Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_3589
.pdf
перегородкой d. Когда эти части подняты достаточно высоко, чтобы освободить емкость, как в конце операции
смешивания, емкость можно наклонить для выгрузки содержимого, и она свободна для очистки или других
целей.
В описанном выше механизме также могут использоваться вращающиеся скребки для очистки внутренней
поверхности емкости во время перемешивания. Эти средства могут включать в себя один или несколько
рычагов k, установленных на валу bl и находящихся в практически тесном контакте с внутренней стенкой или
основанием емкости. Однако, при желании, рычаги k могут вращаться с переменной скоростью относительно
червяка. При вращении синхронно с червяком, как показано на рисунке, он может вращаться с высокой
скоростью (хотя могут быть предусмотрены средства для изменения этой скорости, например, с помощью
упомянутых ступенчатых шкивов), и для дальнейшего минимизирования любой тенденции к созданию
вихревого движения вещества, в гнезде снаружи червяка и его охватывающей втулки могут быть
предусмотрены армированные перегородки, две из которых показаны установленными снаружи втулки C, но
этого достаточно для предотвращения такого вращения. Однако перегородки имеют такую форму или размер,
которые не препятствуют циркуляции вещества, как было объяснено ранее.
Если к скребковым рычагам придается переменная скорость, то перегородки, вероятно, не понадобятся,
поскольку скорость скребковых рычагов можно снизить, чтобы избежать вихревого движения.
В приведенном выше описании предполагалось, что устройство имеет вертикальную конструкцию, то есть
червяк вращается вокруг вертикальной оси, однако изобретение в равной степени применимо и к
конструкциям, в которых червяк вращается вокруг горизонтальной или наклонной оси, при этом функция во
всех случаях одинакова и требует лишь незначительных изменений в расположении деталей.
При желании червяк или винт может подниматься и опускаться во время вращения, если машина
вертикального типа, или перемещаться в продольном направлении, если машина вращается горизонтально
или по наклонной оси.
В свете вышеизложенного, подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его
осуществления, мы заявляем, что то, на что мы претендуем, это: - 1. В смесительном устройстве,
включающем емкость, содержащую аксиально расположенный вращающийся спиральный смесительный
элемент, окруженный открытой с одного конца невращающейся камерой, в которой вращается смесительный
элемент, и отклоняющим устройством, расположенным рядом с концом указанной камеры, конструкция, в
которой циркуляционная камера регулируется относительно смесительного элемента и отклоняющего
устройства для указанной цели.
2.
В смесительном устройстве, включающем емкость, содержащую аксиально расположенный вращающийся
спиральный смесительный элемент, окруженный открытым с конца невращающимся элементом.
**ВНИМАНИЕ** Конец поля DESC может перекрывать начало поля CLMS **.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_238962.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=238962&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB238962A
[]
rSecojnd Editionj1
"В, - -
СПЕЦИФИКАЦИЯ ПАТЕНТА
Дата подачи заявки: 29 мая 1924 г. -Wo. 73,253(124.- 23 8S,9,6 2 -Полностью оставлено: 14 января 1925 г.
Полностью принято: 31 августа 1925 г., ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ, касающаяся
электрохимической обработки медных руд. Я, Хмэнри-сквер (Рикс Макрей), проживающий по адресу:
Брод-стрит-плейс, 4, Лондон, Восточная Англия, — подданный Великобритании, настоящим заявляю, что
данное изобретение имеет следующий характер:
Данное изобретение относится к усовершенствованиям в области электрохимических процессов или
связанным с ними.
Обработка медных руд и в отношении многокамерных печей; и особенно ксилатов для улучшения процесса и
устройств для производства электролитической меди из медных руд, содержащих железо и другие цветные
металлы.
Ранее в моих собственных и других патентных заявках были описаны различные процессы и устройства для
обработки медной руды. См., например, мою патентную заявку.
Патентные заявки № 26138 от 1913 года и № 205528.
В электрохимических процессах обработки медной руды серьезные трудности, которые необходимо
преодолеть при обработке сульфидных руд, заключаются, во-первых, в обжиге руды таким образом, чтобы
высокая доля меди стала растворимой в растворе серной кислоты, и, во-вторых, в получении электролита из
растворов, из которых производится выщелачивание руды, который не будет содержать вредного количества
цветных металлов, таких как железо, что исключает экономически выгодное осаждение очищенной
электролитической меди, получаемой непосредственно из таких растворов.
При обработке окисленной меди, растворимой в растворе серной кислоты, возникают те же трудности, что и
при поддержании чистоты электролита, поскольку неблагородные металлы, такие как железо, теряют свой
раствор в результате выщелачивания.
В своих прежних изобретениях я контролировал обжиг руды таким образом, чтобы медь в руде стала
растворимой, а основные металлы, такие как железо, — нерастворимыми, так что при выщелачивании руды
раствором серной кислоты в раствор переходила только медь.
[. Цена, л. 3 с4 В этом моем настоящем изобретении при обработке сульфидной руды я контролирую степень
окисления в растворах, чтобы сделать медь в руде растворимой, и если при обжиге основные металлы, такие
как железо, переходят в раствор при выщелачивании руды раствором сульфидной кислоты, эти основные
металлы удаляются из растворов выщелачивания до окисления — они используются в качестве электролита,
и при обработке окисленной руды растворы очищаются соответствующим образом.
Мое настоящее изобретение имеет особое значение, потому что, во-первых, для обжига руды не требуется
специально сконструированная печь, и для этой цели можно использовать любую из существующих
стандартных печей с многокамерным обжигом и воздушным охлаждением, применяемых в настоящее время в
различных частях мира, с некоторыми модификациями, соответствующими моему изобретению.
При обработке окисленной медной руды обжиг не требуется. Мои нынешние достижения особенно ценны для
обработки руды или концентратов пирита, изготовленных из силикона или других материалов.
Медь, извлеченная из рудного концентрата, используется для производства активной серной кислоты, а медь
извлекается в виде отверждающей руды, а железо – в виде руды.
При обработке этого класса меднорудных концентратов электрохимическим методом, из-за избытка серы в
руде, в результате выщелачивания образующиеся растворы переносят не только основные металлы, такие
как железо, но и избыток серной кислоты сверх необходимого количества. Избыток кислоты соединяется с
медью и неблагородными металлами в обожженной руде, попадая в раствор при выщелачивании руды.
Следовательно, перед электролизом необходимо не только осадить основные металлы в растворах, но и
нейтрализовать и регулировать избыток серной кислоты, содержащейся в растворах, чтобы поддерживать
электролитическое окисление. Улучшения позволяют экономично производить чистую электролитическую
медь, при этом регенерируется только та свободная кислота, которая необходима в процессе.
Мое настоящее изобретение особенно ценно при обработке остатков от обжига пиритовых руд, содержащих
медь и железо, а также полуокисленных руд, где высокая доля меди в остатках или рудах нерастворима в
растворах серной кислоты.
При обработке остатков обожженных пиритовых руд или полуокисленных руд, содержащих медь и железо, где
высокая доля меди в остатках или рудах нерастворима в серной кислоте, действие моего изобретения
заключается в следующем: сначала я выщелачиваю руду раствором серной кислоты для удаления всей
растворимой меди и растворимого железа из руды, затем отвожу раствор, содержащий медь и железо, в виде
CuSO4 + FeSO4 и окисляю железо в растворе до Fe2(SO4)3 путем добавления в раствор M1O2 или любого
окислителя.
В раствор добавляют свободную серную кислоту, и полученный раствор затем используют в качестве
раствора для вторичного выщелачивания руды. Однако перед применением этого второго раствора к руде,
руда аэрируется через дно резервуаров для выщелачивания, или же воздух прокачивается через руду с
помощью вакуумного насоса. Таким образом, руда тщательно аэрируется в течение необходимого времени
для окисления части оставшихся в ней сульфидов меди, которые ранее были выщелочены и все еще
находятся во влажной кислой среде. Затем добавляют второй кислотный раствор, содержащий сульфат
железа(III), и руду тщательно выщелачивают. Свободная кислота из этого раствора для выщелачивания
растворяет оксид меди, образовавшийся в результате аэрации, а сульфат железа растворяет часть
оставшегося сульфида меди.
Этот метод позволяет извлечь значительную часть меди из руды или остатка, которые изначально содержали
низкий процент растворимой меди.
Полученные таким методом выщелачивания растворы очищаются перед электролизом тем же способом, что
и другие растворы, используемые для обработки других классов руды, как описано здесь.
При использовании моего изобретения для обработки сульфидных руд руда сначала измельчается до
необходимой тонкости помола и обжигается в обычной стандартной многокамерной печи с воздушным
охлаждением.
Процесс обжига контролируется таким образом, что медь в руде становится растворимой без повторного
обжига, как это делалось ранее. Затем обожженную руду выщелачивают, предпочтительно, слабым
раствором серной кислоты.
Затем полученные в результате выщелачивания растворы очищают путем осаждения неблагородных
металлов, таких как железо, W5, которые могли бы помешать электролизу сульфата меди. Затем эти
очищенные растворы сульфата меди подвергаются электролизу, в результате чего получается чистая
электролитическая медь и эквивалентное количество серной кислоты. Серная кислота, полученная методом
электролиза, используется для выщелачивания руды.
В начале процесса обожженная руда подвергается выщелачиванию водой до тех пор, пока в
выщелачивающем растворе не будет содержаться около 3% меди. Затем их подвергают электролизу, в
результате чего осаждается около 1% меди и образуется эквивалентное количество серной кислоты в
электролите. Полученный раствор затем используется в качестве раствора для выщелачивания,
содержащего свободную кислоту.
При обжиге руды с высоким содержанием серы топливо не добавляется. Температура регулируется
количеством сжигаемой серы, количеством воздуха, подаваемого в печь, и количеством образующихся газов.
Скорость, с которой руда перемещается в печи, регулирует время, в течение которого руда должна
оставаться в печи для превращения содержащейся в ней меди в растворимую форму. Время обжига
варьируется в зависимости от типа руды, но скорость движения сыпучих материалов, перемещаемых рудой,
всегда можно регулировать в соответствии с особенностями любой руды, поскольку скорость движения
сыпучих материалов регулируется во всех печах.
Температура в градусах Цельсия, необходимая для обжига обычных медесодержащих руд или концентратов
в стандартных многокамерных семиподовых печах, таких как печи типа Wedge MacDougal, составляет
примерно следующее: 1-й под – градусы Цельсия.
2
-й градус очага.
3
-й градус очага.
4
-й градус очага.
5
-й градус очага.
6
-й градус очага.
7
-й градус очага.
C. = 350 C. = 400 C. = 475 C. = 500 C. = 575 C. = 550 C. = 350 Эти температуры различаются при обработке
разных классов руды.
Обжиг эвтрофных руд или концентратов в печи, работающей при температуре 110 °C выше указанной,
приводит к разложению пирита и других сульфидов и выделению серы в виде газообразного SO2, который
может быть использован обычным способом для производства серной кислоты.
Кроме того, он преобразует значительную часть меди (115%) руды в CuSO4 + CuO, оставляя от 0,08% до
0,20% меди в форме CuS.
Эти процентные показатели различаются в зависимости от обрабатываемой руды.
120 Для поддержания описанных выше температур на различных подах обычной стандартной семиподовой
печи с воздушным охлаждением, а также для контроля газов, образующихся при сжигании серы, я подаю
125% сильно нагретого воздуха в нижние поды, например...
Я могу возвращать нагретый воздух из системы воздушного охлаждения печи или из внешнего источника в
нижние поды 1 i 111 1 i, например, в самый нижний под, и удалять на четвертом поде часть образовавшихся
горячих газов SO2.
При таком методе управления печью нижняя зона поддерживается при высокой температуре, а верхняя —
при более низкой, что предотвращает концентрацию газов SO2 в верхнем поде.
Этот метод создает окислительную атмосферу во всей печи и позволяет превращать медь и другие
желаемые сульфиды металлов в руде в сульфаты и оксиды.
Такой способ контроля процесса в печи также позволяет небольшому проценту железа в руде образовывать
FeSO4, а алюминию в руде — Al2(SO4)3.
При обработке этого обожженного продукта серной кислотой медь, а также часть железа и алюминия
переходят в раствор в виде сульфатов этих металлов.
В растворах, полученных из тонко обожженной медно-пиритовой руды, где обжиг контролируется, как указано
выше, всегда присутствует избыток связанной кислоты в сульфатах раствора, и если электролиз проводится
без предварительной нейтрализации части этой связанной кислоты, то в результате электролиза образуется
избыток свободной кислоты сверх необходимого в процессе.
Сульфат железа в таком растворе, если его не удалить перед электролизом, будет серьезно препятствовать
осаждению чистой электролитической меди из растворов сульфата меди.
В моем изобретении предусмотрено, что все растворы очищаются перед электролизом для получения
рафинированной меди. Также предусмотрена возможность нейтрализации избытка кислоты, а также
извлечения свободной кислоты из сульфатов неблагородных металлов в растворе, если это необходимо в
процессе обработки определенных классов медной руды, таких как оксиды или карбонаты, где связанная
кислота в сульфатах раствора не превышает требуемого количества.
Прилагаемый чертеж, рис. 1, представляет собой технологическую схему, подробно демонстрирующую один
из способов применения моего изобретения, однако металлурги, обладающие необходимыми знаниями в
данной области, могут использовать и другие методы, не выходящие за рамки сущности моего изобретения.
На фиг. 2 представлен вертикальный разрез стандартной печи для обжига с воздушным охлаждением ifi,
демонстрирующий модификации, внесенные в соответствии с моим настоящим изобретением.
Обращаясь к рис. 2: К этой стандартной печи добавлены трубы ax и bX для подачи горячего воздуха и газов,
необходимых для регулирования обжига сульфидных руд в соответствии с моим изобретением.
Руда поступает в печь через отверстие в своде над первым подом и распределяется по подам, а также
пересыпается из пода в под через отверстия A, n, n с помощью разбрасывателей обычным способом.
Воздух подается в печь вентилятором dX, проходит через центральный воздухонагреватель 70, через
патрубки Mn, нагревается и выходит через верхнюю часть воздухонагревателя обычным способом.
В моем изобретении, как показано на рисунке, в воздушном валу cx в точке g расположен демпфер 75°.
Под этой заслонкой расположены две воздуховода bX, bX, соединенные с воздуховодом -cdx, поэтому,
закрывая заслонку g, горячий воздух направляется вниз к седьмому поду печи № 80.
Целью данной особенности моего изобретения является добавление дополнительного тепла и кислорода в
4-й, 5-й и 6-й поды печи. Необходимое количество воздуха составляет 85, регулируемое заслонкой g. К
четвертому очагу я подсоединяю трубу акс, которая сверху соединяется с основным дымоходом печи. Целью
данной трубы является отвод части горячего воздуха и газов, образующихся в нижней части печи и под 1-м,
2-м и 3-м подами, непосредственно в главный газоотвод 1, предотвращение образования высокого процента
газа SO в 1-м, 2-м и 3-м подах, а также предотвращение перегрева руды в 1-м, 2-м и 3-м подах горячими
газами, образующимися в нижней части печи.
В главном газовом дымоходе i, рядом с первым 100 очагом, я установил заслонку h, а в газовом дымоходе —
заслонку i. Открывая или закрывая эти заслонки, можно регулировать температуру горячих газов по желанию
либо через обводную трубу aX, либо через отверстия 105 n, n, n в 1-м, 2-м и 3-м подах и главном
газоотводном канале 1, тем самым контролируя температуру и концентрацию газа SO2 в 1-м, 2-м и 3-м подах.
Этот метод контроля температуры в печи при обжиге руд создает окислительную атмосферу.
Сфера во всей печи с контролируемой температурой образует оксиды и сульфаты металлов из сульфидов
металлов в руде. 115 Я не ограничиваюсь использованием горячего воздуха из системы воздушного
охлаждения стандартной печи с воздушным охлаждением. Горячий воздух может производиться и подаваться
из любого источника, например, из системы воздушного отопления, расположенной вне самой печи.
Для регистрации температуры на каждом очаге термоэлектрические пирометры размещаются в руде в точках
fx, fx, fx, fx, fx, fx, fx и подключаются к коммутационной панели и 125-градусному индикатору температуры в
точке e'x. В обводном трубопроводе ax установлен пылеочистительный люк k.
Обожженная руда из печи А (рис. I) - поступает на охлаждающий конвейер 130 B, рис. 1, и подается в
резервуары для выщелачивания 2 3-',2;; 288,962 F,-,-F F, F,-, где руда находится в мешалках. Пар
выщелачивается слабым раствором серы, подаваемым по трубопроводам Q.
Серная кислота подается по линии С. Если необходимо осадить основание, то эти растворы становятся
нейтральными при выщелачивании, а металлы соединяются в виде сульфатов в растворе.
При откачке руды они отводятся из резервуара, и вся кислота, как свободная, так и смешанная,
перемешивается по трубопроводам a, a, a, a в отстойный резервуар с воздухом и оксидом меди или
карбонатом G. Если отводимые из руды растворы добавляются к раствору, либо в виде смеси, либо в виде
смеси, либо в виде смеси, отводимой из резервуара для выщелачивания. F, F, F, мелкодисперсная медная
руда, содержащая свободную кислоту, линии a, a, a, a, отфильтровываются через закрытый фильтр, и кислые
растворы отводятся из основной рудной загрузки, или оксид меди, или карбонат в любой форме через линии
0, c, c, c, в отстойный резервуар.
H. Кислотные растворы из резервуара H, подаются в воздушный мешалку I через линию d, а нейтральный
раствор (SO4)3 + H2SO4 – через линию a. В результате перемешивания горячим воздухом, подаваемым в
воздушную мешалку I, железо и оксид алюминия осаждаются, а кислота I – через линию a. Мешалки I и в
сочетании с этими металлами растворяют IP - подаются сжатым воздухом, в котором присутствует оксид меди
или карбонат, и - по линии R, которая используется для перемешивания, образуя CuSO4. При электролизе
CuSO4 в мешалке образуется раствор, содержащий металлическую медь и свободную серную кислоту.
Растворы в этих мешалках нагреваются до температуры около 60 °C паровыми змеевиками в соответствии со
следующей реакцией: CuSO4 + H2. SO4 + 2FeSO4 + Al2(SO4)3 + 60u0 + 31H2O+0 + (воздух) =7CuSO4 +
2Fe(OI)3 + 2Al(OH)3.
X X7CuSO4 + 7120 + электрический ток =7Cu + 7H2SO4 + 07 Этот же метод используется при осаждении
железа и алюминия из нейтрального раствора (MnO). Как показано на рисунке 1, добавлен мелкодисперсный
раствор диоксида марганца для извлечения связанного вещества. Цель этого процесса — ускорить окисление
железа в растворе с помощью сульфатов металлов в виде свободной кислоты. Когда необходимо очистить
медь и израсходовать избыток кислоты в сульфатном растворе, который содержит больше свободной
кислоты, это может привести к окислению железа в растворе. Реакция, которая происходит при добавлении
1InO2 к раствору, используемому в процессе, или связанная кислота, которая необходима, если я использую
раствор, содержащий CuSO4 → 2FeSO4 + M12(SO4)3 + - 2H2SO4, выглядит следующим образом:
Для кислотных растворов в воздушной мешалке: 2FeSO4 + MnO2 + 2H2SO4 + Al2(SO4)a =ifniSO4 + Fe2(SO4)3
+ Al2(SO4)3 + 2H2O.
Когда железо в растворе окисляется, если таковое имеется, или в сочетании с кислотой, раствор в мешалке I -
позволяет - взаимодействовать с железом и алюминием.
Подавать в мешалку II и перемешивать с раствором. Когда карбонат кальция добавляется постепенно таким
образом и в этом нейтральном растворе, при наличии окисленной части, к раствору, содержащему CuSO4 +
воздух, к раствору в мешалке добавляют Fe2(SO4)3 + Al2(SO4)3, железо и алюминий. Если добавить мелко
измельченный мел, карбонат будет осаждаться в виде их гидратов, а извести (CaCO3) в количестве,
достаточном для образования фосфата, медь не будет затронута, а сурьмы кальция потребуется немного
меньше, чем необходимо для образования фосфата. Реакция, в результате которой кислота соединяется со
свободным веществом в растворе, протекает следующим образом: CuSO + Fe(SO) + Al(SO) →
6CaCO + 6HO = CuSO + 6CaSO + 2Fe(OH) + → ... 2Al(OH)3 + 6CO2 В результате этого процесса из
раствора сульфата меди удаляют железо и алюминий, а кислота соединяется с основанием.
Мета-18- превращается в сульфат кальция и в процессе выводится из зоны действия без осаждения меди.
Процесс очистки раствора сульфата меди может быть изменен различными способами
специалистами-металлургами в данной области, не отступая при этом от сути моего изобретения.
Описанный выше метод можно варьировать, например, путем добавления CaCO3 к кислому или
нейтральному раствору в мешалке I без добавления MnO2. При этом методе железо в растворе окисляется
воздухом, а добавленный CaCO3 образует сульфат кальция, соединяясь с кислотами сульфата железа(III) и
сульфата алюминия и/или свободной кислотой в растворе, при этом сульфат меди остается неизменным, при
условии, что добавленного CaCO3 достаточно или немного меньше, чем требуется для соединения со
свободной кислотой, а кислота соединяется с сульфатами основных металлов.
Другие примеси, такие как мышьяк, сурьма, висмут и так далее, также осаждаются из растворов сульфата
меди, так же как железо и алюминий, без осаждения меди.
Когда растворы для выщелачивания очищаются, как описано выше, в мешалках I и I', растворы и осажденные
гидраты основных металлов и сульфата кальция в остатках поступают в сгуститель J, а прозрачный раствор
отводится из этого сгустителя по линии al в песочный фильтрующий резервуар L. Когда остатки и растворы
накапливаются в сгустителе J в таких пропорциях, что прозрачные растворы не могут быть отведены из
верхней части сгустителя, тогда остатки в сгустителе отводятся снизу с помощью насоса O в фильтр-пресс K.
Конструкция установки такова, что поток раствора и пульпы из мешалок I и I является непрерывным.
Прозрачные растворы из фильтр-пресса K поступают в поток раствора из сгустителя J по линии a1 в
фильтрующий резервуар L. Фильтрационный осадок промывается, промывочная вода поступает в растворы
по линии a, остатки удаляются. Песчаный фильтр L удаляет любые остаточные отложения из раствора,
который затем по трубопроводу a поступает в накопительный резервуар P. Резервуар для хранения P
представляет собой электролитическую циркуляционную систему, которая на предприятии предпочтительно
размещается в подвале электролитического здания под электролитическими ячейками.
Для стандартизации электролита перед электролизом в растворы в резервуаре P по трубопроводу e
добавляется свободная кислота. Эти растворы в резервуаре P также нагреваются до температуры около 45
градусов. 0. Перед электролизом, с помощью паровых змеевиков, расположенных в резервуаре P, пар
подается по линии Q; затем стандартизированный электролит проходит из резервуара P по линии Q в
электролитические ячейки в электролитическом корпусе M. Эти растворы, попадая в электролитические
ячейки, должны содержать около 2% меди, 1,5% свободной кислоты и иметь температуру около 45 °C.
Эти условия изменяются в зависимости от плотности тока, используемой при электролизе.
Электролитические ячейки состоят из ряда свинцовых анодов и медных катодов, а электролит циркулирует
между электродами (и предпочтительно перпендикулярно направлению электрического тока) с помощью
насосов, при этом раствор проходит через ячейки непрерывным потоком. Часть меди осаждается, образуя в
электролите электролитную медь и ее эквивалент серной кислоты, а часть меди непрерывно переносится в
растворе, чтобы всегда поддерживать высокую эффективность электролита. После электролиза растворов
путем пропускания их через ряд электролитических ячеек в здании М, они выходят по линии c. Полученные
растворы содержат CuSO4 + H2SO4 + 1120. Часть раствора используется для стандартизации электролита в
резервуаре P кислотой по линии e, а часть поступает в резервуар N для использования при выщелачивании
руды.
Из резервуара N растворы кислоты 75 можно использовать непосредственно для выщелачивания руды в
резервуарах -F, F, F, F по линии cl или для стандартизации растворов кислоты в резервуаре -H по линии c, а
растворы кислоты из этого резервуара также можно использовать для выщелачивания руды в резервуарах F,
F, F, F по линиям c и cl.
При обработке обожженных остатков или руды, когда требуется второй раствор, содержащий сульфат
железа, как описано ранее, этот окисленный раствор проходит от мешалок I и I' по трубопроводу в резервуар
для хранения N, а оттуда используется для выщелачивания руды в резервуарах F, F, F, F, как описано выше
для кислых растворов. 90 После извлечения меди из руды методом выщелачивания, растворы, оставшиеся в
руде в резервуарах F, F, F, F, заменяются водой следующим образом: 95 Когда руда выщелачивается и
раствор отводится до тех пор, пока не начнет исчезать ниже уровня руды, выходные отверстия для раствора в
нижней части резервуаров для выщелачивания F, F, F, F закрываются, и в верхнюю часть руды добавляется
свежая вода до тех пор, пока вес добавленной воды не составит примерно 20% от веса руды. Затем
открываются выходные отверстия для раствора в нижней части резервуаров для выщелачивания F, F, F, F,
105, и растворы начинают течь.
При этом методе объем воды, находящийся на поверхности растворов и руды, замещает растворы в руде
водой. Остатки руды в резервуарах для выщелачивания 110 F, F, F, F (которые при обработке пиритовых руд
ценны как железная руда и другие руды), а также остатки отходов выгружаются через донные отверстия в
резервуарах и выходят из резервуара по конвейерной линии 115 IR. Электрохимический процесс может быть
использован для обработки всех классов медных руд, как описано и показано на технологической схеме на
рис. 1, в которой руда обжигается или нет, в зависимости от характера обрабатываемой руды. При обжиге
процесс обжига контролируется, как описано со ссылкой на рис. 2, таким образом, медь в руде соединяется с
серой и кислородом, образуя растворимое соединение, благодаря чему избыток серы в руде становится
доступным для производства серной кислоты, а железо в пиритовых рудах – в виде железной руды. Медь в
руде выщелачивается 130 B -6 oiit- раствором серной кислоты, полученным в процессе.
Примеси в растворах для выщелачивания осаждаются и нейтрализуются, а кислотные радикалы
регулируются в растворах перед их использованием в качестве электролита, чтобы получать очищенную
электролитическую медь из комбинированного сырья непосредственно из растворов для выщелачивания в
непрерывном режиме.
Таким образом, мое настоящее изобретение включает в себя процесс электрохимической обработки меди или
других металлов в пиритовых рудах путем контролируемого обжига руды в многокамерной печи для
извлечения серы для производства серной кислоты и образования высокого содержания оксидов и сульфатов
меди и других желаемых металлов в руде путем добавления горячего воздуха в нижнюю зону печи и удаления
части газов, образующихся в нижних зонах, до того, как они достигнут верхних зон печи; Кроме того, он
включает в себя процесс электрохимической обработки меди или других металлов в пиритовых рудах путем
управления обжигом руды в стандартной 7-горной печи, модифицированной и сконструированной для работы
в соответствии с моим настоящим изобретением с целью извлечения серы для производства серной кислоты
и образования высокого содержания оксидов и сульфатов меди и других желаемых металлов в руде путем
добавления горячего воздуха из системы воздушного охлаждения печи в 7-й горн и направления газов,
образующихся в 4-м, 5-м, 6-м и 7-м горнах, непосредственно в главный газоотвод, а также обхода 1-го, 2-го и
3-го горнов для регулирования температуры в печи с целью поддержания высокой температуры в нижних
зонах печи и более низкой температуры в верхних зонах, для создания окислительной атмосферы как в
верхней, так и в нижней зонах печи.
Дата: 29 мая 1924 года.
TONGUE & BIRKBECK, агенты заявителя.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
— Усовершенствования в области электрохимической обработки медных руд или связанные с ней.
Хений Сквербригс Маккей, проживающий по адресу: Брод-стрит Плейс, 4, Лондон, Восточная Англия,
гражданин Великобритании, настоящим заявляет, что характер данного изобретения и способ его
осуществления должны быть подробно описаны и установлены в следующем заявлении: «Настоящее
изобретение относится к усовершенствованиям в электрохимической обработке медных руд, и, в частности, к
усовершенствованиям в процессе производства электролитической меди из концентратов медных руд и
остатков, содержащих железо и другие цветные металлы».
При обработке медных руд, содержащих нежелательные примеси, такие как железо и алюминий, для
получения раствора сульфата меди для последующего электролиза, до настоящего времени было крайне
сложно поддерживать электролит в достаточно чистом состоянии, свободном от этих примесей, и в
практически однородном состоянии по содержанию свободной и связанной кислоты, чтобы обеспечить
эффективное осаждение высококачественной металлической меди.
В описании моего предыдущего патента
В патенте № 26138 от 1913 года описывается способ извлечения металлов, особенно меди, из руд с низким
содержанием меди, причем этот способ включает (в частности) метод контроля обжига таких руд с целью
сделать медь растворимой, а железо — нерастворимым. Процесс обжига дополнительно контролировался с
точки зрения температуры и подачи воздуха для образования большего или меньшего количества сульфатов
металлов с целью регулирования процентного содержания кислоты в технологическом растворе.
Описание моего предыдущего патента
Патент № 194353 описывает комплексный процесс извлечения различных металлов из сложных руд, причем
первый этап этого процесса включает в себя извлечение цинка и меди путем первоначального измельчения
руды, ее последующего обжига, выщелачивания прокаленных руд холодным слабым раствором серной
кислоты, очистки полученного раствора и последующего электролитического осаждения цинка и меди или
другими известными способами.
Эти два процесса, хотя и дают превосходные результаты для соответствующих им классов руды, не так
подходят для некоторых других типов медной руды, например, для тяжелой сульфидной руды, содержащей
приблизительно 48% серы, 50% железа и всего около 2% или менее меди, или для концентрата аналогичного
характера. Другой материал, для которого указанные процессы не так хорошо подходят, как мой настоящий
процесс, — это остаток руды, из которой при производстве серной кислоты была удалена значительная часть
содержания серы, в результате чего медь осталась в присутствии железа и алюминия. -Z = j J -11 J; j 1238,962
Настоящее изобретение представляет собой комплексный и гибкий электрохимический процесс, подходящий
практически для всех классов медно-сульфидных руд, концентратов или остатков, включая два, упомянутых в
предыдущем абзаце, которые приведены лишь в качестве примеров двух классов материалов (руд и т. д.),
которые до настоящего времени не считались пригодными для экономически выгодной обработки каким-либо
известным электрохимическим процессом.
Настоящее изобретение включает в себя полный электрохимический процесс получения рафинированной
электролитической меди из концентратов или остатков сульфидных руд меди, заключающийся в обжиге
указанных концентратов или остатков руды и контроле процесса обжига для обеспечения максимально
возможной растворимости меди без учета растворимости нежелательных компонентов, таких как железо и
алюминий, а также для регулирования доли сульфатов образующихся металлов, выщелачивании
обожженного продукта серной кислотой и очистке и регулировании полученного раствора таким образом,
чтобы примеси, такие как железо и алюминий, растворенные вместе с медью, осаждались в желаемой
степени, а состав раствора оставался практически однородным, а затем в электролизе этого очищенного и
регулируемого раствора для осаждения металлической меди и регенерации серной кислоты.
Данный процесс, описанный в моем настоящем изобретении, отличается главным образом от процесса,
описанного в моей предыдущей патентной заявке № 26138 от 1913 года, тем, что в более раннем процессе
руда обжигалась для растворения меди и удаления примесей, таких как железо, тогда как в настоящем
процессе желаемым результатом является получение максимально возможной доли растворимой меди
независимо от количества растворимого железа. Раствор, полученный в результате выщелачивания на
предыдущем этапе, был практически свободен от примесей и мог быть сразу же направлен на электролиз.
В предлагаемом процессе, с другой стороны, раствор содержит значительное количество примесей, которые
осаждаются тщательно контролируемым образом перед электролизом раствора.
В настоящем процессе я по-прежнему контролирую обжиг с дополнительной целью получения сульфатов
металлов в той степени, которая необходима для обеспечения кислоты, требуемой в процессе, и в этом
отношении мой нынешний метод обжига можно считать расширением методов, описанных в моей
Спецификации № 26138 от 1913 года, упомянутой выше. Описание моего предыдущего патента
№ 25528 описывает печь для обжига руды, в которой предусмотрены средства для очень точного контроля
условий обжига на каждом поде. Такая печь подошла бы для использования в моем существующем 70-летнем
процессе.
Однако могут использоваться стандартные печи известных типов, предпочтительно с модификациями,
описанными ниже.::: 75 - Суть настоящего изобретения заключается в комбинированном контроле и
регулировании всех стадий полного процесса, с помощью которого я могу поддерживать практически
однородный электролит 80 и эффективный раствор для выщелачивания независимо от класса руды и
независимо от состояния растворов, полученных в результате выщелачивания. Если я обнаружу, что
образуется кислота в количестве, превышающем требуемое в процессе 85, я могу либо изменить условия
обжига таким образом, чтобы образовывалось меньше сульфатов металлов, что, конечно, соответствует
сохранению максимального процента растворимой меди, как указано выше, 90, либо провести последующую
очистку таким образом, чтобы избыток кислоты был нейтрализован. Если образуется недостаточно кислоты, я
могу снова изменить обжиг, чтобы получить больше сульфатов металлов, 95 или очистить раствор другим
способом, например, добавив в загрязненный раствор оксид меди или карбонатную руду, или гидроксид меди
в присутствии окислителя, такого как 100 воздух, вместо использования карбоната кальция.
Мне известно, что для очистки раствора сульфата меди 105 перед последующим электролизом используются
карбонат кальция, оксид меди, карбонат или гидроксид. Мои специальные методы очистки с помощью этих
средств описаны ниже. Прорыв в данной области техники заключается в комплексном и гибком процессе,
позволяющем наиболее эффективно и экономично обрабатывать самые разнообразные типы руд. Методы
контроля и регулирования на протяжении всех трех последовательных этапов процесса были в общих чертах
описаны выше и будут подробно описаны далее.
Мое настоящее изобретение ценно для обработки медесодержащих пиритовых руд или концентратов,
полученных из кремнистых руд, где сера в руде или концентратах используется для производства серной
кислоты. При обработке этого класса медной руды или концентратов электрохимическим процессом для
извлечения меди после выщелачивания руды раствором серной кислоты, растворы, отбираемые из
резервуаров для выщелачивания, из-за избытка серы в руде, переносят не только основные металлы, такие
как железо, но и серную кислоту в количестве, превышающем необходимое для процесса, поскольку избыток
кислоты, соединенный с медью и основными металлами в обожженной руде, переходит в раствор при
Соседние файлы в папке патенты