BRPI0706388A2 - método para produzir um concentrado massivo para restabelecimento de metais preciosos - Google Patents
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Abstract
MéTODO PARA PRODUZIR UM CONCENTRADO MASSIVO PARA RESTABELECIMENTO DE METAIS PRECIOSOS. A presente invenção refere-se aos métodos para produzir concentrado massivo para restabelecimento de metais preciosos de resíduos de argila-sal de instalações que processam minério de potássio-magnésio e sal-gema. Eles podem também ser usados para extrair dois ou mais componen-tes, na forma de partículas sólidas que estão em estados de fase diferentes, por exemplo, partículas sedimentares e flutuantes, onde a fase líquida pode ser representada por dois e/ou mais componentes tendo solubilidade ou densidade diferentes. O método é para produzir concentrado massivo de resíduos de argila-sal de instalações que processam minérios de potássio-magnésio e sal-gema para restabelecer metais preciosos e inclui hidrociclonagem de três estágios das pastas com extração de concentrado, em que as pastas chegam para hidrociclonagem com a razão de S:L = 1:3, hidrociclonagem é conduzida sucessivamente através de hidrociclones de 10<198>, 7<198> e 5<198>, enquanto concentrado massivo dos resíduos de argila-sal de instalações que processam minérios de potássio-magnésio e sal-gema para restabelecer metais preciosos é uma mistura de materiais sedimentares e flutuantes que constituem resíduo insolúvel em água das pastas, o fluxo superior do segundo hidrociclone, na forma de solução de sal e a parte flutuante de resíduo insolúvel em água das pastas com substância orgânica natural e industrial, é enviado para o terceiro estágio de hidrociclonagem, onde a fração flutuada com substância orgânica natural e industrial é extraída através de um captor de vórtice e depois combinada com concentrados dos primeiro e segundo hidrociclones para formar concentrado massivo, e a solução de sal que constitui um fluxo residual do método de concentração sai através de um ápice, em que as pastas de instalações químicas e de flutuação com teor alto de substância orgânica natural e industrial são processadas. O método da invenção torna possível produzir um concentrado cotendo substância orgânica natural e industrial onde uma porção substancial de metais preciosos é concentrada, a custo mais baixo.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODOPARA PRODUZIR UM CONCENTRADO MASSIVO PARA RESTABELE-CIMENTO DE METAIS PRECIOSOS".
A presente invenção refere-se aos métodos para produzir con-centrado massivo para restabelecimento de metais preciosos de sujeiras ouresíduos de argila-sal de instalações que processam minério de potássio-magnésio e sal-gema. Eles também podem ser usados para extrair dois oumais componentes na forma de partículas sólidas que estão em estados de"fase" diferentes, por exemplo, partículas sedimentares e flutuantes onde afase líquida pode ser representada por dois e/ou mais componentes tendosolubilidade ou densidade diferentes.
O método presente para produzir concentrado massivo de sujei-ras e resíduos de argila-sal de instalações que processam minério de potás-sio-magnésio e sal-gema inclui três estágios conduzidos em hidrociclones. Oconcentrado massivo de hidrociclones é uma fase sólida que consiste emsedimento e em partículas flutuantes e que compreende uma pasta de resí-duo insolúvel em água (I.R.) com um teor residual de sais de K e Na nãomaior que 15%. No primeiro estágio do hidrociclone, um concentrado é ex-traído em uma forma de uma fração de I.R alta tendo uma razão de S:L (ra-zão de sólido:líquido) = 1:3, e um fluxo superior do primeiro hidrociclone éproduzido em uma forma de fração de I.R. baixa e uma solução de sal. Ofluxo superior de excesso do primeiro hidrociclone é diluído a uma S:L = 1:8e enviado para relimpeza para o segundo estágio de hidrociclonagem ondeum concentrado é extraído em uma forma ou fração residual (pequena) dapasta de I.R. O fluxo superior do segundo hidrociclone na forma de soluçãode sal e fração flutuante de I.R. é enviado para o terceiro estágio de hidroci-clone onde um concentrado de flutuação é extraído através de um captor devórtice, e um concentrado massivo é formado combinando concentrados dosprimeiro e segundo hidrociclones. A solução de sal que sai através de umápice do terceiro hidrociclone constitui um fluxo residual do método de con-centração da invenção. O resultado técnico é produção de concentradomassivo (I.R.) de pastas com teor residual de sais de K e Na não maior que15% para extrair Au, Pt e Pd através de ustulação clorada de resíduos deargila-sal (pastas).
Há métodos conhecidos que são similares à presente invençãoem termos técnicos [Ore Concentration Handbook". Vol. 1. "PreparationProcesses". M., "Nyedra" Publishing House, 1972, p(p). 276-278; Povarov,A.l. "Hydrocyclones". M., "Gosgortekhizdat" Publishing House, 1961], paraseparar material moído em um campo centrífugo criado como o resultado derotação da polpa (hidrociclones), onde água representa a fase líquida.
Esta pode ser uma separação de partícula por tamanho ondepartículas grandes vão para um ápice e partículas pequenas vão para o fluxosuperior. Quando o ângulo de estreitamento diminui, o material pequeno quetem densidade mais alta que o volume principal do material pequeno podetambém entrar em um ápice [Smetannikov, A.F., Kudryashov, A.l. On thePossibility of Extracting Gold and Silver from Ores of the Verkhnekamsk SaltDeposit". "Ores and metais", 1995, N0 5, p(p). 118-121]. Estes métodos sãoprojetados para separar o material sólido, por tamanho ou densidade, em ummeio líquido. Porém, estes métodos não foram usados antes para separarmaterial duro uniformemente distribuído em soluções de sal saturadas. Porexemplo, resíduos de instalações de potássio (pastas) são representadospor duas fases. Uma fase é uma solução de sal saturada, e a outra é partí-culas residuais insolúveis em água (I.R.).
Também conhecido é um método para produzir concentrado deresíduos de argila-sal de instalações que processam minérios de potássio-magnésio e sal-gema para restabelecer metais preciosos (patente Nos RU2256504, publicada em 20.07.2005) que inclui pelo menos uma hidrociclo-nagem de dois estágios das pastas com extração de concentrado, em quehidrociclonagem é conduzida em dois ou três estágios. Concentrado de hi-drociclones é um resíduo insolúvel em água de fase sólida (I.R.) das pastas.
Pastas chegam para hidrociclonagem com a razão de S:L = 1:3. No primeiroestágio de hidrociclonagem, o concentrado é extraído na forma de fraçãogrande de I.R., e o fluxo superior do primeiro hidrociclone é na forma de fra-ção pequena de I.R. e uma solução de sal. O fluxo superior do primeiro hi-drociclone é diluído a S:L=1:8 e enviado para relimpeza para o segundo es-tágio de hidrociclonagem onde o concentrado é extraído na forma ou fraçãoresidual da pasta de I.R., e o fluxo superior do segundo hidrociclone é na for-ma de uma solução de sal. Os concentrados extraídos por hidrociclonagemsão depois combinados, e se houver um teor residual grande de I.R. no fluxosuperior do segundo hidrociclone, um terceiro estágio de hidrociclonagemadicional é operado. Assim é como as pastas das instalações químicas eflutuação são processadas.
O inconveniente do método da técnica anterior é a porcentageminsuficiente de metais preciosos no concentrado dos resíduos de argila-saldas instalações.
A invenção proposta soluciona o problema de extração comple-xa de metais preciosos de matéria-prima mineral representada por resíduosde sujeiras de argila-sal (pastas) da produção de potássio e por argila mar-cadoras e contendo cloretos de elementos alcalinos e alcalinos-terrosos, acusto mais baixo.
Para alcançar o resultado técnico declarado, no método paraproduzir concentrado massivo de resíduos de argila-sal de instalações queprocessam minérios de potássio-magnésio e sal-gema para restabelecermetais preciosos, que inclui hidrociclonagem de três estágios das pastascom extração de concentrado, em que as pastas chegam para hidrociclona-gem com a razão de S:L = 1:3, hidrociclonagem é conduzida em série su-cessivamente através de ciclones de 10°, 7o e 5o, e o concentrado massivode resíduos de argila-sal das instalações que processam minérios de potás-sio-magnésio e sal-gema para restabelecer metais preciosos é uma misturade materiais sedimentares e flutuantes que constituem o resíduo insolúvelem água das pastas, o fluxo superior do segundo hidrociclone, na forma deuma solução de sal e parte flutuante do resíduo insolúvel em água das pas-tas com substância orgânica natural e industrial, é enviado para o terceiroestágio da hidrociclonagem onde uma fração flutuante com substância orgâ-nica natural e industrial é extraída através de um captor de vórtice e depoiscombinada com os concentrados dos primeiro e segundo hidrociclones paraformar concentrado massivo, e uma solução de sal que constitui um fluxoresidual do método de concentração da invenção sai através de um ápice,em que as pastas das instalações químicas e de flutuação com teor alto desubstância orgânica natural e industrial são processadas.
As distinções entre o método proposto e o mais próximo recenteconhecido é que a hidrociclonagem é conduzida sucessivamente através deciclones de 10°, 7° e 5o, e o concentrado massivo de resíduos de argila-salde instalações que processam minérios de potássio-magnésio e sal-gemapara restabelecer metais preciosos é uma mistura de materiais sedimentarese flutuantes que são resíduo insolúvel em água das pastas, o fluxo superiordo segundo hidrociclone, na forma de solução de sal e a parte flutuante deresíduo insolúvel em água das pastas com substância orgânica natural eindustrial, é enviado para o terceiro estágio de hidrociclonagem onde a fra-ção flutuada com substância orgânica natural e industrial é extraída atravésde um captor de vórtice e depois combinada com concentrados dos primeiroe segundo hidrociclones para formar concentrado massivo, a solução de salque constitui as sujeiras do processo de concentração sai através de umápice, em que as pastas das instalações químicas e de flutuação com teoralto de substância orgânica natural e industrial são processadas.
Devido a estas características, um método foi desenvolvido quetorna possível produzir concentrado contendo quantidade significativa desubstância orgânica natural e industrial onde uma porção substancial de me-tais preciosos é concentrada.
O método proposto compreende o uso de três hidrociclones comum ângulo de estreitamento sucessivamente menor (109, Ί- e 5°) para sepa-rar o material sólido uniformemente distribuído na fase líquida (soluções desal saturadas) e representado pela fração grande e pequena do sedimento,de material flutuante representado por material orgânico natural e industrial.
Os resultados alcançados por este método consistem na sepa-ração completa das duas fases de material sólido (parte sedimentar e flutu-ante) das pastas, mas com teor de sal residual não maior que 15%. O resí-duo insolúvel é um concentrado contendo compostos de Au, Pt e Pd; a basemineral do concentrado é formada por (em ordem descendente) anidrita,dolomita, quartzo, feldspato, cloreto, micas hídrica, óxidos de ferro hídricos,sulfetos, e substância orgânica natural e industrial.
Para produzir concentrado massivo, é necessário:
1. Fornecer um processo de extrair I.R. (concentrado) de resí-
duos de argila-sal (pastas) usando hidrociclonagem.
2. Durante o processo de hidrociclonagem, produzir concentradocom teor de sal não maior que 15% para processamento pirometalúrgicosubseqüente.
O método é concebido como segue. As pastas são enviadas a-través de um hidrociclone 10Q onde a parte maior da fração de I.R. sedimen-tar vai para um ápice, e a parte pequena da fração de I.R. sedimentar, mate-rial flutuante (substância orgânica) e a solução de sal vão para o fluxo supe-rior. O fluxo superior do hidrociclone 109 é enviado para a alimentação dosegundo hidrociclone (7Q), onde a parte pequena da fração de I.R. sedimen-tar vai para um ápice, e a substância flutuante (substância orgânica) e a so-lução de sal vão para o fluxo superior. O fluxo superior do segundo hidroci-clone (7Q) é enviado para a alimentação do terceiro hidrociclone (5S), onde asolução de sal vai para um ápice, e o material flutuante e o sal restante vãopara o fluxo superior. Depois, os concentrados dos primeiro e segundo hi-drociclones são combinados com a parte flutuante de I.R. recebida atravésdo fluxo superior do terceiro hidrociclone, formando o concentrado para pro-cessamento pirometalúrgico. Sal, com seu teor limitado pelo limiar de 15%,está sendo acumulado durante todos os três estágios da hidrociclonagem.No caso do excesso de sal no concentrado, relimpeza é organizada em cadaestágio da hidrociclonagem; consiste em instalar um par de hidrociclones emcada estágio, os 10°, T e 59, respectivamente. Neste caso, um concentradorecebido através de um ápice do primeiro hidrociclone 10s é direcionado pa-ra a alimentação do segundo hidrociclone 10-, onde o concentrado é relim-pado. Uma fração grande de I.R. vai para um ápice e depois é direcionadapara dentro do tanque receptor para concentrado, enquanto os fluxos supe-riores de ambos os hidrociclones 10Q são combinados e direcionados para aalimentação do primeiro hidrociclone Ί-. O concentrado de um ápice do pri-meiro hidrociclone 7- vai para a alimentação do segundo hidrociclone 7°onde o concentrado relimpado da fração residual pequena de I.R. vai paraum ápice, e depois é direcionado para dentro do tanque receptor para con-centrado, enquanto os fluxos superiores de ambos os hidrociclones 79 vãopara a alimentação do primeiro hidrociclone 5Q. O material vindo para umápice do primeiro hidrociclone 59 é direcionado para a alimentação do se-gundo hidrociclone 5Q, onde a solução de sal limpa da parte flutuante de I.R.vai para um ápice, enquanto o material flutuante restante de I.R. vai para ofluxo superior, eé combinado com o fluxo superior do primeiro hidrociclone5Q e direcionado para o tanque receptor para formação final do concentradomassivo. A Figura mostra o fluxograma do processo de produzir concentradomassivo com relimpeza.
A necessidade para criar um tal fluxograma complexo é porqueas pastas do processamento de flutuação de minérios de potássio-magnésio, diferentes das pastas de processamento químico de minérios depotássio-magnésio, contêm quantidade significativa de substância orgânicanatural e industrial, onde uma porção substancial de metais preciosos estáconcentrada.
Concentrado massivo de resíduos de argila-sal de instalaçõesque processam minérios de potássio-magnésio e sal-gema, que é usadoneste trabalho, representa pastas de instalações químicas e de flutuaçãocom densidade de polpa de 13 g/cm3 e razão de S:L=1:3. A diferença é umteor alto de substância orgânica representado por substância orgânica natu-ral e industrial (aminas e poliacrilamidas). E embora o teor de substânciaorgânica (total) para instalações químicas não excederam a 1,5%, o teor desubstância orgânica total em nosso exemplo foi tão alto quanto 3%, que édevido à inclusão de pó de ciclone, resíduo de produção de flutuação, noprocessamento químico dos resíduos, onde o teor de substância orgânica étradicionalmente alto (até 5%). Isto determinou o uso de um hidrociclonecom um ângulo de estreitamento de 5o no terceiro estágio de hidrociclona-gem, para separação completa da fração flutuante do I.R. de substância or-gânica natural e industrial. Incluindo o ângulo de estreitamento de 5e, na ca-deia tornou-se possível restabelecer completamente no concentrado a por-ção flutuante de I.R. representada pela substância orgânica, com perdas denão mais que 5%, e assegurou perdas totais de não mais que 7% de I.R.,com o coeficiente total de 0,9.
Claims (2)
1. Método para produzir um concentrado massivo para restabe-lecimento de metais preciosos que inclui uma hidrociclonagem de três está-gios de uma pasta suja para isolar o concentrado massivo, em que a pastatem uma razão de sólido para líquido S:L = 1:3, o método caracterizado emque a hidrociclonagem de três estágios é executada em uma série atravésde ciclones de 10°, 7o, e 5o em que o concentrado massivo para restabele-cimento dos metais preciosos é uma mistura de materiais sedimentares e deflutuação que constituem um resíduo insolúvel em água da pasta que derivade um resíduo dé argila-sal gerado em uma instalação de processamento deminério de potássio-magnésio e de sal-gema;enviando um fluxo superior da solução de sal da hidrociclona-gem de estágio segundo para a hidrociclonagem de estágio terceiro, a solu-ção de sal tendo uma fração flutuante de sujeiras insolúveis em água comsubstância orgânica natural e industrial;extraindo a fração flutuante da sujeira insolúvel em água comsubstância orgânica natural e industrial através de um captor de vórtice,combinando a fração flutuante com concentrados da hidrociclo-nagem dos estágios segundo e terceiro para formar o concentrado massivo;eeliminando a solução de sal que constitui um fluxo residual dométodo através de um ápice.
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que a pasta de instalações químicas e de flutuação compreendendoum teor alto de substância orgânica natural e industrial é processada.
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