用于矿体的热处理的系统和方法技术方案

本文公开的本发明专利技术的系统涉及改进的用于从矿石提取金属的系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本文公开的本专利技术的系统涉及改进的用于从矿石提取金属的系统。
技术介绍
矿石被定义为可以从其提取有价值的成分并且更具体地至少一种金属的矿物或矿物的聚集体。矿石必须被处理以将不想要的有机物和矿物或其他的无机材料与金属分离。一旦矿石被处理，那么其可以被精炼以分离金属。例如，灰吹法是用于将银与铅分离的精炼方法。如本文所使用的复杂矿石意指其中金属与聚集的有机的和无机的材料的比率低的矿石或其中金属难以与聚集的有机的和无机的材料分离的矿石。已知的用于处理的方法包括将石灰和/或氰化物暴露于矿浆或其他的相似的浸提工艺。这些方法在处理复杂矿石时是低效率的和高成本的。因此，复杂矿石中的金属可能不被提取。即使已知的用于处理矿石的方法是高效率的和低成本的，但它们对环境有毒。这些方法将有毒气体和化学物以及未处理的水释放入环境中。已知的方法还可能需要大的能量输入。本文描述的本专利技术的系统提供用于有效地和低成本地处理复杂矿石的方法和设备。本专利技术的系统还是“绿色的”(I)空气排放物满足或显著地小于目前的郡、州和联邦的监管限制；(2)工艺用水使用最佳可行控制技术(BACT)来处理和处置，以允许释放到当地污水管道系统中。(3)电源被调节为使得其被更有效地使用。A.现有技术的描述热处理矿物以及冶金矿石和浓缩物以引起材料中的物理的和化学的转变以使得能够回收金属是本领域中已知的。这样的处理可以产生可出售的产品，例如纯的金属或适合作为用于进一步的精炼的进料的中间体化合物或合金。已知的是，等离子体环境可以向燃料热处理提供高温以精炼金属。例如，等离子体环境已经用于将铁溶渣转化为纯铁。更具体地，低温等离子体炬已经用于引起处理过的矿石中的热的和物理的变化。处理过的矿石通常被放置在坩埚中并且被加热；这种类型的系统可以被认为是炉。在炉环境中，聚集的有机的和无机的材料不能够仅使用热的加入来除去。通常，环境上有毒的化学物必须被加入以产生可以在其中处理矿石的环境。为了使用等离子体反应器处理矿石，若干问题必须被考虑。首先，关键的是，使进料矿石暴露于由等离子体炬产生的高热量，持续足以导致熔融或其他反应的时间段。第二，炬消耗品部件显示出高故障率和大的低效率。第三，已知的是，高热量产生在现有技术反应器壁中的故障。第四，现有技术反应器不能够以工业效率运行。以工业效率处理矿石需要(a)可以在短的时间段内处理数百磅矿石的反应器；(b)恒定的反应器温度；(c)等离子体炬和其他反应器部件的低的故障率和低的材料击穿；以及(d)易于维修的反应器部件。第五，有效地收集处理过的矿石的能力是至关重要的。最后，已知的反应器不是能量高效率的。B.专利技术的系统本专利技术的系统提供了独特的配置，该配置组合等离子体炬与感应加热以处理复杂矿石，以便以工业效率除去不想要的有机材料和无机材料，仅留下金属，而没有有毒的化学物或气体释放到环境中。本专利技术的系统在附图说明图1-2中大体上示出。然而，应当注意，本专利技术的·系统可以以许多不同的形式来体现并且不应当被理解为限于本文阐明的实施方案。参照图1，在第一实施方案中，本专利技术的系统包括AMT反应器 (AMT Reactor )(10)、袋滤室(700)和废气系统(800)。矿石在(I)进入本专利技术的系统并且被AMT反应器 (10)处理。在最简单的方案中，将处理过的矿石在(2)从本专利技术的系统除去。当矿石通过AMT反应器 (10)处理时，其释放气体例如碳、硫、氧以及其各种组合。当气体在⑶离开AMT反应器 (10)时，具有较低的密度的矿石颗粒可以被拉动入高温袋滤室(下文称为“袋滤室”)(700)中。袋滤室(700)包括多个过滤器以捕获矿石颗粒。因为进入袋滤室(700)的矿石颗粒中的某些含有金属，所以回收的矿石颗粒可以被化学处理(50)以除去不想要的材料。在优选的实施方案中，化学处理(50)可以是酸处理或碱处理。气体继续从袋滤室(700)运动至废气系统(800)。废气系统(800)捕获并且清洁来自AMT反应器 (10)的工艺气体。废气系统(800)在真空或低于大气压力下运行，使得工艺气体从AMT反应器 (10)朝向废气系统(800)运动。参照图2，在第二实施方案中，本专利技术的系统还包括二次熔融系统(900)。有时，金属被隐藏在不想要的有机材料和无机材料中，使得它们不能够在AMT反应器 (10)中被完全地处理。在这样的情况下，矿石还通过二次熔融系统(900)来处理。二次熔融系统可以是例如第二 AMT反应器Tm(IO)或导电线圈(conductive coil)。即使使用二次熔融系统(900)，期望的金属可能仍然在其在(7)离开二次熔融系统(900)时被隐藏在不想要的有机材料和无机材料中。为了除去残留的不想要的有机材料和无机材料，可以在化学处理(50)中进一步处理矿石。在上文描述的实施方案以及是其明显的变化形式的任何实施方案中的每个中，本专利技术的系统的部件使用高温管道来附接于彼此。本专利技术的系统，与实施方案无关，使用专有的I/o系统来控制从矿石进料速度至通过废气系统(800)释放的气体的类型的一切。I/O控制系统同时地测量向AMT反应器 (10)中的、经过袋滤室(700)和废气系统(800)的流量。其即时地调整运行环境，使得气体和其他毒素在释放入环境中之前被合适地处理。因此，所释放的有毒气体和材料的量被紧密地监测，并且所有的所释放的气体和材料被合适地处理并且满足或低于所有的当地的、州的或联邦的监管要求。附图的若干视图的简要描述本专利技术的其他的特征和优点将参照附图在以下的优选的实施方案的详细描述中变得明显，在附图中图I是示出了本专利技术的系统的一个优选的实施方案的流程图；图2是示出了本专利技术的系统的第二优选的实施方案的流程图；图3是AMT反应器 的剖视图；图4是AMT反应器 的详细的剖视图；图5是本专利技术的系统的示意图；图6是炬隔离阀的示意图；图7A示出了矿石进料系统的实施方案的剖视图；·图7B示出了矿石进料系统的另一个实施方案的剖视图；图8是第四室隔离阀的示意图；图9是一般的等离子体炬的剖视图。专利技术的详细描述在下文参照附图更完全地描述本专利技术，本专利技术的优选的实施方案在附图中示出。然而，本专利技术可以以许多不同的形式来体现并且不应当被理解为限于本文阐明的实施方案；确切的是，提供这些实施方案，使得本公开内容将是充分的和完全的并且将完全地向本领域的技术人员传达本专利技术的范围。在优选的实施方案中，本专利技术的系统包括AMT反应器 (10)、袋滤室(700)和废气系统(800)。在另一个实施方案中，本专利技术的系统包括AMT反应器 (10)、袋滤室(700)、废气系统(800)和二次熔融系统(900)。AMT反应器Μ。参照图3_5，ΑΜΤ 反应器(10)包括第一室或进料室(100)、第二室或反应室(200)以及等离子体炬(300)。等离子体炬(300)经过进料室(100)进入反应室(200)。等离子体炬(300)具有活动端和非活动端，其中活动端是阳极端(参照图9)。活动端被放置入反应室(200)内。插入的深度是可变的并且取决于包括但不限于炬尺寸和AMT反应器 (10)尺寸的因素。已知的方法用于冷却AMT反应器 (10)的每个部件；更具体地，AMT反应器 (10)部件通过将水和冷却剂循环经过冷却剂歧管来冷却。歧管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·爱德华·斯蒂芬斯，杰拉尔德·恩达尔，沃恩·博伊曼，约瑟夫·迪亚兹，克里斯多佛·戈登，
申请(专利权)人：SS先进金属技术有限公司，
类型：
国别省市：