, с выделением сплава золота в самостоятельную фазу, собирающуюся на подине печи, и периодическим выпуском сплава Доре через шпур. Обеспечивается получение сплава Доре в одну стадию. 2 з.п. ф-лы.

1. Способ непрерывной плавки кварцевой малосульфидной золотосодержащей руды в печи Ванюкова, включающий загрузку шихты на барбатируемый продуктами сгорания природного газа в избытке кислородовоздушной смеси расплав, окисление сульфидов, растворение окислов с образованием расплава шлака, отделением золотого сплава от шлака на подину печи, и периодическим его выпуском через шпур, а также непрерывной выдачи шлака в накопитель, отводом отходящих газов, отличающийся тем, что плавку ведут без образования коллектирующей фазы при температуре 1300-1600°С, поддерживающей расплав в жидком состоянии и вязкости расплава в интервале указанных температур не более 3 Па⋅с, с выделением золотого сплава в самостоятельную фазу, собирающуюся на подине печи, и периодическим выпуском сплава Доре через шпур.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для увеличения извлечения сплава Доре и снижения затрат на дробление и измельчение крупность загружаемой руды не должна превышать 40 мм.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при необходимости получения жидкотекучего шлака с вязкостью не более 3 Па⋅с к руде вводят добавку в качестве флюса, по крайней мере, одного из соединений, таких как оксид кальция, оксид железа и содержащие эти оксиды материалы.