УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЗОЛОТА ИЗ БУРЫХ И КАМЕННЫХ УГЛЕЙ

Полезная модель относится к горному делу, а именно к устройствам для гидрометаллургического извлечения золота из бурых и каменных углей.
Известен способ извлечения золота из природных бурых и каменных углей, в котором через слой угля, помещенного на решетку, снизу пропускается водяной пар, получаемый за счет нагревания воды, заливаемой в пространство под решеткой [Патент РФ №2634835, приоритет от 14 июня 2016 г.]
Предлагаемое устройство для осуществления способа имеет существенный недостаток, заключающийся в том, что температура пара, выходящего из патрубка в крышке реактора, не может подняться выше 100°С, вследствие того, что далее имеет место открытое пространство после трубки из силикона, направляющей пар в емкость для конденсации пара. Такое движение тока пара не дает использовать давление и температуру для реакционного взаимодействия пара с углем, и не дает возможности полнее отделять золотоорганические вещества, образованные на угле при реакции с гуминовыми кислотами.
Техническая проблема, решаемая данной полезной моделью, состоит в создании устройства для осуществления способа по патенту №2634835, позволяющего с большей интенсивностью извлекать золото из бурых и каменных углей без нарушения минералогического и химического состава угля, без потери углем его энергетической ценности и вместе с этим с сохранением технологической цепочки по сжиганию угля в топках промышленных печей, что соответствует задачам попутного извлечения.
Сущность полезной модели состоит в том, что в устройстве для извлечения золота из бурых и каменных углей, включающем полый стальной цилиндр с глухим днищем, в верхней части которого, при помощи резьбы, герметично установлена крышка с уплотнительной прокладкой под ней и вертикальным патрубком с наружной стороны, с расположением на патрубке силиконовой трубки, нижний конец которой опущен в стакан с сорбентом для обработки конденсата пара с золотом, а в середине внутреннего объема стального цилиндра закреплена сетка с отверстиями 1 мм, при этом сам стальной цилиндр помещен в термостат, в патрубке расположен с возможностью свободного вертикального перемещения шток клапана, верхняя часть которого имеет коническое расширение с возможностью опоры на коническую расточку седла клапана, являющегося верхним концом патрубка, а на нижнем конце установлены съемные калиброванные грузики.
Т.е. устройство по патенту №2634835 дополняется вертикальным паровым клапаном, устанавливаемым в патрубке крышки реактора на выходе потока пара из реактора в силиконовый шланг.
Устройство представлено на фиг. 1 - Схема лабораторной установки реактора с вертикальным паровым клапаном.
Установка состоит из следующих деталей:
1. Силиконовый шланг; 2. Вертикальный шток клапана; 3. Патрубок крышки реактора с седлом для штока клапана; 4. Рабочий цилиндр реактора; 5. Стакан с сорбентом для конденсата пара с золотом; 6. Вода для парообразования; 7. Слой угля для извлечения из него золота, расположенный на металлической сетке; 8. Съемные калиброванные грузики; 9. Уплотнительная прокладка под крышку; 10. Стенка термостата.
Шток клапана 2 в патрубке крышки 3 свободно передвигается в вертикальном направлении. В верхней части штока имеется коническое расширение, которым шток опирается на коническую расточку седла клапана - верхнюю часть патрубка. При этом грузики 8 создают усилие, которое необходимо приложить паром под коническим расширением штока клапана, для того, чтобы порция пара вышла в шланг и далее пошла на конденсацию. При этом в реакторе создается попеременно повышенное давление и температура пара, сменяемые возвращением этих параметров в исходные значения. Количество устанавливаемых на штоке грузиков определяет максимальное давление пара в реакторе и, соответственно, периодическое повышение температуры пара в реакторе. Ход штока составляет ~ 1 мм.
На лабораторной установке, дополненной установкой вертикального парового клапана, проведено несколько сравнительных опытов по извлечению золота из углей. Ранее проведенными исследованиями было установлено, что угли различных месторождений и различных сроков хранения, ведут себя по разному. Были испытаны угли из Канско-Ачинского угольного бассейна, называемые Красноярскими углями, местные угли Амурской области: Ерковецкие угли, Райчихинские угли. Так, Красноярские угли показывают в обычной установке без парового клапана наибольшие показатели по извлечению - до 40% извлечения золота от исходного содержания. Но эти показатели только для свежего извлеченного из забоя угля. Из лежалых углей показатели резко падают до 10%. Местные угли, в частности Ерковецкие, в установке без парового клапана дают стабильно низкие показатели от 10 и ниже %. Однако, применение в установке парового вертикального клапана, резко поднимает показатель по извлечению золота: из Ерковецких углей до 50%, из лежалых Красноярских углей до 45%. При этом применяли грузики на штоке только 20 г, что поднимало давление в реакторе не более 1,2 атм. Вполне следует ожидать на более крупных установках с высоким давлением еще более высоких показателей.
Техническим результатом применения вертикального парового клапана является возможность извлечения золота непосредственно из угля различного сорта и различного срока хранения после добычи, а также дальнейшего его использования в качестве энергетического сырья, так как клапан создает в полости реактора пульсирующее давление и температуру, что значительно повышает интенсивность процесса и конечные показатели по извлечению золота.