Спосіб збагачення вугільних зол виносу германієм

Изобретение относится к теплоэнергетической промышленности и технологии получения редких металлов, в частности германия, и может быть использовано при получении концентратов редких металлов из угольной золы уноса для последующего выделения самих металлов. Известен способ концентрирования и выделения германия из угля [1]с переводом его в жидкую среду под действием электрогидравлических ударов. Ввиду низких концентраций германия в угле способ требует обработки значительных количеств последнего. Только при этих условиях способ позволяет получить достаточного количества металла, чтобы оправдать затраты на предварительную обработку. При этом генерируется соответственно значительные объемы жидких стоков. Известен способ термической восстановительной обработки материалов, содержащих германий [2], для последующего его выделения. Способ требует дополнительного использования восстановительных газов, что приводит к усложнению технологии при отводе их при 700°C, что в свою очередь, снижает эффективность всего процесса. Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является способ обогащения угольной золы германием, включающий селективный отбор высокодисперсной фракции золы уноса после сжигания низкозольного угольного германиеносного концентрата в топке с жидким шлакоудалением [3]. Известный способ не учитывает плавкостные характеристики углей, что вызывает использование последних с повышенной температурой нормального жидкого шлакоудаления (т.е. выше 1250 - 1300°C). Известно [4], что температурным пределом, при котором все соединения германия становятся летучими является интервал 1200 - 1250°C. При использовании углей, имеющих золу с температурой плавления выше 1300°C (как среднестатистический показатель) большая часть золообразующи х частиц будет увлекаться с дымовыми газами, содержащими летучие соединения германия. При конденсации последних на зольных частицах относительная концентрация германия в золе уноса будет понижаться с увеличением количества минеральных веществ угля в виде золы уноса. Указанные недостатки известного способа снижают в итоге концентрацию германия в золоуносах. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа обогащения угольной золы уноса германием, в котором использование углей определенными плавкостными характеристиками обеспечивает повышение концентрации германия в золоуносах и за счет этого повышение общей эффективности извлечения германия из угольных золоуносов. Поставленная задача решается тем, что в способе обогащения угольной золы уноса германием, выключающем селективный отбор высокодисперсной фракции золоуноса после сжигания низкозольного угольного германиеносного концентрата в топке с жидким шлакоудалением, согласно изобретению минеральная часть используемого угольного концентрата имеет пониженную величину температуры нормального жидкого шлакоудаления В топках с высоким коэффициентом шлакоудаления к каким относится и топка с жидким шлакоудалением, составы шлака аналогичны составу золы исходного угля. Это позволяет провести предварительную оценку плавкостных характеристик сжигаемого топлива перед тем, как осуществи ть концентрационное сжигание германиеносных угольных концентра тов. Плавкостные свойства минеральной части твердых горючи х ископаемых оценивают температурой нормального жидкого шлакоудаления при которой подвижность расплавленного шлака обеспечивает получение легкоплавких шлаков. Если температура то большая часть (50 - 70%) золообразующи х элементов топлива в жидком состоянии будет переведена в шлак, не увлекая с собой соединения германия, которые при этой температуре находятся в газообразном состоянии. Концентрация германия в уловленном золоуносе будет тем выше, чем больше минералов при данной температуре перейдет в шлак, а не будет унесена с дымовыми газами. Пример. Стендовым испытаниям по сжиганию были подвергнуты угольные концентраты различных углей Донбасса массой до 1000кг, имеющих сопоставимые показатели концентрацией германия и зольности, но различающихся показателем температуры нормального жидкого шлакоудаления (табл.1). Данные табл.1 показывают, что при сопоставимых данных по зольности и содержанию германия образец прототипа имеет повышенную температуру Влияние этого показателя на распределение германия в шлаке и в золоуносе показано в табл.2. В первую очередь понижение влияет на коэффициент шлакообразования равный относительному количествумассы шлака к количеству минеральных веществ (зольность) топлива. При понижении растет от 0,50 (прототип) до 0,60 (один из предлагаемых вариантов), При этом концентрация германия в золоуносе возрастает в 1 - 7 раза, извлечение в золоунос - в 1,05 раза, а степень обогащения - в 1,3 раза. При стендовых испытаниях образцов получены соответствующие зольные уносы, которые можно разделить по дисперсности. Граница раздела размеров проходит по величине 20мкм. Грубодисперсный золоунос (крупнодисперсный золоунос) в среднем составляет 50% от массы всего золоуноса. Показатели физико-химических свойств гр убодислерсных золоуносов и целевых высокодисперсных приведены в табл.3. Селективное отделение высокодисперсного золоуноса позволяет получить концентраты германия (0,7кг/т); причем, чем ниже (ср. образцы 1 и 4) тем выше концентрация германия. В данном случае возрастание концентрации по сравнению с прототипом составляет также в 1,7 раза. Таким образом, при постоянном контроле плавкостных свойств угольного топлива имеется возможность целенаправленного генерирования зольных концентратов с более высоким содержанием германия, что позволяет значительно улучшить экономические показатели процессов получения самого металла.