[go: up one dir, main page]

RU2644717C1 - Method of processing natural volcanic gases including allocation of rhenium and associated valuable elements - Google Patents

Method of processing natural volcanic gases including allocation of rhenium and associated valuable elements Download PDF

Info

Publication number
RU2644717C1
RU2644717C1 RU2016138582A RU2016138582A RU2644717C1 RU 2644717 C1 RU2644717 C1 RU 2644717C1 RU 2016138582 A RU2016138582 A RU 2016138582A RU 2016138582 A RU2016138582 A RU 2016138582A RU 2644717 C1 RU2644717 C1 RU 2644717C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gases
rhenium
volcanic
gas
valuable elements
Prior art date
Application number
RU2016138582A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Андреевич Синегрибов
Василий Юрьевич Кольцов
Алексей Владимирович Калашников
Андрей Александрович Захаров
Original Assignee
Акционерное общество "Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии"
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 Акционерное общество "Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии" filed Critical Акционерное общество "Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии"
Priority to RU2016138582A priority Critical patent/RU2644717C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2644717C1 publication Critical patent/RU2644717C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B61/00Obtaining metals not elsewhere provided for in this subclass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/02Working-up flue dust
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Gas Separation By Absorption (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: method involves collecting volcanic gas, cooling it, and trapping the resulting compounds. Volcanic gases are collected in a collector with the supply of air therein in the amount of 1.5-2.0 times higher than that required for complete oxidation of hydrogen sulphide contained in the gases. The gases are then cooled to the temperature of 105-110°C, after which the rhenium compounds and associated valuable elements are trapped in a fine gas purifying system.
EFFECT: most complete extraction of valuable metals from volcanic gases into maximally rich concentrates using simple construction and easy-to-use equipment.
2 cl, 2 ex

Description

Изобретение может быть использовано для выделения рассеянных, благородных, редких элементов из сильно обводненных природных вулканических газов.The invention can be used to isolate scattered, noble, rare elements from heavily flooded natural volcanic gases.

Известен способ извлечения рения и других металлов, заключающийся в концентрировании сульфида рения и соединений других элементов, содержащихся в вулканических газах, их осаждением из газовой фазы в фильтрующем слое, состоящем из частиц носителя [Патент РФ №2159296, МПК С22В 61/00, B01D 7/02]. По этому способу вулканические газы с температурой 600°С и ниже (газы с температурой более 600°С предварительно охлаждают до 500-550°С), пропускают через фильтрующий слой в течение 1-30 суток с последующей заменой носителя, а отработанный носитель, содержащий сульфид рения и соединения других элементов, направляют на гидрометаллургическую переработку. В качестве носителя предложено использовать минеральную вату, активированный уголь, гранулированный оксид алюминия, углеткань или предпочтительно природный цеолит фракции 1-8 мм. Недостатки способа:A known method for the extraction of rhenium and other metals, which consists in the concentration of rhenium sulfide and compounds of other elements contained in volcanic gases, their deposition from the gas phase in the filter layer consisting of carrier particles [RF Patent No. 2159296, IPC C22B 61/00, B01D 7 / 02]. According to this method, volcanic gases with a temperature of 600 ° C and below (gases with a temperature of more than 600 ° C are pre-cooled to 500-550 ° C), passed through the filter layer for 1-30 days, followed by a replacement of the carrier, and the spent carrier containing rhenium sulfide and compounds of other elements are sent to hydrometallurgical processing. It is proposed to use mineral wool, activated carbon, granular alumina, carbon fabric or preferably natural zeolite of a fraction of 1-8 mm as a carrier. The disadvantages of the method:

1. При его использовании происходит в основном селективное улавливание сульфида рения и частично соединений некоторых других элементов.1. When using it, mainly selective capture of rhenium sulfide and partially compounds of some other elements occurs.

2. В процессе улавливания происходит уменьшение порозности слоя носителя как за счет образующихся кристаллов, так и за счет механического улавливания пыли. Кроме того, при охлаждении газов до температуры примерно 250°С и ниже из них выделяется элементная сера. Все это ведет к повышению сопротивления слоя и, как следствие, снижению расхода газа, изменению температурного режима и необходимости частой замены слоя. Таким образом, процесс практически неуправляем, а степень улавливания ценных элементов резко снижается из-за периодов замены носителя.2. In the process of collecting, there is a decrease in the porosity of the carrier layer, both due to the crystals formed, and due to mechanical dust collection. In addition, when gases are cooled to a temperature of about 250 ° C and below, elemental sulfur is released. All this leads to an increase in the resistance of the layer and, as a result, a decrease in gas consumption, a change in the temperature regime and the need for frequent replacement of the layer. Thus, the process is practically uncontrollable, and the degree of capture of valuable elements is sharply reduced due to periods of media replacement.

3. Агрессивная среда (вода в сочетании с кислотообразующими газами - HCl, HF, SO2) не позволяет рассчитывать на эффективную механизацию процесса при частой замене носителя вследствие сильной коррозии механизмов.3. Aggressive medium (water in combination with acid-forming gases - HCl, HF, SO 2 ) does not allow counting on effective mechanization of the process with frequent replacement of the carrier due to severe corrosion of the mechanisms.

4. Использование носителя резко увеличивает объем транспортируемого и перерабатываемого материала.4. The use of media dramatically increases the volume of transported and processed material.

Наиболее близок к изобретению по технической сущности способ извлечения рения и других элементов [Патент РФ №2222626, МПК7 С22В 61/00, 7/02], заключающийся в сборе вулканического газа в сборнике, его охлаждении за счет испарения воды, подаваемой в распыленном виде в газоход перед электрофильтром, до температуры 300-400°С с конденсацией в результате охлаждения газа соединений рения и других элементов и улавливании полученных твердых соединений в электрофильтре или системе электрофильтров при поддержании температуры газа на выходе из последнего электрофильтра на уровне 200-250°С.The most close to the invention by technical essence method for recovering rhenium and other elements [RF patent №2222626, 7 IPC S22V 61/00, 7/02], comprising volcanic gas collecting in the collection, it is cooled by evaporation of water supplied to the spray form in the duct before the electrostatic precipitator, to a temperature of 300-400 ° С with condensation as a result of gas cooling of rhenium compounds and other elements and trapping of the obtained solid compounds in an electrostatic precipitator or electrostatic precipitator system while maintaining the gas temperature at the outlet of the last ele trofiltra at 200-250 ° C.

Основной недостаток данного способа заключается в сложности и дороговизне используемого оборудования, большом расходе электроэнергии, а также сложности защиты узлов оборудования от их коррозии, что может привести к быстрому выходу электрофильтра из строя.The main disadvantage of this method is the complexity and high cost of the equipment used, the high energy consumption, as well as the complexity of protecting equipment components from corrosion, which can lead to a quick failure of the electrostatic precipitator.

Кроме того, известно [Лебедев К.Б. Рений. -М.: Металллургиздат, 1959], что при обжиге молибденовых концентратов из всего рения, содержащегося в газовой фазе, улавливается различными пылеулавливающими устройствами от 30 до 70% металла. При соответствующих условиях соединения рения могут конденсироваться в виде аэрозолей с образованием частиц крупностью до 104-10-5 см, т.е. в виде тумана и дыма, что усложняет их улавливание даже в аппаратах тонкой газоочистки.In addition, it is known [Lebedev KB Rhenium. -M .: Metallurgizdat, 1959], that when firing molybdenum concentrates from all rhenium contained in the gas phase, 30 to 70% of the metal is captured by various dust collecting devices. Under appropriate conditions, rhenium compounds can condense in the form of aerosols to form particles with a particle size of up to 10 4 -10 -5 cm, i.e. in the form of fog and smoke, which complicates their collection even in fine gas purifiers.

Задача, на решение которой направлен предлагаемый способ, - наиболее полное извлечение ценных металлов из вулканических газов в максимально богатые ими концентраты при использовании простого по конструкции и удобного в эксплуатации оборудования.The task to which the proposed method is aimed is the most complete extraction of valuable metals from volcanic gases into concentrates as rich as possible when using equipment simple in design and convenient in operation.

Технический результат достигается тем, что вулканические газы собирают в сборнике при подаче в него воздуха в количестве в 1,5-2,0 раза выше необходимого для полного окисления содержащегося в газах сероводорода, затем газы охлаждают до температуры не ниже 105-110°С и соединения рения и сопутствующих элементов улавливают в аппаратах тонкой газоочистки.The technical result is achieved by the fact that volcanic gases are collected in the collector when air is supplied in an amount of 1.5-2.0 times higher than that necessary for the complete oxidation of the hydrogen sulfide contained in the gases, then the gases are cooled to a temperature of at least 105-110 ° C and Compounds of rhenium and related elements are captured in fine gas purifiers.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Вулканические газы собираются в сборнике, в который подают воздух в количестве в 1,5-2,0 раза выше необходимого для полного окисления содержащегося в газах сероводорода, что позволяет предотвратить образование серы при последующем охлаждении газов. При этом расход воздуха должен быть достаточным для окисления сероводорода, но не чрезмерным, т.к. его введение увеличивает объем перерабатываемых газов и соответственно затрат на их переработку.Volcanic gases are collected in a collector into which air is supplied in an amount of 1.5-2.0 times higher than that necessary for the complete oxidation of the hydrogen sulfide contained in the gases, which prevents the formation of sulfur during subsequent cooling of the gases. At the same time, the air flow should be sufficient for the oxidation of hydrogen sulfide, but not excessive, because its introduction increases the volume of processed gases and, accordingly, the costs of their processing.

Пример 1.Example 1

Средний состав вулканического газа вулкана Кудрявый составляет, мол. %: 95,0 Н2O (92,1-98,5); 0,57 Н2; 2,0 СO2; 1,33 SO2; 0,48 H2S; 0,37 HCl; 0,021 HF; 0,21 N2; а масса 1 м3 газов - 0,857 кг.The average volcanic gas composition of Kudryavy Volcano is, mol. %: 95.0 H 2 O (92.1-98.5); 0.57 H 2 ; 2.0 CO 2 ; 1.33 SO 2 ; 0.48 H 2 S; 0.37 HCl; 0.021 HF; 0.21 N 2 ; and the mass of 1 m 3 of gases is 0.857 kg.

1 тонна вулканического газа (~1170 нм3) содержит 8,5 кг H2S. На его окисление по реакции 2H2S+3O2=2Н2O+2SO2 потребуется 40 нм3 воздуха. При 1,5-2 кратном избытке расход воздуха равен 60-80 нм3, т.е. 5,1-6,8% от объема вулканического газа.1 ton of volcanic gas (~ 1170 nm 3 ) contains 8.5 kg of H 2 S. For its oxidation by the reaction 2H 2 S + 3O 2 = 2Н 2 O + 2SO 2 40 nm 3 of air will be required. With a 1.5-2 fold excess, the air flow rate is 60-80 nm 3 , i.e. 5.1-6.8% of the volume of volcanic gas.

Пример 2.Example 2

Содержание сероводорода в вулканических газах вулкана Кудрявый колеблется в пределах 0,11-0,68 мол. %. При максимальном содержании сероводорода (0,68 мол. %) на его окисление по реакции потребуется 56,7 нм3 воздуха, что укладывается его расход в примере 1.The hydrogen sulfide content in the volcanic gases of the Kudryavy volcano ranges from 0.11-0.68 mol. % With a maximum content of hydrogen sulfide (0.68 mol.%), Its oxidation by reaction will require 56.7 nm 3 of air, which fits its flow rate in example 1.

Затем собранные газы направляют в холодильник, в котором их охлаждают до температуры 105-110°С, и далее - на улавливание концентратов в системе газоочистки, состоящей из рукавного фильтра и скруббера с водяным орошением. Указанные аппараты тонкой газоочистки обеспечивают наиболее высокую степень извлечения ценных компонентов из вулканических газов. Температура охлажденных газов определяется предотвращением конденсации паров воды (точнее, растворов кислот). В этом варианте в рукавном фильтре будет получен сухой концентрат, содержащий основную часть рения и сопутствующих элементов. В скруббере в результате промывки фумарольных газов водой при ее частичном испарении образуется пульпа, из которой выделяется товарный кек, образующийся за счет дополнительного улавливания твердых конденсатов и кристаллизации растворимых соединений из их пересыщенного раствора.Then the collected gases are sent to the refrigerator, in which they are cooled to a temperature of 105-110 ° C, and then to the collection of concentrates in the gas cleaning system, consisting of a bag filter and a scrubber with water irrigation. These fine gas purifiers provide the highest degree of extraction of valuable components from volcanic gases. The temperature of the cooled gases is determined by preventing the condensation of water vapor (more precisely, acid solutions). In this embodiment, a dry concentrate containing the main part of rhenium and related elements will be obtained in a bag filter. In the scrubber, as a result of washing the fumarole gases with water during its partial evaporation, a pulp is formed, from which commodity cake is formed, which is formed due to the additional capture of solid condensates and crystallization of soluble compounds from their supersaturated solution.

Отработанные вулканические газы вентилятором направляют в градирню для конденсации водяных паров (получения конденсата для орошения скруббера).Exhausted volcanic gases are sent by a fan to a cooling tower to condense water vapor (to obtain condensate for scrubber irrigation).

Техническая эффективность предлагаемого способа заключается в том, что его использование обеспечивает возможность комплексного извлечения ценных компонентов из нового сырьевого источника, в первую очередь рассеянных элементов. Для указанной цели используется простое по конструкции и несложное в изготовлении и эксплуатации высокоэффективное газоочистное оборудование.The technical efficiency of the proposed method lies in the fact that its use provides the ability to comprehensively extract valuable components from a new raw material source, primarily scattered elements. For this purpose, a high-efficiency gas-purifying equipment that is simple in design and uncomplicated in the manufacture and operation is used.

Claims (2)

1. Способ переработки природных вулканических газов, включающий выделение рения и сопутствующих ценных элементов путем сбора вулканического газа, его охлаждения и улавливания полученных соединений, отличающийся тем, что вулканические газы собирают в сборнике с подачей в него воздуха в количестве в 1,5-2,0 раза выше необходимого для полного окисления содержащегося в газах сероводорода, затем газы охлаждают до температуры 105-110°С, после чего соединения рения и сопутствующих ценных элементов улавливают в системе тонкой газоочистки.1. A method of processing natural volcanic gases, including the separation of rhenium and related valuable elements by collecting volcanic gas, cooling and capturing the resulting compounds, characterized in that volcanic gases are collected in a collector with air supply in an amount of 1.5-2, 0 times higher than that necessary for the complete oxidation of the hydrogen sulfide contained in the gases, then the gases are cooled to a temperature of 105-110 ° C, after which the compounds of rhenium and associated valuable elements are captured in a fine gas cleaning system. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что улавливание упомянутых элементов проводят в системе газоочистки, состоящей из рукавного фильтра и скруббера с водяным орошением.2. The method according to p. 1, characterized in that the capture of the above elements is carried out in a gas purification system consisting of a bag filter and a scrubber with water irrigation.
RU2016138582A 2016-09-29 2016-09-29 Method of processing natural volcanic gases including allocation of rhenium and associated valuable elements RU2644717C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016138582A RU2644717C1 (en) 2016-09-29 2016-09-29 Method of processing natural volcanic gases including allocation of rhenium and associated valuable elements

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016138582A RU2644717C1 (en) 2016-09-29 2016-09-29 Method of processing natural volcanic gases including allocation of rhenium and associated valuable elements

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2644717C1 true RU2644717C1 (en) 2018-02-13

Family

ID=61226769

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016138582A RU2644717C1 (en) 2016-09-29 2016-09-29 Method of processing natural volcanic gases including allocation of rhenium and associated valuable elements

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2644717C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2701009C1 (en) * 2019-01-10 2019-09-24 Константин Алексеевич Солдатов Method of volcanic gas processing with extraction of rhenium compounds

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1420608A (en) * 1971-12-27 1976-01-07 Kennecott Copper Corp Process for recovering volatilized metal oxides from gas streams
US4604265A (en) * 1985-08-22 1986-08-05 Gte Products Corporation Recovery of tungsten and rhenium
RU2222626C1 (en) * 2002-05-07 2004-01-27 Государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт химической технологии" Method for extracting rhenium and other elements
RU2312158C1 (en) * 2006-05-18 2007-12-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт химической технологии" Method of extraction of rhenium and other elements
RU2585145C1 (en) * 2015-01-29 2016-05-27 Сергей Иванович Ивандаев Method of processing high-temperature volcanic gases (versions) and plant therefor (versions)

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1420608A (en) * 1971-12-27 1976-01-07 Kennecott Copper Corp Process for recovering volatilized metal oxides from gas streams
US4604265A (en) * 1985-08-22 1986-08-05 Gte Products Corporation Recovery of tungsten and rhenium
RU2222626C1 (en) * 2002-05-07 2004-01-27 Государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт химической технологии" Method for extracting rhenium and other elements
RU2312158C1 (en) * 2006-05-18 2007-12-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт химической технологии" Method of extraction of rhenium and other elements
RU2585145C1 (en) * 2015-01-29 2016-05-27 Сергей Иванович Ивандаев Method of processing high-temperature volcanic gases (versions) and plant therefor (versions)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2701009C1 (en) * 2019-01-10 2019-09-24 Константин Алексеевич Солдатов Method of volcanic gas processing with extraction of rhenium compounds

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5522740B2 (en) Cement kiln exhaust gas treatment apparatus and treatment method
EP2486968A1 (en) Method and plant for amine emission control
EA029381B1 (en) Regenerative recovery of contaminants from effluent gases
CN103623772A (en) Absorbent for removing and recovering liquid-phase mercury as well as preparation method and using method thereof
TW200416211A (en) Cement kiln chlorine sulfur bypass system
CN103285711B (en) Method for purifying and recovering mercury in off gas
JPS5852683B2 (en) gas
JP6804945B2 (en) Exhaust gas treatment method in zinc oxide ore manufacturing plant
AU2010276057B2 (en) Apparatus and method for removing mercury from a gas
CA2849714C (en) Water-saving liquid-gas processing system based on equilibrium moisture operation
RU2644717C1 (en) Method of processing natural volcanic gases including allocation of rhenium and associated valuable elements
RU2222626C1 (en) Method for extracting rhenium and other elements
RU2621516C1 (en) Method of extracting rhenium and other elements
JP5652950B2 (en) Chlorine bypass system and chlorine bypass extraction gas processing method
JP6273990B2 (en) Combustion exhaust gas treatment method
RU2312158C1 (en) Method of extraction of rhenium and other elements
JP2014108907A (en) Treatment device for cement kiln combustion exhaust gas and treatment method therefor
EP2692414A1 (en) A method of drying a wet carbon dioxide rich gas stream
AU742408B2 (en) Method for purifying gas loaded with dust
US3739549A (en) Rhenium extraction process
KR101955782B1 (en) Processing unit for a washing medium contaminated with sulphur oxides and/or nitrogen oxides
JP6046526B2 (en) Selenium recovery system and method for recovering selenium in exhaust gas
JP5528743B2 (en) Cement kiln extraction gas processing system and processing method
RU2528993C2 (en) Device and method for offgas processing
CN106524773A (en) Chlorine bypass system and treatment method of chlorine bypass extracted gas

Legal Events

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

Effective date: 20190930