Способ извлечения благородных металлов из руд и концентратов

 

Использование: извлечение благородных металлов из руд и концентратов плавкой. Сущность: проводят способ извлечения благородных металлов из минеральной смеси исходного материала путем ее плавки при добавке алюминиевого порошка с использованием запала для инициирования процесса горения алюминия с последующим отделением металлической фазы от шлака. В минеральную смесь дополнительно может добавляться натриевая селитра, CaF₂, CaO, MgO. Минеральная смесь может дополнительно облучаться токами СВЧ, инициирование запала или процесса горения алюминия может производиться лазером. 5 з.п.ф-лы.

Изобретение относится к металлургии благородных металлов, преимущественно к извлечению благородных металлов из минеральных смесей плавкой.

Известен способ извлечения золота из пиритов путем плавки с получением саморассыпающегося шлака (Манабаева С. К. Выстров В.П. и др. Переработка упорных золотосодержащих пиритов с использованием плавки на саморассыпающийся шлак. Цветные металлы, 1993, N5, с 8-13).

Недостатком известного способа является высокий расход энергии на плаву и сложное оборудование, необходимое для реализации способа.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ извлечения благородных металлов из руд и концентратов, включающий смешивание исходного материала с алюминиевым порошком, плавку полученной смеси с последующим отделением полученной металлической фазы, содержащей благородные металлы, от шлака (заявка Японии N58-23449, C 22 B 11/00, публ. 1983).

Задачей изобретения является снижение энергоемкости и упрощение схемы цепи аппаратов для его практической реализации.

Это достигается тем, что смешивание проводят с получением смеси, содержащей алюминиевого порошка 5-40% от массы исходного материала, плавку ведут в тяге с использованием запала для инициирования возгорания алюминия.

В минеральную смесь возможно добавление натриевой селитры (NaNO₃) в качестве подогревающей добавки для повышения термичности процесса.

В минеральную смесь возможно также добавление флюсовой добавки, например, CaF₂ или(и) CaO, или(и) MgO для улучшения условий формирования сплавов в компактном виде.

В минеральную смесь возможно также добавление цветного металла или цветных металлов, например, олова или(и) меди, или(и) свинца, или(и) цинка, или(и) минералов, содержащих цветные металлы.

Плавка может производиться в печи или реакторе. Минеральная смесь может облучаться токами СВЧ. Инициирование запала или процесса горения алюминия может производиться лазером.

Пример 1. На 1 кг концентрата с содержанием золота 300 г/т, серебра 100 г/т и олова 10% добавляют 50 г алюминиевого порошка. Реакцию горения алюминия инициируют с помощью запала из смеси (KClO₃+Al). После плавки получают слиток металла и шлак, которые хорошо отделяются друг от друга. По данным спектрального анализа, все золото и серебро перешли в слиток металла. Благородные металлы из слитка извлекают одним из известным способов, например, электролизом.

Пример 2. Условия опыта аналогичы примеру 1, но добавляют не 50, а 400 г алюминия. Спектральный анализ показал полный переход благородных металлов в слиток металла.

При добавке алюминия менее 50 г и более 400 г наблюдались потери золота и серебра в шлаке.

Пример 3. Условия опыта аналогичы примеру 1, но добавляют не 50, а 300 г алюминия и дополнительно добавляют 100 г натриевой селитры. После плавки золото и серебро полностью перешло в слиток.

Пример 4. К 1 кг концентрата с содержанием золота 40 г/т, серебра 200 г/т, олова 4% цинка 3% и свинца 4% добавляют 250 г алюминиевого порошка и 100 г натриевой селитры. В результате плавки получают слиток металла, в который золото и серебро перешли полностью.

Пример 5. К 1 кг концентрата с содержанием платины 37 г/т добавляют 350 г алюминиевого порошка, 159 г натриевой селитры и 100 г фтористого кальция. Реакцию инициируют с помощью запала. После плавки получают слиток металла, содержащий платину. В результате плавки платина перешла в слиток металла полностью. Платину из слитка извлекают традиционным способом, например, анодным растворением.

Для улучшения качества плавки и снижения расхода алюминия плавка может осуществляться в печи или в реакторе.

Для улучшения качества плавки и инициирования горения алюминия минеральная смесь может облучаться токами СВЧ.

Инициирование запала или процесса горения алюминия можно производить лазером.

Пример 6. Условия опыта аналогичны примеру 1. Реакцию горения запала инициируют лазерным импульсом. Энергия лазерного импульса посредством световода подводится к запалу, в результате происходит возгорание запала и затем алюминия. После плавки в слиток благородные металлы перешли полностью.

Пример 7. К 1 кг концентрата с содержанием золота 300 г/т и серебра 100 г/т добавляют 50 г алюминиевого порошка и 120 г олова. Реакцию горения алюминия инициируют запалом. После плавки получают слиток. По данным спектрального анализа, все золото и серебро перешло в слиток.

Пример 8. К 1 кг концентрата с содержанием золота 300 г/т и серебра 100 г/т добавляют 50 г алюминиевого порошка, 50 г олова и 50 г свинца. Реакцию горения алюминия инициируют запалом. После плавки получают слиток. По данным спектрального анализа, все золото и серебро перешло в слиток.

Пример 9. К 1 кг концентрата с содержанием золота 300 г/т и серебра 100 г/т добавляют 50 г алюминиевого порошка и 200 г касситерита. Реакцию горения алюминия инициируют запалом. После плавки получают слиток. По данным спектрального анализа, все золото и серебро перешло в слиток.

Таким образом, предложен высокоэффективный способ извлечения благородных металлов из минеральной смеси, который прост в исполнении и не требует сложного оборудования, а также позволяет уменьшить энергозатраты благородных металлов. Данный способ может найти широкое применение при извлечении золота из концентратов в полевых условиях, а также при проведении анализов минеральных смесей и минералов.

Формула изобретения

1. Способ извлечения благородных металлов из руд и концентратов, включающий смешивание исходного материала с алюминиевым порошком, плавку полученной смеси с последующим отделением полученной металлической фазы, содержащей благородные металлы, от шлама, отличающийся тем, что смешивание проводят с получением смеси, содержащей алюминиевого порошка 5 40% от массы исходного материала, плавку ведут в тигле с использованием запала для инициирования возгорания алюминия.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед плавкой в смесь вводят натриевую селитру.

3. Способ по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что перед плавкой в смесь вводят CaF₂, или/и CaO, или/и MgO.

4. Способ по любому из пп.1 3, отличающийся тем, что перед плавкой в смесь вводят цветной металл или цветные металлы.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что в качестве цветного металла или цветных металлов в смесь вводят олово, или/и медь, или/и свинец, или/и цинк, или/и минералы, содержащие цветной металл или цветные металлы.

6. Способ по любому из пп. 1 5, отличающийся тем, что плавку проводят с инициированием запала токами СВЧ или лазером.