×
18.05.2019
219.017.546c

СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ СВОБОДНОГО ЦИАНИДА ИЗ РАСТВОРОВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к способам регенерации свободного цианида в отработанных технологических растворах, содержащих цианиды и тяжелые металлы, и может найти применение на предприятиях цветной металлургии, золотодобывающей промышленности и на гальваническом производстве. Способ заключается в обработке отработанных технологических растворов минеральной кислотой в условиях, исключающих образование газообразной синильной кислоты, с последующим разделением образующихся фаз - раствора синильной кислоты и малорастворимых соединений простых цианидов металлов отстаиванием и/или фильтрацией, подщелачиванием осветленного раствора и повторным использованием полученного раствора свободного цианида. Регенерация свободного цианида происходит непосредственно в обрабатываемом растворе без перевода синильной кислоты в газовую фазу. Техническим результатом является многократное использование цианида и уменьшение его расхода, сокращение потребления свежей воды, упрощение технологической схемы, извлечение из растворов цветных металлов в виде компактного концентрата. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к способам регенерации свободного цианида в технологических растворах, содержащих цианиды и тяжелые металлы, и может найти применение на предприятиях цветной металлургии, золотодобывающей промышленности и на гальваническом производстве.

Известен способ извлечения цианидов из отвальных шламов посредством их подкисления до рН 4,5-8 газообразным СО2. При этом цианид улетучивается в виде HCN и поглощается в скрубберах, орошаемых NaOH, с получением раствора NaCN, который направляется в процесс извлечения благородных металлов [1].

Недостатком способа является перевод синильной кислоты в газовую фазу из раствора и поглощение ее в скрубберах NaOH, что усложняет технологическую схему и приводит к удорожанию процесса регенерации цианида.

Известен способ извлечения цианидов из отходов, образующихся при выщелачивании благородных металлов, посредством доведения величины рН пульпы кислотой до 4 и выдувки цианидов в отпарной колонне с помощью газа с последующей выгрузкой из колонны остающихся отходов и отводом газа, содержащего летучие цианиды (синильную кислоту), в абсорбционную колонну, орошаемую щелочным раствором для извлечения цианидов. Полученный раствор цианида направляется в процесс извлечения благородных металлов [2].

Недостатком способа является перевод синильной кислоты в газовую фазу из хвостов и поглощение ее в абсорбционной колонне щелочью, что усложняет технологическую схему и приводит к удорожанию процесса регенерации цианида.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ регенерации цианидов из отходов золотодобычи посредством их обработки концентрированной H2SO4. При этом происходит разогрев объема раствора в реакторе за счет экзотермальной энергии гидратации Н2SO4 и повышение давления. Выделяющаяся при этом газообразная синильная кислота (HCN) направляется на образование цианида щелочного металла, повторно используемого в процессе выщелачивания руд, концентратов и техногенных отходов. Циркуляция газа по системе обеспечивается за счет вакуумного насоса и избыточного давления в реакторе. Режим работы аппарата - периодический. Изобретение позволяет многократно использовать в процессе дорогостоящий цианид, а также извлекать остаточные содержания цветных металлов из растворов и пульп [3].

Недостатками способа являются образование газообразной синильной кислоты с ее транспортом в газовом потоке и последующим поглощением в барботере щелочью, разогрев растворов и повышенное давление в аппаратах, периодичность действия установки, что усложняет технологическую схему, конструкцию реакторов, обслуживание оборудования и приводит к удорожанию процесса регенерации цианида. Для разогрева раствора требуется большой расход концентрированной H2SO4.

Техническим результатом изобретения является устранение указанных недостатков путем обеспечения регенерации свободного цианида непосредственно в обрабатываемых технологических растворах без использования перевода синильной кислоты в газовую фазу.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе регенерации свободного цианида из растворов, включающем их обработку минеральной кислотой с образованием синильной кислоты, согласно изобретению раствор обрабатывают минеральной кислотой в реакторах, обеспечивающих изоляцию обрабатываемого раствора от контакта с атмосферой, отделяют образовавшийся осадок и осветляют раствор отстаиванием и/или фильтрованием, подщелачивают осветленный раствор, из которого извлекают свободный цианид из синильной кислоты, растворенной в этом растворе.

Сущность способа заключается в следующем: растворы, содержащие цианиды и тяжелые металлы, подвергают обработке минеральной кислотой до рН=6,0-1,5 в реакторе, обеспечивающем условия нахождения генерируемой HCN в растворе без ее перехода в газовую фазу. Степень подкисления (рН) зависит от состава технологического раствора. При этом происходит разложение металлоцианидных комплексов с образованием малорастворимых "простых" цианидов металлов и синильной кислоты (HCN), остающейся в растворе:

[Cu(CN)4]3-+3Н+=CuCN↓+3HCN

[Zn(CN)4]2-+2H+-=Zn(CN)2↓+2HCN

Затем полученную смесь раствора HCN и осадка подвергают отстаиванию и/или фильтрации. Отделенный осадок направляют на дальнейшую переработку с целью извлечения металлов или на складирование (захоронение). Осветленный раствор, содержащий растворенный цианистый водород, поступает в реактор, где происходит его подщелачивание до требуемой величины рН (10,5-11,0) щелочью. При этом из растворенного цианистого водорода генерируется свободный цианид:

HCN+OH-=CN-+H2O

Раствор свободного цианида после подщелачивания направляется на повторное использование.

Реакторы по обработке и осветлению раствора имеют конструкцию, обеспечивающую изоляцию растворов от контакта с атмосферой или другой газовой фазой и не позволяющую образовавшейся синильной кислоте переходить в газообразное состояние и выходить из аппарата в виде организованного или неорганизованного газового потока. Процесс регенерации свободного цианида осуществляют через получение синильной кислоты, находящейся в растворенном виде в обрабатываемом растворе. Процесс может работать непрерывно с автоматическим дозированием реагентов и получением стабильно качественных результатов. Невысокий расход кислоты позволяет избежать разогрева раствора и повышения давления в аппаратах.

Для подкисления в реакторе можно использовать любую кислоту, предпочтительнее серную из-за ее невысокой стоимости. Для подщелачивания можно использовать любую щелочь, предпочтительнее Са(ОН)2 из-за невысокой стоимости реагента.

Предлагаемый способ регенерации свободного цианида из растворов обладает рядом преимуществ: отсутствует выделение синильной кислоты в газовую фазу, что исключает применение газов для проведения ее отдувки из раствора и организации операции поглощения HCN (в скрубберах, абсорбционных колоннах и т.п.) с существенным упрощением технологической и аппаратурной схемы, реакторы просты по конструкции, т.к. не испытывают разогрева и находятся под атмосферным давлением, исключается образование сточных вод, подлежащих обезвреживанию, технология по предлагаемому способу может работать в непрерывном режиме. Комплекс указанных преимуществ позволяет многократно использовать цианид и уменьшить его расход, упростить технологическую схему процесса регенерации свободного цианида, исключить образование сточных вод, подлежащих обезвреживанию, снизить потребление свежей воды, извлечь из растворов цветные металлы в виде компактного концентрата.

Сопоставительный анализ заявляемого способа с прототипом показывает, что заявляемый способ регенерации свободного цианида из растворов отличается от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответсвии заявляемого технического решения критерию "новизна".

Сведений об известности отличительных признаков заявляемого технического решения в совокупностях признаков известных технических решений с достижением тех же результатов, как у заявляемого, не найдено. На основании этого сделан вывод о соответствии заявляемого технического решения условию "изобретательский уровень".

Предлагаемый способ поясняется чертежом, на котором изображена схема технологической установки.

Способ подтверждается следующими примерами:

Пример 1. В изолированный по газовой среде реактор для подкисления 1 подавали исходный технологический раствор следующего состава: рН - 10,5; CN-общий - 1663,6 мг/л; CN-свободный - 190,3 мг/л; Cu - 775,0 мг/л; Zn - 322,0 мг/л. Подкисление проводили раствором серной кислоты. Величину рН в реакторе поддерживали на уровне 4,0-3,5. Также контролировали изменение температуры раствора и давления в аппарате. Продолжительность кислотной обработки составляла 0,5 часа. Расход H2SO4 (100%) составил 3,34 кг/м3 исходного раствора (0,034 моль/л). Затем полученную смесь простых цианидов металлов направляли в изолированный по газовой среде аппарат (отстойник) 2. Продолжительность отстаивания осадка составляла 3 часа, осадок выгружался через нижний слив. Осветленный раствор из отстойника поступал в реактор для подщелачивания 3. Подщелачивание осветленного раствора проводили известковым молоком (Са(ОН)2). Продолжительность подщелачивания составляла 0,5 часа. Величину рН в реакторе поддерживали на уровне 11,0. Расход известкового молока (100% по СаО) составил 2,11 кг/м3 исходного раствора. После обработки полученный раствор имел следующий состав: рН - 11,0; CN-общий - 1120,6 мг/л; CN-свободный - 711,2 мг/л; Cu - 205,2 мг/л; Zn - 99,9 мг/л.

Проведенная обработка раствора серной кислотой и известковым молоком позволила повысить содержание в нем свободного цианида на 373,7%, извлечь 73,5% меди и 69,0% цинка.

При проведении эксперимента повышения температуры в реакторе 1 при точности измерения 0,2°С не зафиксировано, давление атмосферное. Теоретически, при полном отсутствии теплопотерь, максимально возможное повышение температуры обрабатываемого раствора при введении в него 3,34 кг/м3 концентрированной серной кислоты при тепловом эффекте реакции ее растворения в воде 253 кДж/моль [3], удельной теплоемкости воды 4,2 кДж/кг·°С составит максимум 2,05°С. На практике выделяющееся тепло расходуется на другие химические реакции и отводится за счет теплообмена реактора 1 с окружающей средой, что подтверждено проведенными замерами температуры раствора.

Пример 2. В изолированный по газовой среде реактор для подкисления 1 подавали исходный технологический раствор такого же состава, как в примере 1. Подкисление проводили раствором соляной кислоты. Величину рН в реакторе поддерживали на уровне 4,0-3,5. Также контролировали изменение температуры раствора и давления в аппарате. Продолжительность кислотной обработки составляла 0,5 часа. Расход HCl (35%) составил 7,01 кг/м3 исходного раствора (0,067 моль/л). Затем полученную смесь простых цианидов металлов направляли в изолированный по газовой среде отстойник 2. Продолжительность отстаивания осадка составляла 3,0 часа, образующийся осадок выгружался через нижний слив. Осветленный раствор из отстойника поступал в реактор для подщелачивания 3. Подщелачивание осветленного раствора проводили раствором NaOH. Продолжительность подщелачивания составляла 0,5 часа. Величину рН в реакторе поддерживали на уровне 11,0. Расход щелочи (100% по NaOH) составил 3,0 кг/м3 исходного раствора. После обработки полученный раствор имел следующий состав: рН - 11,0; CN-общего - 1178,0 мг/л; CN-свободного - 760,9 мг/л; Cu - 208,5 мг/л; Zn - 102,3 мг/л.

Проведенная обработка раствора соляной кислотой и NaOH позволила повысить содержание в нем свободного цианида на 399,8%, извлечь 73,1% меди и 68,2% цинка. Повышения температуры и давления в реакторе 1 не зафиксировано.

Предлагаемый способ регенерации свободного цианида из растворов позволяет значительно повысить содержание свободного цианида в технологическом растворе без применения газа для выдувки синильной кислоты и перевода HCN в газовую фазу. Извлечение свободного цианида происходит в непрерывном режиме из синильной кислоты, растворенной в обрабатываемом растворе, без подогрева и при атмосферном давлении.

Источники информации

1. Jennings M.A., Lear R.D. Способ удаления цианидов из хвостов. Processes for removing cyanide from mill tailings. Пат. 5169615 США, МПК5 С 22 B 11/08. N 605747; заявл. 30.10.90; опубл. 08.12.92; НПК 423/377.

2. Pfeffer Henry A., Wolfe Gary E. Извлечение цианидов из отходов производства благородных металлов. Recovery of cyanide from precious metal tailings. Пат. 5364605 США, МПК5 С 01 С 3/00. FMC Corp. N 710479; заявл. 5.6.91; опубл. 15.11.94; НПК 423/236.

3. Мамилов В.В., Новик-Качан В.П., Дорошенко А.И. Способ обезвреживания и регенерации цианидов при выщелачивании металлов из руд, концентратов и техногенных отходов. Пат. 2141538 Россия, МПК6 С 22 В 11/08. N 98116561/02; заявл. 4.9.98; опубл. 20.11.99, Бюл. N 32.

Способрегенерациисвободногоцианидаизрастворов,включающийихобработкуминеральнойкислотойсобразованиемсинильнойкислоты,отличающийсятем,чтообработкураствораминеральнойкислотойосуществляютсобеспечениемизоляцииобрабатываемогораствораотконтактасатмосферой,отделяютобразовавшийсяосадокиосветляютрастворотстаиваниеми/илифильтрованием,подщелачиваютосветленныйраствориизсинильнойкислоты,раствореннойвнем,извлекаютсвободныйцианид.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 24.
10.06.2013
№216.012.4734

Способ флотационного разделения углерода и сульфидов при обогащении углеродсодержащих сульфидных и смешанных руд

Изобретение касается обогащения полезных ископаемых и может быть использовано в схеме селективной флотации углеродсодержащих компонентов из сульфидных и смешанных руд. Способ включает сульфидную флотацию с собирателем, вспенивателем и регулятором среды с получением концентрата и хвостов и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483808
Дата охранного документа: 10.06.2013
20.07.2014
№216.012.dfbc

Способ извлечения серебра из щелочных цианистых растворов

Изобретение относится к области гидрометаллургии благородных металлов и может быть использовано для извлечения серебра из щелочных цианистых растворов цементацией. Способ извлечения серебра из цианистых растворов включает цементацию алюминием в виде стружки толщиной 0,1-2,0 мм. Цементацию...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523062
Дата охранного документа: 20.07.2014
27.07.2014
№216.012.e3a0

Валковый дезинтегратор - классификатор

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, в частности к установкам для дезинтеграции и классификации по крупности материала, и может быть использовано при обогащении руд и песков россыпных месторождений. Валковый дезинтегратор-классификатор включает две наклонные поверхности,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524062
Дата охранного документа: 27.07.2014
10.09.2014
№216.012.f40d

Способ переработки сульфидного сырья, содержащего драгоценные металлы

Изобретение относится к области гидрометаллургии драгоценных металлов. Способ переработки сульфидного сырья, содержащего драгоценные металлы, включает измельчение сырья до крупности не более 90 % класса минус 10 мкм, автоклавное окисление при подаче кислорода при температуре 100-110°C и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528300
Дата охранного документа: 10.09.2014
27.09.2014
№216.012.f819

Центробежно-сегрегационный концентратор

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к обогатительному оборудованию, и может быть использовано для обогащения руд и песков, содержащих мелкое золото, на обогатительных фабриках, драгах и промывочных приборах. Центробежно-сегрегационный концентратор...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529350
Дата охранного документа: 27.09.2014
10.04.2015
№216.013.3cd0

Способ переработки сырья, содержащего благородные металлы и сульфиды

Изобретение относится к области гидрометаллургии благородных металлов, в частности к переработке золотосульфидного сырья, не содержащего органического углеродистого вещества. Способ переработки сырья, содержащего благородные металлы и сульфиды, включает смешивание сырья с водой или раствором...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547056
Дата охранного документа: 10.04.2015
20.04.2015
№216.013.4227

Способ фильтрации материалов после сверхтонкого измельчения

Изобретение относится к области гидрометаллургии благородных металлов и может быть использовано для фильтрации пульпы на фильтр-прессах или вакуум-фильтрах. Предложен способ фильтрации цианистой пульпы, содержащей частицы флотоконцентрата упорной сульфидной золотосодержащей руды сверхтонкого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548433
Дата охранного документа: 20.04.2015
27.04.2015
№216.013.47bc

Способ флотации калийсодержащих слюд из хвостов гравитационного обогащения руд редких металлов

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано в технологии обогащения руд редких металлов. Способ флотации калийсодержащих слюд из хвостов гравитационного обогащения руд редких металлов включает обесшламливание исходной пульпы, кондиционирование с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549868
Дата охранного документа: 27.04.2015
27.05.2015
№216.013.4e00

Способ рентгенорадиометрической сепарации алмазосодержащих материалов

Использование: для сепарации алмазосодержащих материалов. Сущность изобретения заключается в том, что последовательно пропускают зерна материала перед источником первичного рентгеновского излучения, возбуждают в зерне материала вторичное рентгеновское излучение, регистрируют вторичное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002551486
Дата охранного документа: 27.05.2015
10.06.2015
№216.013.51fd

Способ извлечения благородных металлов из глинистых руд

Изобретение относится к области гидрометаллургии благородных металлов и может быть использовано, в частности, для извлечения благородных металлов при кучном выщелачивании золотосодержащих глинистых руд цианистыми растворами. Способ извлечения благородных металлов из глинистых руд включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002552510
Дата охранного документа: 10.06.2015
Показаны записи 1-10 из 13.
27.05.2014
№216.012.ca1d

Способ очистки цианидсодержащих пульп "активным" хлором

Изобретение может быть использовано на предприятиях цветной металлургии и золотодобывающей промышленности для очистки цианидсодержащих пульп и сточных вод, образующихся при переработке руд и концентратов и содержащих в твердой фазе минералы. Для осуществления способа цианидсодержащие пульпы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002517507
Дата охранного документа: 27.05.2014
13.01.2017
№217.015.7617

Способ кондиционирования цианидсодержащих продуктов перед флотационным извлечением цветных и благородных металлов

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, а более конкретно - к извлечению цветных и благородных металлов из хвостов планирования сульфидных руд и продуктов их обогащения. Способ кондиционирования цианидсодержащих продуктов перед флотационным извлечением цветных и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002598663
Дата охранного документа: 27.09.2016
25.08.2017
№217.015.b7f4

Способ комплексной очистки сточных вод от цианидов, тиоцианатов, мышьяка, сурьмы и тяжелых металлов

Изобретение может быть использовано на предприятиях цветной металлургии, в золотодобывающей промышленности и в гальваническом производстве для очистки сточных вод и пульп, содержащих цианиды, тиоцианаты, тяжелые металлы, мышьяк и сурьму. Способ включает обработку вод окислителем, выдержку без...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615023
Дата охранного документа: 03.04.2017
25.08.2017
№217.015.b84c

Способ наращивания узкопрофильной дамбы шламохранилища

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано при возведении гидроотвалов для складирования отходов. В способе наращивания узкопрофильной дамбы шламохранилища осуществляют прокладку нагнетательного 9 и распределительного 10 трубопроводов и заполняют шламохранилище...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615364
Дата охранного документа: 04.04.2017
04.04.2018
№218.016.2f1f

Штамм вируса гриппа а/япония/гк/6:2/2014 (h2n2) для получения инактивированных и живых гриппозных вакцин

Настоящее изобретение относится к вирусологии и медицине. Предложен штамм А/Япония/ГК/6:2/2014 RA-36 (H2N2), Influenzavirus А, подтип H2N2, полученный методом классической генетической реассортации штамма-донора A/HongKong/1/68/162/35(H3N2) и эпидемического вируса A/Japan/305/1957 (H2N2) и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002644670
Дата охранного документа: 13.02.2018
10.05.2018
№218.016.4e58

Способ регенерации свободного цианида из растворов с отделением образующегося осадка

Изобретение может быть использовано в цветной металлургии, золотодобывающей промышленности, гальваническом производстве. Способ регенерации свободного цианида из технологических растворов, содержащих цианиды и тяжелые металлы, включает реагентную обработку растворов в кислой среде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002650961
Дата охранного документа: 18.04.2018
10.05.2018
№218.016.4e93

Способ регенерации свободного цианида селективным окислением тиоцианатов

Изобретение может быть использовано в горнодобывающей отрасли, золотодобывающей промышленности и на предприятиях цветной металлургии для регенерации свободного цианида из вод и пульп, содержащих тиоцианаты, а также для их очистки от этих соединений. Способ включает окислительную обработку вод...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002650959
Дата охранного документа: 18.04.2018
29.05.2018
№218.016.54d5

Способ регенерации свободного цианида из вод, содержащих тиоцианаты и тяжелые металлы, селективным окислением

Изобретение относится к способам регенерации свободного цианида из вод, содержащих тиоцианаты, цианиды и тяжелые металлы. Способ регенерации свободного цианида из вод, содержащих тиоцианаты и тяжелые металлы, включает селективное окисление в кислых средах, улавливание синильной кислоты из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002654098
Дата охранного документа: 16.05.2018
19.08.2018
№218.016.7d2c

Штамм вируса гриппа a/shanghai/hk/6:2/2013 (h7n9) для получения инактивированных и живых гриппозных вакцин

Изобретение относится к области медицинской биотехнологии и касается штамма вируса гриппа. Представлен штамм вируса гриппа А/Shanghai/НК/6:2/2013 (H7N9), депонированный в Государственную коллекцию вирусов ФГБУ «ФНИЦЭМ им. Н.Ф. Гамалеи» Минздрава России под №2833. Штамм получен методом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002664460
Дата охранного документа: 17.08.2018
16.01.2019
№219.016.afb2

Способ очистки пульпы от токсичных примесей, таких как цианиды, тиоцианаты, тяжелые металлы, органические и неорганические соединения

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Удаление токсичных примесей из оборотных вод, образующихся при противоточной декантационной отмывке пульпы, проводят с использованием окислительно-восстановительных процессов. Декантационную отмывку пульпы проводят без добавления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002676979
Дата охранного документа: 14.01.2019
+ добавить свой РИД