Способ извлечения тонкого свободного золота и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к металлургии золота и может быть использовано для извлечения тонкого свободного золота как из руд и россыпей, так и продуктов обогащения и хвостов. Способ включает приготовление пульпы из исходного материала, перемешивание пульпы и контактирование пульпы с гранулами агломерата на основе углеродного материала и углеводородной жидкости, захватывание гранулами частиц золота, разделение нагруженных золотом гранул и пульпы и выделение золота из гранул. При этом в гранулы вводят утяжелитель, а зону контактирования пульпы и гранул отделяют от зоны перемешивания пульпы. Устройство для осуществления способа включает камеру, патрубок, перемешивающее устройство и снабжено статором с отверстиями, под которыми на нижней поверхности статора установлены лопатки, направленные навстречу вращения перемешивающего устройства, верхняя поверхность статора снабжена сеткой, патрубок жестко соединен со статором и имеет в верхней части окна, снабженные сеткой, при этом корпус камеры выполнен с прямоугольным сечением. Изобретения позволяют обеспечить высокую вероятность контакта гранул агломерата и частиц золота и сохранить их от разрушения в процессе активного перемешивания и повысить процент извлечения золота из золотосодержащего сырья. 2 c.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к металлургии золота, в частности к технологии извлечения тонкого свободного золота, и может быть использовано для извлечения тонкого свободного золота, теряемого в процессе обогащения, как из руд и россыпей, так из продуктов обогащения и хвостов.

Известен способ извлечения золота (патент США 4597791 МПК С 22 В 11/00). Способ заключается в том, что в водную среду предварительно вводят гидрофобную жидкость и гидрофобный наполнитель для получения предварительно формованного материала. Агломерат и измельченный материал, содержащий золото, вводят в водную жидкость, где в результате контактирования образуется золотосодержащий агломерат, который отделяют от жидкости.

Вследствие того что образование гранул агломерата в водной среде происходит за счет уплотнения углеводородных флокул, которое нарушает капиллярную структуру гранул агломерата за счет вытеснения масла на поверхность, что исключает эффект действия капиллярных сил, втягивающих золотую частицу вовнутрь структуры гранулы, улавливание золота в данном способе будет происходить только поверхностью гранул агломерата за счет адгезии. При активном перемешивании возможна как потеря золота с поверхности гранул агломерата, так и полное разрушение гранул агломерата.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ извлечения благородных металлов (патент США 4976781 МПК С 22 В 11/00).

В данном способе из руды, содержащей благородные металлы, создают пульпу, к которой в зоне контактирования добавляют окатыши из углеродистого материала - угля, углеводородной жидкости - масла и вторичного твердого связующего - битума. Пульпу и окатыши перемешивают для обеспечения непрерывного контакта между рудой и окатышами. Далее окатыши удаляют из зоны контактирования и извлекают из них благородные металлы, которые соединяются с окатышами в зоне контакта.

Добавление вторичного твердого связующего, такого как битум, в данном способе обеспечивает образование пластически деформируемых окатышей достаточной прочности, чтобы выдержать без износа высокие силы сдвига, возникающие в зоне контактирования.

Однако добавление такого связующего, как битум, приведет к снижению пористости окатышей, что повлияет на капиллярный эффект, за счет которого частица золота втягивается вовнутрь структуры окатыша. Таким образом, улавливание золота и в данном способе будет происходить в основном за счет адгезии, и при активном перемешивании возможна потеря золота с поверхности окатышей.

Кроме того, гранулы или окатыши агломерата, образованные на основе гидрофобного наполнителя, в том числе и битума, и гидрофобной жидкости, в зоне контакта с пульпой флотируются (всплывают). Вследствие этого снижается вероятность контакта гранул агломерата и частиц золота и тем самым снижается скорость процесса и извлечение золота.

Устройства, которые могут быть использованы для осуществления предлагаемого способа, должны обеспечить интенсивное перемешивание пульпы и гранул агломерата с целью создания наибольшей вероятности контакта гранул агломерата и частиц золота, и, кроме того, должно быть обеспечено предохранение гранул агломерата от разрушения в режиме интенсивной агитации. В связи с вышеизложенным в качестве устройства для осуществления предлагаемого способа может быть использована флотационная машина (Глембоцкий В.А. и др. Флотация, госгортехиздат, М. , 1961), включающая камеру и перемешивающее устройство - импеллер. Однако в данном устройстве при интенсивном перемешивании наблюдается разрушение гранул агломерата вследствие их попадания на импеллер.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является контактный чан (Глембоцкий и др. Флотация, госгортехиздат. - М., 1961. - С. 301), используемый в технологии обогащения для перемешивания пульпы с флотореагентами, включающий камеру, патрубок и устройство перемешивания - мешалку.

В этом устройстве также наблюдается разрушение гранул агломерата вследствие их попадания на мешалку.

В основу процесса угольно-золотой агломерации положена природная гидрофобность поверхности золота и способность углеродосодержащих материалов, таких как уголь, образовывать в присутствии масел пористые гранулы агломерата, способные захватывать олеофильные частицы.

Механизм процесса выглядит следующим образом: вскрытая олеофильная поверхность свободной золотой частицы, смоченной маслом, захватывается в углерод-углеводородную среду - гранулы агломерата, капиллярными силами втягивается вовнутрь среды и становится неотъемлемой частью ее структуры. Нагруженные золотом гранулы агломерата выводятся из процесса для извлечения металла.

В связи с вышеизложенным предлагаемым изобретением должна быть решена следующая задача: используемые гранулы агломерата должны иметь пористую структуру и в то же время не должны подвергаться разрушению в процессе интенсивного перемешивания, и, кроме того, должна быть обеспечена высокая вероятность контакта гранул агломерата и частиц золота.

Для получения такого технического результата в предлагаемом способе извлечения тонкого свободного золота, включающем приготовление пульпы из исходного материала, перемешивание пульпы и контактирование пульпы с гранулами агломерата на основе углеродного материала и углеводородной жидкости, захватывание гранулами агломерата частиц золота, разделение нагруженных золотом гранул агломерата и пульпы и выделение золота из гранул агломерата, в гранулы агломерата вводят утяжелитель, а зону контактирования пульпы и гранул агломерата отделяют от зоны перемешивания пульпы.

Отличительные признаки предлагаемого способа заключаются в том, что в гранулы вводят утяжелитель, а зону контактирования пульпы и гранул агломерата отделяют от зоны перемешивания. Введение в гранулы агломерата утяжелителя, который имеет ту же крупность, что и материал гранул, не нарушает их пористость и его наличие предотвращает флотацию (всплытие) гранул агломерата в процессе интенсивного перемешивания, что повышает вероятность контакта гранул агломерата и золотых частиц.

Поскольку гранулы в предлагаемом способе не содержат дополнительные упрочняющие связующие, чем обеспечивается высокая пористость гранул агломерата, разделение зоны контактирования гранул агломерата с пульпой и зоны перемешивания обеспечивает предохранение гранул агломерата, насыщенных золотом, от разрушения в процессе интенсивного перемешивания.

Для достижения названного технического результата предлагаемое устройство содержит камеру, патрубок и перемешивающее устройство и снабжено статором с отверстиями, под которыми на нижней поверхности статора установлены лопатки, направленные навстречу вращения перемешивающего устройства, верхняя поверхность статора снабжена сеткой, патрубок жестко соединен со статором и имеет в верхней части окна, снабженные сеткой, при этом корпус камеры выполнен с прямоугольным сечением.

В предлагаемом устройстве исключена возможность разрушения гранул агломерата при попадании на перемешивающее устройство за счет того, что зона контактирования гранул агломерата и пульпы отделена от зоны перемешивания пульпы снизу камеры статором с отверстиями, покрытыми сеткой, сверху - патрубком, имеющим окна с сеткой.

Таким образом, золотосодержащая пульпа при перемешивании свободно проходит через отверстия в статоре и окна в патрубке, а гранулы остаются в зоне контакта, задерживаемые сетками.

Камера, выполненная с прямоугольным сечением, и лопатки, установленные навстречу вращения перемешивающего устройства, придают пульпе движение вверх в осевом направлении и тем самым исключают уравнивание скоростей вращения пульпы и гранул (закручивание потока), что способствует большей вероятности контакта гранул и пульпы.

Предлагаемые изобретения иллюстрируются чертежами, на которых изображены: на фиг.1 разрез устройства для извлечения тонкого свободного золота; на фиг.2 - вид сверху этого же устройства.

Предлагаемый способ осуществляют в следующей последовательности.

Подготовленную пульпу и изготовленные гранулы агломерата перемешивают с целью захватывания гранулами тонких (до 100 мкм) свободных частиц золота. Обогащенные золотом гранулы агломерата отделяют от пульпы и выделяют из них золото.

Необходимость предварительной подготовки золотосодержащего сырья является индивидуальной для различных его видов и диктуется состоянием поверхности золота и его связью с рудным комплексом. Частицы золота должны быть свободны и не должны содержать оксидных пленок.

Экспериментально установлено, что при измельчении навески до крупности 65-75% класса минус 0,063 мм извлечение золота составляет 95-97%, т.к. доизмельчение вскрывает сростки и очищает поверхность золотин, создавая благоприятные условия для извлечения.

Плотность пульпы при проведении процесса составляет до 50% твердого. Увеличение плотности пульпы до 70% твердого снижает извлечение золота, что можно объяснить оттиранием прилипших золотых частичек от гранул при активном перемешивании плотной пульпы.

Изготовление гранул агломерата осуществлялось следующим образом. В качестве углеродосодержащего материала взят бурый уголь Харанорского разреза Читинской области. Куски угля подвергались стадиальному дроблению с промежуточным грохочением и тонкому измельчению до крупности 92-95% класса минус 0,063 мм.

В качестве углеводородной жидкости взято масло марки И-40. Хорошие результаты по извлечению были получены и при использовании топочного мазута и отработки моторного масла. Оптимальное количество масла в гранулах составляет 36-40%.

В качестве утяжелителя, добавленного в состав гранул агломерата, использовался магнетит крупностью 92-95% класса минус 0,063 мм в количестве 10-15%, как установлено экспериментом.

Таким образом, при соблюдении состава: уголь - 100% масло - 36-40% магнетит - 10-15% были получены прочные, сухие, неслипающиеся гранулы агломерата крупностью от 1,6 до 4,0 мм.

Расход гранул агломерата, при пересчете на 1 тонну, составил 170 г/т руды, т.е. расход невелик, что сказывается на экономических показателях процесса.

Процесс извлечения золота по предлагаемому способу характеризуется очень высокой скоростью и составляет 20 мин, причем за первые пять минут извлекается до 60% золота, а к 20 мин практически заканчивается, обеспечивая извлечение металла до 97%.

Отделение зоны контакта от зоны перемешивания позволило увеличить скорость вращения перемешивающего устройства с 5,2 до 11,7 м/с без разрушения насыщенных золотом гранул агломерата.

Предлагаемое изобретение было опробовано на различных видах золотосодержащего сырья. Результаты опробования приводятся в таблице.

Разделение гранул агломерата и пульпы может быть осуществлено одним из известных способов, так же как и извлечение золота из гранул.

Предлагаемое устройство для извлечения тонкого свободного золота содержит камеру 1, патрубок 2, перемешивающее устройство 3, статор 4 с отверстиями 5 и лопатками 6, сетку 7 и окна с сеткой 8.

Устройство работает следующим образом.

В камеру загружаются подготовленная пульпа 9, уровень которой находится выше нижней кромки окна 8, и гранулы агломерата 10.

При вращении перемешивающего устройства 3 пульпа 9 попадает на лопатки 6, проходя отверстия 5 через сетку 7, поднимается вверх, проходит через зону контактирования 11 и вступает во взаимодействие с гранулами агломерата 10, затем, проходя через окно 8 патрубка 2, возвращается на перемешивающее устройство 3.

Гранулы агломерата 10 контактируют с пульпой в течение всего времени движения пульпы и удерживаются от попадания сверху через патрубок в зону перемешивающего устройства сеткой окна 8 и снизу сеткой 7. Эффекту флотации (всплытию) и накоплению перед сеткой окна 8 препятствует наличие в гранулах агломерата утяжелителя, под действием которого они опускаются вниз.

Формула изобретения

1. Способ извлечения тонкого свободного золота, включающий приготовление пульпы из исходного материала, перемешивание пульпы и контактирование пульпы с гранулами агломерата на основе углеродного материала и углеводородной жидкости, захватывание гранулами агломерата частиц золота, разделение нагруженных золотом гранул агломерата и пульпы и выделение золота из гранул агломерата, отличающийся тем, что в гранулы агломерата вводят утяжелитель, а зону контактирования пульпы и гранул агломерата отделяют от зоны перемешивания пульпы.

2. Устройство для извлечения тонкого свободного золота, включающее камеру, патрубок и перемешивающее устройство, отличающееся тем, что оно снабжено статором с отверстиями, под которыми на нижней поверхности статора установлены лопатки, направленные навстречу вращения перемешивающего устройства, верхняя поверхность статора снабжена сеткой, патрубок жестко соединен со статором и имеет в верхней части окна, снабженные сеткой, при этом корпус камеры выполнен с прямоугольным сечением.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3