Способ извлечения золота и серебра из растворов с низкой концентрацией и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к гидрометаллургии благородных металлов, в частности к процессам извлечения золота и серебра из растворов с низким содержанием (сбросной пульпы хвостохранилищ и морской воды). Способ извлечения золота и серебра из растворов с низкой концентрацией в присутствии ионов других металлов путем адсорбции этих металлов в анионной форме заключается в том, что магнитный порошкообразный адсорбент помещают в раствор, содержащий ионы золота и серебра, удерживают в растворе 24-48 ч, удаляют адсорбент с ионами золота и серебра с помощью насоса, сушат и плавят с флюсующими добавками с получением чернового металла. Устройство для извлечения золота и серебра из растворов с низкой концентрацией содержит перфорированный магнитный диск с нанесенным на него порошкообразным адсорбентом, расположенный между двух колец из пенопласта. Способ и устройство позволяют повысить эффективность и селективность извлечения золота и серебра. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к гидрометаллургии благородных металлов, в частности к процессам извлечения золота и серебра из растворов с низким содержанием (сбросной пульпы хвостохранилищ и морской воды).

В настоящее время не известны рентабельные технологии извлечения Au, Ag из растворов с низким содержанием этих металлов.

Недостатками используемых ионообменных технологий доизвлечения Au, Ag на углях, цеолитах, Аl₂О₃, ионообменных смолах являются большие энергозатраты на перекачку растворов через адсорберы, высокая стоимость и трудность регенерации адсорбентов [Металлургия благородных металлов. М., Металлургия, 1987 г.; Патент РФ 2152448, С 22 В 11/00, БИ 19, 2000 г.].

Наиболее близким к изобретению является способ извлечения Au из морской воды [Ладейщиков В.В. Техника и технология извлечения золота из руд за рубежом. М. , Недра, 1974], в котором ионообменная смола наносится на корпус плавающего судна, после рейса смола снимается и подвергается обработке кислотами и специальными элюантами с последующим электролизом элюата.

Наиболее близким к изобретению является устройство [Ладейщиков В.В. Техника и технология извлечения золота из руд за рубежом. М., Недра, 1974], включающее основу для нанесения на нее адсорбента.

Основными недостатками известных способа и устройства являются низкая селективность полимерных адсорбентов по отношению к Au, Ag в присутствии солей других металлов, низкая скорость адсорбции ионов золота, серебра, сложность закрепления и регенерации ионитов на поверхности носителя, высокая стоимость и потери адсорбентов.

Задача изобретения - повышение эффективности и селективности извлечения золота и серебра из растворов с низким содержанием.

Техническим результатом является повышение степени селективной адсорбции золота и серебра. Он достигается способом извлечения золота и серебра из растворов с низкой концентрацией в присутствии ионов других металлов, включающим адсорбцию золота и серебра в анионной форме, удаление адсорбента с ионами золота и серебра и его плавление, при этом адсорбцию ведут с использованием в качестве адсорбента магнитного порошкообразного адсорбента при размещении его в исходный раствор и удерживании в нем 24-48 часов, удаление адсорбента ведут насосом, подвергают сушке и плавят с флюсующими добавками с получением чернового металла.

Устройство для извлечения золота и серебра из растворов с низкой концентрацией в присутствии ионов других металлов включает основу для нанесения на ней адсорбента, при этом основа выполнена в виде перфорированного магнитного диска, закрепленного между двух колец из пенопласта. В качестве магнитного может использоваться адсорбент, приготовленный из смеси анионоактивного адсорбента, порошка Fе₃O₄ и связующего (жидкого стекла или органического связующего). После застывания смесь измельчают и фракционируют магнитный адсорбент.

Устройство для осуществления извлечения золота и серебра из растворов с низкой концентрацией (см. чертеж) включает диск из перфорированного магнитного материала (1), на котором с обеих сторон закреплен порошкообразный магнитный адсорбент (3), и два кольца из пенопласта (2), обеспечивающие устройству плавучесть. Магнитный диск закреплен между пенопластовыми кольцами. Вес действующего в реальных условиях устройства может составлять 35-40 кг, толщина слоя адсорбента 5-6 мм с обеих сторон магнитного диска, вес адсорбента 20-25 кг.

Примеры конкретного выполнения.

Приготовление магнитного адсорбента.

Мелкоизмельченные природные или синтетические сульфиды (FeS₂ или Sb₂S₃) и Fе₃O₄ перемешивают с эпоксидной смолой в пропорции 2:2:1. После застывания смесь измельчают и отбирают магнитную фракцию меньше 0,5 мм. Отличительная особенность предлагаемых адсорбентов состоит в том, что они проявляют избирательную химическую адсорбцию по отношению к ионам Au, Ag. На поверхности пирита и антимонита интенсивно протекает следующая химическая реакция: 9FeS₂+40АuСl₃+6FеСl₃+72H₂O=8FeSO₄+7FeCl₂+10HSO₄+124HCl+40Au При этом протекает восстановление Fе³⁺-->Fe²⁺.

Пример 1. Магнитный адсорбент с FеS₂ весом 0,5 г закрепляют на перфорированный магнитный диск толщиной 0,1 см площадью 6 см² с обеих сторон, диск с адсорбентом размещают между двумя пенопластовыми кольцами. Модельное устройство погружают в раствор объемом 3 л, содержащий ионы AgCl₂ ^-, концентрация по Ag 0,05 мг/л, на 24 часа. Модельный раствор приготовляют на основе раствора морской соли концентрацией 30 г/л. После достижения адсорбционного равновесия адсорбент отделяют насосом и сплавляют с флюсующими добавками для получения чернового металла. Остаточная концентрация серебра в растворе после извлечения составляет 5•10^-3 мг/л.

Пример 2. Магнитный адсорбент с Sb₂S₃ весом 1 г закрепляют на перфорированный магнитный диск толщиной 0,1 см площадью 12 см² с обеих сторон, диск с адсорбентом размещают между двумя пенопластовыми кольцами. Модельное устройство погружают в раствор объемом 3 л, содержащий ионы AgCl₂ ^-, концентрация по Ag 0,1 мг/л, на 48 час. Модельный раствор приготовляют на основе раствора морской соли концентрацией 30 г/л. После достижения адсорбционного равновесия адсорбент отделяют насосом и сплавляют с флюсующими добавками для получения чернового металла. Остаточная концентрация серебра в растворе после извлечения составила •10^-3 мг/л.

Пример 3. Магнитный адсорбент с Sb₂S₃ весом 0,5 г закрепляют на перфорированный магнитный диск толщиной 0,1 см площадью 6 см² с обеих сторон, диск с адсорбентом размещают между двумя пенопластовыми кольцами. Модельное устройство погружают в раствор объемом 3 л, содержащий ионы AuCl₄ ^-, концентрация по Аu 0,05 мг/л, на 36 час. Модельный раствор приготовляют на основе раствора морской соли концентрацией 30 г/л. После достижения адсорбционного равновесия адсорбент отделяют насосом и сплавляют с флюсующими добавками для получения чернового металла. Остаточная концентрация золота в растворе после извлечения составила 10^-3 мг/л.

Предложенный способ извлечения золота и серебра из растворов с низкой концентрацией (менее 0,1 мг/л) позволяет достичь высокой степени (90%) селективной адсорбции золота и серебра в анионной форме из растворов в присутствии солей других металлов. В реальных условиях извлечение может составить 2-3 кг металла на 1 т адсорбента.

Предложенное устройство позволяет проводить адсорбцию из слабоконцентрированных растворов золота и серебра длительное время до установления равновесия без перекачивания растворов через адсорбер в условиях естественного перемешивания, что значительно сокращает энергозатраты процесса.

Предложенный способ и устройство могут использоваться для доизвлечения золота и серебра из растворов хвостохранилищ и морской воды.

Формула изобретения

1. Способ извлечения золота и серебра из растворов с низкой концентрацией в присутствии ионов других металлов, включающий адсорбцию золота и серебра в анионной форме, удаление адсорбента с ионами золота и серебра и его плавление, отличающийся тем, что адсорбцию ведут с использованием в качестве адсорбента магнитного порошкообразного адсорбента при размещении его в исходный раствор и удерживании в нем 24-48 ч, удаление адсорбента ведут насосом, подвергают сушке и плавят с флюсующими добавками с получением чернового металла.

2. Устройство для извлечения золота и серебра из растворов с низкой концентрацией в присутствии ионов других металлов, включающее основу с нанесенным на нее адсорбентом, отличающееся тем, что основа выполнена в виде перфорированного магнитного диска, закрепленного между двух колец из пенопласта.

РИСУНКИ

Рисунок 1