ÐÎÑÑÈÉÑÊÀß ÔÅÄÅÐÀÖÈß RU (19) (11) 2 312 158 (13) C1 (51) ÌÏÊ C22B 61/00 (2006.01) C22B 7/02 (2006.01) ÔÅÄÅÐÀËÜÍÀß ÑËÓÆÁÀ ÏÎ ÈÍÒÅËËÅÊÒÓÀËÜÍÎÉ ÑÎÁÑÒÂÅÍÍÎÑÒÈ, ÏÀÒÅÍÒÀÌ È ÒÎÂÀÐÍÛÌ ÇÍÀÊÀÌ (12) ÎÏÈÑÀÍÈÅ ÈÇÎÁÐÅÒÅÍÈß Ê ÏÀÒÅÍÒÓ (21), (22) Çà âêà: 2006116935/02, 18.05.2006 (72) Àâòîð(û): Ñèíåãðèáîâ Âèêòîð Àíäðååâè÷ (RU), Ñîòñêîâ Êîíñòàíòèí  ÷åñëàâîâè÷ (RU), Øòåéíáåðã Ãåíðèõ Ñåìåíîâè÷ (RU) (24) Äàòà íà÷àëà îòñ÷åòà ñðîêà äåéñòâè ïàòåíòà: 18.05.2006 (45) Îïóáëèêîâàíî: 10.12.2007 Áþë. ¹ 34 2 3 1 2 1 5 8 ïðîèñõîäèò âûäåëåíèå æèäêîé ýëåìåíòàðíîé ñåðû, êîòîðóþ èñïîëüçóþò äë óëàâëèâàíè ðåíè è äðóãèõ ìåòàëëîâ â ñêîðîñòíîì òóðáóëåíòíîì ïûëåóëîâèòåëå è â öèêëîíå. Ïåðåä îõëàæäåíèåì â ãîð ÷èé âóëêàíè÷åñêèé ãàç äîïîëíèòåëüíî ïîäàþò ýëåìåíòàðíóþ ñåðó â êîëè÷åñòâå, íåîáõîäèìîì äë êîàãóë öèè ïûëè ñ êàïë ìè æèäêîñòè â ñêîðîñòíîì òóðáóëåíòíîì ïûëåóëîâèòåëå. Òåõíè÷åñêèì ðåçóëüòàòîì âë åòñ ïîëíîå êîìïëåêñíîå èçâëå÷åíèå öåííûõ ìåòàëëîâ â êîëëåêòèâíûé êîíöåíòðàò. 1 ç.ï. ô-ëû. R U (57) Ðåôåðàò: Èçîáðåòåíèå îòíîñèòñ ê ñïîñîáó èçâëå÷åíè ðåíè , ñåðû, ðàññå ííûõ è ðåäêèõ ýëåìåíòîâ, áëàãîðîäíûõ è öâåòíûõ ìåòàëëîâ èç ñèëüíî îáâîäíåííûõ ïðèðîäíûõ âóëêàíè÷åñêèõ ãàçîâ. Ñïîñîá âêëþ÷àåò ñáîð âóëêàíè÷åñêîãî ãàçà, îõëàæäåíèå ãàçà äî òåìïåðàòóðû 130-150°Ñ çà ñ÷åò èñïàðåíè âîäû, ïîäàâàåìîé â ðàñïûëåííîì âèäå â ãàçîõîä è, êàê ñëåäñòâèå, ïåðåâîä ñîåäèíåíèé ðåíè è äðóãèõ ìåòàëëîâ â òâåðäîå ñîñòî íèå. Ïðè îõëàæäåíèè âóëêàíè÷åñêîãî ãàçà Ñòðàíèöà: 1 RU C 1 C 1 (54) ÑÏÎÑÎÁ ÈÇÂËÅ×ÅÍÈß ÐÅÍÈß È ÄÐÓÃÈÕ ÝËÅÌÅÍÒΠ2 3 1 2 1 5 8 Àäðåñ äë ïåðåïèñêè: 115409, Ìîñêâà, Êàøèðñêîå ø., 33, ÔÃÓÏ "ÂÍÈÈÕÒ", èíôîðìàöèîííî-ïàòåíòíûé îòäåë R U (56) Ñïèñîê äîêóìåíòîâ, öèòèðîâàííûõ â îò÷åòå î ïîèñêå: RU 2222626 C1, 27.01.2004. RU 2034081 C1, 30.04.1995. SU 174234 A1, 17.09.1965. PR 2119951 A, 11.08.1972. US 4604265 A, 05.08.1986. US 3798306 A, 19.03.1974. (73) Ïàòåíòîîáëàäàòåëü(è): Ôåäåðàëüíîå Ãîñóäàðñòâåííîå óíèòàðíîå ïðåäïðè òèå "Âñåðîññèéñêèé íàó÷íîèññëåäîâàòåëüñêèé èíñòèòóò õèìè÷åñêîé òåõíîëîãèè" (RU) RUSSIAN FEDERATION (19) RU (11) 2 312 158 (13) C1 (51) Int. Cl. C22B 61/00 (2006.01) C22B 7/02 (2006.01) FEDERAL SERVICE FOR INTELLECTUAL PROPERTY, PATENTS AND TRADEMARKS (12) ABSTRACT OF INVENTION (21), (22) Application: 2006116935/02, 18.05.2006 (72) Inventor(s): Sinegribov Viktor Andreevich (RU), Sotskov Konstantin Vjacheslavovich (RU), Shtejnberg Genrikh Semenovich (RU) (24) Effective date for property rights: 18.05.2006 (45) Date of publication: 10.12.2007 Bull. 34 C 1 R U 2 3 1 2 1 5 8 liquid elementary sulfur is separated which is used for entrapping rhenium and other metals in high-speed turbulent dust collector or in cyclone. Prior to cooling volcanic gas, elementary sulfur is fed to hot volcanic gas in the amount sufficient for coagulation of dust with drops of liquid in high-speed turbulent dust collector. EFFECT: complete extraction of precious metals into bulk concentrate. 2 cl, 1 ex Ñòðàíèöà: 2 EN C 1 (57) Abstract: FIELD: methods of extraction of rhenium, sulfur, dispersed and rare-earth elements, noble and non-ferrous metals from badly watered natural volcanic gases. SUBSTANCE: proposed method includes collection of volcanic gas and cooling it to temperature of 130-150°C due to evaporation of water fed to the gas duct in sprayed form, thus converting the rhenium compounds and compounds of other metals into solid state. During cooling of volcanic gas, 2 3 1 2 1 5 8 (54) METHOD OF EXTRACTION OF RHENIUM AND OTHER ELEMENTS R U (73) Proprietor(s): Federal'noe Gosudarstvennoe unitarnoe predprijatie "Vserossijskij nauchnoissledovatel'skij institut khimicheskoj tekhnologii" (RU) Mail address: 115409, Moskva, Kashirskoe sh., 33, FGUP "VNIIKhT", informatsionno-patentnyj otdel RU 2 312 158 C1 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Èçîáðåòåíèå ìîæåò áûòü èñïîëüçîâàíî äë âûäåëåíè ñåðû, ðàññå ííûõ è ðåäêèõ ýëåìåíòîâ, áëàãîðîäíûõ è öâåòíûõ ìåòàëëîâ èç ñèëüíî îáâîäíåííûõ ïðèðîäíûõ âóëêàíè÷åñêèõ ãàçîâ. Èçâåñòåí ñïîñîá èçâëå÷åíè ðåíè è äðóãèõ ìåòàëëîâ, çàêëþ÷àþùèéñ â êîíöåíòðèðîâàíèè ðåíè è äðóãèõ ìåòàëëîâ, ñîäåðæàùèõñ â âóëêàíè÷åñêèõ ãàçàõ, îñàæäåíèåì èõ ñóëüôèäîâ èç ãàçîâîé ôàçû â ôèëüòðóþùåì ñëîå, ñîñòî ùåì èç ÷àñòèö íîñèòåë [Ïàòåíò ÐÔ ¹2159296, ÌÏÊ Ñ22 61/00, Â01D 7/02]. Ïî ýòîìó ñïîñîáó âóëêàíè÷åñêèå ãàçû, èìåþùèå òåìïåðàòóðó 600°Ñ è íèæå (ãàçû ñ òåìïåðàòóðîé áîëåå 600°Ñ ïðåäâàðèòåëüíî îõëàæäàþò äî 500-550°Ñ), ïðîïóñêàþò ÷åðåç ôèëüòðóþùèé ñëîé â òå÷åíèå 1-30 ñóòîê ñ ïîñëåäóþùåé çàìåíîé íîñèòåë , à îòðàáîòàííûé íîñèòåëü, ñîäåðæàùèé ñóëüôèäû ðåíè è äðóãèõ ìåòàëëîâ, íàïðàâë þò íà ãèäðîìåòàëëóðãè÷åñêóþ ïåðåðàáîòêó.  êà÷åñòâå íîñèòåë ïðåäëîæåíî èñïîëüçîâàòü ìèíåðàëüíóþ âàòó, àêòèâèðîâàííûé óãîëü, ãðàíóëèðîâàííûé îêñèä àëþìèíè , óãëåòêàíü èëè ïðåäïî÷òèòåëüíî ïðèðîäíûé öåîëèò ôðàêöèè 1-8 ìì. 1. Ïðè åãî èñïîëüçîâàíèè ïðîèñõîäèò, â îñíîâíîì, ñåëåêòèâíîå óëàâëèâàíèå ñóëüôèäà ðåíè è ÷àñòè÷íî ñîåäèíåíèé íåêîòîðûõ äðóãèõ ýëåìåíòîâ. 2.  ïðîöåññå óëàâëèâàíè ïðîèñõîäèò óìåíüøåíèå ïîðîçíîñòè ñëî íîñèòåë êàê çà ñ÷åò îáðàçóþùèõñ êðèñòàëëîâ, òàê è çà ñ÷åò ìåõàíè÷åñêîãî óëàâëèâàíè ïûëè. Ýòî âåäåò ê ïîâûøåíèþ ñîïðîòèâëåíè ñëî è, êàê ñëåäñòâèå, ñíèæåíèþ ðàñõîäà ãàçà, èçìåíåíèþ òåìïåðàòóðíîãî ðåæèìà è íåîáõîäèìîñòè ÷àñòîé çàìåíû ñëî . Òàêèì îáðàçîì, ïðîöåññ ïðàêòè÷åñêè íåóïðàâë åì, à ñòåïåíü óëàâëèâàíè öåííûõ ýëåìåíòîâ ðåçêî ñíèæàåòñ èç-çà ïåðèîäîâ çàìåíû íîñèòåë . 3. Àãðåññèâíà ñðåäà (âîäà â ñî÷åòàíèè ñ êèñëîòîîáðàçóþùèìè ãàçàìè - HCl, HF, SO2) íå ïîçâîë åò ðàññ÷èòûâàòü íà ýôôåêòèâíóþ ìåõàíèçàöèþ ïðîöåññà ïðè ÷àñòîé çàìåíå íîñèòåë âñëåäñòâèå ñèëüíîé êîððîçèè ìåõàíèçìîâ. 4. Èñïîëüçîâàíèå íîñèòåë ðåçêî óâåëè÷èâàåò îáúåì òðàíñïîðòèðóåìîãî è ïåðåðàáàòûâàåìîãî ìàòåðèàëà. Íàèáîëåå áëèçîê ê èçîáðåòåíèþ ïî òåõíè÷åñêîé ñóùíîñòè ñïîñîá èçâëå÷åíè ðåíè è äðóãèõ ýëåìåíòîâ [Ïàòåíò ÐÔ ¹2222626, ÌÏÊ 7 Ñ22 61/00, 7/02], çàêëþ÷àþùèéñ â ñáîðå âóëêàíè÷åñêîãî ãàçà â ñáîðíèêå, åãî îõëàæäåíèè çà ñ÷åò èñïàðåíè âîäû, ïîäàâàåìîé â ðàñïûëåííîì âèäå â ãàçîõîä ïåðåä ýëåêòðîôèëüòðîì, äî òåìïåðàòóðû 300-400°Ñ ñ êîíäåíñàöèåé â ðåçóëüòàòå îõëàæäåíè ãàçà ñîåäèíåíèé ðåíè è äðóãèõ ýëåìåíòîâ è óëàâëèâàíèè ïîëó÷åííûõ òâåðäûõ ñîåäèíåíèé â ýëåêòðîôèëüòðå èëè ñèñòåìå ýëåêòðîôèëüòðîâ ïðè ïîääåðæàíèè òåìïåðàòóðû ãàçà íà âûõîäå èç ïîñëåäíåãî ýëåêòðîôèëüòðà íà óðîâíå 200-250°Ñ. Îñíîâíîé íåäîñòàòîê äàííîãî ñïîñîáà çàêëþ÷àåòñ â ñëîæíîñòè è äîðîãîâèçíå èñïîëüçóåìîãî îáîðóäîâàíè , à òàêæå áîëüøîì ðàñõîäå ýëåêòðîýíåðãèè. Òåõíè÷åñêèì ðåçóëüòàòîì ïðåäëàãàåìîãî ñïîñîáà âë åòñ äîñòèæåíèå ïðàêòè÷åñêè ïîëíîãî èçâëå÷åíè öåííûõ ìåòàëëîâ èç âóëêàíè÷åñêîãî ãàçà â êîëëåêòèâíûé êîíöåíòðàò è ïîâûøåíèå êîìïëåêñíîñòè èñïîëüçîâàíè öåííûõ êîìïîíåíòîâ âóëêàíè÷åñêîãî ãàçà ïðè èñïîëüçîâàíèè ìàêñèìàëüíî ïðîñòîãî ïî êîíñòðóêöèè è óäîáíîãî â ýêñïëóàòàöèè îáîðóäîâàíè . Òåõíè÷åñêèé ðåçóëüòàò äîñòèãàåòñ òåì, ÷òî ñïîñîá âêëþ÷àåò ñáîð âóëêàíè÷åñêîãî ãàçà, åãî îõëàæäåíèå äî òåìïåðàòóðû 130-150°Ñ ñ âûäåëåíèåì æèäêîé ñåðû. Ïåðåä îõëàæäåíèåì â ãîð ÷èé ãàç äîïîëíèòåëüíî ââîä ò îáîðîòíóþ ýëåìåíòàðíóþ ñåðó â êîëè÷åñòâå, íåîáõîäèìîì äë êîàãóë öèè ïûëè ñ êàïë ìè æèäêîñòè â òóðáóëåíòíîì ïûëåóëîâèòåëå. Îõëàæäåíèå âåäóò çà ñ÷åò èñïàðåíè âîäû, ïîäàâàåìîé â ðàñïûëåííîì âèäå â ãàçîõîä. Ïðè ýòîì ïðîèñõîäèò êîíäåíñàöè ðåíè è äðóãèõ ýëåìåíòîâ, êîòîðûå óëàâëèâàþò â ñêîðîñòíîì òóðáóëåíòíîì ïûëåóëîâèòåëå è öèêëîíå. Ñïîñîá îñóùåñòâë åòñ ñëåäóþùèì îáðàçîì.  ãîð ÷èé âóëêàíè÷åñêèé ãàç, ñîáðàííûé â ñáîðíèêå, ââîä ò îáîðîòíóþ ýëåìåíòàðíóþ ñåðó.  ðåçóëüòàòå íàãðåâàíè îíà èñïàð åòñ è, âçàèìîäåéñòâó ñ ïàðàìè âîäû ïðè òåìïåðàòóðå âûøå 250°Ñ, ÷àñòè÷íî îáðàçóåò ñåðîâîäîðîä è äèîêñèä ñåðû. Äàëåå Ñòðàíèöà: 3 DE RU 2 312 158 C1 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 âóëêàíè÷åñêèé ãàç îõëàæäàþò ïîäàâàåìîé â ãàçîõîä âîäîé äî òåìïåðàòóðû 130-150°Ñ, ÷òî ïðèâîäèò ê âûäåëåíèþ æèäêîé ñåðû, è ïîäàþò â ñêîðîñòíîé òóðáóëåíòíûé ïûëåóëîâèòåëü (òðóáó Âåíòóðè). Ñêîðîñòíîé òóðáóëåíòíûé ïûëåóëîâèòåëü ðàáîòàåò ñëåäóþùèì îáðàçîì.  ïîòîê ãàçà ïîäàåòñ æèäêîñòü, êîòîðà çà ñ÷åò áîëüøîé ñêîðîñòè ãàçà â ñóæåíîé ÷àñòè àïïàðàòà (ãîðëîâèíå) äðîáèòñ íà ìåëêèå êàïëè. Áëàãîäàð âûñîêîé ñòåïåíè òóðáóëåíòíîñòè ãàçîâîãî ïîòîêà ïðîèñõîäèò ñîóäàðåíèå è êîàãóë öè ïûëè ñ êàïë ìè æèäêîñòè. Ïðè ýòîì ÷àñòèöû ñìî÷åííîé ïûëè óêðóïí þòñ íàñòîëüêî, ÷òî ìîãóò äîñòàòî÷íî ïîëíî óëàâëèâàòüñ çàòåì â öèêëîíàõ.  äàííîì ñëó÷àå âàæåí èìåííî ýôôåêò êîàãóë öèè ïûëè ñ æèäêîñòüþ. Êðîìå òîãî, ïðè ðàñøèðåíèè ãàçà â äèôôóçîðå ïûëåóëîâèòåë ïðîèñõîäèò åãî îõëàæäåíèå è äîïîëíèòåëüíà êîíäåíñàöè ïàðîâ ñåðû íà òâåðäûõ è æèäêèõ ÷àñòèöàõ. Äë äîïîëíèòåëüíîé î÷èñòêè ãàçà ïîñëå öèêëîíà ìîæíî èñïîëüçîâàòü ïðîïóñêàíèå ãàçà ÷åðåç ñêðóááåð ñ âîä íûì îðîøåíèåì. ×àñòü óëîâëåííîé ñåðû (êîíöåíòðàòà) âîçâðàùàåòñ â ãîëîâó ïðîöåññà, ÷àñòü ïðåäñòàâë åò ñîáîé òîâàðíûé êîíöåíòðàò. Ïðèìåð. Èìååì âóëêàíè÷åñêèé ãàç ñîñòàâà, ìîë. %: Í2Î 92-98; Í2 0,002-1,3; ÑÎ2 0,52,5; ÑÎ äî 0,2; SO2 1,33; H2S 0,48; HCl 0,01-0,8; HF äî 0,08; N2 0,06-0,6; O2 äî 0,15; CH4 0,21; ñîäåðæàùèé, ã/ò: Re 0,8; Ag 0,08; Au 0,2; In 0,8; Bi 0,5; Tl 0,12; Zn 70; Cd 0,3; Sb 1,5; Ni 40; Co 5,8; Mo 0,12. Òåìïåðàòóðà ãàçà 500-600°Ñ. Ñóììàðíîå ñîäåðæàíèå ñóëüôèäîâ è äðóãèõ ñîåäèíåíèé, ïåðåõîä ùèõ â òâåðäîå ñîñòî íèå ïðè îõëàæäåíèè óêàçàííîãî ãàçà äî ðàáî÷åé òåìïåðàòóðû ïûëåóëîâèòåë , ñîñòàâë åò ïðèìåðíî 0,9 êã íà òîííó âóëêàíè÷åñêîãî ãàçà. Îäíîâðåìåííî â ðåçóëüòàòå ðåàêöèè ñåðîâîäîðîäà ñ îêñèäîì ñåðû 2H2S+SO2=2Í2Î+3S êîíäåíñèðóåòñ ïðèìåðíî 11,5 êã ýëåìåíòàðíîé ñåðû (îêîëî 40% îò ñîäåðæàùåéñ â ãàçå).  ðåçóëüòàòå óëàâëèâàåìà ñåðà ñîäåðæèò, ã/ò: Re 64,5; Ag 6,4; Au 16,0; In 64,5; Bi 39,9; Tl 9,4; Cd 23,9; Zn 5400; Sb 123; Ni 3200; Co 464; Mo 9,4. Óêàçàííûé ïðîäóêò, îòëè÷àþùèéñ âûñîêèì ñîäåðæàíèåì ðåíè , çîëîòà è äðóãèõ öåííûõ ìåòàëëîâ, ñîïóòñòâóþùèõ ðåíèþ â âóëêàíè÷åñêîì ãàçå, ïðåäñòàâë åò ñîáîé öåííûé êîíöåíòðàò ðåäêèõ ìåòàëëîâ, ïðèãîäíûé òàêæå äë ïðîèçâîäñòâà ñåðíîé êèñëîòû. Òåõíè÷åñêà ýôôåêòèâíîñòü ïðåäëàãàåìîãî ñïîñîáà çàêëþ÷àåòñ â òîì, ÷òî åãî èñïîëüçîâàíèå îáåñïå÷èâàåò âîçìîæíîñòü è ýêîíîìè÷åñêóþ öåëåñîîáðàçíîñòü êîìïëåêñíîãî èçâëå÷åíè öåííûõ êîìïîíåíòîâ èç âóëêàíè÷åñêîãî ãàçà, íîâîãî ñûðüåâîãî èñòî÷íèêà, â ïåðâóþ î÷åðåäü, ðàññå ííûõ ýëåìåíòîâ.  êîëëåêòèâíûé êîíöåíòðàò, ïðèãîäíûé äë äàëüíåéøåé ïèðîãèäðîìåòàëëóðãè÷åñêîé ïåðåðàáîòêè, èçâëåêàþòñ ðàññå ííûå, áëàãîðîäíûå, ðåäêèå è öâåòíûå ìåòàëëû, à òàêæå çíà÷èòåëüíà ÷àñòü ñîäåðæàùåéñ â âóëêàíè÷åñêîì ãàçå ñåðû, ïðè÷åì äë ýòîé öåëè èñïîëüçóåòñ ïðîñòîå ïî êîíñòðóêöèè è íåñëîæíîå â èçãîòîâëåíèè è ýêñïëóàòàöèè âûñîêîýôôåêòèâíîå ãàçîî÷èñòíîå îáîðóäîâàíèå. Ôîðìóëà èçîáðåòåíè 1. Ñïîñîá èçâëå÷åíè ðåíè è äðóãèõ ýëåìåíòîâ èç âóëêàíè÷åñêîãî ãàçà, âêëþ÷àþùèé ñáîð âóëêàíè÷åñêîãî ãàçà, åãî îõëàæäåíèå çà ñ÷åò âîäû, ïîäàâàåìîé â ðàñïûëåííîì âèäå â ãàçîõîä äë êîíäåíñàöèè è ïåðåõîäà â òâåðäîå ñîñòî íèå ñîåäèíåíèé ðåíè è äðóãèõ ýëåìåíòîâ, è óëàâëèâàíèå ïîëó÷åííûõ ñîåäèíåíèé, îòëè÷àþùèéñ òåì, ÷òî ïåðåä îõëàæäåíèåì â ãîð ÷èé âóëêàíè÷åñêèé ãàç ââîä ò îáîðîòíóþ ýëåìåíòàðíóþ ñåðó, îõëàæäåíèå âåäóò äî òåìïåðàòóðû 130-150°Ñ ñ âûäåëåíèåì æèäêîé ñåðû, à óëàâëèâàíèå ñîåäèíåíèé ðåíè è äðóãèõ ýëåìåíòîâ âåäóò â ñêîðîñòíîì òóðáóëåíòíîì ïûëåóëîâèòåëå è â öèêëîíå ñ äîïîëíèòåëüíûì óëàâëèâàíèåì ñåðû. 2. Ñïîñîá ïî ï.1, îòëè÷àþùèéñ òåì, ÷òî îáîðîòíóþ ýëåìåíòàðíóþ ñåðó ââîä ò â êîëè÷åñòâå, íåîáõîäèìîì äë êîàãóë öèè ïûëè ñ êàïë ìè æèäêîñòè â ñêîðîñòíîì òóðáóëåíòíîì ïûëåóëîâèòåëå. Ñòðàíèöà: 4 CL