RU2049132C1 - Method for processing germanium-containing material - Google Patents
Method for processing germanium-containing material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2049132C1 RU2049132C1 RU93040324/02A RU93040324A RU2049132C1 RU 2049132 C1 RU2049132 C1 RU 2049132C1 RU 93040324/02 A RU93040324/02 A RU 93040324/02A RU 93040324 A RU93040324 A RU 93040324A RU 2049132 C1 RU2049132 C1 RU 2049132C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cyclone
- melting
- sublimates
- germanium
- sulfur
- Prior art date
Links
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 40
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 39
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 20
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 41
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 41
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 21
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 19
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 8
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 11
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 claims description 6
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 claims description 6
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 21
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052976 metal sulfide Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 30
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 12
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 6
- 150000002291 germanium compounds Chemical class 0.000 description 6
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 4
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005486 sulfidation Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 2
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N germanium dioxide Chemical compound O=[Ge]=O YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 2
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021532 Calcite Inorganic materials 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910005793 GeO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000010883 coal ash Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N disulfur monoxide Inorganic materials O=S=S TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 229940119177 germanium dioxide Drugs 0.000 description 1
- 239000004579 marble Substances 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- YBVAXJOZZAJCLA-UHFFFAOYSA-N nitric acid nitrous acid Chemical class ON=O.O[N+]([O-])=O YBVAXJOZZAJCLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002826 nitrites Chemical class 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- -1 oxygen sulfide germanium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000003238 silicate melt Substances 0.000 description 1
- 238000005092 sublimation method Methods 0.000 description 1
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургии редких металлов, в частности к переработке германийсодержащего, преимущественно углеродистого сырья. The invention relates to the metallurgy of rare metals, in particular to the processing of germanium-containing, mainly carbon raw materials.
Известен способ переработки германийсодержащих низкосортных углеродсодержащих материалов путем их плавки в силикатном расплаве, барботируемом кислородсодержащим газом, которую осуществляют при использовании шихтовых добавок с получением шлака заданного состава, железного сплава и возгонов, богатых германием [1]
Однако, степень извлечения германия в возгоны при переработке углеродистой шихты в расплаве недостаточно высока, так как при плавке материалов в жидкой ванне температура расплава составляет 1500оС [2] что уменьшает переход летучих металлов в газовую фазу, кроме того, в данном процессе предъявляются жесткие требования по влажности шихты, а удельная производительность процесса недостаточно высока.A known method of processing germanium-containing low-grade carbon-containing materials by melting them in a silicate melt sparged with oxygen-containing gas, which is carried out using charge additives to obtain slag of a given composition, an iron alloy and sublimates rich in germanium [1]
However, the degree of germanium extraction into sublimates during processing carbonaceous charge in the melt is not sufficiently high, since the melting of the materials in the molten bath, the melt temperature is 1500 ° C [2], which reduces the transition of volatile metals in the gas phase, in addition, in the present process are strict requirements for the moisture content of the mixture, and the specific productivity of the process is not high enough.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ переработки германийсодержащего сырья, представляющего собой золу от сжигания энергетических углей, содержащую, SiO2 36; Fe2O3 8; Al2O3 19; CaO 23; MgO 3,4; Zn 1,5; Pb 0,1; SO3 7, а также 8% несгоревшего углерода, путем циклонной плавки (Кунаев А.М. и др. Циклонная плавка. Алма-Ата: Наука, 1974, с. 345-346). Согласно этому способу шихту, состоящую из золы с добавкой углерода в качестве восстановителя в количестве 8-24% плавят в циклонной камере с улавливанием германийсодержащих возгонов.Closest to the proposed technical essence and the achieved result is a method of processing germanium-containing raw materials, which is ash from the combustion of energy coal, containing SiO 2 36; Fe 2 O 3 8; Al 2 O 3 19; CaO 23; MgO 3.4; Zn 1.5; Pb 0.1; SO 3 7, as well as 8% unburned carbon, by cyclone smelting (Kunaev A.M. et al. Cyclone smelting. Alma-Ata: Nauka, 1974, p. 345-346). According to this method, a mixture consisting of ash with the addition of carbon as a reducing agent in an amount of 8-24% is melted in a cyclone chamber with trapping of germanium-containing sublimates.
Использование циклонной плавки с ее высоким температурным уровнем (1500-1700оС) и быстрым удалением продуктов плавки способствует лучшей возгонке германия, содержащегося в шихте.The use of cyclone smelting with its high temperature level (1500-1700 о С) and rapid removal of smelting products contributes to a better sublimation of germanium contained in the charge.
Кратность обогащения уловленных возгонов составляет в известном способе в среднем 31,5 по отношению к шихте или 26,1 по отношению к золе. The multiplicity of enrichment of captured sublimates is in the known method an average of 31.5 with respect to the charge or 26.1 with respect to ash.
Недостатком известного способа является невысокая степень извлечения германия, обусловленная неполным восстановлением и сульфидированием соединений германия в шихте, и составляющая 80-85% с учетом всех потерь (при этом потери металла со шлаком равны 8-19% согласно графику зависимости потерь металла со шлаком от содержания углерода в шихте). The disadvantage of this method is the low degree of extraction of germanium due to the incomplete reduction and sulfidation of germanium compounds in the charge, and constitutes 80-85%, taking into account all losses (in this case, the loss of metal with slag is 8-19% according to the graph of the loss of metal with slag on the content carbon in the charge).
В результате процессов, протекающих в циклонной камере, диоксид германия GeO2 (именно в этой простейшей форме германий в основном содержится в золе углей) восстанавливается до летучего монооксида германия GeO, однако количество восстановителя не способствует интенсификации процесса возгонки, а незначительное количество содержащейся в золе серы (SO3 7% в пересчете на шихту SO3 5,3-6,4%) не может служить интенсификации процесса сульфидирования для получения более летучих по сравнению с кислородными сульфидных соединений германия в виде GeS. Кроме того, при переработке указанной шихты не обеспечивается получение шлака заданного состава, что уменьшает степень извлечения германия в возгоны, а введение углеродистого восстановителя в шихту снижает технико-экономические показатели процесса.As a result of the processes occurring in the vortex chamber, germanium dioxide GeO 2 (namely in the simplest form, germanium is mainly contained in coal ash) is restored to volatile monoxide Germanium GeO, however reductant amount is not conducive to intensify the sublimation process, a small amount contained in the ash sulfur (SO 3 7% in terms of a mixture of SO 3 5.3-6.4%) can not serve as an intensification of the sulfidation process to obtain more volatile compared with oxygen sulfide germanium compounds in the form of GeS. In addition, the processing of this mixture does not provide slag of a given composition, which reduces the degree of extraction of germanium in sublimates, and the introduction of a carbonaceous reducing agent in the mixture reduces the technical and economic performance of the process.
Цель изобретения повышение степени извлечения германия в возгоны. The purpose of the invention is to increase the degree of extraction of germanium in sublimates.
Цель достигается тем, что в способе переработки германийсодержащего сырья, включающем циклонную плавку шихты в присутствии углеродсодержащего материала, согласно изобретению, в качестве углеродсодержащего материала используют уголь и углистую породу в виде алевролита и/или аргиллита, в шихту дополнительно вводят серосодержащие добавки и флюсы, причем в шихте поддерживают соотношение уголь углистая порода сумма серосодержащих добавок и флюсов, равным (17-77):(20-68):(3-15). The goal is achieved by the fact that in the method of processing germanium-containing raw materials, including cyclone smelting of the mixture in the presence of a carbon-containing material, according to the invention, coal and carbonaceous rock in the form of siltstone and / or mudstone are used as carbon-containing material, sulfur-containing additives and fluxes are additionally introduced into the mixture, in the charge, the ratio carbon to carbonaceous rock is supported by the sum of sulfur-containing additives and fluxes equal to (17-77) :( 20-68) :( 3-15).
При этом в качестве серосодержащих добавок используют кеки нейтрализации газов циклонной плавки и/или электроплавки возгонов циклонной плавки, и/или шлаки электроплавки возгонов циклонной плавки, и/или сульфидно-металлический сплав от электроплавки возгонов циклонной плавки, являющиеся отходами германиевого производства. At the same time, sulfur-containing additives are used for neutralizing cyclone gas and / or cyclone melting sublimation electric melts, and / or cyclone melting subliming electric melting slags, and / or a sulfide-metal alloy from cyclone melting sublimating electric melting, which are waste products from germanium production.
В качестве флюсов используют кеки нейтрализации газов циклонной плавки и/или электроплавки возгонов циклонной плавки, и/или соли нейтрализации газов циклонной плавки, являющиеся отходами германиевого производства, и/или карбонат кальция. Наличие в шихте германийсодержащего сырья в виде угля и углистой породы, в то же время содержащих углерод, в присутствии серосодержащих добавок и флюсов в предложенном соотношении компонентов позволяет получить в результате циклонной плавки этой шихты максимальное извлечение германия в возгоны. As fluxes, cakes for gas cyclone smelting and / or electric melting of cyclone smelting sublimates, and / or salts for gas neutralizing cyclone smelting, which are waste products of germanium production, and / or calcium carbonate are used. The presence in the charge of germanium-containing raw materials in the form of coal and carbonaceous rock, at the same time containing carbon, in the presence of sulfur-containing additives and fluxes in the proposed ratio of components allows to obtain maximum germanium extraction into sublimates by cyclonic smelting of this charge.
Указанное преимущество достигается тем, что принятое соотношение между углем, углистой породой и суммой серосодержащих добавок и флюсов обеспечивает интенсификацию процесса сульфидирования органических соединений германия (GeR) в шихте с возгонкой германия в виде сульфида GeS по реакции
GeR+SO2+4C(CO)__→ GeS+4CO(CO2)+H2O получение шлака заданного состава, а также обеспечивает необходимый уровень температуры процесса.This advantage is achieved in that the accepted ratio between coal, carbonaceous rock and the sum of sulfur-containing additives and fluxes provides an intensification of the process of sulfidation of organic germanium compounds (GeR) in a charge with the sublimation of germanium in the form of GeS sulfide by reaction
GeR + SO 2 + 4C (CO) __ → GeS + 4CO (CO 2 ) + H 2 O obtaining slag of a given composition, and also provides the necessary level of process temperature.
Сумма основных компонентов шихты (уголь и углистая порода) обеспечивает содержание углерода, играющего роль восстановителя и топлива, равное 30-45% (при содержании углерода в углистой породе ≈26% в угле ≈50%), что необходимо и достаточно для обеспечения минимальных потерь германия со шлаком, а также не только для поддержания температурного уровня процесса, но и для получения энергии в виде пара, горячей воды и воздуха, т.е. энергетических теплоносителей с параметрами, обеспечивающими утилизацию тепла газов, покидающих циклонную камеру. The sum of the main components of the charge (coal and carbonaceous rock) provides a carbon content that plays the role of reducing agent and fuel, equal to 30-45% (with a carbon content of carbonaceous rock ≈26% in coal ≈50%), which is necessary and sufficient to ensure minimal losses Germany with slag, as well as not only to maintain the temperature level of the process, but also to obtain energy in the form of steam, hot water and air, i.e. energy fluids with parameters ensuring the utilization of heat of gases leaving the cyclone chamber.
При содержании в шихте углистой породы в виде алевролита и/или аргиллита, представляющих собой углесодержащие отходы добычи углей, более 68% количество находящихся в них золообразующих компонентов ухудшает качество шихты без повышения извлечения германия. When the carbonaceous rock content in the mixture is in the form of siltstone and / or mudstone, which is a coal-containing waste from coal mining, more than 68% of the amount of ash-forming components contained in them impairs the quality of the charge without increasing germanium recovery.
При содержании углистой породы в шихте менее 20% не достигаются преимущества вовлечения в переработку дешевого германийсодержащего материала, т.е. расширение сырьевой базы. When the content of carbonaceous rock in the charge is less than 20%, the advantages of involving cheap germanium-containing material in processing, i.e. expansion of the raw material base.
Использование в виде серосодержащих добавок и флюсов отходов переработки германийсодержащего сырья и полупродукта (кеков и шлаков) с одной стороны обеспечивает безотходность германиевого производства, а с другой стороны доизвлечение германия из этих отходов. Using in the form of sulfur-containing additives and fluxes waste from processing germanium-containing raw materials and intermediate products (cakes and slags) on the one hand ensures the waste-free production of germanium, and on the other hand, additional extraction of germanium from these wastes.
Необходимо отметить, что большая часть используемых в виде серосодержащих добавок и флюсов компонентов отходов германиевого производства имеют состав, позволяющих им выполнять двоякую функцию. Так шлак электроплавки, добавленный в качестве флюса, обеспечивает регулирование состава шлака, и выполняет, кроме того, роль серосодержащей добавки по реакции
CaS+GeR+O2+C__→ CaO+ GeS+CO(CO2)
Подобную же функцию выполняют и кеки нейтрализации газов, основным компонентом (на 60-70%) которых является сульфат кальция по реакции
GeR+CaSO4+C+O2__→ GeS+CaO+CO(CO2)
Оксид кальция CaO, образующийся в результате реакций сульфидирования, служит флюсом для формирования шлака.It should be noted that most of the waste components of germanium production used in the form of sulfur-containing additives and fluxes have a composition that allows them to perform a dual function. So slag electrofusion, added as a flux, provides regulation of the composition of the slag, and performs, in addition, the role of sulfur-containing additives by reaction
CaS + GeR + O 2 + C__ → CaO + GeS + CO (CO 2 )
A similar function is performed by gas neutralization cakes, the main component (60-70%) of which is calcium sulfate by reaction
GeR + CaSO 4 + C + O 2 __ → GeS + CaO + CO (CO 2 )
Calcium oxide CaO, resulting from sulfidation reactions, serves as a flux for the formation of slag.
Кек нейтрализации газов циклонной плавки влажностью 5% в пересчете на сухую массу содержит, CaO + MgO 32-34; Al2O3 0,01-0,1; SiO2 3-8; Fe2O3 0,02-0,2; S 16-19; H2Oкрист 16-18.The cake for gas neutralization of cyclone melting gases with a moisture content of 5%, calculated on the dry weight, contains CaO + MgO 32-34; Al 2 O 3 0.01-0.1; SiO 2 3-8; Fe 2 O 3 0.02-0.2; S 16-19; H 2 O Crist 16-18.
Кек нейтрализации газов электроплавки возгонов циклонной плавки влажностью 5% в пересчете на сухую массу содержит, CaO + MgO 35-37; Al2O3 0,01-0,1; SiO2 3-8; Fe2O3 0,02-0,2; S 16-19; H2Oкрист 16-18.The cake for gas neutralization of electric melting sublimates of cyclone smelting with a moisture content of 5% in terms of dry weight contains CaO + MgO 35-37; Al 2 O 3 0.01-0.1; SiO 2 3-8; Fe 2 O 3 0.02-0.2; S 16-19; H 2 O Crist 16-18.
Шлак электроплавки возгонов циклонной плавки гранулированный, влажностью 10% сера в котором содержится в виде сульфида CaS в пересчете на сухую массу содержит, SiO2 50-55; Al2O3 15-20; CaO+MgO 15-20; Fe2O3 1,8-2,3; S 1,5-2.The slag of electric melting of sublimates of cyclone melting is granular, with a moisture content of 10% sulfur, which is contained in the form of CaS sulfide in terms of dry weight, SiO 2 50-55; Al 2 O 3 15-20; CaO + MgO 15-20; Fe 2 O 3 1.8-2.3; S 1.5-2.
Таким образом, наличие в составе добавок и серы и оксида кальция позволяет более комплексно использовать отходы, оптимизируя состав шихты с получением шлака заданного состава и увеличивая содержание серы в ней. Сульфидно-металлический сплав от электроплавки возгонов циклонной плавки, используемый в качестве серосодержащей добавки, имеет состав, Fe 74-76; Si 6-10; S 8-12. Thus, the presence in the composition of additives and sulfur and calcium oxide allows a more comprehensive use of waste, optimizing the composition of the mixture with obtaining slag of a given composition and increasing the sulfur content in it. Sulfide-metal alloy from the electric melting of sublimates of cyclone smelting, used as a sulfur-containing additive, has the composition, Fe 74-76; Si 6-10; S 8-12.
Соли нейтрализации газов циклонной плавки и электроплавки, используемые в качестве флюса, представляют собой в основном нитраты и нитриты щелочных металлов, вводятся в процесс в виде раствора концентрацией 150-200 г/л или смеси солей после упарки и имеют состав сухого остатка, Na2O + K2O 5,1; S 0,4; H2Oкрист 6,5.Salts of gas neutralization of cyclone melting and electric melting, used as flux, are mainly nitrates and nitrites of alkali metals, are introduced into the process in the form of a solution with a concentration of 150-200 g / l or a mixture of salts after evaporation and have a dry residue composition, Na 2 O + K 2 O 5.1; S 0.4; H 2 O Crist 6.5.
Карбонат кальция в виде природного минерала (известняка, мрамора, мела, кальцита и т.д.), используемый в качестве флюса, содержит CaO+MgO не менее 50%
При содержании в шихте суммы серосодержащих добавок и флюсов менее 3% не обеспечивается получение возгонов в виде сульфидов, что уменьшает степень извлечения германия в возгоны, а при содержании их более 15% многокомпонентность добавок в виде отходов производства ухудшает качество шихты, при этом увеличиваются потери германия со шлаком и увеличивается количество шлака.Calcium carbonate in the form of a natural mineral (limestone, marble, chalk, calcite, etc.) used as a flux contains CaO + MgO of at least 50%
If the amount of sulfur-containing additives and fluxes in the charge is less than 3%, sublimates in the form of sulfides are not obtained, which reduces the degree of germanium extraction into sublimates, and when they contain more than 15%, the multicomponent additives in the form of production waste impairs the quality of the charge, while the losses of germanium increase with slag and the amount of slag increases.
Для подтверждения возможности осуществления изобретения германийсодержащее сырье подвергалось переработке предлагаемым способом, для чего из германийсодержащих угля и алевролита, а также серосодержащих добавок и флюсов готовилась шихта, которую плавили в циклонной топке с разделительной камерой расплава при 1600оС.To confirm the ability of the invention, germanium raw material is processed by the proposed method, which from coal and siltstone germanium, and sulfur-containing additives and fluxes prepared batch which is melted in a furnace with a cyclone separation chamber of the melt at 1600 ° C.
Состав исходной шихты:
1. Спецуголь Павловского месторождения.The composition of the initial charge:
1. Spetsugol Pavlovsk field.
Состав рабочей массы,
влажность Wp 43,1; зольность Aр13,7; углерод Ср 28,6; Нр 2,6; Ор 11,5; Np 0,35; Sp общ= 0,17.The composition of the working mass
humidity W p 43.1; ash content A p 13.7; carbon C p 28.6; H p 2.6; O p 11.5; N p 0.35; S p total = 0.17.
Содержание Ge на сухую массу 314 г/т. The dry matter content of Ge is 314 g / t.
Состав минеральной части на сухую массу,
SiO256,9; Al2O3 20,4; Fe2O3 6,0; CaO 8,0; MgO 2,2.The composition of the mineral part on a dry mass,
SiO 2 56.9; Al 2 O 3 20.4; Fe 2 O 3 6.0; CaO 8.0; MgO 2.2.
2. Алевролит Павловского месторождения. 2. Siltstone of the Pavlovsk deposit.
Состав рабочей массы,
Wp 31,2; Ap 41,77; Cp 17,9; Hp 1,6; Op 7,1; Np 0,22; Sобщ 0,21.The composition of the working mass
W p 31.2; A p 41.77; C p 17.9; H p 1.6; O p 7.1; N p 0.22; S total 0.21.
Содержание Ge на сухую массу 363 г/т. The dry matter content of Ge is 363 g / t.
Состав минеральной части на сухую массу,
SiO2 69,7; Al2O3 22,8; Fe2O3 2,2; CaO= 1,3; MgO 2,1.The composition of the mineral part on a dry mass,
SiO 2 69.7; Al 2 O 3 22.8; Fe 2 O 3 2.2; CaO = 1.3; MgO 2.1.
В качестве серосодержащей добавки использовалась смесь кеков от нейтрализации газов циклонной плавки угля и алевролита и газов электроплавки возгонов циклонной плавки, а также шлак и сульфидно-металлический сплав от электроплавки возгонов циклонной плавки. As a sulfur-containing additive, a mixture of cakes from neutralizing the cyclone melting gases of coal and siltstone and gas melting gases of cyclone melting sublimates, as well as slag and a sulfide-metal alloy from electric melting of cyclone melting sublimates, was used.
В качестве флюсов использовалась смесь кеков от нейтрализации газов циклонной плавки угля и алевролита и газов электроплавки возгонов циклонной плавки, а также нитрит-нитратные соли нейтрализации газов циклонной плавки и известняк. As fluxes, we used a mixture of cakes from neutralizing the cyclone melting gases of coal and siltstone and electric melting gases from cyclone melting sublimates, as well as nitrite-nitrate salts of neutralizing cyclone melting gases and limestone.
Состав шихты, соотношение компонентов и результаты переработки германийсодержащего сырья в сравнении с прототипом приведены в таблице. The composition of the mixture, the ratio of components and the processing results of germanium-containing raw materials in comparison with the prototype are shown in the table.
Использование изобретения обеспечивает по сравнению с прототипом следующие преимущества:
повышение степени извлечения германия из шихты в возгоны;
создание безотходной технологии за счет использования отходов переработки германийсодержащего сырья и полупродукта (кеки, шлаки и т.п.);
расширение сырьевой базы, т.е. вовлечение в переработку германийсодержащих углесодержащих отходов добычи углей (алевролитов, аргиллитов);
сокращение технологической схемы извлечения германия из угля, поскольку исключается стадия сжигания угля с получением золы, со снижением затрат и увеличением сквозного извлечения германия из угля в возгоны на 30-35%
возможность получения энергии в виде пара, горячей воды и воздуха энергетических параметров при утилизации тепла газов, покидающих циклонную камеру.Using the invention provides in comparison with the prototype the following advantages:
increasing the degree of extraction of germanium from the mixture into sublimates;
creation of non-waste technology through the use of wastes from the processing of germanium-containing raw materials and intermediate products (cake, slag, etc.);
expansion of the raw material base, i.e. involvement in the processing of germanium-containing coal-containing waste mining coal (siltstones, mudstones);
reduction of the technological scheme for the extraction of germanium from coal, since the stage of burning coal to produce ash is excluded, with a reduction in costs and an increase in through extraction of germanium from coal to sublimates by 30-35%
the possibility of obtaining energy in the form of steam, hot water and air energy parameters when utilizing the heat of the gases leaving the cyclone chamber.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93040324/02A RU2049132C1 (en) | 1993-08-09 | 1993-08-09 | Method for processing germanium-containing material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93040324/02A RU2049132C1 (en) | 1993-08-09 | 1993-08-09 | Method for processing germanium-containing material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2049132C1 true RU2049132C1 (en) | 1995-11-27 |
| RU93040324A RU93040324A (en) | 1996-05-10 |
Family
ID=20146322
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU93040324/02A RU2049132C1 (en) | 1993-08-09 | 1993-08-09 | Method for processing germanium-containing material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2049132C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2243027C2 (en) * | 1999-05-07 | 2004-12-27 | Асаи Германиум Рисерч Инститьют Ко., Лтд. | Chelating membrane from porous hollow fibers and a method of recovering germanium oxide using such membrane |
| RU2385355C1 (en) * | 2008-10-09 | 2010-03-27 | Государственное Учреждение Институт металлургии Уральского отделения Российской Академии Наук (ГУ ИМЕТ УрО РАН) | Method of germanium extraction |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2660444C1 (en) * | 2017-05-30 | 2018-07-06 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук (ИМЕТ УрО РАН) | Method of processing germanium containing materials |
-
1993
- 1993-08-09 RU RU93040324/02A patent/RU2049132C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 1. Цветные металлы, 1991, N 10, с.10-11. * |
| 2. Известия ВУЗов. Цветная металлургия. 1989, N 1, с.36-40. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2243027C2 (en) * | 1999-05-07 | 2004-12-27 | Асаи Германиум Рисерч Инститьют Ко., Лтд. | Chelating membrane from porous hollow fibers and a method of recovering germanium oxide using such membrane |
| RU2385355C1 (en) * | 2008-10-09 | 2010-03-27 | Государственное Учреждение Институт металлургии Уральского отделения Российской Академии Наук (ГУ ИМЕТ УрО РАН) | Method of germanium extraction |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO855035L (en) | THREE-STEP BURNING PROCESS FOR FUEL BURNING CONTAINING SULFUR. | |
| NO143165B (en) | PROCEDURE FOR MANUFACTURING MELTED METAL FROM FINISHED MATERIAL | |
| UA77954C2 (en) | Method for enhancement of cement clinker yield | |
| FR2542307A1 (en) | PROCESS AND APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OF CEMENTITIOUS PRODUCTS | |
| KR860002103A (en) | Direct reduction of materials containing iron oxide | |
| RU2049132C1 (en) | Method for processing germanium-containing material | |
| RU2346057C2 (en) | Advanced method of melting for receiving of iron | |
| CN113846234B (en) | Rotary kiln volatilization treatment method for high-silicon zinc leaching residues | |
| RU2359045C2 (en) | Processing method of lead-bearing materials | |
| RU2197530C1 (en) | Method of production of desulfurized iron | |
| EP0326403B1 (en) | Process for melting cold iron material | |
| CN1570153A (en) | One and half step melting deacidizing iron-smelting method | |
| US6395059B1 (en) | Situ desulfurization scrubbing process for refining blister copper | |
| RU2541239C1 (en) | Processing method of iron-containing materials in two-zone furnace | |
| JPS61104013A (en) | Method for recovering iron contained in molten steel slag | |
| CA2630236C (en) | Method for manufacturing metallic iron | |
| AU647571B2 (en) | Method for recovering metal contents of metallurgic waste precipitates or waste dusts in a flash smelting furnace | |
| US7935174B2 (en) | Treatment of steel plant sludges in a multiple-stage furnace | |
| RU2819963C1 (en) | Method of processing alkaline aluminosilicate material | |
| RU2791998C1 (en) | Method for direct production of cast iron from phosphorus-containing iron ore or concentrate with simultaneous removal of phosphorus into slag | |
| RU2775066C1 (en) | Method for producing electricity, ferrosilicon and aluminiferous cement | |
| SU403733A1 (en) | METHOD OF OBTAINING BATTLED WELLRANGES | |
| RU2524585C2 (en) | Production of foam silicate | |
| RU2052403C1 (en) | Method for burning solid fuel and melting of slag | |
| Vallová et al. | The influence of selected oxides and carbonates on thermal oxidation of coke |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050810 |