поточная линия для выделения редких и редкоземельных элементов из зольных уносов тепловых электростанций

Формула изобретения

Поточная линия для выделения редких и редкоземельных элементов из зольных уносов тепловых электростанций, содержащая последовательно соединенные аппарат приемки, магнитный сепаратор, смеситель, гранулятор, аппарат электроплавки, молотковую дробилку, аппараты выщелачивания, аппараты фильтрации, аппарат экстракции, аппарат сульфатизации, отличающаяся тем, что она снабжена электростатическим сепаратором с приемниками проводниковой, полупроводниковой и непроводниковой фракций, установленными перед магнитным сепаратором, и аппаратами выщелачивания и фильтрации, установленными после приемника непроводниковой фракции.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может применяться для получения концентратов редких и редкоземельных элементов из зольных уносов тепловых электростанций.

Известна поточная линия переработки зольных уносов от сжигания энергетических углей с выделением из них галлия, включающая последовательно соединенные аппарат приемки, аппарат выщелачивания, аппараты экстракции и реэкстракции металла [Абишева З.С., Блайда И.А., Пономарева Е.И. Кислотно-экстракционная технология извлечения галлия из золы уноса от сжигания энергетических углей / Цветные металлы. - 1994, №3, с.36-38].

Переработка включает выщелачивание зольных уносов тепловых электростанций, извлечение галлия экстракцией триалкиламином, реэкстракцию галлия из органической фазы слабым щелочным раствором.

Недостатком данной поточной линии является низкое извлечение и только одного ценного компонента (галлия) из зольных уносов тепловых электростанций.

Наиболее близким техническим решением является поточная линия выделения редких (Ga, Sc, Zr) и редкоземельных (Y, La) элементов из зольных уносов тепловых электростанций, включающая последовательно соединенные аппарат приемки, магнитный сепаратор, смеситель, гранулятор, аппарат электроплавки, молотковую дробилку, аппараты выщелачивания, аппараты фильтрации, аппарат экстракции, аппарат сульфатизации [Охотин В.Н., Медведев В.И., Лайнер Ю.А., Левицкая Т.Д., Чайка Е.А. Комплексная переработка зол от сжигания подмосковных углей с выделением ценных компонентов // Энергетическое строительство. - 1994, №7, с.67-69].

Технология включает магнитную сепарацию, смешивание с известью, грануляцию и электроплавку магнитного продукта с получением металлопродукта и шлака, дробление шлака, выщелачивание его серной кислотой, фильтрацию и последовательное выделение из растворов концентратов редких и редкоземельных элементов экстракцией.

Недостатком данной поточной линии является низкое извлечение ценных компонентов и значительные потери сопутствующих металлов, например, церия из зольных уносов тепловых электростанций.

Техническим результатом изобретения является повышение степени извлечения металлов и расширение спектра извлекаемых ценных компонентов из зольных уносов тепловых электростанций.

Результат достигается тем, что поточная линия для выделения редких и редкоземельных элементов из зольных уносов тепловых электростанций, содержащая последовательно соединенные аппарат приемки, магнитный сепаратор, смеситель, гранулятор, аппарат электроплавки, молотковую дробилку, аппараты выщелачивания, аппараты фильтрации, аппарат экстракции, аппарат сульфатизации, дополнительно снабжена электростатическим сепаратором с приемниками проводниковой, полупроводниковой и непроводниковой фракций, установленными перед магнитным сепаратором, и аппаратами вышелачивания и фильтрации, установленными после приемника непроводниковой фракции.

Введение электростатического сепаратора, аппарата выщелачивания и аппарата фильтрации для обогащения зольных уносов тепловых электростанций обеспечивает получение более высоких технологических показателей.

В отличие от известной, данная поточная линия позволяет с помощью электростатического сепаратора разделить зольные уносы на три продукта: проводники, полупроводники и непроводники. Состав зольных уносов, в которых присутствуют, с одной стороны, электропроводные углеродные частицы, а с другой - неэлектропроводные минеральные частицы, состоящие из алюмосиликатов, кварца, оксидов и силикатов кальция, позволяет осуществить их разделение по различным электрическим свойствам.

Поточная линия обладает рядом преимуществ по сравнению с прототипом:

- позволяет отделить на начальной стадии проводниковый продукт, обедненный ценными компонентами, и тем самым повысить содержание редких (Ga, Sc, Zr) и редкоземельных (Y, La, Се) элементов в отделяемой минеральной, в основном алюмосиликатной, части;

- в предлагаемой линии из непроводникового продукта дополнительно извлекаются концентрат галлия и редкоземельные элементы, например, церий, что повышает комплексность использования зольных уносов тепловых электростанций.

На чертеже показана схема поточной линии.

Поточная линия состоит из аппарата приемки 1, электростатического сепаратора 2, приемников проводникового продукта 3, полупроводникового 4 и непроводникового 5 продуктов, магнитного сепаратора 6, смесителя 7, гранулятора 8, аппаратов электроплавки 9, молотковой дробилки 10, аппаратов выщелачивания 11, 12, 13, аппаратов фильтрации 14, 15, 16, аппарата экстракции 17, аппарата сульфатизации 18.

Поточная линия работает следующим образом. Исходные зольные уносы тепловых электростанций поступают в аппарат приемки 1, после этого направляются на электростатический сепаратор 2 с приемниками проводниковой 3, полупроводниковой 4 и непроводниковой 5 фракций. Проводниковый продукт, обедненный ценными компонентами, выводится из процесса. Полупроводниковый продукт направляется на магнитный сепаратор 6 для разделения сырья на магнитные и немагнитные продукты. Магнитный продукт смешивается с известью в смесителе 7, гранулируется в грануляторе 8 и поступает в аппарат электроплавки 9, после которого раздельно получаются металлопродукты и шлак. Шлак дробится в молотковой дробилке 10 и выщелачивается в аппарате выщелачивания 11, выщелоченный раствор фильтруется фильтром 14 с образованием раствора и кека. Из раствора в аппарате экстракции 17 экстрагируется оксид скандия и выделяется сульфат алюминия. Кек после фильтрации поступает в аппарат сульфатизации 18 с последующей переработкой в аппарате выщелачивания 12 и аппарате фильтрации 15 с получением раствора, содержащего концентрат редких, редкоземельных элементов и силикатно-гипсовый продукт для получения стройматериалов. Немагнитный продукт направляется на производство коагулянтов. Выход приемника непроводниковой фракции 5 соединен с аппаратом выщелачивания 13 и аппаратом фильтрации 16, в котором образуется раствор редкоземельных элементов и кек, содержащий концентрат галлия.

Таким образом, предлагаемая поточная линия позволяет повысить степень извлечения редких и редкоземельных элементов и расширить спектр извлекаемых ценных компонентов, например, церия из зольных уносов тепловых электростанций.