Способ извлечения углерода из углеродсодержащей породы

6,. Ф, Дкжкиев, Л. А. КонцратьеЕ, В, Коробкина 2) Авторы изобретен и Ю. К, Калинин,т4 Институт геологии Карельского филиала АН СО.Р(54 ОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ УГЛЕРОДА ЕРОДСОДЕРЖАЩЕЙ ПОРОДЫ 3 УГ ой и сущк рут.ц. 1 2Изобретение относится к переработке,реакции, кипячение в ней, фильтрацию,:углероцсоцержащих.пороц цля получения кипячение в 10-ном растворе хлоровоцоуглероцного концентрата, применяющегося роца, повтопную промывку воц Упрн изготовлении электронных и разино- при 11 СРС 2),технических изцелий, смазочных и конст-Оцнако денный способ может быть5кционных материалов, ацсорбентов и сравнительно эффективно использован припереработке графитсоцержашей пороцы сИзвестен способ извлечения угле получением концентрата эольностью 2-9%.роца (графи 1 та) иэ углероцсоцержащей Применительно же к шунгиту, соцержаше(графитсодеркащей) пороцы, эаключающИ-о му 25-40 мас.% углероца, этот. способся в ее измельчении и нагревании цо 2200- позволяет получить концентрат только.2500 С в электрической печи 1высокой зольности(24-25%).Недостаток способ " в больших затра- Целью изобретения является повышетах электроэнергии и потерях материала, ние степени извлечения углерода из шума также в труцности механизации процес".гита с соцержанием углероца 25-40 мас.%са. Поставленная цель цостигается тем,Наиболее близким к прецлагаемому что способ включает измедьчение шунгиявляется способ извлечения углереа из та, нагреваиие его со скоростью 100 углероцсоцеркащей пороцы; включающий, 600 грац/мин до 1100-1400 С, выцеоизмельчение углероцсоцержащей (графит ку 10-60 мин, охлажцение(цо 18-20 С)соцержашей) пороцы и послецовательнйе со скоростью 100-300 грац/мин и пособработку в растворе гицроксица щелоч;. лецовательные обработку раствором гицроного металла поц цавлением 30-40 атм ксица щелочного металла поц цавлением,промывку горячей воцой цо нейтральной, промывку воцой, кипячение в растеоРе3 М 440кислоты, повгорную промывку водой исушку.Отличительная особенносгь способасосгоит в том, чго перец обработкой рась-,вором гицроксица щелочного металла %измельченный шунгит нагревают со скоростью 100-500 град/мин до 11001400 фС, выдерживают 10-60 мин иохлаждают со скоростью 100-300 грац/мнн.Шунгиты представляют собой древние 0докембрийские осадочные образования.Входящий в их сосгав углероц характеризуется аморфной структурой и неспособностью к графитации. Углероа равномернораспрецелен в обьеме породы, образуя 1%ее матрицу. Зольный составпород представлен силикатами, основным компонентом которых являегся кварц. В нодчнненном соаержанни присутствуют слюны,хлориты, плагиоклазы. В породах с содержанием углерода 25-40% с ликатныеминералы образуют второй непрерывныйкаркас (первый - углероцная матрица).,Зерна силикатных минералов имеют цисперсность 0,2-5 мкм, В силу высокой цис зпе рности силикатных минералов контактная поверхность их с углеродом сильноразвита. При дроблении и цаже тонкомпомоле значительная часть конгакгнойповерхности оказывается не вскрытой.Шунгит содержит, мас.%; С 2 ф ЯО 50 65; тО О,О 1.О,О 5; Хй2-8; ГЩ) 0,5-3, М(О 0,2-0,8; СаО0,1.-0, ; Иоа О,Х,5 К.О -1-.2,5,Предложенные режимы обработки укаэанного шунгита позволяют разрушить крис, таллическую структуру сложных силикатов, что целает их нестойкими по огношенню к кислотам.При этом нагревание цо температурыменее 1100 С со скоростью менее100 грац/мнн, выдержка в течение менее,10 мин и охлаждение со скоростью менее100 грац/мин не позволяет в необходимойстепени разрушить эту структуру н в пеэультате степень извлечения будет неаостаточной. Нагревание цо температурыболее 1400 С и выдержка более 60 мннпривоцит к увеличению потерь углерода,а увеличение скорости нагрева более0500 град/мин и скорости охлаждения более 300 град/мин не приводит к увеличению степени извлечения, но техническиможет усложнить процесс,П р и м е р 1 . Шунгит, соаеркащий40% мас. углерода и.60 мас.% золыЫследующего химического состава, мас,%:%0 х 8601 ф ЪО Оф 03 АфйОъ 7 ф 83ГЕР 1,17; Мо 1,00;СаО 0,33,4 4ЙСЩ 0,3; К 0 3,33 подвергают измельчанию цо фракции 1-3. мм, измельченную породу помещают в электропечь, нагревают цо 1100 оС со скоростью100 град/мин, выдерживают при указан-ной температуре в течение 60 мин и охлажцают ао 18 фС со скоростью100 град/мин, Термообработку ведутв восстановительной среце. После термообработки шунгит помещают в автоклав.Выщелачнвание ведут 35%-ным растворомгицрооксида натрия (ИбОН) поц давлением35 атм в течение 10 ч при 180 С и .массовом соотношении тверцой и жидкойфаз, равном 1:6. Затем промежуточныйпроцукг, отфильтрованный и промытыйгорячей воцой, поавергают обработке106-ным раствором НС 1 в течение 1 чпри температуре кипения в пятикрагномотношении к шунгиту, После. очереанойфильтрации и промывки продукг вновьподвергают автоклавной обработке сиспользованием щелочного расгвора отпервой авгоклавной обрабогки по тем жережимам. После фильтрации и промывки .готовый продукт сушах при 105 фС. Полученный углеродистый концентрат представляет собой крупку с порнстостью 60%.Содержание углерода в концентрате составляет 97%. Концентрат имеет зольность3%. Химический состав золы, в мас.%:ЯОФ. 3866; Т 1 0 6,67, АКОъ 30,0,.ИО 9,32; МО 8,33; СаО 0,67;5,35; К,О 1,0,П р и м е р 2, Шунгнт., содержащий30% мас. углероца и 70% мас. золы,следующего химического состава, мас,%:91086,42; Т 10 р 0,07 АЙОе 8.,43,Р 0 2,0, МЦО 0,72; СаО 0,64;.Мбф 0,43; КО 1,29, подвергают дроблению цо фракции 3-5 мин. Измельченнуюпороду помещают в электропечь,нагреваютцо 1400 С со скоростью 500 грац/мин,выдерживают при указанной температурев течение 10 мин и охлажцают цо 20 С1со скоростью 300 град/мин. Термообработку веаут в окнспительной среде, ПослеПосле термообрабо тки шунгиг помещаютв автоклав. Выщелачивание ведут 25%нйм раствором ЙсОН в течение 5 чпри 240 С и массовом соотношении твердой и жидкой фаз, равном 1;5. Отфильтрованный и промытый горячей водой про. дукт подвергают обработке 5%-ным раствором НС 1 в течение 1 ч при температуре .кипения в пятикратном отношении к шунгиту. После очередной фильтрации н промывки продукт вновь подвергают автоклавной