СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОЛОВА ИЗ КАССИТЕРИТОВОГО КОНЦЕНТРАТА
PROCEDURE FOR PRODUCTION OF TIN OUT OF KASSITERIT CONCENTRATE

Изобретение относиться к металлургии редких и цветных металлов, в частности касается получения олова из касситеритовых концентратов.
В настоящее время известны различные способы получения олова из минеральных оловянных концентратов. Применяется щелочное плавление исходного оловянного концентрата при ~800°С для перевода олова в раствор и последующего его выделения из раствора [1]. Известен способ извлечения олова сульфидированием касситерита сульфатом натрия и водным выщелачиванием плава с переводом тиосолей олова в раствор [2]. Известные гидрометаллургические способы предусматривают многоступенчатую технологическую схему переработки минеральных концентратов, включающую сооружения для очистки сточных вод.
2
Весьма распространены способы, основанные на переводе олова в возгоны в виде хлоридов при использовании хлорсодержащих солей, например CaCl или газообразного хлора [3].
К недостаткам известных способов возгонки следует отнести использование сложного оборудования и коррозионную активность среды при высокой температуре процесса.
3
2
2
Наибольшее распространение получил способ углетермического восстановления минеральных концентратов, при котором оловянный концентрат подвергают обжигу для удаления серы, мышьяка. Обожженный концентрат обрабатывают раствором кислоты (НСl) для перевода растворимых примесных элементов в раствор. Приготовленный для плавки концентрат смешивают с углем и флюсующими добавками (СаСО, SiO). Полученную шихту плавят в печах при температуре 850-1300°С, где SnO восстанавливается углем в течение ~10 часов. В результате получают черновое олово с содержанием основного компонента 50-93% мас. в зависимости от его содержания в концентрате.
Недостатками способа являются усложненная технологическая схема, неполное извлечение олова, большие эксплуатационные затраты [4].
Наиболее близким аналогом к предлагаемому по технологической сущности и достигаемому результату является способ получения олова из касситеритового концентрата [5]. Согласно известному способу процесс ведут путем приготовления шихты смешиванием оловянного концентрата с углем, флюсующими добавками и последующей плавкой шихты при 850-1000°С. В качестве флюсующих добавок используют карбонат натрия и нитрат натрия при массовом соотношении концентрат:уголь:карбонат натрия:нитрат натрия, равном 1:(0,2-0,25):(0,12-0,15):(0,6-0,8), плавку ведут в течение двух часов.
Недостатком способа является относительно высокая температура (~1000°С) плавки.
Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является снижение температуры плавки при достаточно полном извлечении олова из концентрата.
Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом способе получения олова из касситеритового концентрата, включающем приготовление шихты смешиванием оловянного концентрата с углем, флюсующими добавками, содержащими карбонат натрия, плавку шихты при 850-870°С, охлаждение расплава, отделение металла от шлака, согласно изобретению в качестве флюсующей добавки при приготовлении шихты используют смесь хлорида натрия и карбоната натрия при массовом соотношении концентрат:уголь:хлорид натрия:карбонат натрия, равном 1:(0,2-0,25):(0,12-0,15):(0,12-0,15), плавку ведут в течение 1,5 часов.
Преимущество предлагаемого технологического решения заключается в следующем:
2
3
- применение солевых расплавов NaCl, NаСО в заданном соотношении к концентрату позволяет вести процесс при пониженной, в сравнении с известным способом, температуре (870°С) и обеспечивает высокую степень извлечения олова в черновой сплав (95-97%);
2
3
- применение солевых расплавов NaCl, NаСО создает условия для ошлаковывания значительной части примесных элементов (например, железа).
Примеры реализации способа
2
1. Навеску касситеритового концентрата (~40% SnO) смешивают с реагентами в соотношении: на одну массовую долю концентрата приходится 0,2 мас. долей угля, 0,12 мас. долей хлорида натрия, 0,12 мас. долей карбоната натрия. Приготовленную шихту плавят в печи при ~850°С в течение 1,5 часов. По окончании плавки расплав сливают в изложницу, охлаждают, затвердевший металл отделяют от шлака. Выход олова в черновой сплав составляет 95%.
2
2. Навеску касситеритового концентрата (~40% SnO) смешивают с компонентами шихты подобно вышеописанному примеру: на одну массовую долю концентрата приходится 0,25 мас. долей угля, 0,15 мас. долей хлорида натрия, 0,15 мас. долей карбоната натрия. Приготовленную шихту плавят в печи при ~870°С в течение 1,5 часов. По окончании плавки расплав сливают в изложницу, охлаждают, затвердевший металл отделяют от шлака. Выход олова в черновой сплав составляет 97%.
Источники информации
1. Мурач Н.Н., Севрюков Н.Н. Металлургия олова. М.: Металлургия, 1964, 351 с.
2. Колодин С.Н. Вторичное олово и переработка бедного оловянного сырья. М.: Металлургия. 1970, 249 с.
3. Севрюков Н.Н. Металлургия и технология цветных металлов. М.: Металлургия, 1984.
4. Беляев Д.В. Металлургия олова. М.: Металлургиздат. 1960, 370 с.
5. Патент на изобретение №2333268 «Способ получения олова из касситеритового концентрата». Опубликован 10.09.2008. Бюл. №25.