[go: up one dir, main page]

RU2818707C2 - Method of extracting palladium, platinum, silver, yttrium and cerium from potassium-magnesium ore processing wastes - Google Patents

Method of extracting palladium, platinum, silver, yttrium and cerium from potassium-magnesium ore processing wastes Download PDF

Info

Publication number
RU2818707C2
RU2818707C2 RU2022126360A RU2022126360A RU2818707C2 RU 2818707 C2 RU2818707 C2 RU 2818707C2 RU 2022126360 A RU2022126360 A RU 2022126360A RU 2022126360 A RU2022126360 A RU 2022126360A RU 2818707 C2 RU2818707 C2 RU 2818707C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
platinum
palladium
silver
cerium
concentrate
Prior art date
Application number
RU2022126360A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2022126360A (en
Inventor
Андрей Филиппович СМЕТАННИКОВ
Дмитрий Валентинович Оносов
Екатерина Филипповна Оносова
Александр Филиппович Сметанников
Original Assignee
Ооо Гтк "Западный Урал"
Filing date
Publication date
Application filed by Ооо Гтк "Западный Урал" filed Critical Ооо Гтк "Западный Урал"
Publication of RU2022126360A publication Critical patent/RU2022126360A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2818707C2 publication Critical patent/RU2818707C2/en

Links

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to a method of extracting palladium, platinum, silver, yttrium, cerium from clay-salt wastes in form of slimes of potassium enterprises, which contain alkali metals. Method involves enrichment of sludge from potassium enterprises by washing to content of chlorides of alkali metals from 15 to 30% to obtain a collective concentrate. Concentrate is granulated and fired. Clay-salt wastes used are stored flotation sludges, which are dried after washing. After drying and granulation, the concentrate is roasted, after which the obtained cinder is ground to particle size of 0.1 mm. Then, clay particles are deslimed to obtain a concentrate of cinder enrichment in the form of sands. Wherein the bulk concentrate after drying and granulation is roasted at temperature of 880°C, then, intermetallic compounds of palladium, platinum, silver, copper, tin, lead, as well as intermetallic compounds of yttrium and cerium with size from 50 to 100 mcm are extracted from the obtained cinder.
EFFECT: method enables complex extraction of palladium, platinum, silver, yttrium and cerium from stored flotation sludge.
1 cl, 13 dwg, 15 tbl, 13 ex

Description

Изобретение относится к способам извлечения палладия, платины, серебра, иттрия и церия из отходов переработки калийно-магниевых руд.The invention relates to methods for extracting palladium, platinum, silver, yttrium and cerium from waste from processing potassium-magnesium ores.

Известен способ извлечения благородных металлов из глинисто-солевых отходов - шламов калийных предприятий, содержащих хлориды щелочных и щелочноземельных элементов по патенту №2386710 (приоритет 29.09.2008, опубл. 20.04.2010, Бюл.№11), включающий получение коллективного концентрата, обжиг, выщелачивание благородных металлов из огарка и сорбцию благородных металлов, при этом получение коллективного концентрата проводят до содержание хлоридов от 15% до 30%, а перед обжигом концентрат гранулируют, затем его подвергают отжигу при температуре 500-950°С.There is a known method for extracting precious metals from clay-salt waste - sludge from potash plants containing chlorides of alkali and alkaline earth elements according to patent No. 2386710 (priority 09.29.2008, published 04.20.2010, Bulletin No. 11), including obtaining a collective concentrate, roasting, leaching of noble metals from the cinder and sorption of precious metals, while obtaining a collective concentrate is carried out until the chloride content is from 15% to 30%, and before firing the concentrate is granulated, then it is annealed at a temperature of 500-950°C.

Недостатком данного способа являются высокие энергозатраты, недостаточное извлечение палладия, платины, серебра, а также недостатком является использование кислоты для извлечения палладия, платины, серебра из огарка, что способствует формированию вторичных отходов кислотного состава, при этом утилизация отходов данного состава представляет большую экологическую проблему. Кроме того, недостатком этого способа является невозможность полного извлечения палладия, платины, серебра, а также иттрия и церия из отходов переработки калийно-магниевых руд.The disadvantage of this method is high energy consumption, insufficient extraction of palladium, platinum, silver, and also the disadvantage is the use of acid to extract palladium, platinum, silver from cinder, which contributes to the formation of secondary waste of an acid composition, while the disposal of waste of this composition poses a big environmental problem. In addition, the disadvantage of this method is the impossibility of completely extracting palladium, platinum, silver, as well as yttrium and cerium from waste from the processing of potassium-magnesium ores.

Наиболее близким аналогом является способ извлечения палладия, платины и серебра их складированных флотационных шламов (отходов переработки калийно-магниевых руд) по патенту №2770546 (приоритет 07.06.2021, опубл. 18.04.2022, Бюл. №11), Способ извлечения палладия, платины и серебра по патенту №2770546 включает обжиг гранулированных шламов при температуре 850°С, что обеспечивает образование в них интерметаллидных обособлений палладия, платины, серебра в ассоциации с медью, оловом, свинцом и последующее извлечение этих обособлений обогатительными методами. При этом во вторичных отходах отсутствует кислотная составляющая, что гарантирует формирование экологически чистых отходов.The closest analogue is the method for extracting palladium, platinum and silver from their stored flotation sludge (waste from the processing of potassium-magnesium ores) according to patent No. 2770546 (priority 06/07/2021, publ. 04/18/2022, Bulletin No. 11), Method for extracting palladium, platinum and silver according to patent No. 2770546 includes firing of granular sludge at a temperature of 850°C, which ensures the formation of intermetallic segregations of palladium, platinum, silver in association with copper, tin, lead and the subsequent extraction of these segregations by enrichment methods. At the same time, there is no acid component in secondary waste, which guarantees the formation of environmentally friendly waste.

Недостатком способа является невозможность извлечения из шламов иттрия и, церия, при чем эти элементы содержатся в исходных шламах в количестве, обуславливающем их промышленное значение так, например: суммарное содержание иттриевой группы редкоземельных элементов составляет 172,86 г/т, а цериевой группы редкоземельных элементов 610,7 г/т, (для сравнения - содержание палладия в этой пробе составляет 89,3 г/т, платины 15,7 г/т, серебра 59,4 г/т).The disadvantage of this method is the impossibility of extracting yttrium and cerium from sludge, and these elements are contained in the original sludge in quantities that determine their industrial significance, for example: the total content of the yttrium group of rare earth elements is 172.86 g/t, and the cerium group of rare earth elements 610.7 g/t (for comparison, the palladium content in this sample is 89.3 g/t, platinum 15.7 g/t, silver 59.4 g/t).

Предлагаемым изобретением решается задача комплексного извлечения из складированных флотационных шламов палладия, платины, серебра, иттрия и церия.The proposed invention solves the problem of complex extraction of palladium, platinum, silver, yttrium and cerium from stored flotation sludge.

Технический результат, полученный по предлагаемому способу заключается в комплексном использовании складированных флотационных шламов - отходов переработки калийно-магниевых руд, содержащих хлориды щелочных металлов с максимальным извлечением из них палладия, платины, серебра, иттрия, церия за счет использования свойства хлоридов натрия и калия (минералы галит и сильвин) которые плавятся при температуре 799°С и 801°С, что обеспечивает (при повышении температуры обжига выше 801°С) формирование в обжигаемом материале хлоридных расплавов и образование в этом расплаве обособлений интерметаллидов палладия, платины, серебра в ассоциации с медью, оловом, свинцом, а также интнерметаллидов иттрия и церия при этом во вторичных отходах отсутствует кислотная составляющая, что гарантирует формирование экологически чистых отходов.The technical result obtained by the proposed method consists in the integrated use of stored flotation sludge - waste from the processing of potassium-magnesium ores containing alkali metal chlorides with maximum extraction of palladium, platinum, silver, yttrium, cerium from them by using the properties of sodium and potassium chlorides (minerals halite and sylvite) which melt at temperatures of 799°C and 801°C, which ensures (with an increase in firing temperature above 801°C) the formation of chloride melts in the fired material and the formation in this melt of segregations of intermetallic compounds of palladium, platinum, silver in association with copper , tin, lead, as well as internal metallic compounds of yttrium and cerium, while there is no acid component in the secondary waste, which guarantees the formation of environmentally friendly waste.

Для достижения указанного технического результата в способе извлечения палладия, платины, серебра, иттрия и церия из глинисто-солевых отходов в виде шламов калийных предприятий, содержащих щелочные металлы, включающий их обогащение путем отмывки до содержания хлоридов щелочных металлов от 15 до 30% с получением коллективного концентрата, концентрат гранулируют и подвергают обжигу, в качестве глинисто-солевых отходов используют складированные флотационные шламы, которые после отмывки сушат, при этом концентрат обогащения после сушки и гранулирования, обжигают, после чего проводят измельчение полученного огарка до крупности 0,1 мм, затем проводят обесшламливание от глинистых частиц для получения концентрата обогащения огарка в виде песков, при этом коллективный концентрат обогащения после сушки и гранулирования обжигают при температуре 880°С, затем из полученного огарка извлекают интерметаллиды палладия, платины, серебра, меди, олова, свинца, а также иттрия и церия размером от 50 до 100 мкм.To achieve the specified technical result in the method of extracting palladium, platinum, silver, yttrium and cerium from clay-salt waste in the form of sludge from potash enterprises containing alkali metals, including their enrichment by washing to a content of alkali metal chlorides from 15 to 30% to obtain a collective concentrate, the concentrate is granulated and fired, stored flotation sludge is used as clay-salt waste, which is dried after washing, while the enrichment concentrate, after drying and granulating, is fired, after which the resulting cinder is crushed to a size of 0.1 mm, then desliming of clay particles to obtain a cinder enrichment concentrate in the form of sands, while the collective enrichment concentrate after drying and granulation is fired at a temperature of 880°C, then intermetallic compounds of palladium, platinum, silver, copper, tin, lead, and yttrium are extracted from the resulting cinder and cerium ranging in size from 50 to 100 microns.

Отличительным признаком предлагаемого способа от наиболее близкого является то, что коллективный концентрат обогащения после сушки и гранулирования обжигают при температуре 880°С затем из полученного огарка извлекают интермеллиды палладия, платины, серебра, меди, олова, свинца, а также иттрия и церия размером от 50 до 100 мкм.A distinctive feature of the proposed method from the closest one is that the collective enrichment concentrate, after drying and granulating, is fired at a temperature of 880°C, then intermellides of palladium, platinum, silver, copper, tin, lead, as well as yttrium and cerium in size from 50 are extracted from the resulting cinder up to 100 microns.

Полученный огарок измельчают до крупности 0,1 мм с целью максимального высвобождения из полиминеральных агрегатов - индивидуализированных обособлений интерметаллидов, размеры которых составляют от 30 до 500 мкм, затем проводят обесшламливание от глинистых частиц до получения концентрата обогащения огарка - песков, из которых выделяют палладий, платину, серебро, медь, олово, свинец, иттрий, церий в виде концентрата обогащения песков - обособлений многофазных срастаний интерметаллидов палладия, платины, серебра, меди, олова, свинца, интерметаллидов иттрия и церия.The resulting cinder is crushed to a particle size of 0.1 mm for the purpose of maximum release from polymineral aggregates - individual separations of intermetallic compounds, the sizes of which range from 30 to 500 microns, then desliming of clay particles is carried out to obtain a concentrate for enriching the cinder - sands, from which palladium and platinum are isolated , silver, copper, tin, lead, yttrium, cerium in the form of a concentrate enrichment of sands - separations of multiphase intermetallic compounds of palladium, platinum, silver, copper, tin, lead, yttrium and cerium intermetallic compounds.

Благодаря наличию этих признаков разработан способ, позволяющий формировать и извлекать индивидуализированные обособления интерметаллидов палладия, платины, серебра в ассоциации с оловом, медью, свинцом, интерметаллиды иттрия и церия из складированных флотационных шламов.Thanks to the presence of these characteristics, a method has been developed that allows the formation and extraction of individualized segregations of palladium, platinum, silver intermetallic compounds in association with tin, copper, lead, yttrium and cerium intermetallic compounds from stored flotation sludge.

Из описания патента «Способ извлечения благородных металлов» №2291907 (опубл. 20.01.2007) известен способ извлечения благородных металлов, в котором обжиг проводится при температуре до 800°С, что обеспечивает формирование только кислоторастворимых соединений благородных металлов.From the description of the patent “Method for extracting noble metals” No. 2291907 (published on January 20, 2007), a method for extracting noble metals is known, in which firing is carried out at temperatures up to 800°C, which ensures the formation of only acid-soluble compounds of noble metals.

Из описания патента «Способ извлечения благородных металлов» №2386710 известен способ извлечения благородных металлов, в котором обжиг проводится при температуре выше 900°С, что приводит к разрушению основного количества хлоридов, гипса, ангидрита, доломита и формированию пироксена в количестве свыше 45%, что не способствует формированию хлоридного расплава (в виду практического отсутствия хлоридов) и приводит лишь к формированию кислоторастворимых соединений благородных металлов.From the description of the patent “Method for extracting noble metals” No. 2386710, a method for extracting noble metals is known, in which firing is carried out at temperatures above 900 ° C, which leads to the destruction of the main amount of chlorides, gypsum, anhydrite, dolomite and the formation of pyroxene in an amount of over 45%, which does not contribute to the formation of a chloride melt (due to the virtual absence of chlorides) and only leads to the formation of acid-soluble compounds of noble metals.

В результате многочисленных опытов авторами было выявлено то, что извлечение благородных металлов достигается в случае, когда обжиг проводится при температуре 880°С, при этом следует отметить, что:As a result of numerous experiments, the authors found that the extraction of noble metals is achieved when firing is carried out at a temperature of 880°C, it should be noted that:

1. Обжиг при температуре до 800°С (Пат. №2291907) обеспечивает формирование только кислоторастворимых соединений благородных металлов.1. Firing at temperatures up to 800°C (Pat. No. 2291907) ensures the formation of only acid-soluble compounds of noble metals.

2. Обжиг при температуре выше 900°С (Пат. №2386710) приводит к разрушению основного количества хлоридов и других минералов шламов (гипс, ангидрит, доломит) и формированию пироксена в количестве свыше 45%, что делает невозможным формирование расплава и приводит лишь к формированию кислоторастворимых соединений благородных металлов.2. Firing at temperatures above 900°C (Pat. No. 2386710) leads to the destruction of the main amount of chlorides and other minerals of sludge (gypsum, anhydrite, dolomite) and the formation of pyroxene in an amount of over 45%, which makes the formation of a melt impossible and only leads to formation of acid-soluble compounds of noble metals.

В результате многочисленных опытов была выявлена зависимость изменения минерального состава огарка от температуры обжига.As a result of numerous experiments, the dependence of the change in the mineral composition of the cinder on the firing temperature was revealed.

В таблице 1 показано содержание иттриевой группы редкоземельных элементов (РЗЭ) и цериевой группы редкоземельных элементов (РЗЭ) в обожженных шламах.Table 1 shows the content of yttrium group of rare earth elements (REE) and cerium group of rare earth elements (REE) in the calcined sludge.

В таблице 2 показана зависимость изменения минерального состава огарка от температуры обжига.Table 2 shows the dependence of the change in the mineral composition of the cinder on the firing temperature.

В таблице 3 показан минеральный состав огарков после обжига при температуре 800° и 850°С.Table 3 shows the mineral composition of cinders after firing at temperatures of 800° and 850°C.

Как видно из табличных данных повышение температуры обжига на 50° (до 850°С) практически не меняет количество галита и сильвина. При содержании хлоридов в концентрате обогащения шламов менее 15% (например, 10%), количество хлоридов в огарке будет составлять 1-2%, при этом не образуется достаточного количества расплава и обособления интерметаллидов не образуются. Объем хлоридов выше 30% обуславливает формирование избыточного количества расплава и он, проникая в промежутки между обжигаемыми гранулами, формирует спек (козел), который не позволяет далее продолжать обжиг. Такой результат, достигнут экспериментально при обжиге концентрата обогащения с содержанием хлоридов 35-40%, поэтому верхний предел исходного объема хлоридов не может быть больше 30%.As can be seen from the table data, increasing the firing temperature by 50° (up to 850°C) practically does not change the amount of halite and sylvite. If the chloride content in the sludge enrichment concentrate is less than 15% (for example, 10%), the amount of chlorides in the cinder will be 1-2%, while a sufficient amount of melt is not formed and intermetallic separations are not formed. The volume of chlorides above 30% causes the formation of an excess amount of melt and it, penetrating into the spaces between the fired granules, forms a cake (goat), which does not allow further continuation of firing. This result was achieved experimentally when roasting an enrichment concentrate with a chloride content of 35-40%, therefore the upper limit of the initial volume of chlorides cannot be more than 30%.

Изменение температуры обжига с 850° до 880°С обусловлено тем обстоятельством, что в огарках после обжига при температуре 850°С не фиксировалось достаточно крупных обособлений интерметаллидов цериевой и иттриевой групп редкоземельных элементов, причем содержание этих элементов составляло 289,5 г/т для церия и 106,2 г/т для иттрия (см. таблицу 1). Наиболее полно результаты анализа отражены в протоколе испытаний (приложение №1).The change in the firing temperature from 850° to 880°C is due to the fact that in the cinders after firing at a temperature of 850°C, sufficiently large segregations of intermetallic compounds of the cerium and yttrium groups of rare earth elements were not recorded, and the content of these elements was 289.5 g/t for cerium and 106.2 g/t for yttrium (see Table 1). The results of the analysis are most fully reflected in the test report (Appendix No. 1).

Были проведены эксперименты при более высоких температурах, при этом интервал температуры обжига 880°С оказался наиболее оптимальным и в продуктах обжига были обнаружены обособления интерметаллидов церия и иттрия размером от 50 до 100 мкм.Experiments were carried out at higher temperatures, and the firing temperature range of 880°C turned out to be the most optimal and segregations of cerium and yttrium intermetallic compounds ranging in size from 50 to 100 microns were found in the firing products.

Сделан вывод, что также как и в случае с Pd, Pt, Ag, происходит собирательная кристаллизация частиц редких земель и формирование обособлений размером 50-100 мкм, таким образом, авторами был разработан способ получения палладия, платины, серебра церия, иттрия из флотационных шламов, прошедших стадию хранения в шламохранилищах.It was concluded that, as in the case of Pd, Pt, Ag, collective crystallization of rare earth particles occurs and the formation of segregations 50-100 microns in size, thus, the authors have developed a method for obtaining palladium, platinum, silver, cerium, yttrium from flotation sludge , which have passed the stage of storage in sludge storage facilities.

Авторами было выявлено, что исходный объем хлоридов 15-30% и температурный интервал 880°С способствуют формированию и стабильному существованию хлоридного расплава, в котором происходит преобразование органических соединений палладия, платины, серебра, и отжиг сульфидов (медь, олово, свинец), а также микро-выделений иттрия и церия, при этом формируются обособления интерметаллидов, а именно: палладия, платины, серебра в ассоциации с медью, оловом, свинцом и интерметаллидов иттрия и церия.The authors found that the initial volume of chlorides of 15-30% and a temperature range of 880°C contribute to the formation and stable existence of a chloride melt, in which the transformation of organic compounds of palladium, platinum, silver, and annealing of sulfides (copper, tin, lead) occurs, and also micro-segregations of yttrium and cerium, while separations of intermetallic compounds are formed, namely: palladium, platinum, silver in association with copper, tin, lead and intermetallic compounds of yttrium and cerium.

Конечным продуктом разработанного способа является концентрат обособлений многофазных срастаний интерметаллидов палладия, платины, серебра, меди, олова, свинца и обособлений интерметаллидов редких земель (иттрий, церий).The final product of the developed method is a concentrate of segregations of multiphase intermetallic compounds of palladium, platinum, silver, copper, tin, lead and segregations of rare earth intermetallic compounds (yttrium, cerium).

Остаточные хлориды, содержащиеся в шламе после обогащения, а именно галит и сильвин имеют температуру плавления: галита - 804°С, сильвина - 790°С (И. Костов. Минералогия 1971 г., Издательство Мир, Москва) и в результате обжига гранулята при температуре 880°С происходит образование хлоридного расплава, в котором содержащиеся в сырье (шламе) органические соединения палладия, платины, серебра, сульфиды меди, олова, свинца и микровыделения иттрия, церия отжигаются. В хлоридном расплаве «свободные» палладий, платина, серебро и халькофильные элементы: медь, олово, свинец, иттрий и церий аккумулируются и формируют индивидуализированные обособления, представляющие собой многофазные срастания интерметаллидов палладия, платины, серебра, совместно с медью, оловом, свинцом, образуя техногенную минеральную ассоциацию. Кроме того, в хлоридном расплаве происходит собирательная кристаллизация частиц редких земель иттрия, церия в обособления интерметаллидов размером 50-100 мкм, при этом все обособления интерметаллидов, не связаны с матричными минералами поскольку формируются в хлоридном расплаве, заполняющем интерстиции (межзерновое пространство) между матричными минералами огарка.The residual chlorides contained in the sludge after enrichment, namely halite and sylvite, have a melting point: halite - 804 ° C, sylvite - 790 ° C (I. Kostov. Mineralogy 1971, Mir Publishing House, Moscow) and as a result of firing the granulate at At a temperature of 880°C, a chloride melt is formed, in which the organic compounds of palladium, platinum, silver, sulfides of copper, tin, lead and micro-precipitates of yttrium and cerium contained in the raw material (sludge) are annealed. In the chloride melt, “free” palladium, platinum, silver and chalcophile elements: copper, tin, lead, yttrium and cerium accumulate and form individualized segregations, which are multiphase intergrowths of intermetallic compounds of palladium, platinum, silver, together with copper, tin, lead, forming technogenic mineral association. In addition, in the chloride melt, collective crystallization of particles of rare earths of yttrium and cerium occurs into separations of intermetallic compounds 50-100 microns in size, while all separations of intermetallic compounds are not associated with matrix minerals since they are formed in the chloride melt, filling the interstitium (intergranular space) between the matrix minerals cinder.

Халькофильные элементы из отожженных сульфидов и палладий, платина, серебро из отожженной органики, «мигрируют» в эти интерстиции и формируют совместные обособления, интерметаллидов указанных элементов размером от 30 до 500 мкм, а иттрий, церий, также формируют обособления интерметаллидов. Таким образом, обособления интерметаллидов палладия, платины, меди, олова, свинца, а также иттрия, церия, после остывания огарка оказываются не связанными с матричными минералами, при этом матричные минералы претерпевают только твердофазные преобразования. Около 10-15% обособлений интерметаллидов палладия, платины, серебра и халькофильных элементов имеют размеры от 100 до 500 мкм и содержат элементы матричных минералов. Обособления интерметаллидов иттрия и церия имеют размеры 50-100 мкм. Часть обособлений интерметаллидов образует смесь с матричным материалом.Chalcophile elements from annealed sulfides and palladium, platinum, silver from annealed organics “migrate” into these interstices and form joint segregations, intermetallic compounds of these elements ranging in size from 30 to 500 microns, and yttrium, cerium also form segregations of intermetallic compounds. Thus, the segregations of intermetallic compounds of palladium, platinum, copper, tin, lead, as well as yttrium and cerium, after cooling of the cinder, turn out to be unrelated to the matrix minerals, while the matrix minerals undergo only solid-phase transformations. About 10-15% of the segregations of intermetallic compounds of palladium, platinum, silver and chalcophile elements have sizes from 100 to 500 microns and contain elements of matrix minerals. Isolations of yttrium and cerium intermetallic compounds have sizes of 50-100 microns. Some of the intermetallic segregations form a mixture with the matrix material.

Свойства таких обособлений (плотность) позволяют обогащать их наравне с собственно обособлениями интерметаллидов. Обособления представлены срастаниями отдельных фаз: 1) палладия, платины, серебра; 2) платины, олова, меди; 3) палладия, платины, серебра, олова, меди, свинца; 4) преимущественно оловянных и (или) медных; 5) палладий платина, олово, медь: 6) палладий, платина, серебро, медь, свинец; 7) палладий, серебро, медь, свинец; 8) монацит; 9) цериевая группа редких земель; 10) ксенотим, при этом, указанных фазах есть и незначительные примеси других элементов.The properties of such segregations (density) make it possible to enrich them on a par with the segregations of intermetallic compounds themselves. Segregations are represented by accretion of individual phases: 1) palladium, platinum, silver; 2) platinum, tin, copper; 3) palladium, platinum, silver, tin, copper, lead; 4) predominantly tin and (or) copper; 5) palladium platinum, tin, copper: 6) palladium, platinum, silver, copper, lead; 7) palladium, silver, copper, lead; 8) monazite; 9) cerium group of rare earths; 10) xenotime, while these phases also contain minor impurities of other elements.

Предлагаемая характеристика преобразования шламов иллюстрируется примерами препаратов (образцов) приготовленных из конечных продуктов преобразованных шламов - концентратов обогащения песков, представленных обособлениями интерметаллидов палладия, платины, серебра, олова, меди, свинца, интерметаллидами иттриевой и цериевой групп редкоземельных элементов, минералом монацитом.The proposed characteristics of sludge conversion are illustrated by examples of preparations (samples) prepared from the final products of converted sludge - sand enrichment concentrates represented by segregations of intermetallic compounds of palladium, platinum, silver, tin, copper, lead, intermetallic compounds of the yttrium and cerium groups of rare earth elements, and the mineral monazite.

Примеры типов обособлений:Examples of segregation types:

Примеры 1, 2, 3 - обжиг при температуре 850°С, примеры 4-13 обжиг при температуре 880°С.Examples 1, 2, 3 - firing at a temperature of 850°C, examples 4-13 firing at a temperature of 880°C.

Пример 1. На электронном фото 1 показан участок шлифа, изготовленного из концентрата обогащения песков, полученного из концентрата обогащения огарка. Шлиф был изготовлен следующим образом: из концентрата, представляющего собой частицы (крупинки) размером менее 0,045 мм (45 мкм) отобрана порция частиц весом около 10 г, затем помещена на предметное стекло в смеси со связующим веществом (канадский бальзам) способным при нагревании расплавляться и связывать разобщенные частицы. После остывания масса твердой растекшейся смеси сошлифовывается на шлифовальном станке до образования ровного плоскопараллельного среза. Применяется несколько стадий шлифовки на микропорошках последовательно - от 14 до 1 мкм.Example 1. Electronic photo 1 shows a section of a thin section made from a sand enrichment concentrate obtained from a cinder enrichment concentrate. The thin section was made as follows: from a concentrate consisting of particles (grains) less than 0.045 mm (45 µm) in size, a portion of particles weighing about 10 g was selected, then placed on a glass slide mixed with a binder (Canada balsam) capable of melting when heated and connect separated particles. After cooling, the mass of solid spread mixture is ground on a grinding machine until an even plane-parallel cut is formed. Several stages of grinding with micropowders are used sequentially - from 14 to 1 microns.

Конечная крупность - 1.0 мкм. После этого шлиф со срезом концентрата изучается под микрозондом (растровым электронным микроскопом). Площадь предметного стекла 7,5×2,5 см. Площадь препарата концентрата 4,5×2,3 см. Под микрозондом устанавливается растр площадью 1,2×1,2 см (пример 1, фото 1). На изображении видны темные частицы (матричные минералы) и светлые частицы (обособления интерметаллидов). Черные промежутки между частицами - связующее вещество (канадский бальзам). На изображении видно, что частицы разобщены и «индивидуализированы». Этот метод иллюстрирования показывает, что конечный продукт обжига - огарок после измельчения до 0,1 мм и последующего обесшламливания, превращается в концентрат обогащения огарка «пески». В результате отмывки из песков выделяется концентрат обогащения песков, представленный обособлениями интерметаллидов и матричные минералы. Степень концентрирования обособлений интерметаллидов может достигать ~100%. В представленном концентрате видно, что полезного продукта - обособлений около 30%.Final fineness - 1.0 microns. After this, the thin section with the concentrate cut is examined under a microprobe (scanning electron microscope). The area of the glass slide is 7.5×2.5 cm. The area of the concentrate preparation is 4.5×2.3 cm. A raster with an area of 1.2×1.2 cm is installed under the microprobe (example 1, photo 1). The image shows dark particles (matrix minerals) and light particles (intermetallic deposits). The black spaces between the particles are a binder (Canada balsam). The image shows that the particles are separated and “individualized.” This illustration method shows that the final roasting product - cinder after grinding to 0.1 mm and subsequent desliming, turns into a cinder enrichment concentrate "sands". As a result of washing, sand enrichment concentrate is released from sands, represented by segregations of intermetallic compounds and matrix minerals. The degree of concentration of intermetallic segregations can reach ~100%. In the presented concentrate it is clear that the useful product contains about 30%.

Дальнейший прием - детализация, т.е. в растре фиксируются отдельные фазы с конкретными обособлениями (примеры 2, 3, фото 2, 3; примеры 4-13, фото 4-13), где видно, что это срастание разных по фазовой плотности фаз, отличаются по цвету и составу.A further technique is detailing, i.e. In the raster, individual phases with specific separations are recorded (examples 2, 3, photo 2, 3; examples 4-13, photo 4-13), where it is clear that this is an accretion of phases of different phase densities, differing in color and composition.

Пример 2. На электронном фото 2 показано срастание двух фаз G1 (палладия, платины, олова, меди) с преобладанием олова и G2 (палладий, платина, олово, медь) с преобладанием палладия. Содержание этих элементов и распределение показаны в таблице 4.Example 2. Electronic photo 2 shows the fusion of two phases G1 (palladium, platinum, tin, copper) with a predominance of tin and G2 (palladium, platinum, tin, copper) with a predominance of palladium. The contents of these elements and distribution are shown in Table 4.

Пример 3. На электронном фото 3 показано обособление, состоящее из четырех фаз, расположенных концентрически-зонально: Фаза G1 (палладий, платина, серебро, свинец, медь); G2 (олово, медь); G3 (серебро, олово, медь); G4 (олово, медь). Содержания этих элементов и распределение показаны в таблице 5.Example 3. Electronic photo 3 shows a separation consisting of four phases located concentrically-zonally: Phase G1 (palladium, platinum, silver, lead, copper); G2 (tin, copper); G3 (silver, tin, copper); G4 (tin, copper). The contents of these elements and distribution are shown in Table 5.

Пример 4. На электронном фото 4 показано обособление, состоящее из 4-х фаз: Фаза G1 (палладий, платина, серебро, медь и свинец); G2 (олово, медь, палладий, свинец); G3 (палладий, платина, серебро, медь, свинец); G4 (медь, палладий, платина, олово, примеси). Сравнение электронного фото и анализ изображенных интерметаллидных фаз показывает их полную самостоятельность, но в то же время образующих тесное срастание. В таблице 6 показан элементный анализ фаз и содержание элементов.Example 4. Electronic photo 4 shows a separation consisting of 4 phases: Phase G1 (palladium, platinum, silver, copper and lead); G2 (tin, copper, palladium, lead); G3 (palladium, platinum, silver, copper, lead); G4 (copper, palladium, platinum, tin, impurities). Comparison of the electron photo and analysis of the depicted intermetallic phases shows their complete independence, but at the same time forming a close intergrowth. Table 6 shows the elemental analysis of the phases and elemental contents.

Пример 5. На электронном фото 5 показано обособление, состоящее из 3-х фаз: G1 (медь, олово); G2 (олово, медь, примеси); G3 (палладий, платина, олово, медь). В таблице 7 показан элементный анализ этих фаз и содержание отдельных элементов.Example 5. Electronic photo 5 shows a separation consisting of 3 phases: G1 (copper, tin); G2 (tin, copper, impurities); G3 (palladium, platinum, tin, copper). Table 7 shows the elemental analysis of these phases and the content of individual elements.

Пример 6. На электронном фото 6 показано обособление, состоящее из 3-х фаз: G1 (серебро, палладий, платина, свинец); G2 (палладий, серебро, медь, свинец); G3(палладий, платина, серебро, медь, свинец) Элементный анализ этих фаз и содержание отдельных элементов показаны в таблице 8.Example 6. Electronic photo 6 shows a separation consisting of 3 phases: G1 (silver, palladium, platinum, lead); G2 (palladium, silver, copper, lead); G3 (palladium, platinum, silver, copper, lead) The elemental analysis of these phases and the content of individual elements are shown in Table 8.

Пример 7. На электронном фото 7 показано обособление состоящее из 5-и фаз: G1 (медь, палладий, платина, серебро, олово, свинец); G2 (медь, палладий, платина, серебро, олово); G3 (палладий, медь, серебро, сурьма); G4 (медь, олово, сурьма, свинец); G5 (медь, палладий, примеси серебра, олова, свинца). Элементный анализ этих фаз и содержание отдельных элементов показаны в таблице 9.Example 7. Electronic photo 7 shows a separation consisting of 5 phases: G1 (copper, palladium, platinum, silver, tin, lead); G2 (copper, palladium, platinum, silver, tin); G3 (palladium, copper, silver, antimony); G4 (copper, tin, antimony, lead); G5 (copper, palladium, impurities of silver, tin, lead). The elemental analysis of these phases and the content of individual elements are shown in Table 9.

Пример 8. На электронном фото 8 показано обособление, состоящее из 4-х фаз: G1 (палладий, платина, олово, мышьяк, сурьма); G2 (палладий, платина, олово, примеси сурьмы и серы); G3 (палладий, платина, олово, примеси сурьмы и серы); G4 (палладий, платина, олово, сера примеси сурьмы и никеля). Элементный анализ этих фаз и содержание отдельных элементов показаны в таблице 10.Example 8. Electronic photo 8 shows a separation consisting of 4 phases: G1 (palladium, platinum, tin, arsenic, antimony); G2 (palladium, platinum, tin, antimony and sulfur impurities); G3 (palladium, platinum, tin, antimony and sulfur impurities); G4 (palladium, platinum, tin, sulfur, admixtures of antimony and nickel). The elemental analysis of these phases and the content of individual elements are shown in Table 10.

Пример 9. На электронном фото 9 показано обособление, состоящее из одной фазы, представленной вольфрамом, марганцем с примесью железа: G1 (вольфрам, марганец, железо). Элементный анализ этой фазы и содержание отдельных элементов показаны в таблице 11.Example 9. Electronic photo 9 shows a separation consisting of one phase represented by tungsten, manganese with an admixture of iron: G1 (tungsten, manganese, iron). The elemental analysis of this phase and the content of individual elements are shown in Table 11.

Пример 10. На электронном фото 10 представлено обособление, состоящее из 3-х фаз: G1 (тантал с примесью олова); G2 (олово, свинец, кальций с примесью кремния и магния); G3 (олово, свинец, с примесью кальция). Элементный состав этих фаз и содержание отдельных элементов показаны в таблице 12.Example 10. Electronic photo 10 shows a separation consisting of 3 phases: G1 (tantalum with an admixture of tin); G2 (tin, lead, calcium with an admixture of silicon and magnesium); G3 (tin, lead, with an admixture of calcium). The elemental composition of these phases and the content of individual elements are shown in Table 12.

Пример 11. На электронном фото 11 показано обособление, представленное монацитом: G1 (церий и группа цериевых редких земель). Элементный анализ этого обособления и содержание отдельных элементов показаны в таблице 13.Example 11. Electronic photo 11 shows a segregation represented by monazite: G1 (cerium and group of cerium rare earths). The elemental analysis of this isolation and the content of individual elements are shown in Table 13.

Пример 12. На электронном фото 12 показано обособление, состоящее из 2-х фаз. Фазы представлены монацитом с разным спектром цериевой группы редких земель. Элементный состав этого обособления и содержание отдельных элементов показаны в таблице 14.Example 12. Electronic photo 12 shows a separation consisting of 2 phases. The phases are represented by monazite with a different spectrum of the cerium group of rare earths. The elemental composition of this isolation and the content of individual elements are shown in Table 14.

Пример 13. На электронном фото 13 показано обособление, представленное ксенотимом с примесью серы, железа, меди, кальция, рубидия и элементы иттриевой группы редких земель. Элементный состав обособления и содержание отдельных элементов показаны в таблице 15.Example 13. Electronic photo 13 shows a segregation represented by xenotime with an admixture of sulfur, iron, copper, calcium, rubidium and elements of the yttrium group of rare earths. The elemental composition of the isolation and the content of individual elements are shown in Table 15.

Применение энергодисперсионной приставки для анализа элементного состава отдельных фаз позволяет дать окончательный диагноз (идентификацию) выделенных образований и подтвердить достоверность указанного выше способа комплексного извлечения из складированных флотационных шламов палладия, платины, серебра, иттрия и церия.The use of an energy-dispersive attachment to analyze the elemental composition of individual phases allows us to give a final diagnosis (identification) of the isolated formations and confirm the reliability of the above method for the complex extraction of palladium, platinum, silver, yttrium and cerium from stored flotation sludge.

Claims (1)

Способ извлечения палладия, платины, серебра, иттрия, церия из глинисто-солевых отходов в виде шламов калийных предприятий, содержащих щелочные металлы, включающий их обогащение путем отмывки до содержания хлоридов щелочных металлов от 15 до 30% с получением коллективного концентрата, концентрат гранулируют и подвергают обжигу, в качестве глинисто-солевых отходов используют складированные флотационные шламы, которые после отмывки сушат, при этом концентрат обогащения после сушки и гранулирования обжигают, после чего проводят измельчение полученного огарка до крупности 0,1 мм, затем проводят обесшламливание от глинистых частиц для получения концентрата обогащения огарка в виде песков, отличающийся тем, что коллективный концентрат обогащения после сушки и гранулирования обжигают при температуре 880°С, затем из полученного огарка извлекают интерметаллиды палладия, платины, серебра, меди, олова, свинца, а также интерметаллиды иттрия и церия размером от 50 до 100 мкм.A method for extracting palladium, platinum, silver, yttrium, cerium from clay-salt waste in the form of sludge from potash enterprises containing alkali metals, including their enrichment by washing to a content of alkali metal chlorides from 15 to 30% to obtain a collective concentrate, the concentrate is granulated and subjected roasting, stored flotation sludge is used as clay-salt waste, which is dried after washing, while the enrichment concentrate after drying and granulation is fired, after which the resulting cinder is crushed to a particle size of 0.1 mm, then deslimed from clay particles to obtain a concentrate enrichment of the cinder in the form of sand, characterized in that the collective concentrate of enrichment after drying and granulation is fired at a temperature of 880°C, then intermetallic compounds of palladium, platinum, silver, copper, tin, lead, as well as intermetallic compounds of yttrium and cerium ranging in size from 50 to 100 microns.
RU2022126360A 2022-10-10 Method of extracting palladium, platinum, silver, yttrium and cerium from potassium-magnesium ore processing wastes RU2818707C2 (en)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2022126360A RU2022126360A (en) 2024-04-10
RU2818707C2 true RU2818707C2 (en) 2024-05-03

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2132397C1 (en) * 1998-03-19 1999-06-27 Открытое акционерное общество "Уралкалий" Method of processing potassium production sludges
US7645320B2 (en) * 2004-10-20 2010-01-12 Minex Technologies Limited Extraction process
RU2386710C1 (en) * 2008-09-29 2010-04-20 Закрытое Акционерное Общество "Уралкалий-Технология" Precious metal extraction method
RU2770546C1 (en) * 2021-06-07 2022-04-18 Общество с ограниченной ответственностью "Горно -технологическая корпорация Западный Урал" Method for extraction of palladium, platinum, silver from waste of processing of potassium-magnesium ores

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2132397C1 (en) * 1998-03-19 1999-06-27 Открытое акционерное общество "Уралкалий" Method of processing potassium production sludges
US7645320B2 (en) * 2004-10-20 2010-01-12 Minex Technologies Limited Extraction process
RU2386710C1 (en) * 2008-09-29 2010-04-20 Закрытое Акционерное Общество "Уралкалий-Технология" Precious metal extraction method
RU2770546C1 (en) * 2021-06-07 2022-04-18 Общество с ограниченной ответственностью "Горно -технологическая корпорация Западный Урал" Method for extraction of palladium, platinum, silver from waste of processing of potassium-magnesium ores

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Liu et al. Thallium transformation and partitioning during Pb–Zn smelting and environmental implications
Nannoni et al. Fractionation and geochemical mobility of heavy elements in soils of a mining area in northern Kosovo
Zhang et al. Enhanced leachability of rare earth elements from calcined products of bituminous coals
Santos et al. Processing of quartz lumps rejected by silicon industry to obtain a raw material for silica glass
Pérez-Martínez et al. Characterisation and partition of valuable metals from WEEE in weathered municipal solid waste incineration bottom ash, with a view to recovering
Tian et al. Understanding of mineralogy and residence of trace elements in coals via a novel method combining low temperature ashing and float-sink technique
Wang et al. Fe isotope behaviours during sulfide-dominated skarn-type mineralisation
Tyszka et al. Cadmium distribution in Pb-Zn slags from Upper Silesia, Poland: Implications for cadmium mobility from slag phases to the environment
Kursun Unver et al. Distribution of trace elements in coal and coal fly ash and their recovery with mineral processing practices: A review
Reis et al. Extraction of available and labile fractions of mercury from contaminated soils: The role of operational parameters
Sethurajan et al. Fractionation and leachability of heavy metals from aged and recent Zn metallurgical leach residues from the Três Marias zinc plant (Minas Gerais, Brazil)
Zhong et al. Toxic metals and the risks of sludge from the treatment of wastewater from beryllium smelting
Mikoda et al. Metallurgical slags from Cu production and Pb recovery in Poland–Their environmental stability and resource potential
Okeme et al. Characterisation of rare earth elements and toxic heavy metals in coal and coal fly ash
Mikoda et al. Corrigendum to “Metallurgical slags from Cu production and Pb recovery in Poland-Their environmental stability and resource potential”[Appl. Geochem. 98 (2018) 459-472]
Galjak et al. Characterization of the tailing waste deposit “Gornje Polje”
RU2818707C2 (en) Method of extracting palladium, platinum, silver, yttrium and cerium from potassium-magnesium ore processing wastes
Dreisinger et al. The search minerals direct extraction process for rare earth element recovery
Harimana et al. Effect of particle size, pH, and residence time on mobility of copper and cobalt from copper slag
Rao et al. Recovery of rare earth elements from coal fly ash: a review
Chen et al. Mineralogy characteristic study and exploration on the valuable metals enrichment of coal fly ash
Kursun et al. Recovery of trace elements with uranium and thorium from yatagan thermal power plant fly ashes by leaching
Kierczak et al. Pyrometallurgical slags in Upper and Lower Silesia (Poland): from environmental risks to use of slag-based products-a review
RU2770546C1 (en) Method for extraction of palladium, platinum, silver from waste of processing of potassium-magnesium ores
Liu et al. Recovery of rare earth and critical metals from thermally activated coal refuse using ferric sulfate bio acid