CC BY
163
ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН _____________________________________2011, том 54, №1___________________________________
ТЕХНИКА
УДК 546.861.7
М.Н.Абдусалямова, С.А.Гадоев, Х.Б.Кабгов, академик АН Республики Таджикистан П.М.Соложенкин
ВАКУУМНАЯ ДИСТИЛЯЦИЯ СУРЬМЯНО-РТУТНЫХ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩИХ КОНЦЕНТРАТОВ
Институт химии им. В.И.Никитина АНРеспубликиТаджикистан,
Институт проблем комплексного освоения недр Российской академии наук
Приведены результаты исследований по вакуумной дистилляции ртути из золотосодержащих сурьмяно-ртутных концентратов. Показано, что при вакууме 20-50 мм.рт.ст. и температуре 300°Сртуть возгоняется, а сурьма и золото остаются в огарке.
Ключевые слова: сурьмяно-ртутный концентрат - вакуумная дистилляция - золотосурьмяные руды и концентраты.
По запасам сурьмы Таджикистан занимает пятое место в мире и второе в СНГ. Месторождения Таджикистана обладают полиметаллическими рудами и в основном это сурьмяно-ртутные руды. При обогащении этих руд получают сурьмяно-ртутные концентраты, которые отправляют на металлургические заводы для получения ртути и сурьмы.
Основными минералами, в которых встречаются сурьма и ртуть, сульфиды, являются антимонит и киноварь. Ртуть из концентратов получают в основном пирометаллургическим путем [1]. Пирометаллургический способ получения ртути сводится к двум приемам: дистилляционному обжигу ртутного концентрата и последующей конденсации ртутных паров и печных газов.
Несмотря на простоту процесса, этот способ является опасным как для обслуживающего персонала, так и для окружающей среды.
В данной статье приводятся результаты вакуумно-термической отгонки ртути. Этот метод основан на различии в давлении насыщенного пара ртути, киновари и антимонита [2].
Исследование поведения сульфида сурьмы показало, что при испарении 8Ь283 в паровой фазе были 8Ь283 и 8Ь8 [3]. Считается, что сульфид сурьмы переходит в газовую фазу по реакции:
8^83 + 8Ь8газ .= 1/2 82газ
Минерал антимонит испаряли при 640, 710 и 800°С, который конденсировался при 410, 480 и 520°С. Выше 500°С конденсат был жидким, ниже-твердым [2].
Киноварь испаряли при 400°С, начало конденсации относилось к 220-230°С. В конденсате, осевшем ниже 70°С, были видны капельки ртути, которые образовались вследствие диссоциации киновари [2].
Адрес для корреспонденции: Гадоев Сафарали Айнидинович. 734063, Республика Таджикистан, г. Душанбе, пр. Айни, 299/2, Институт химии АН РТ. E-mail: sgadoev@gmail.ru
Для выяснения возможности и полноты разделения пара сульфидов сурьмы и ртути дробной конденсацией смесь антимонита и киновари (1:1) нагревали при температуре 615°С. Пары проходили через трубчатый конденсатор с четырьмя зонами нагрева. Конденсат располагался в двух зонах: в интервале 450-550°С осел антимонит, ниже 250°С - киноварь, расстояние между этими осадками было 15 мм свободной от конденсата. Взаимное содержание сульфидов было не больше 1%.
При переработке золотосурьмяных руд и концентратов сложность заключается в том, что золото распределяется между продуктами плавки. Для извлечения золота цианированием необходимо довольно полно удалить сурьму. В связи с этм возможны отгонка сурьмы и получение остатка, более обогащенного золотом, который можно подвергнуть цианированию.
При переработке сурьмяно-ртутных руд и концентратов либо ртуть возгоняют, а сурьма остается в огарке, либо вакуум-термическим способом оба металла возгоняют при разных температурах и, таким образом, их отделяют друг от друга в одном металлургическом переделе.
Технология возгонки ртути при пониженных давлениях обладает рядом достоинств:
- возможность снижения температуры процесса, предупреждения спекания и оплавления руд и концентратов;
- вследствие малого количества отходящих газов улучшаются условия конденсации паров ртути и увеличивается выход этого металла;
- улучшение санитарных условий труда и охраны окружающей среды.
Экспериментальные исследования проводились на концентрате, полученном в лаборатории обогащения руд Института химии АН РТ, с содержанием сурьмы 52%, ртути 4.11%, 6 г/т золота,
0.011% таллия, 0.24% мышьяка.
Рис.1. Штрих-диаграмма исходного концентрата.
Для проведения работ была собрана установка, включающая печь, конденсаторы для конденсации ртути. При этом в конденсаторе отгоняли в основном киноварь, которую затем окисляли и получали металлическую ртуть [4].
Дистилляцию проводили при давлении 10-50 мм рт.ст., время - 0.5 ч. Полученные данные приведены на рис. 2 и табл. 1.
Таблица 1
Зависимость улетучивания ртути, сурьмы, таллия, мышьяка от температуры
Температура,°С Ртуть, % Сурьма, % Таллий, % Мышьяк, %
150 3.81 52.11 0.012 0.25
200 0.89 53.83 0.011 0.2
250 0.42 56.71 0.010 0.2
300 0.041 58.7 0.011 0.2
350 - 63.5 0.011 0.24
0 100 200 300 400 у „с
Рис.2. Зависимость возгонки ртути от температуры.
Зависимость улетучивания ртути от времени изучали при температуре 300°С. Полученные данные приведены на рис.3 и табл.2
Таблица 2
Зависимость улетучивания ртути, сурьмы, таллия и мышьяка от времени
Время, мин Ртуть, % Сурьма, % Таллий, % Мышьяк, %
5 0.205 57.9 0.011 0.28
10 0.083 58.1 0.10 0.22
20 0.043 58 0.1 0.23
25 Следы 58.2 0.1 0.22
30 Следы 58.7 0.1 0.21
Рис. 3. Зависимость улетучивания ртути от времени.
Огарок после отгонки ртути анализировали химическим, термическим и рентгенофазовым методами анализа. На рис.4 приведена штрих-диаграмма, а на рис.5 термограмма нагрева огарка.
Рис.4. Штрих-диаграмма огарка.
Рис.5. Термограмма огарка после отгонки ртути.
Как видно из рис.4, после отгонки ртути на штрих-диаграмме отсутствовали линии киновари. Термический анализ обнаружил пик при 531°С, который соответствует температуре плавления минерала антимонит (температура плавления Sb2S3-540°C). Полученный огарок содержал 58.7% сурьмы, 0.011% таллия, 022% мышьяка, 5.8 г/т золота.
Работа проведена при финансовой поддержке Международного научно- технического центра, проект Т-1598.
Поступило 16.12.2010 г.
ЛИТЕРАТУРА
1. Мельников С.М. Металлургия ртути. - М.:Металлургия, 1971, 230 с.
2. Исакова Р.А., Нестеров В.М., Челохсаев Л.С. Основы вакуумной пироселекции полиметаллического сырья. - Алма-Ата, 1973, 252 с.
3. Господинов Г.Г., Поповкин Б.А., Пашинкин А.С., Новоселова А.В.- Вестник Московского государственного университета. Химия. - 1967, №2, с.34-37.
4. Абдусалямова М.Н., Гадоев С.А., Соложенкин П.М. - Патент № TJ 376 «Способ вакуум-термической переработки ртутно-сурьмяных концентратов». Патентный вестник, 2010. №58
М.Н.Абдусаломова, С.А.Гадоев, Х.Б.Кабгов, П.М.Соложенкин*
ТАЦТИРИ ВАКУУМИИ КОНСЕНТРАТ^ОИ СУРМАЮ СИМОБИИ ТИЛЛОДОР
Институти химияи ба номи В.И.Никитини Академияи илмх;ои Цум^урии Тоцикистон, *Институти проблемами азхудкунии комплексии кцшри Академия илм^ои Федератсияи Россия
Х,осили тадк,ик,отх,о оиди тактири вакуумии симоб аз консентратх,ои сурмаю симобии тиллодор пешнихрд шудааст. Нишон дода шудааст, ки дар вакууми 20-50 мм сут.сим. ва хдрорати 300°С симоб буг шуда сурма ва тилло дар нимсухта (огарок) боки мемонад.
Калима^ои калиди: консентратуои сурмаю симоб - тацтири вакуумй - маъдан ва консентратуои сурмаю тилло.
M.N.Abdusalyamova, S.A.Gadoev, H.B.Kabgov, P.M.Solozhenkin*
VACUUM DISTILLATION ANTIMONY-MERCURY GOLD OF CONTAINING CONCENTRATES
V.I.Nikitin Institute of Chemistry, Academy of Sciences of the Republic of Tajikistan,
Institute ofproblems complex development of bowels of the Russian Academy of Sciences
Results of researches on vacuum distillation of mercury from gold containing antimony mercury concentrates are resulted. It is shown, that at vacuum of 20-50 mm Hg and temperature 300°С mercury is sublimated, and antimony and gold remain in a calcine.
Key words: antimony mercury concentrates - vacuum distillation - gold antimony ores and concentrates.
