Николай Леонидович Егин -
изобретатель и рационализатор

Главная страница

Правовые аспекты
Новые изобретения

Вы можете ознакомиться с изобретениями Николая Егина
Данный сайт остается как память об изобретателе

Важная информация об авторских свидетельствах

Добыча золота и других металлов из грязи и песка

Российские академики К.С.Рамм и С.Я.Френкель в начале 70-х годов прошлого столетия сделали открытие о растворении металлов воде. (см. доклады АН СССР том 200, № 6, 1971 г.) в коллоидной форме. Металлы растворимые в воде: серебро, золото, никель, платина, палладий, иридий, рутений, титан, цирконий, молибден, ниобий, вольфрам. В кварцевой посуде перемешивали небольшое количество металлического порошка каждого металла тщательно очищенной и дважды дистиллированной водой. Через некоторое время порошок отфильтровывали и жидкость подвергали различным анализам, которые подтвердили: металлы растворяются в воде в виде коллоидов. Последние представляют собой группы молекул размерами от нескольких десятых до нескольких тысячных долей микрона. Фотографии, полученные на электронном микроскопе, показали, что коллоидные частицы разных металлов имеют различные размеры. Частицы палладия равны в среднем 15,5 тысячной доли микрона, для никеля эти размеры меньше – 5,6 миллимикрона и т.д. Существенную роль в процессе растворения металлов в коллоидную форму играют различные структурные дефекты в поверхностном слое металлических поликристаллов, время и температура, перемещение слоёв воды, давление и др.
Также в конце прошлого столетия учёные разработали кроме традиционных способов извлечение металлов из бедных пород руд и растворов при помощи активированных углей. Учёные Томского политехнического университета предложили метод кучного выщелачивания (КВ). Извлечение золота методом кучного выщелачивания проводят активированным углём, который получают из плодовых косточек и скорлупы различных орехов.
В настоящее время применяют более активированные углеродные волокнистые материалы (УВС) для извлечения металлов из различных сред при низких концентрациях. Из сточных, речных и морских вод (см. журнал «ИР» 3, 2009 г. «Пора море морщить», из угля, шлаков, золы и пустой породы шахт (см. журнал «ИР» 5, 2011 «За драгметаллами с живой водой»). Был решён вопрос добычи - извлечения мелкодисперсного золота в виде крохотных чешуек из воды горных ручьёв и рек (см. журнал «ИР» 10, 2012 «Золотая лента»). Все перечисленные устройства с применением электродов из углеродных волокнистых материалов показали на практике высокие технико-экономические показатели. В течение нескольких последних лет они надёжно работают на десятках передвижных и стационарных установках природоохранных организаций, химических предприятий, ГОК – горнообогатительных комбинатов и другие.

Фото 1. Каскадный концентратор металлов "ККМ-1". Фото 2. Дробилка - дезинтегратор с миксером "ДДМ-1"

Казалось, что все проблемы добычи металлов при малых концентрациях решены. Но к нам обратились организации, которые обнаружили на своих территориях в грунте (земля, песок, глина) мелкодисперсное золото, а в почвенных видах коллоидные формы растворённых металлов. Причём, такие ценные площадки располагались не на возвышениях рельефа местности, а чаще в низинах, где раскисление и выщелачивание металлов, как в терриконах и отвалах было невозможно. Возникла необходимость разработки новой технологии комплексной добычи драгметаллов в этих «узких» местах. Поскольку традиционные лотки и драги неспособны отделять мелкодисперсное и коллоидное золото от грунта, было решено изготовить и опробовать каскадный концентратор металлов (фото 1) «ККМ-1». На его входе установили передвижную дробилку-дезинтегратор с водяным миксером (фото 2) «ДДМ-1». Тонкий слой грунта снимался фрезой и подавался на вход «ДДМ-1» транспортёром.

Фото 3. Технологическая схема "ККМ-1"

Пульпа, состоящая из мелко размолотого грунта и воды с выхода «ДДМ-1» поступала на вход «ККМ-1», где последовательно заполняла каскады с перегородками. Высота перегородок постепенно снижалась так, что жидкость плавно переливалась из одного каскада в другой. При этих возвратно-поступательных движениях воды вверх-вниз из неё выпадали вниз средние и крупные фракции грунта, которые затем удалялись дренажным насосом в отвалы. Лёгкие чешуйки мелкодисперсного золота и коллоиды не успевали опуститься вниз каскадных камер и оставались вверху. Таким образом, концентрация металлов при последовательном движении по каскадам увеличивалась, а концентрация грунта в воде снижалась. На последнем десятом каскаде при промывке достаточно твёрдых грунтов и особенно песка, даже мелкодисперсной фракции грунта или грязи не оставалось, а концентрация металла достигала уровня промышленного значения. Если доминировал один металл, например, золото, то его чешуйки с коллоидом отправляли через углеродный фильтр на электролизер типа «РИФ-12» (см. журнал «ИР» 5, 2004 «Золотые хвосты»). Если на выходе «ККМ-1» присутствовали несколько металлов, то в последний, например, десятый каскад концентратора «К-10» (см. технологическую схему на фото 3) помещали углеродный анод «+» и катод «-» в виде углеродной ленты. Последняя имела электропривод и на роликах перемещалась через бачки «Б1-Б5» электролизеров, установленных рядом с «ККМ-1». Каждый бачок содержал водный раствор соли одного из металлов (фото 4), которые присутствовали в грунте и имели значительную ценность. Под действием электролизного тока от анода к катоду частички коллоидов и мелкодисперсных чешуек металлов из воды осаждались на развитой поверхности углеродной ленты. Затем, последовательно проходя через каждый бачок «Б1-Б5» лента становилась анодом по отношению к удвоенному отрицательному потенциалу катодов. В качестве последних применили тонкие пластины из каждого металла, соль которого находилась в бачке. Таким образом, происходи избирательный процесс каждого металла в отдельности, а тонкие пластины являлись «затравками» для образования товарного слитка чистого металла (99,999%), который не требовал дополнительного оборудования для отделения с катода.
Кроме того, новая технология исключала процедуру ручного переноса катодных сборок в рафинажные ванны с различными солями металлов и возврата очищенных кассет обратно на объект с комплексным содержанием металлов. При больших концентрациях на очистных предприятиях химзаводов, ГОКов, металлургической и радиоэлектронной промышленности, замена кассет происходит через каждые 20-30 минут в результате быстрого осаждения металлов. В итоге до 40% рабочего времени тратится на перестановку заполненных и очищенных кассет.

Предложенная технология «ККМ-1» позволяет механизировать, а для ряда предприятий автоматизировать весь процесс сбора цветных, редкоземельных и драгметаллов для их возврата в производственный оборот.

Также указанная технология позволяет очистить все прилегающие к заводам территории и грунтовые воды от различных видов металлов, что важно не только в сфере экономии, но и экологии. Грунтовые воды с коллоидами металлов просто добавляют в миксер «ДДМ-1» для их технологической обработки вместо обычной воды или совместно с ней.
Устройство для извлечения – добычи металлов из бедных пород руд и растворов выполняется по запросам заказчиков в стационарном или передвижном вариантах, имеет невысокую себестоимость, которая полностью окупается не более чем за 6 месяцев работы. Устройство могут использовать не только крупные профильные предприятия, но и малого, среднего бизнеса.

Все представленные на сайте изобретения имеют авторские свидетельства на изобретение, чертежи и конструкторскую документацию. Автор – Николай Егин.

Важная информация об авторских свидетельствах