УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МЕТАЛЛОВ ЦЕМЕНТАЦИЕЙ С ВРАЩЕНИЕМ ПОТОКА РАСТВОРА
DEVICE FOR METAL EXTRACTION BY ROTARY SOLUTION FLOW

Изобретение относится к области гидрометаллургии благородных металлов и может быть использовано, в частности, в устройствах для извлечения золота из хлоридных растворов цементацией.
Известны способы извлечения золота из растворов цианидов цементацией, в которых в качестве металла-цементатора (МЦ) применяют алюминиево-кремниевый сплав [1]. Недостатком данного способа является высокий расход алюминия из-за непроизводительного растворения последнего щелочью.
Известно устройство для осаждения золота, где процесс проводят через наполнитель из чередующихся слоев графитизированного ватина и гранулированного цинка, расположенных в осадительной ячейке, причем технологические растворы за счет распределительной камеры поступают одновременно во все слои из графитизированного ватина и гранулированного цинка [2].
Известен способ цементации меди в аппаратах, состоящих из концентрических труб. В наружное кольцевое пространство загружают губчатое железо, а раствор подают через центральную трубу, что обеспечивает большую скорость движения раствора и лучший контакт его с металлом-цементатором [3].
Цитируемый источник принят за прототип.
Отличительные особенности предлагаемого устройства состоят в следующем.
1. Емкости выполнены в форме спирали из рулонного материала, который навивают вокруг центральной общей трубы. В результате образуется канал в виде спирали Архимеда для прохождения растворов.
2. Тангенциальный ввод растворов в цементатор сверху и вывод снизу обеспечивает движение растворов в турбулентном режиме.
3. Емкости соединены через общую трубу с отверстиями и резиновыми амортизаторами на каждой емкости.
4. В емкостях установлены корзины с металлом-цементатором, расположенным вертикально, стенки по направлению движения раствора имеют калиброванные отверстия диаметром 2-3 мм.
5. На плите верхней емкости, которая опирается на пружины, установлен вибратор-дебаланс и вибропривод.
6. Для обеспечения колебания нижней емкости установлен вибропривод на платформе нижней емкости.
Задача изобретения - повышение скорости осаждения цветных и благородных металлов из концентратов и сплавов и улучшение окружающей среды.
Поставленная задача и технический результат, достигаемые за счет оптимизации скорости цементации золота и повышения его извлечения, обеспечиваются тем, что в известном устройстве достигается процесс цементации при вращающимся растворе.
Предлагаемое устройство (см. чертеж) представляет собой две емкости 1, 2 спирального типа, расположенные одна над другой, в конце верхней емкости имеется общая труба 3 с отверстиями с резиновыми амортизаторами 4 на каждой емкости, в конце нижней емкости имеется разгрузочный патрубок 5 для вывода растворов, что позволяет двигаться жидкости в емкостях в разные стороны, внутри емкостей находятся корзины-ячейки спирального вида с металлом-цементатором 6, размещенным между слоями углеродистого ватина, расположенным вертикально, и разгрузочным патрубком 7. Корзины находятся на определенном расстоянии друг от друга с учетом диаметра спирали и ее длины. Разгрузочный патрубок 7 имеет наклонную плоскость для лучшего сбора продукта цементации в емкость 1. Ввод раствора цементируемого металла осуществляется тангенциально по патрубку 18, в результате образуется интенсивный поток вдоль поверхности емкостей. Введение раствора через корзины осуществляется через калиброванные отверстия в ее боковой (наружной) стенке. На плите верхней емкости 8, которая опирается на пружины 9, установлен вибратор 10 и вибропривод 11. Вибропривод на платформе нижней емкости включает платформу нижней емкости 12, которая опирается на пружины 13, установлен мотор 14 со штангой 15, грузом 16 с возможностью перемещения по штанге и опорой 17.
В качестве металла-цементатора используются порошки железа, катодной сурьмы или сплавов на ее основе, размещенные между слоями углеродистого ватина.
Емкости изготовлены из коррозионно-стойкого материала.
Корзина представляет сосуд с профилем спиральных емкостей. Стенки по направлению движения раствора имеют перфорацию с диаметром отверстий 2-3 мм. Диаметр спирали устройства определяется производительностью. При необходимости устройство позволяет наращивать количество емкостей.
Для доказательства соответствия заявляемого изобретения критерию «изобретательский уровень» проводилось сравнение с другими техническими решениями, известными из источников, включенных в «уровень техники».
Благодаря использованию устройства возрастает скорость и полнота цементации и извлечение золота. Исходя из вышесказанного, можно заключить, что предлагаемое техническое решение соответствует критерию «изобретательский уровень».
Устройство работает следующим образом.
По тангенциальному патрубку 18 исходные растворы поступают в верхнюю емкость 1, проходят через корзины 6 с металлом-цементатором и поступают в общую трубу 3 с резиновыми амортизаторами 4, при этом включается вибродвигатель 11. Частично цементируемый металл осаждается в разгрузочном патрубке 7. Жидкость из верхней емкости через трубу 3 с резиновыми амортизаторами 4 поступает в нижнюю емкость 2, и жидкость начинает движение в противоположном направлении, проходит через корзины 6 с металлом-цементатором в сторону патрубка 5 для вывода очищенного раствора из емкости. При этом включается мотор 14 для придания платформе 12 колебательных движений. После завершения технологического цикла корзины с цементным продуктом вынимаются из емкости 1 или опускаются вниз из емкости 2. Цементный материал поступает на дальнейшую переработку. Корзины вновь наполняются металлом-цементатором, и цикл повторяется.
В качестве доказательства критерия «промышленная применимость» можно отметить, что устройство опробовано в полупромышленном масштабе на частном предприятии с положительным эффектом.
Источники информации
1. Патент 2087567 РФ. Способ извлечения золота из щелочно-цианистых растворов./Емельянов Ю.Е., Татаринов А.П., Бывальцев В.Я. // Опубл. 20.08.97. Бюл. №23.
2. Патент 2198232 РФ. 7 С22В 11/00, 3/02, 3/46. Создан способ осаждения золота и устройство для его осуществления. // Рубцов Ю.И., Шнель И.О., Мязин В.П., Устюжанин В.А., Павлов П.М., Озеров А.В. // Опубл. 10.02.2003.  Бюл. №4.
3. Патент США 3373984, 1965.