[go: up one dir, main page]

RU2438790C1 - Method of preparing shungite rocks for dressing - Google Patents

Method of preparing shungite rocks for dressing Download PDF

Info

Publication number
RU2438790C1
RU2438790C1 RU2010124796/03A RU2010124796A RU2438790C1 RU 2438790 C1 RU2438790 C1 RU 2438790C1 RU 2010124796/03 A RU2010124796/03 A RU 2010124796/03A RU 2010124796 A RU2010124796 A RU 2010124796A RU 2438790 C1 RU2438790 C1 RU 2438790C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rocks
hours
dressing
shungite
sic
Prior art date
Application number
RU2010124796/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Алексеевич Голдин (RU)
Борис Алексеевич Голдин
Александр Вениаминович Надуткин (RU)
Александр Вениаминович Надуткин
Василий Николаевич Филиппов (RU)
Василий Николаевич Филиппов
Юрий Иванович Рябков (RU)
Юрий Иванович Рябков
Людмила Юрьевна Назарова (RU)
Людмила Юрьевна Назарова
Original Assignee
Учреждение Российской академии наук Институт химии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Учреждение Российской академии наук Институт химии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук filed Critical Учреждение Российской академии наук Институт химии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук
Priority to RU2010124796/03A priority Critical patent/RU2438790C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2438790C1 publication Critical patent/RU2438790C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to complex processing and dressing of minerals and may be used for preparation of shungite rocks for dressing and extraction of noble metals (Au, Ag) therefrom. Proposed method comprises preliminary carbothermal reduction of shungite rock oxides by high-temperature silicon carbide synthesis at 1450°C in vacuum for 2 hours and annealing ceramic mix composed of 49 wt % of % SiC, 49 wt % of Al2O3 and 2 wt % of CaF2 in atmosphere of argon at 1700°C for 2 hours and heating rate of 300 K/h/.
EFFECT: higher efficiency and expanded range of processed stock.
1 dwg, 5 tbl

Description

Изобретение относится к комплексной переработке и обогащению полезных ископаемых и может быть использовано для подготовки шунгитовых пород к обогащению, а именно для извлечения из них благородных металлов (Au, Ag).The invention relates to the integrated processing and enrichment of minerals and can be used to prepare schungite rocks for enrichment, namely to extract precious metals (Au, Ag) from them.

Шунгитовые породы представляют собой углеродсодержащее минеральное вещество (с содержанием углерода от 5 до 90 мас.%). Углеродистое вещество, содержащееся в руде, образует матрицу, в которой равномерно распределены зерна кварца с размером частиц 0,5 мкм, реже - зерна слюды, хлорита, альбита, кальцита и доломита, а также микроэлементы (Сu. Zn, Co, Ni, Cr, V, Мо, Pb, S, As, Se, Au, Ag и др.). Минеральные компоненты, в частности благородные металлы, шунгитовых пород характеризуются мелкодисперсным распределением в виде кристаллов, слоевых (0.2-0.5 нм) внедрений и нанокластеров в шунгитовом углероде. Поэтому получение промышленных концентратов благородных металлов (Au, Ag) из шунгитовых пород механическими способами или химическими методами гидрометаллургии неэффективно.Shungite rocks are a carbon-containing mineral substance (with a carbon content of 5 to 90 wt.%). The carbonaceous substance contained in the ore forms a matrix in which quartz grains with a particle size of 0.5 μm are evenly distributed, less often mica, chlorite, albite, calcite and dolomite grains, as well as trace elements (Cu. Zn, Co, Ni, Cr , V, Mo, Pb, S, As, Se, Au, Ag, etc.). Mineral components, in particular noble metals, schungite rocks are characterized by a finely dispersed distribution in the form of crystals, layer (0.2-0.5 nm) interstitials and nanoclusters in shungite carbon. Therefore, obtaining industrial concentrates of precious metals (Au, Ag) from shungite rocks by mechanical methods or by chemical methods of hydrometallurgy is inefficient.

Известен способ обогащения золото-кварцевых и золото-сульфидно-кварцевых руд, локализованных в черносланцевых породах (RU 2294800, В03В 7/00, 03.08.2005), включающий дробление руды в щековой дробилке, первое грохочение, додраблевание, второе грохочение, классификацию подрешетного продукта в гидроциклонах, третье грохочение и центробежную концентрацию, при этом концентраты объединяют для дальнейшего цианирования. Недостатком является сложность, длительность и многостадийность процесса. А цианирование небезопасно в экологическом отношении.A known method of beneficiation of gold-quartz and gold-sulfide-quartz ores localized in black shale rocks (RU 2294800, B03B 7/00, 08/03/2005), including crushing ore in a jaw crusher, first screening, retreatment, second screening, classification of the under-sizing product in hydrocyclones, the third screening and centrifugal concentration, while the concentrates are combined for further cyanidation. The disadvantage is the complexity, duration and multi-stage process. And cyanidation is environmentally unsafe.

Существует способ переработки упорного золотосодержащего сульфидного сырья (RU 2025521, С22В 11/00, 13.03.1992), включающий предварительное обессеривание сырья, затем полученный продукт смешивают с кальций- и кремнийсодержащими флюсами в эффективных количествах, далее шихту подвергают плавке с последующим охлаждением шлака до его самопроизвольного рассыпания в порошок и извлечением золота известными способами обогащения. Данный способ не может быть осуществлен на шунгитовых породах.There is a method of processing refractory gold-bearing sulfide raw materials (RU 2025521, С22В 11/00, 03/13/1992), including preliminary desulphurization of the raw materials, then the resulting product is mixed with calcium and silicon-containing fluxes in effective quantities, then the mixture is melted, followed by cooling of the slag to its spontaneous spattering into powder and extraction of gold by known methods of enrichment. This method cannot be carried out on schungite rocks.

Способов подготовки шунгитовых пород к обогащению и извлечения из них благородных металлов (Au, Ag), которые можно принять за прототип, нами не выявлено.We have not identified ways to prepare schungite rocks for enrichment and to extract noble metals (Au, Ag) from them, which can be taken as a prototype.

Технический результат настоящего изобретения состоит в разработке эффективного способа подготовки шунгитовых пород к обогащению и в расширении сырьевой базы для получения благородных металлов.The technical result of the present invention is to develop an effective method of preparing shungite rocks for enrichment and in expanding the raw material base to produce precious metals.

Технический результат достигается тем, что способ подготовки к обогащению благородными металлами шунгитовых пород включает карботермическое восстановление оксидов шунгитовой породы в вакуумной печи при температуре 1450°С, последующую термообработку в инертной среде аргона при температуре 1700°С в течение 1-2 час.The technical result is achieved in that a method of preparing for the enrichment of noble metals of schungite rocks includes carbothermic reduction of schungite oxides in a vacuum furnace at a temperature of 1450 ° C, followed by heat treatment in an inert argon atmosphere at a temperature of 1700 ° C for 1-2 hours.

Способ осуществляется следующим образом. Предварительно проводится синтез карбида кремния β-SiC: из порошкообразного шунгита формируются таблетки, которые подвергаются термообработке при температуре 1450°С в условиях вакуума в течение 2 часThe method is as follows. The synthesis of β-SiC silicon carbide is preliminarily carried out: tablets are formed from powdered schungite, which are subjected to heat treatment at a temperature of 1450 ° C under vacuum for 2 hours

SiO2+3C→SiC+2CO↑SiO 2 + 3C → SiC + 2CO ↑

Помимо β- и α-модификаций карбида кремния в продуктах наблюдаются свободный кремний (Si), кварц (SiO2) и избыток углерода (С).In addition to the β and α modifications of silicon carbide, free silicon (Si), quartz (SiO 2 ) and an excess of carbon (C) are observed in the products.

Затем из керамической смеси состава 49 мас.% SiC, 49 мас.% Аl2О3 и 2 мас.% CaF2 формируются таблетки, которые подвергаются обжигу в атмосфере аргона (Р=0.13-0.15 МПа) при Т=1700°С, в течение 2 час и скорости нагрева 300 К/ч.Then, from a ceramic mixture of 49 wt.% SiC, 49 wt.% Al 2 O 3 and 2 wt.% CaF 2 , tablets are formed which are fired in an argon atmosphere (P = 0.13-0.15 MPa) at T = 1700 ° C. for 2 hours and a heating rate of 300 K / h.

49 мас.% оксида алюминия вводится с целью компенсации избытка углерода, а 2 мас.% фторида кальция - для интенсификации в системе обменных процессов за счет образования жидкой фазы.49 wt.% Alumina is introduced to compensate for the excess carbon, and 2 wt.% Calcium fluoride is used to intensify the metabolic processes in the system due to the formation of a liquid phase.

Взаимодействие шунгитового углерода с оксидом алюминия приводит к карбидизации Аl2O3 до монооксикарбида (Аl2ОС)The interaction of shungite carbon with alumina leads to carbidization of Al 2 O 3 to monooxycarbide (Al 2 OS)

Аl2O3+3С→Al2OC+2СО↑Al 2 O 3 + 3C → Al 2 OC + 2CO ↑

В итоге формируется керамика на основе Аl2ОС и SiC с флюидными включениями комплексных соединений (Ag, Au, Cu, Hg, Si) (CF).As a result, ceramics based on Al 2 OC and SiC with fluid inclusions of complex compounds (Ag, Au, Cu, Hg, Si) (CF) are formed.

Далее в процессе остывания керамического материала (Т=300°С) и реакционных взаимодействий с ним углерод-фторсодержащих комплексных соединений, а также сорбции металлов на зернах Аl2ОС идет образование сплавов:Further, during the cooling of the ceramic material (T = 300 ° C) and the reaction of carbon-fluorine-containing complex compounds with it, as well as the sorption of metals on Al 2 OC grains, alloys are formed:

Al2OC+SiC+(Ag,Au,Cu,Hg,Si)(CF)→(Si2C2)0.85(Al2OC)0.15+(Si2C2)0.65(Al2OC)0.35+сплавы (Au,Ag,Cu,Zn,Hg)2(Al,Si,Fe)+F2↑+СО↑Al 2 OC + SiC + (Ag, Au, Cu, Hg, Si) (CF) → (Si 2 C 2 ) 0.85 (Al 2 OC) 0.15 + (Si 2 C 2 ) 0.65 (Al 2 OC) 0.35 + alloys ( Au, Ag, Cu, Zn, Hg) 2 (Al, Si, Fe) + F 2 ↑ + СО ↑

Примеры конкретного выполненияCase Studies

Эксперименты по подготовки к обогащению благородными металлами шунгитовых пород проводили на породах месторождения Зажогино (Республика Карелия). В ходе проведения исследований применялся комплекс минералогических методов, включающий электронную сканирующую микроскопию, микрозондовый и рентгенофазовый анализы. Химический состав исходных образцов приведен в таблице 1.The experiments on preparation for the enrichment of noble metals of schungite rocks were carried out on the rocks of the Zazhogino deposit (Republic of Karelia). During the research, a complex of mineralogical methods was used, including electron scanning microscopy, microprobe and x-ray phase analyzes. The chemical composition of the starting samples is shown in table 1.

Figure 00000001
Figure 00000001

Из порошкообразного шунгита были отформованы таблетки, которые подвергли термообработке при температуре 1450°С в условиях вакуума в течение 2 час. В результате суммарной реакции идет формирование кубической модификации карбида кремния:Tablets were formed from powdered shungite, which were subjected to heat treatment at a temperature of 1450 ° C under vacuum for 2 hours. As a result of the total reaction, a cubic modification of silicon carbide is formed:

SiO2+3С→SiC+2CO↑SiO 2 + 3C → SiC + 2CO ↑

Далее из керамической смеси сформированы таблетки (обр.1,2, Таблица 2), которые подвергли обжигу в атмосфере аргона (Р=0.13-0.15 МПа) при Т=1700°С, в течение 2 час по схеме открытого реакционного объема и скорости нагрева 300 К/ч. Взаимодействие шунгитового углерода с оксидом алюминия идет по реакции:Further, tablets were formed from the ceramic mixture (samples 1.2, Table 2), which were fired in an argon atmosphere (P = 0.13-0.15 MPa) at T = 1700 ° C for 2 hours according to the scheme of the open reaction volume and heating rate 300 K / h The interaction of shungite carbon with alumina proceeds by the reaction:

Аl2O3+3С→Al2ОС+2CO↑Al 2 O 3 + 3C → Al 2 OS + 2CO ↑

Таблица 2table 2 № обр.Arr. No. Исходный составSource composition Условия обогащенияEnrichment conditions Фазовый составPhase Composition Потери массы, %Mass loss,% 2% CaF2 2% CaF 2 Аргон,Argon, 6H-SiC - 56.3%6H-SiC - 56.3% 1one 49% Аl2O3 49% Al 2 O 3 Т=1700°С,2 часT = 1700 ° C, 2 hours Al2OC - 22.4%Al 2 OC - 22.4% 46.446.4 49% SiC49% SiC Р сбросP reset Si - 21.3%Si - 21.3% 2% CaF2 2% CaF 2 Аргон,Argon, 6H-SiC - 5.2%6H-SiC - 5.2% 49% Аl2O3 49% Al 2 O 3 Т=1700°С, 2 часT = 1700 ° C, 2 hours 3C-SiC - 20.6%3C-SiC - 20.6% 59.459.4 22 49% SiC49% SiC Р=0.13-0.15МПаP = 0.13-0.15MPa Al2OC - 60%Al 2 OC - 60% Si - 14.2%Si - 14.2%

Далее в процессе остывания керамического материала (обр.1) при Т=300°С и реакционного взаимодействия с ним углерод-фторсодержащих комплексных соединений происходит выделение металлических сплавов, содержащих большее количество золота, серебра и других металлов:Further, in the process of cooling a ceramic material (sample 1) at T = 300 ° C and the reaction of carbon-fluorine-containing complex compounds with it, metal alloys containing a greater amount of gold, silver and other metals are released:

Аl2ОС+SiC+(Ag,Au,Cu,Hg,Si)(CF)→(Si2C2)0.85(Al2OC)0.15+(Si2C2)0.65(Al2OC)0.35+сплавы(Au,Ag,Cu,Zn,Hg)2(Al,Si,Fe)+F2↑+CO↑Al 2 OC + SiC + (Ag, Au, Cu, Hg, Si) (CF) → (Si 2 C 2 ) 0.85 (Al 2 OC) 0.15 + (Si 2 C 2 ) 0.65 (Al 2 OC) 0.35 + alloys ( Au, Ag, Cu, Zn, Hg) 2 (Al, Si, Fe) + F 2 ↑ + CO ↑

По данным рентгеноструктурных и электронно-микроскопических исследований каждый из образцов представляет собой поликристаллический агрегат серого цвета с размерами частиц от 0,5 до 25 мкм и достаточно высокой степенью нарушенности поверхности. На микрофотографиях образцов (см.чертеж) видны округлые выделения субмикроскопического золотосодержащего сплава.According to X-ray diffraction and electron microscopy studies, each of the samples is a gray polycrystalline aggregate with particle sizes from 0.5 to 25 microns and a fairly high degree of surface disturbance. Microphotographs of the samples (see drawing) show rounded precipitations of a submicroscopic gold-bearing alloy.

При изучении микроструктуры образцов методом сканирующей электронной микроскопии в образцах обнаруживается большое количество зерен, в некоторых точках которых микрозондовое сканирование показывает наличие нано- и микровключений золота (до 69%), размеры данных вкраплений составляют до 2 микрон. Результаты сканирующей электронной микроскопии образца 1 - в таблице 3, образца 2 - в таблице 4.When studying the microstructure of samples by scanning electron microscopy, a large number of grains are found in the samples, at some points of which the microprobe scanning shows the presence of nano- and microinclusions of gold (up to 69%), the size of these inclusions is up to 2 microns. The results of scanning electron microscopy of sample 1 are shown in table 3, sample 2 in table 4.

Расшифровка дифрактограмм образцов 1 и 2 также подтверждает наличие золота (Таблица 5).The interpretation of the diffraction patterns of samples 1 and 2 also confirms the presence of gold (Table 5).

Таблица 5Table 5 В.И.Михеев.V.I. Mikheev. No. «РентгенометрическийX-ray п/пp / p определитель минералов»,determinant of minerals ", Обр.1Sample 1 Обр.2Sample 2 1957 г.1957 Золото АuAu Gold d, Åd, Å Jотн J rel d, Åd, Å Jотн J rel d, Åd, Å Jотн J rel 1one 2.352.35 100one hundred 2.348542.34854 1616 2.342292.34229 55 22 2.032.03 9090 2.033422.03342 11eleven 2.035852.03585 55 33 1.4371.437 8080 1.434351.43435 4four 1.416901.41690 33 4four 1.2261.226 9090 1.228501.22850 77 55 1.1731.173 50fifty

По данным микрозондового анализа установлено, что в ассоциатах карбидная фaзa-(Au,Ag)-сплав благородные металлы содержатся примерно в количестве 1,5 г/т. Таким образом, впервые разработана технология обогащения золота при высокотемпературной переработке шунгитовых пород. Достигнутое концентрирование благородных металлов (Au, Ag) позволяет проводить выделение ценных компонентов традиционными способами (флотация, бромоформирование и др.).According to microprobe analysis, it was found that in associates the carbide phase- (Au, Ag) alloy noble metals are contained in approximately 1.5 g / t. Thus, for the first time, a technology has been developed for the enrichment of gold in the high-temperature processing of schungite rocks. The achieved concentration of noble metals (Au, Ag) allows the separation of valuable components by traditional methods (flotation, bromoformation, etc.).

Claims (1)

Способ подготовки шунгитовых пород к обогащению включает предварительное карботермическое восстановление оксидов шунгитовой породы путем высокотемпературного химического процесса по синтезу карбида кремния при температуре 1450°С в условиях вакуума в течение 2 ч и последующий обжиг керамической смеси состава 49 мас.% SiC, 49 мас.% Аl2O3 и 2 мас.% CaF2 в атмосфере аргона при температуре 1700°С в течение 2 ч и скорости нагрева 300 К/ч. A method of preparing schungite rocks for enrichment involves preliminary carbothermal reduction of schungite rocks oxides by means of a high-temperature chemical process for the synthesis of silicon carbide at a temperature of 1450 ° C under vacuum for 2 hours and subsequent firing of a ceramic mixture of 49 wt.% SiC, 49 wt.% Al 2 O 3 and 2 wt.% CaF 2 in an argon atmosphere at a temperature of 1700 ° C for 2 hours and a heating rate of 300 K / h.
RU2010124796/03A 2010-06-16 2010-06-16 Method of preparing shungite rocks for dressing RU2438790C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010124796/03A RU2438790C1 (en) 2010-06-16 2010-06-16 Method of preparing shungite rocks for dressing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010124796/03A RU2438790C1 (en) 2010-06-16 2010-06-16 Method of preparing shungite rocks for dressing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2438790C1 true RU2438790C1 (en) 2012-01-10

Family

ID=45783909

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010124796/03A RU2438790C1 (en) 2010-06-16 2010-06-16 Method of preparing shungite rocks for dressing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2438790C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2025521C1 (en) * 1992-03-13 1994-12-30 Манабаева Сауле Кабдешевна Method to process refractory gold-bearing sulfide raw material
RU2154684C1 (en) * 1999-01-13 2000-08-20 ООО Научно-производственная фирма "Химмет" Method of extraction of platinum metals, gold and silver into solution
RU2240978C2 (en) * 2002-09-10 2004-11-27 Рак Валентин Александрович Fulleren preparation method
RU63794U1 (en) * 2006-06-27 2007-06-10 Открытое Акционерное Общество "Инвестиционно-промышленная компания ТЕВА-Шунгит" DEVICE FOR PRODUCING SILICON CARBIDE OF SUNGIT
RU2328444C2 (en) * 2006-05-24 2008-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "Шунгитон" Method for producing nanofiber silicon carbide

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2025521C1 (en) * 1992-03-13 1994-12-30 Манабаева Сауле Кабдешевна Method to process refractory gold-bearing sulfide raw material
RU2154684C1 (en) * 1999-01-13 2000-08-20 ООО Научно-производственная фирма "Химмет" Method of extraction of platinum metals, gold and silver into solution
RU2240978C2 (en) * 2002-09-10 2004-11-27 Рак Валентин Александрович Fulleren preparation method
RU2328444C2 (en) * 2006-05-24 2008-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "Шунгитон" Method for producing nanofiber silicon carbide
RU63794U1 (en) * 2006-06-27 2007-06-10 Открытое Акционерное Общество "Инвестиционно-промышленная компания ТЕВА-Шунгит" DEVICE FOR PRODUCING SILICON CARBIDE OF SUNGIT

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Guo et al. Green and efficient utilization of waste ferric-oxide desulfurizer to clean waste copper slag by the smelting reduction-sulfurizing process
Lan et al. Mineral evolution and separation of rare-earth phases from Bayan Obo rare-earth concentrate in a super-gravity field
RU2692135C1 (en) Processing method of gold-containing antimony concentrate and line for its implementation
Bidari et al. Pyrite from Zarshuran Carlin-type gold deposit: Characterization, alkaline oxidation pretreatment, and cyanidation
Jiao et al. Recovery of iron from copper tailings via low-temperature direct reduction and magnetic separation: process optimization and mineralogical study
CN1008447B (en) Method for recovering precious metals from concentrates
Tian et al. Synergistic recovery of copper, lead and zinc via sulfurization–reduction method from copper smelting slag
Xian et al. Extraction of molybdenum and nickel from roasted Ni–Mo ore by hydrochloric acid leaching, sulphation roasting and water leaching
Olyaei et al. Gold, mercury, and silver extraction by chemical and physical separation methods
Safarian et al. Smelting-reduction of bauxite for sustainable alumina production
RU2438790C1 (en) Method of preparing shungite rocks for dressing
CN104032141A (en) Method for recycling gold and silver from cyanidation tailings
CN113862484B (en) A method for efficiently extracting gallium from brown corundum fume
Dunn et al. Pyrolysis of arsenopyrite for gold recovery by cyanidation
Kholmurodov et al. Chemical Analysis of the Composition of Ores as the Basis for Improving the Quality of Ore Preparation
JP7595305B2 (en) How to recover PGM
Wang et al. Studies on the leaching of tungsten from composite barite–scheelite concentrate
Han et al. Particle size distribution of metallic iron during coal-based reduction of an oolitic iron ore
Wu et al. Enhancement of gold extraction by citric acid-assisted microwave roasting of Carlin-type gold ores and sulfide/thiosulfate leaching
CN114150166B (en) Pre-enrichment and smelting method of niobium ore
RU2255126C1 (en) Thermohydrometallurgical method of complex processing of puritic ore copper concentrate and extraction of non-ferrous and noble metals
Wang et al. Effects of reductant type on coal-based direct reduction of iron ore tailings.
AU2015100109A4 (en) Metallurgy of noble metals found from the soil of mangalwedha
RU2506329C1 (en) Processing method of sulphide concentrates containing precious metals
RU2687613C2 (en) Method for processing sulfide concentrates containing precious metals

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150617