Способ получения олова из касситеритового концентрата
Владельцы патента RU 2333268:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" (RU)
Изобретение относится к области металлургии олова и может быть использовано для получения олова при переработке касситеритовых концентратов. Техническим результатом является упрощение технологической схемы, снижение температуры процесса при достаточно высокой чистоте получаемого продукта. Способ получения олова из касситеритового концентрата с содержанием 35-50% SnO2 включает приготовление шихты смешиванием оловянного концентрата с углем и флюсующими добавками. В качестве флюсующих добавок используют карбонат натрия и нитрат натрия. Плавку ведут при температуре 850-1000°С в течение 2 часов. Для указанного концентрата выдерживают следующее массовое соотношение: концентрат:уголь:карбонат натрия:нитрат натрия, равном 1:(0,2-0,25):(0,12-0,15):(0,06-0,08). Это позволяет без предварительной обработки концентрата обеспечить получение олова 98% чистоты при более низкой в сравнении с традиционным способом, температуре.
Изобретение относится к области металлургии олова и может быть использовано для получения олова при переработке касситеритовых концентратов.
В настоящее время существуют различные способы получения олова из оловянных концентратов. Применяется щелочное плавление исходного материала для перевода олова в раствор и последующее его выделение из раствора [1]. Известен способ возгонки олова в виде хлоридов при использовании хлористых солей или газообразного хлора и получение олова из его соединений [2, 3]. К недостаткам известных способов следует отнести сложность аппаратурного оформления и коррозионную активность среды при высокой температуре процесса.
Наиболее близким аналогом к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является традиционный способ извлечения олова из руд [4], при котором оловянный концентрат (˜35% SnO2) подвергают обжигу для перевода сопутствующих металлов в летучие и растворимые соединения. Затем концентрат обрабатывают разбавленной кислотой, для перевода растворимых примесных элементов в раствор. Приготовленный для плавки концентрат смешивают с углем и флюсующими добавками (СаСО3, SiO2). Полученную шихту плавят в печах при температуре 850-1300°С, где SnO2 восстанавливается углем или окисью углерода в течение ˜10 часов. Таким образом, получают черновое олово с содержанием основного компонента до 93 мас.%. Недостатком способа является усложненная технологическая схема, высокая энергоемкость, длительность процесса восстановления.
Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является упрощение технологической схемы, снижение температуры процесса при достаточно высокой чистоте получаемого продукта.
Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом способе получения олова из касситеритового концентрата (35-50% SnO2), включающем приготовление шихты смешиванием оловянного концентрата с углем и флюсующими добавками и плавку шихты при температуре 850-1000°С, отличающийся тем, что в качестве флюсующих добавок при приготовлении шихты 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):(0,06-0,8), и плавку ведут в течение 2 часов. Для указанного концентрата выдерживают следующий состав шихты: на одну массовую долю концентрата приходится 0,2-0,25 мас. долей угля, 0,12-0,15 мас. долей карбоната натрия, 0,06-0,08 мас. долей нитрата натрия. Это позволяет без предварительной обработки концентрата (обжиг, выщелачивание) обеспечить получение олова 98% чистоты при более низкой (не более 1000°С), в сравнении с традиционным способом, температуре.
1. Пример реализации способа
Навеску касситеритового концентрата (˜35% SnO2) смешивают с реагентами в соотношении: на одну массовую долю концентрата приходится 0,2 мас. долей угля, 0,12 мас. долей карбоната натрия, 0,06 мас. долей нитрата натрия. Приготовленную шихту плавят в печи при 850-1000°С в течение ˜2 часов. Расплав охлаждают, затвердевший металл отделяют от шлака. Металлическая фаза имеет следующий состав: Sn - 98,0%, Cu - 0,43%, Pb - 0,77%, Fe - 0,27%. Выход олова составляет 95-97%.
2. Пример реализации способа
Навеску касситеритового концентрата (50% SnO2) смешивают с компонентами шихты подобно вышеприведенному примеру: на одну массовую долю концентрата приходится 0,25 мас. долей угля, 0,15 мас. долей карбоната натрия, 0,08 мас. долей нитрата натрия. Шихту плавят при 850-1000°С в течение 2 часов. Расплав охлаждают. Металл отделяют от шлака. Металлическая фаза имеет состав: Sn - 98,3%, Cu - 0,41%, Pb - 0,8%, Fe - 0,3. Выход олова составляет 96-98%.
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, 198 с.
3. Карюков Ю.С., Семенов А.Е., Дьяков В.Е. Способ переработки материалов, содержащих олово и свинец. А.С. СССР 610396, опубл. 1986. Бюл. №21.
4. Беляев Д.В. Металлургия олова. Москва. 1960. с.35.
Способ получения олова из касситеритового концентрата с содержанием 35-50% SnO2, включающий приготовление шихты смешиванием касситеритового концентрата с углем и флюсующими добавками и плавку шихты при температуре 850-1000°С, отличающийся тем, что в качестве флюсующих добавок при приготовлении шихты 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):(0,06-0,08) и плавку ведут в течение 2 ч.
