PL249693B1 - Sposób separacji w środowisku wodnym ziaren metali szlachetnych, zwłaszcza złota z rud naturalnych, wykorzystujący zjawisko adhezji - Google Patents
Sposób separacji w środowisku wodnym ziaren metali szlachetnych, zwłaszcza złota z rud naturalnych, wykorzystujący zjawisko adhezjiInfo
- Publication number
- PL249693B1 PL249693B1 PL430975A PL43097519A PL249693B1 PL 249693 B1 PL249693 B1 PL 249693B1 PL 430975 A PL430975 A PL 430975A PL 43097519 A PL43097519 A PL 43097519A PL 249693 B1 PL249693 B1 PL 249693B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- separator
- lanolin
- adhesive coating
- desorption
- suspension
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03B—SEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
- B03B5/00—Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating
- B03B5/60—Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating by non-mechanical classifiers, e.g. slime tanks
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03B—SEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
- B03B1/00—Conditioning for facilitating separation by altering physical properties of the matter to be treated
- B03B1/02—Preparatory heating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03B—SEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
- B03B1/00—Conditioning for facilitating separation by altering physical properties of the matter to be treated
- B03B1/04—Conditioning for facilitating separation by altering physical properties of the matter to be treated by additives
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03B—SEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
- B03B7/00—Combinations of wet processes or apparatus with other processes or apparatus, e.g. for dressing ores or garbage
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03B—SEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
- B03B9/00—General arrangement of separating plant, e.g. flow sheets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B11/00—Obtaining noble metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B59/00—Obtaining rare earth metals
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest sposób separacji w środowisku wodnym ziaren metali szlachetnych, metali ziem rzadkich, kamieni szlachetnych i półszlachetnych z rud naturalnych, wykorzystujący zjawisko adhezji, obejmujący w kolejności znane etapy takie jak: - separacja wstępna polegająca na odsiewaniu frakcji do 5000 µm z rudy aluwialnej (okruchowej), albo na kruszeniu rudy pierwotnej (skały) do frakcji powodującej oddzielenie cennych minerałów od skały płonnej i ewentualnie na oddzielaniu z rudy ferromagnetyków znaną metodą; - tworzenie zawiesiny poprzez mieszanie odseparowanej wstępnie frakcji rudy z cieczą; - adsorpcja cennych minerałów z zawiesiny na powłoce adhezyjnej, a także odzyskiwanie wody z procesu; - desorpcja drobin cennych minerałów z powłoki adhezyjnej według wynalazku charakteryzuje się tym, że do wytworzenia powłoki adhezyjnej w separatorze, stosuje się lanolinę albo jej mieszanki z dodatkami, przy czym zawartość lanoliny w mieszance nie może być mniejsza od 80%.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób separacji ziaren metali szlachetnych, zwłaszcza złota z rud naturalnych, prowadzony w środowisku wodnym z wykorzystaniem zjawiska adhezji. Sposób przeznaczony jest do odzysku ziaren cennych minerałów o wielkości od 1 do 5000 pm, przy czym pod pojęciem „cenne minerały” należy rozumieć metale szlachetne, metale ziem rzadkich, kamienie szlachetne i półszlachetne. Wynalazek ma zastosowanie zwłaszcza do separacji złota, co nie ogranicza zakresu jego zastosowania.
W światowym górnictwie znane są metody odzyskiwania złota z rud oparte o:
- metody chemiczne (ok. 80% światowego rynku) wykorzystujące zjawisko roztwarzania metali szlachetnych w silnych związkach chemicznych. W metodach tych wykorzystywane są głównie związki cyjanków oraz rtęć. Metody te są wysoce skuteczne jeżeli chodzi o procentową ilość uzyskiwanych metali znajdujących się w rudach, ale są drogie, a także toksyczne i są przyczynami zatruwania środowiska naturalnego (często na skalę katastrof ekologicznych), w związku z tym są zabraniane w coraz większej ilości krajów.
- metody grawitacyjne (ok. 20% światowego rynku) wykorzystujące wysoki ciężar właściwy metali szlachetnych, polegające na wypłukiwaniu strugą wody w specjalnych płuczniach minerałów o niższym ciężarze właściwym, towarzyszącym metalom szlachetnych i osadzaniu się ziaren separowanych metali na specjalnych matach lub ich rozdziale w urządzeniach wirowych (hydrocyklonach i innych). Metody te są stosunkowo tanie, ale mało skuteczne jeżeli chodzi o procentową ilość odzysku. Średnio jest to tylko około 20% metali szlachetnych znajdujących się w rudzie. Są to frakcje ziaren powyżej 500 mikronów, a mniejsze frakcje („złoty pył”) poniżej „progu odzysku grawitacyjnego” w skali przemysłowej są tracone.
- metody adhezyjne, które polegają na wykorzystaniu zjawisk występujących na powierzchni materiałów. Metody te, tak jak metody grawitacyjne są mało skuteczne ze względu na bariery technologiczne.
W stanie techniki istnieje wiele sposobów na separację cennych minerałów, opartych o zjawisko adhezji.
Przykładowo z patentu PL228374 znany jest sposób separacji platyny, palladu i złota z roztworów wodnych zawierających jony chlorkowe przy użyciu adsorbentu w postaci węgla aktywnego, który charakteryzuje się tym, że do wodnego roztworu chlorkowego o stężeniu jonów Cl- w zakresie 0,1-1,0 mol/dm3, zawierającego jony palladu Pd(II) oraz platyny Pt(IV) i/lub złota Au(III) dodaje się węgiel aktywny w ilości 1 g na 25 mg palladu oraz platyny i/lub złota, a po adsorpcji jonów palladu Pd (II) oraz platyny Pt(lV) i/lub złota Au(III) na powierzchni węgla aktywnego, roztwór zawierający jony palladu Pd(II) filtruje się w celu oddzielenia węgla aktywnego, na którego powierzchni zostały zaadsorbowane jony palladu Pd(II) oraz jony platyny Pt(IV) i/lub złota Au(III), po czym oddzielony węgiel aktywny przepłukuje się kwasem solnym o stężeniu nie niższym niż 1%, co powoduje selektywną desorpcję jonów palladu Pd(II), które przechodzą do roztworu, z którego są odzyskiwane znanymi metodami, natomiast utworzone na powierzchni węgla aktywnego platynę i złoto poddaje się dalszej obróbce, korzystnie topieniu.
Z kolei z polskiego zgłoszenia patentowego P.414824 znany jest adsorbent i jego zastosowanie do odzyskiwania metali szlachetnych ze złóż. Zgłoszenie obejmuje zastosowanie adsorbentu do odzysku i ewaluacji złóż metali szlachetnych i minerałów o własnościach hydrofobowych. Adsorbent charakteryzuje się tym, że składa się z komponentów: stałego i ciekłego roztworu lepiszcza, przy czym komponent stały w formie granulatu lub mat wykonanych z tworzywa polietylenowego o silnych własnościach hydrofobowych lub polipropylenu lub politereftalanu etylenu PET lub polichlorku winylu lub poliamidu lub nylonu lub tworzywa gumowego lub tworzywa silikonowego, jako substancji hydrofobowej i materiału magnetytu lub innych metali ich stopów lub związków o własnościach silnie ferromagnetycznych lub NiFe2O3, lub CuF2O lub MgO lub Y3Fe5O12 lub Cu2MnAl lub Cu2MnlL lub CrO2 lub stopy żelaza z niklem, kobaltem, aluminium lub metale ziem rzadkich w stosunku 25-35, korzystnie 30% wagowych tworzywa i 75-65, korzystnie 70% wagowych magnetytu, natomiast ciekły roztwór lepiszcza stanowi mieszanina węglowodorów: bitumenu i oleju diesla lub nafty lub oleju syntetycznego lub oleju opałowego EKO-C o podobnych własnościach lepkości, w stosunku 2,16 części wagowej wagi bitumenu i 1 część wagowa oleju diesla, po czym ciekły roztwór lepiszcza nanosi się w wodzie na komponent stały w ilości 3,5-4,5% wagowych lepiszcza na powierzchnię komponentu. W metodzie tej zbyt szybko wypłukiwane było lepiszcze i metoda stawała się kłopotliwa w produkcji przemysłowej.
Ze zgłoszenia patentowego US20170080403 znany jest sposób odzyskiwania cennych minerałów w tym złota z wykorzystaniem powierzchni polimerowych hydrofobowych, w którym odzyskiwanie cząstek mineralnych będących przedmiotem zainteresowania z zawiesiny w procesie ekstrakcji mineralnej odbywa się na rdzeniu lub podłożu, na którym rozmieszczonych jest wiele warstw, przy czym każda warstwa jest skonfigurowana z odpowiednią powierzchnią zewnętrzną mającą wiele przyłączonych do niej cząsteczek, przy czym cząsteczki zawierają grupę funkcyjną wybraną do przyciągania i przyłączania jednej lub więcej cząstek mineralnych będących przedmiotem zainteresowania. Każda warstwa jest wykonana z polimeru o grubości mniejszej lub równej około 125 mikronów. Polimer jest wybrany z grupy obejmującej polidimetylosiloksan lub dimetylosiloksan.
Podobnie ze zgłoszenia patentowego WO 2018805490 znane jest podłoże do stosowania w wodnej zawiesinie, które ma powłokę polimerową, aby zapewnić podatną i lepką powierzchnię. Powłoka polimerowa zawiera substancję chemiczną, która czyni powierzchnię hydrofobową, aby przyciągać hydrofobowe lub hydrofobizowane cząstki mineralne w zawiesinie. Podłoże może mieć postać taśmy przenośnika, kulki, siatki, wirnika, filtra lub płaskiej powierzchni. Substratem może być również pianka o otwartych komórkach. Powłoka polimerowa może być modyfikowana lepiszczami; plastyfikatorami; środki sieciujące; przenośniki łańcucha; przedłużacze łańcucha; promotory przyczepności; kopolimery arylowe lub alkilowe; fluorowane kopolimery i/lub dodatki; środki hydrofobizujące, takie jak heksametylodisilazan; cząstki nieorganiczne, takie jak krzemionka, krzemionka hydrofobowa i/lub zmatowiona krzemionka hydrofobowa; żywica MQ i/lub inne dodatki do kontroli i modyfikacji właściwości polimeru.
Pomimo wielu podejmowanych prób w zakresie odzyskiwania ziaren metali szlachetnych i minerałów z rud naturalnych metodami adhezyjnymi, żadna z tych metod nie znalazła zastosowania przemysłowego ze względu na bariery technologiczne, z których najistotniejsze to: brak długotrwałej zdolności do pracy stosowanych materiałów w środowisku wodnym, słaba odporność na ścieranie, niskie siły adhezji, problemy ze skutecznym na skalę przemysłową sposobem desorpcji odseparowanych ziaren metali szlachetnych i minerałów, a także małe zakresy odzyskiwanych frakcji. Ponadto większość metod adhezyjnych nie jest ekologiczna.
Problemy technologiczne próbowano również rozwiązać stosując metody flotacyjne z wykorzystaniem zjawiska adhezji ziaren metali szlachetnych na powierzchni bąbelków gazu, tworzonych w kolumnach flotacyjnych, w których umieszczana jest wodna zawiesina rudy. Do zawiesiny dodawano substancje wspomagające tworzenie się bąbelków o odpowiednim napięciu powierzchniowym, w celu intensyfikacji procesu adhezji. Pomimo, że niektóre z tych metod są metodami ekologicznymi, to stosowane są marginalnie, z powodu małej skuteczności.
Celem wynalazku jest opracowanie sposobu separacji ziaren metali szlachetnych, metali ziem rzadkich, kamieni szlachetnych i półszlachetnych z rud naturalnych, prowadzonego w środowisku wodnym z wykorzystaniem zjawiska adhezji, który będzie procesem w pełni ekologicznym, eliminującym toksyczne procesy, tanim i w pełni pozbawionym wad jakie istnieją w dotychczasowych metodach.
Sposób separacji w środowisku wodnym ziaren metali szlachetnych, zwłaszcza złota z rud naturalnych, wykorzystujący zjawisko adhezji, obejmujący w kolejności znane etapy takie jak:
- separacja wstępna polegająca na odsiewaniu frakcji do 5000 μm z rudy aluwialnej (okruchowej), albo na kruszeniu rudy pierwotnej (skalnej) do frakcji powodującej oddzielenie cennych minerałów od skały płonnej i ewentualnie na oddzielaniu z rudy ferromagnetyków znaną metodą;
- tworzenie zawiesiny poprzez mieszanie odseparowanej wstępnie frakcji rudy z cieczą;
- adsorpcję cennych minerałów z zawiesiny na powłoce adhezyjnej separatora, a także odzyskiwanie wody z procesu;
- desorpcję drobin cennych minerałów z powłoki adhezyjnej;
według wynalazku charakteryzuje się tym, że do wytworzenia w separatorze powłoki adhezyjnej powinowatej do cennych minerałów, stosuje się lanolinę, albo jej mieszanki z dodatkami, przy czym zawartość lanoliny w mieszance nie może być mniejsza od 80%.
Korzystnie jako dodatki stosuje się materiały adhezyjne, powinowate do ziaren cennych minerałów, takie jak wosk lub olej naturalny. Jako dodatki mogą być również stosowane inne substancje poprawiające parametry procesu jak na przykład właściwości reologiczne lub odporność na erozję strugi wodnej zawiesiny rudy.
Korzystnie powłokę adhezyjną zawierającą 100% lanoliny nanosi się na powierzchnie separatora po uprzednim podgrzaniu lanoliny do temperatury od 36°C do 170°C, a następnie po usunięciu nadmiaru lanoliny, studzi się separator, aż do zestalenia powłoki adhezyjnej na powierzchniach separatora.
Korzystnie powłokę adhezyjną z zastosowaniem lanoliny jako składnika mieszanki z dodatkiem materiału adhezyjnego, powinowatego do ziaren cennych minerałów lub z co najmniej jednym dodatkiem poprawiającym parametry procesu, nanosi się na powierzchnie separatora po uprzednim podgrzaniu mieszanki do temperatury zapewniającej topnienie jej składników, a następnie po usunięciu płynnej mieszanki, studzi się separator aż do zestalenia powłoki adhezyjnej na powierzchniach roboczych separatora.
Korzystnie podgrzaną lanolinę lub jej mieszanki nanosi się na powierzchnie robocze separatora poprzez przepływ albo zanurzenie albo natryskiwanie.
Korzystnie proces adsorpcji cennych minerałów z zawiesiny prowadzony jest w sposób ciągły poprzez przepływ zawiesiny przez separator.
Korzystnie zawiesina przepływająca przez separator jest saturowana.
Korzystnie desorpcję przeprowadza się w temperaturze równej lub większej od temperatury topnienia lanoliny lub jej mieszanek.
Korzystnie desorpcję przeprowadza się z zastosowaniem podgrzanej wody lub etanolu lub innego rozpuszczalnika, dobranego do składu mieszanki, powodującego rozpuszczenie i spłynięcie z separatora powłoki adhezyjnej wraz z cennymi minerałami. Desorpcja może być również przeprowadzona z wykorzystaniem czynnika gazowego podgrzanego do temperatury powodującej topnienie powierzchni adhezyjnej. W przypadku separatora posiadającego własną instalację grzewczą, desorpcja może być przeprowadzona bez użycia środków desorpcyjnych, poprzez podniesienie temperatury separatora powyżej progu topnienia powłoki adhezyjnej.
Korzystnie cenne minerały z rozpuszczonej powłoki adhezyjnej oddziela się w zbiorniku sedymentacyjnym w obecności cieczy o ciężarze właściwym większym od ciężaru właściwego lanoliny lub jej mieszanek.
Korzystnie odzyskane w procesie separacji:
- lanolinę lub jej mieszanki,
- ciecz stosowaną w desorpcji, kieruje się do ponownego wykorzystania w procesie.
Nieoczekiwanie okazało się, że nowe zastosowanie lanoliny jako materiału adhezyjnego powinowatego do ziaren cennych minerałów, daje bardzo dobre rezultaty w procesie separacji cennych m inerałów. Powłoka separatora wykonana z użyciem lanoliny cechuje się odpowiednio dużymi siłami wiązań adhezyjnych ziaren cennych minerałów oraz bardzo wysoką selektywnością (odróżnianiem) ziaren cennych minerałów, w stosunku do pozostałych ziaren rudy. Powłoka jest wysoce odporna na erozję strugi wodnej zawiesiny rudy. Dodatkowo lanolina umożliwia zastosowanie prostego sposobu tworzenia adhezyjnych powłok adsorpcyjnych oraz prostego sposobu desorpcji odzyskanych na powłokach minerałów.
Przepływ zawiesiny przez separator oraz saturacja tej zawiesiny, podnosi wydajność procesu odzyskiwania cennych minerałów.
Sposób według wynalazku jest w całości ekologiczny, oparty na procesach i środkach nie zanieczyszczających środowiska, a przy tym jest procesem prostym i tanim oraz pozbawionym wad technologicznych, które dotychczas występowały w innych procesach.
Wynalazek przedstawiono w poniższych przykładach wykonania oraz na rysunku, na którym Fig. 1 przedstawia schemat przykładowego procesu, Fig. 2 przedstawia fotografię mikroskopową powierzchni 5 cm2 powłoki separacyjnej po teście adsorpcji.
Przykład I
Sposób separacji ziaren metali szlachetnych, metali ziem rzadkich, kamieni szlachetnych i półszlachetnych z rud naturalnych, prowadzony w środowisku wodnym z wykorzystaniem zjawiska adhezji, został przedstawiony na przykładzie złoża aluwialnego zlokalizowanego w Bułgarii o zawartości około 2 gram złota na 1 tonę rudy przy czym uziarnienie złota wynosiło od kilku mikronów do kilku milimetrów.
Do prób użyto 100 kg rudy, z której została wypłukana na sicie przesiewacza 1 frakcja ziaren poniżej 3 mm. Frakcja ta została poddana separacji magnetycznej w separatorze 2 w celu usunięcia ziaren ferromagnetycznych. W innych przykładach wykonania proces separacji magnetycznej może być pominięty, jeśli złoże nie zawiera ziaren ferromagnetycznych.
Następnie tak oczyszczona frakcja rudy została umieszczona w zbiorniku 3 do którego nalano wody ze zbiornika 4. W ten sposób w zbiorniku 3 została utworzona zawiesina w ilości 150 litrów, zawierająca frakcje rudy o wielkości ziaren poniżej 3 mm, w ilości około 50 kg (ok. 30 litrów) oraz wodę w ilości około 120 litrów.
Zawiesinę wprowadzono przepływowo do wcześniej przygotowanego separatora 5, wykorzystującego do oddzielania ziaren złota zjawisko adhezji. Separator 5 powinien zapewniać dużą powierzchnię adsorpcyjną i odpowiedni przepływ turbulentny zawiesiny. Przy zachowaniu tych warunków konstrukcja separatora 5 może być dowolna. Dużą powierzchnię adsorpcyjną można uzyskać poprzez odpowiednie wyprofilowanie elementów 6 separatora 5 np. kanalików, płytek, występów lub poprzez umieszczenie we wnętrzu separatora elementów w postaci brył o odpowiednio dobranym kształcie. Przepływ turbulentny można wspomagać przykładowo przez wprowadzenie do separatora czynnika gazowego w trakcie przepływu zawiesiny, na przykład poprzez saturację zawiesiny rudy. Do prób wykorzystano separator 5 w postaci rury o przekroju prostokątnym 7x3 cm i wysokości 180 cm, wewnątrz której wyprofilowano elementy 6 w postaci kanalików przepływowych o wzorze zbliżonym do wzoru jodełkowego. Separator 5 został wyprodukowany w technologii druku 3D. Technologia ta pozwala na uzyskanie dowolnego wzoru elementów 6, które mogą mieć zastosowanie w innych przykładach wykonania pod warunkiem, że wzór zapewni odpowiedni przepływ zawiesiny przy dużym kontakcie ziaren rudy z powierzchniami, na których naniesiona jest powłoka adhezyjna. Separator 5 w tym przykładzie wykonania usytuowany jest pionowo, przy czym w innych przykładach wykonania separator 5 może być pochylony pod wybranym kątem, zapewniającym przepływ zawiesiny. Do pokrycia wnętrza separatora 5 powłoką adhezyjną wykorzystano płynną lanolinę o temperaturze 80°C w ilości 2 litrów, umieszczony w zbiorniku 7. Tak przygotowana lanolina została wlana do zamkniętego od dołu separatora i pozostawiona na około 3 min. Po otwarciu dolnego zaworu 8 separatora 5 znaczna część lanoliny wypłynęła do zbiornika 9, umieszczonego poniżej separatora 5, skąd została przekazana do ponownego wykorzystania do zbiornika 7, zaś część lanoliny osadziła się na elementach 6 i ścianach wewnątrz separatora 5. Następnie wnętrze separatora 5 zostało ochłodzone do temperatury 10°C. Po czym zawiesina rudy ze zbiornika 3 została podana do wlewu separatora 5 umieszczonego w jego górnej części, skąd grawitacyjnie zaczęła przepływać przez separator 5 przy otwartym od dołu zaworze 10. W procesie podawania zawiesiny do separatora 5 zastosowano urządzenie w postaci inżektorowej zwężki Venturiego 11, które wytwarza mikro bąbelki z powietrza atmosferycznego. Przepływająca zawiesina rudy została nasycona mikro bąbelkami powietrza wzmagając proces adsorpcji. W innych przykładach wykonania może być zastosowany inny obojętny czynnik gazowy lub inny sposób wytwarzania bąbelków lub proces nasycania bąbelkami może zostać pominięty. W trakcie przepływu zawiesiny dokonywane były pomiary zdolności adsorpcyjnej separatora 5 poprzez badanie składu zawiesiny po przejściu przez separator 5. W celu określenia sprawności separatora polegającej na wychwyceniu w trakcie przepływu blisko 100% ziaren cennych minerałów z rudy, zastosowano detektor 12 wykrywania ziaren w wypływającej zawiesinie rudy. Metoda ta ma również zastosowanie do określenia punktu nasycenia (stopnia pokrycia powierzchni adsorpcyjnej separatora, po którym następuje „przepuszczanie” ziaren przez separator). Woda wraz z rudą, z której odseparowano cenne minerały spłynęła do zbiornika 13, skąd po osadzeniu się rudy na dnie została przetransportowana do ponownego wykorzystania do zbiornika 4.
W celu desorpcji do wlewu separatora 5 wprowadzono ze zbiornika 14 ciecz desorpcyjną, to jest wodę o temperaturze 80°C. Pod wpływem temperatury lanolina została spłukana razem z osadzonymi ziarnami cennych minerałów do zbiornika sedymentacyjnego 15, umieszczonego pod separatorem 5, po czym zawiesina lanoliny i woda (ciecz desorpcyjna) zostały ochłodzone do temperatury 10°C, a następnie lanolina została zebrana z nad powierzchni cieczy desorpcyjnej i przekazana do zbiornika 7 w celu ponownego wykorzystania. Podobnie ciecz desorpcyjna ze zbiornika 15, która pozostała pod powierzchnią lanoliny przekazana została do zbiornika 14 w celu ponownego wykorzystania.
Oddzielone cenne minerały pozostały na dnie zbiornika sedymentacyjnego 15, skąd skierowane zostały do dalszej przeróbki.
Po przeprowadzeniu próby okazało się, że około 95% ziaren złota zawartych w badanej rudzie osadziło się na powłoce adhezyjnej. Selektywność ziaren cennych minerałów wyniosła ponad 70%, przy czym selektywność jest definiowana jako procent cennych minerałów w całej masie osadzonych na powłoce minerałów.
Przykład II
Sposób jak w przykładzie pierwszym, przy czym do wytworzenia powłoki adhezyjnej zastosowano lanolinę w ilości 97% z dodatkiem wosku pszczelego w ilości 3%.
Po przeprowadzeniu tej próby okazało się, że około 80% ziaren złota zawartych w badanej rudzie osadziło się na powłoce adhezyjnej. Selektywność ziaren cennych minerałów pozostała na poziomie 70%.
Przykład III
Sposób jak w przykładzie I lub II przy czym jako czynnik rozpuszczający powłokę adhezyjną zastosowano gorące powietrze, a ciecz do wytrącenia lanoliny lub jego mieszanki wprowadzono do zbiornika sedymentacyjnego 15.
Po przeprowadzeniu tej próby okazało się, że czas desorpcji wydłużył się z 1 minuty do 50 minut.
Po przeprowadzeniu prób z innymi składnikami mieszanek oraz różnymi proporcjami tych mieszanek, a także po zastosowaniu różnych rozpuszczalników do desorpcji okazało się, że najlepsze wyniki daje użycie jako materiału adhezyjnego czystej lanoliny i użycie wody do desorpcji, ale wynalazek sprawdza się również w innych podanych w istocie rozwiązania zakresach parametrów procesu, dając nieoczekiwane rezultaty między innymi w wydajności procesu.
Testy głównych parametrów metody adsorpcji cennych ziaren, badane w innych układach testowych z zastosowaniem czystej lanoliny dały rezultaty w postaci:
- selektywność ziaren cennych minerałów wychwytywanych na powłoce adhezyjnej wynosi ponad 70%, przy dolnym progu opłacalności metody wynoszącym około 0,1%;
- siły wiązań adhezyjnych zapewniają utrzymanie na powłoce ponad 99% zaadsorbowanych ziaren;
- odporność powłoki na erozję wodnej zawiesiny rudy wynosi ponad 150 godzin. W przemy- słowym zastosowaniu zakłada się desorpcję odzyskanych ziaren co 24 godziny, co oznacza zdejmowanie i nakładanie nowej powłoki co 24 godziny;
- szeroki zakres temperatur nakładania powłoki oraz desorpcji to jest od 36°C do 170°C, przy którym lanolina nie traci swoich właściwości;
- zakres temperatur, przy którym zachodzi bez przeszkód proces adsorpcji od temperatury zamarzania wodnej zawiesiny rudy do temperatury 35°C.
Wykaz oznaczeń
- przesiewacz
- separator
- zbiornik
- zbiornik
- separator
- element
- zbiornik
- dolny zawór separatora
- zbiornik
- zawór
- zwężka Venturiego
- detektor
- zbiornik
- zbiornik
- zbiornik sedymentacyjny
Claims (14)
1. Sposób separacji w środowisku wodnym ziaren metali szlachetnych, zwłaszcza złota z rud naturalnych, wykorzystujący zjawisko adhezji, obejmujący w kolejności znane etapy takie jak: - separacja wstępna polegająca na odsiewaniu frakcji do 5000 μm z rudy aluwialnej, albo na kruszeniu rudy pierwotnej do frakcji powodującej oddzielenie metali szlachetnych, zwłaszcza złota od skały płonnej; i/lub ferromagnetyków znaną metodą;
- tworzenie zawiesiny poprzez mieszanie odseparowanej wstępnie frakcji rudy z cieczą;
- adsorpcja metali szlachetnych, zwłaszcza złota z zawiesiny na powłoce adhezyjnej, a także odzyskiwanie wody z procesu;
- desorpcja drobin metali szlachetnych zwłaszcza złota z powłoki adhezyjnej znamienny tym, że do pokrycia powierzchni roboczych separatora powłoką adhezyjną stosuje się płynną lanolinę albo jej mieszanki z dodatkami, przy czym zawartość lanoliny w mieszance jest niemniej sza od 80%, przy czym powłokę adhezyjną nanosi się na powierzchnie robocze separatora po uprzednim podgrzaniu płynnej lanoliny albo jej mieszanki do temperatury zapewniającej topnienie jej składników, a następnie po usunięciu nadmiaru płynnej lanoliny lub jej mieszanki, studzi się separator aż do zestalenia powłoki adhezyjnej na powierzchniach roboczych separatora.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako dodatek stosuje się wosk pszczeli.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że powłokę adhezyjną zawierającą 100% lanoliny nanosi się na powierzchnie robocze separatora po uprzednim podgrzaniu lanoliny do temperatury od 36°C do 170°C.
4. Sposób według zastrz. 1 lub 3, znamienny tym, że podgrzaną lanolinę lub jej mieszanki nanosi się na powierzchnie robocze separatora poprzez przepływ płynnej lanoliny lub jej mieszanki przez separator albo poprzez natryskiwanie powierzchni roboczych separatora, albo poprzez zanurzenie powierzchni roboczych separatora w płynnej lanolinie lub jej mieszankach.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że proces adsorpcji metali szlachetnych, zwłaszcza złota z zawiesiny prowadzony jest w sposób ciągły, poprzez przepływ zawiesiny przez separator.
6. Sposób według zastrz. 1 albo 5, znamienny tym, że zawiesina jest saturowana.
7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że desorpcję przeprowadza się w temperaturze równej lub większej od temperatury topnienia lanoliny lub jej mieszanek.
8. Sposób według zastrz. 1 lub 7, znamienny tym, że desorpcję przeprowadza się z zastosowaniem podgrzanej wody.
9. Sposób według zastrz. 1 lub 7, znamienny tym, że desorpcję przeprowadza się z zastosowaniem podgrzanego innego rozpuszczalnika, dobranego do składu mieszanki, powodującego rozpuszczenie i spłynięcie z separatora powłoki adhezyjnej wraz z metalami szlachetnymi, zwłaszcza złotem.
10. Sposób według zastrz. 1 lub 7, znamienny tym, że desorpcję przeprowadza się z użyciem czynnika gazowego podgrzanego do temperatury powodującej topnienie powierzchni adhezyjnej.
11. Sposób według zastrz. 1 lub któregokolwiek z zastrzeżeń od 7 do 10, znamienny tym, że desorpcję przeprowadza się w separatorze wyposażonym we własną instalację grzewczą.
12. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w procesie desorpcji metale szlachetne, zwłaszcza złoto z rozpuszczonej powłoki adhezyjnej oddziela się w zbiorniku sedymentacyjnym w obecności cieczy o ciężarze właściwym większym od ciężaru właściwego lanoliny albo jej mieszanek.
13. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że odzyskaną w procesie separacji lanolinę lub jej mieszanki, kieruje się do ponownego wykorzystania w procesie.
14. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że odzyskaną w procesie ciecz stosowaną w desorpcji, kieruje się do ponownego wykorzystania w procesie.
Priority Applications (20)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL430975A PL249693B1 (pl) | 2019-08-28 | 2019-08-28 | Sposób separacji w środowisku wodnym ziaren metali szlachetnych, zwłaszcza złota z rud naturalnych, wykorzystujący zjawisko adhezji |
| NZ786397A NZ786397B2 (en) | 2020-08-17 | Method of separating grains of valuable minerals, precious metals, rare-earth metals, precious and semi-precious stones from natural ores in the aquatic environment by means of the phenomenon of adhesion | |
| AU2020337115A AU2020337115A1 (en) | 2019-08-28 | 2020-08-17 | Method of separating grains of valuable minerals, precious metals, rare-earth metals, precious and semi-precious stones from natural ores in the aquatic environment by means of the phenomenon of adhesion |
| GEAP202015910A GEP20247658B (en) | 2019-08-28 | 2020-08-17 | Method of separating grains of valuable minerals, precious metals, rare-earth metals, precious and semi-precious stones from natural ores in the aquatic environment by means of the phenomenon of adhesion |
| MX2022002435A MX2022002435A (es) | 2019-08-28 | 2020-08-17 | Metodo para separar granos de minerales valiosos, metales preciosos, metales de tierras raras, piedras preciosas y semipreciosas a partir de menas naturales en un medio acuoso mediante el fenomeno de adhesion. |
| CN202080061267.5A CN114302973A (zh) | 2019-08-28 | 2020-08-17 | 在水环境中通过粘附现象从天然矿石中分离有价矿物、贵金属、稀土金属、宝石和亚宝石的颗粒的方法 |
| CA3149029A CA3149029A1 (en) | 2019-08-28 | 2020-08-17 | Method of separating grains of valuable minerals, precious metals, rare-earth metals, precious and semi-precious stones from natural ores in the aquatic environment by means of the phenomenon of adhesion |
| PH1/2022/550480A PH12022550480B1 (en) | 2019-08-28 | 2020-08-17 | Method of separating grains of valuable minerals, precious metals, rare-earth metals, precious and semi-precious stones from natural ores in the aquatic environment by means of the phenomenon of adhesion |
| PCT/PL2020/000069 WO2021040546A1 (en) | 2019-08-28 | 2020-08-17 | Method of separating grains of valuable minerals, precious metals, rare-earth metals, precious and semi-precious stones from natural ores in the aquatic environment by means of the phenomenon of adhesion |
| PE2022000289A PE20220690A1 (es) | 2019-08-28 | 2020-08-17 | Metodo para separar granos de minerales valiosos, metales preciosos, metales de tierras raras, piedras preciosas y semipreciosas a partir de menas naturales en un medio acuoso mediante el fenomeno de adhesion |
| GEAP202415910A GEAP202415910A (en) | 2019-08-28 | 2020-08-17 | Method of separating grains of valuable minerals, precious metals, rare-earth metals, precious and semi-precious stones from natural ores in the aquatic environment by means of the phenomenon of adhesion |
| BR112022003758-9A BR112022003758B1 (pt) | 2019-08-28 | 2020-08-17 | Método para separar grãos de minerais valiosos, metais preciosos, metais de terras raras, pedras preciosas e semipreciosas de minérios naturais no ambiente aquático por meio do fenômeno de adesão |
| UAA202201012A UA129432C2 (uk) | 2019-08-28 | 2020-08-17 | Спосіб відокремлення зерен цінних мінералів, дорогоцінних металів, рідкісноземельних металів, дорогоцінного та напівдорогоцінного каміння від природних руд у водному середовищі за допомогою явища адгезії |
| US17/638,165 US11623225B2 (en) | 2019-08-28 | 2020-08-17 | Method of separating grains of valuable minerals, precious metals, rare-earth metals, precious and semi-precious stones from natural ores in the aquatic environment by means of the phenomenon of adhesion |
| EP20858702.2A EP4022101A4 (en) | 2019-08-28 | 2020-08-17 | METHOD FOR SEPARATING GRAINS OF VALUABLE MINERALS, PRECIOUS METALS, RARE EARTH METALS, PRECIOUS AND SEMI-PRECIOUS STONES FROM NATURAL MINERALS IN THE AQUATIC ENVIRONMENT BY MEANS OF THE ADHESION PHENOMENON |
| CL2022000394A CL2022000394A1 (es) | 2019-08-28 | 2022-02-17 | Método para separar granos de minerales valiosos, metales preciosos, metales de tierras raras, piedras preciosas y semipreciosas a partir de menas naturales en un medio acuoso mediante el fenómeno de adhesión |
| DO2022000045A DOP2022000045A (es) | 2019-08-28 | 2022-02-23 | Método para separar granos de minerales valiosos, metales preciosos, metales de tierras raras, piedras preciosas y semipreciosas a partir de menas naturales en un medio acuoso mediante el fenómeno de adhesión |
| CONC2022/0003169A CO2022003169A2 (es) | 2019-08-28 | 2022-03-18 | Método para separar granos de minerales valiosos, metales preciosos, metales de tierras raras, piedras preciosas y semipreciosas a partir de menas naturales en un medio acuoso mediante el fenómeno de adhesión |
| ZA2022/03256A ZA202203256B (en) | 2019-08-28 | 2022-03-18 | Method of separating grains of valuable minerals, precious metals, rare-earth metals, precious and semi-precious stones from natural ores in the aquatic environment by means of the phenomenon of adhesion |
| ECSENADI202222011A ECSP22022011A (es) | 2019-08-28 | 2022-03-22 | Método para separar granos de minerales valiosos, metales preciosos, metales de tierras raras, piedras preciosas y semipreciosas a partir de menas naturales en un medio acuoso mediante el fenómeno de adhesión |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL430975A PL249693B1 (pl) | 2019-08-28 | 2019-08-28 | Sposób separacji w środowisku wodnym ziaren metali szlachetnych, zwłaszcza złota z rud naturalnych, wykorzystujący zjawisko adhezji |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL430975A1 PL430975A1 (pl) | 2021-03-08 |
| PL249693B1 true PL249693B1 (pl) | 2026-06-01 |
Family
ID=74684620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL430975A PL249693B1 (pl) | 2019-08-28 | 2019-08-28 | Sposób separacji w środowisku wodnym ziaren metali szlachetnych, zwłaszcza złota z rud naturalnych, wykorzystujący zjawisko adhezji |
Country Status (17)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11623225B2 (pl) |
| EP (1) | EP4022101A4 (pl) |
| CN (1) | CN114302973A (pl) |
| AU (1) | AU2020337115A1 (pl) |
| CA (1) | CA3149029A1 (pl) |
| CL (1) | CL2022000394A1 (pl) |
| CO (1) | CO2022003169A2 (pl) |
| DO (1) | DOP2022000045A (pl) |
| EC (1) | ECSP22022011A (pl) |
| GE (2) | GEAP202415910A (pl) |
| MX (1) | MX2022002435A (pl) |
| PE (1) | PE20220690A1 (pl) |
| PH (1) | PH12022550480B1 (pl) |
| PL (1) | PL249693B1 (pl) |
| UA (1) | UA129432C2 (pl) |
| WO (1) | WO2021040546A1 (pl) |
| ZA (1) | ZA202203256B (pl) |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1503700A (fr) * | 1966-10-11 | 1967-12-01 | Minerais Et Metaux | Nouveau procédé de concentration et de séparation des minéraux |
| RU2054330C1 (ru) | 1993-02-03 | 1996-02-20 | Злобин Михаил Николаевич | Способ липкостной сепарации |
| JP3779738B2 (ja) * | 1993-12-24 | 2006-05-31 | クローダジャパン株式会社 | 吸着ラノリン製造装置 |
| AUPQ393499A0 (en) | 1999-11-09 | 1999-12-02 | Holbray Pty Ltd | Recovery of metal values from aqueous solutions and slurries |
| US6799682B1 (en) * | 2000-05-16 | 2004-10-05 | Roe-Hoan Yoon | Method of increasing flotation rate |
| WO2005049170A1 (en) * | 2003-11-19 | 2005-06-02 | Scf Technologies A/S | A method and process for controlling the temperature, pressure-and density profiles in dense fluid processes |
| CN101386637A (zh) * | 2008-10-09 | 2009-03-18 | 浙江大学 | 一种活性碳固定床吸附法精制胆固醇的方法 |
| US10751693B2 (en) * | 2012-05-22 | 2020-08-25 | CiDRA Corporate Service Inc. | Mineral recovery using hydrophobic polymer surfaces |
| PL228374B1 (pl) | 2012-10-29 | 2018-03-30 | Akademia Gorniczo Hutnicza Im Stanislawa Staszica W Krakowie | Sposób separacji platyny, złota i palladu z roztworów wodnych zawierajacych jony chlorkowe |
| PL414824A1 (pl) | 2015-11-17 | 2017-05-22 | Jerzy Janiak | Adsorbent sposób jego otrzymywania oraz zastosowanie do odzysku i ewaluacji metali szlachetnych i minerałów o własnościach hydrofobowych z ich złóż |
| PE20190889A1 (es) | 2016-11-02 | 2019-06-19 | Cidra Corporate Services Llc | Recubrimiento de polimero para la separacion selectiva de particulas hidrofobicas en suspension acuosa |
| EP3678635B1 (en) * | 2017-09-05 | 2026-02-11 | Vizor, LLC | Inorganic sunscreen agents with higher uv radiation protection |
-
2019
- 2019-08-28 PL PL430975A patent/PL249693B1/pl unknown
-
2020
- 2020-08-17 UA UAA202201012A patent/UA129432C2/uk unknown
- 2020-08-17 EP EP20858702.2A patent/EP4022101A4/en active Pending
- 2020-08-17 MX MX2022002435A patent/MX2022002435A/es unknown
- 2020-08-17 CN CN202080061267.5A patent/CN114302973A/zh active Pending
- 2020-08-17 GE GEAP202415910A patent/GEAP202415910A/en unknown
- 2020-08-17 PE PE2022000289A patent/PE20220690A1/es unknown
- 2020-08-17 AU AU2020337115A patent/AU2020337115A1/en active Pending
- 2020-08-17 GE GEAP202015910A patent/GEP20247658B/en unknown
- 2020-08-17 CA CA3149029A patent/CA3149029A1/en active Pending
- 2020-08-17 US US17/638,165 patent/US11623225B2/en active Active
- 2020-08-17 WO PCT/PL2020/000069 patent/WO2021040546A1/en not_active Ceased
- 2020-08-17 PH PH1/2022/550480A patent/PH12022550480B1/en unknown
-
2022
- 2022-02-17 CL CL2022000394A patent/CL2022000394A1/es unknown
- 2022-02-23 DO DO2022000045A patent/DOP2022000045A/es unknown
- 2022-03-18 CO CONC2022/0003169A patent/CO2022003169A2/es unknown
- 2022-03-18 ZA ZA2022/03256A patent/ZA202203256B/en unknown
- 2022-03-22 EC ECSENADI202222011A patent/ECSP22022011A/es unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ZA202203256B (en) | 2022-11-30 |
| GEP20247658B (en) | 2024-08-26 |
| EP4022101A4 (en) | 2023-09-27 |
| US11623225B2 (en) | 2023-04-11 |
| ECSP22022011A (es) | 2022-05-31 |
| BR112022003758A2 (pt) | 2022-05-31 |
| DOP2022000045A (es) | 2022-06-30 |
| CL2022000394A1 (es) | 2022-09-23 |
| EP4022101A1 (en) | 2022-07-06 |
| CA3149029A1 (en) | 2021-03-04 |
| NZ786397A (en) | 2025-12-19 |
| CN114302973A (zh) | 2022-04-08 |
| CO2022003169A2 (es) | 2022-04-19 |
| WO2021040546A1 (en) | 2021-03-04 |
| UA129432C2 (uk) | 2025-04-23 |
| PH12022550480A1 (en) | 2023-03-13 |
| AU2020337115A1 (en) | 2022-04-14 |
| PE20220690A1 (es) | 2022-05-03 |
| PL430975A1 (pl) | 2021-03-08 |
| PH12022550480B1 (en) | 2024-06-21 |
| GEAP202415910A (en) | 2024-04-10 |
| MX2022002435A (es) | 2022-05-19 |
| US20220266260A1 (en) | 2022-08-25 |