Способ извлечения меди и золота из окисленных руд и техногенных отходов

Изобретение относится к металлургии цветных и драгоценных металлов. Техническим результатом является повышение эффективности извлечения меди и золота. Способ заключается в выщелачивании металлов из окисленных руд или техногенных отходов с извлечением металлов из растворов, доукреплении обедненных растворов выщелачивающим агентом. Выщелачивание меди ведут в несколько стадий растворами с повышающимся окислительно-восстановительным потенциалом, а выщелачивание золота совмещают с последней стадией извлечения меди. Наиболее эффективно выщелачивание меди на начальных стадиях ведут в присутствии трехвалентного железа, выщелачивание золота и последнюю стадию извлечения меди осуществляют в присутствии активного хлора или оксихлоридов, медь и золото извлекают из раствора цементацией или медь - экстракцией, а золото - сорбцией. Обедненный раствор перед доукреплением выщелачивающим агентом доводят до рН 4-5 и обрабатывают кислородсодержащим газом, например воздухом. 5 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к добыче меди и драгоценных металлов из руд и отходов гидрометаллургическими методами, в том числе кучным и подземным выщелачиванием.

Целью изобретения является повышение эффективности извлечения меди и золота из руд и техногенных отходов.

В настоящее время окисленные руды и многочисленные хранилища техногенных отходов - отвалы, шламо- и хвостохранилища вовлекаются в отработку способами чанового, кучного и подземного выщелачивания ценных компонентов, в том числе меди и золота. Недостатком является неудовлетворительная эффективность извлечения меди и золота.

Наиболее близок к предлагаемому способ извлечения меди и золота из руд, концентратов и огарков, согласно которому выщелачивание меди ведут раствором серной кислоты. Из сернокислого раствора медь выделают цементацией. После выщелачивания меди извлекают золото раствором тиокарбамида. Золотосодержащий продуктивный раствор направляют на извлечение золота сорбентом или активированным углем, обедненный раствор очищают от примесей, доукрепляют по тиокарбамиду и вновь подают на выщелачивание золота. Раствор после извлечения меди цементацией доукрепляют по серной кислоте и подают на выщелачивание меди (Г.Г.Минеев, А.Ф.Панченко. Растворители золота и серебра в гидрометаллургии. - М., Металлургия, 1994. - с.167-169).

Данный способ не обеспечивает полноту извлечения меди, а извлечение золота требует использования дорогостоящего тиокарбамида.

Задачами, на решение которых направлено изобретение, являются увеличение извлечения меди и золота из окисленных руд и техногенных отходов, снижение расхода химреагентов, повышение экологичности процесса выщелачивания и переработки извлекаемых металлов.

Техническими результатами предлагаемого технического решения являются высокая степень извлечения меди и золота, снижение затрат на производство и уменьшение экологической нагрузки на окружающую среду.

Технические результаты достигаются тем, что в способе извлечения меди и золота из окисленных руд и техногенных отходов, включающем выщелачивание металлов растворами кислот с получением продуктивных растворов, извлечение металлов из растворов с получением обогащенных продуктов и обедненного раствора, доукрепление обедненного раствора выщелачивающим агентом и использование его на выщелачивании, выщелачивание меди ведут в несколько стадий растворами с повышающимися значениями окислительно-восстановительного потенциала, а выщелачивание золота совмещают с последней стадией выщелачивания меди.

При этом выщелачивание меди на начальной стадии ведется в присутствии трехвалентного железа. Выщелачивание на последней стадии осуществляют в присутствии активного хлора, в качестве которого используют хлор или оксихлориды. Перед доукреплением обедненный раствор доводят до рН 4-5 и обрабатывают его кислородсодержащим газом. Извлечение меди и золота из продуктивных растворов осуществляют цементацией или меди - экстракцией, а золота - сорбцией.

Способ осуществляют следующим образом. Выщелачивание меди ведут в несколько стадий с повышающимся окислительно-восстановительным потенциалом (ОВП) выщелачивающих растворов.

Предпочтительно медь вначале выщелачивают сернокислым раствором, затем сернокислым раствором с более высоким значением окислительно-восстановительного потенциала (ОВП) за счет наличия в растворе ионов трехвалентного железа. Для увеличения концентрации ионов трехвалентного железа перед доукреплением серной кислотой выщелачивающий раствор доводят до рН 4-5 и обрабатывают кислородсодержащим газом, например воздухом, кислородом или воздухом с добавкой кислорода.

Продуктивный раствор с медью при рН 2-3 направляют на выделение меди цементацией или экстракцией. Цементную медь направляют на выплавку черновой меди, а экстрагент подвергают реэкстракции с получением богатого медного сернокислого реэкстракта, который подают на электролиз на нерастворимых анодах с выделением катодной меди.

Раствор после цементации или рафинат экстракции (обедненный по меди раствор) доукрепляют серной кислотой и направляют на выщелачивание меди. После снижения концентрации меди в продуктивных растворах ниже экологически целесообразного производят довыщелачивание меди и выщелачивание золота растворами с еще более высоким значением ОВП. Выщелачивание меди на последней стадии и золота ведут в присутствии активного хлора, в качестве источника которого используют хлор или соли кислородсодержащих кислот хлора, например гипохлорит натрия. Из продуктивных растворов, содержащих медь и золото, оба полезных компонента выделяют или цементацией на железном скрапе, или разделяют медь и золото путем сорбции на угле или синтетическом сорбенте, медь - на жидком ионообменнике - экстрагенте.

После извлечения меди и золота из продуктивного раствора полученный обедненный раствор доукрепляют по активному хлору путем обработки раствора газообразным хлором или добавки солей кислородсодержащих кислот хлора - хлорноватой, хлорноватистой и др. Полученным раствором с высоким ОВП осуществляют последнюю стадию выщелачивания меди с одновременным извлечением золота.

Пример 1. На опытной установке в перколяционных колонках диаметром 30 мм был организован процесс выщелачивания медной глинистой руды, имитирующий процесс подземного выщелачивания.

Руду фракции 1,0 ммк с содержанием меди 1,0% и золота 0,5 г/т выщелачивали сернокислым раствором с концентрацией 10 г/л. По мере пропускания раствора окислительно-восстановительный потенциал поднимали с 400-420 до 600-650 мв путем добавки трехвалентного железа. После достижения Ж:Т более 0,5 в выходящем из колонок растворе с рН 1,5-3,0 появилась медь до 2 г/л. Этот раствор направили на цементацию на железной стружке в лабораторном цементаторе. Остаточное содержание меди в растворе после цементации - 0,02 г/л, т.е. извлечение меди составило 99%. В результате цементации железо из стружки переходит в оборотный раствор в двухвалентном состоянии. Для превышения потенциала растворов на выщелачивании рН доводили до 4-5 и обрабатывали сжатым воздухом, в результате двухвалентное железо переходило в трехвалентное и на выходе из колонок были получены растворы с концентрацией меди до 1 г/л, золота - до 1 мг/л. Извлечение меди на последних стадиях выщелачивания составило 20-25%, а общее извлечение - 85-90%. Извлечение золота составило 60-70%. Смешанный золото- и медьсодержащий раствор перерабатывали по двум схемам - совместной цементации меди и золота на железной стружке и извлечения золота на анионите АМ-2Б, а меди - цементацией. По первой схеме цементацией выделили медь до 0,02 г/л, а золото до 0,02 мг/л. По другой схеме извлекли золото на сорбент АМ-2Б до остаточной концентрации 0,01 мг/л, а затем медь до 0,02 г/л цементацией.

Раствор после извлечения меди и золота обрабатывали сжатым воздухом при рН 4-5, затем доукрепляли по активному хлору до 1-3 г/л и направляли на выщелачивание в перколяционные колонки.

ОВП поднималось на разных этапах выщелачивания с 380-420 до 500-650 мв. При достижении Ж:Т=2,0 концентрация меди в выходящих из колонок растворах снизилась до 0,2 г/л. При этом извлечение меди из руды достигло 60-68%.

Из части продуктивных медных растворов медь (2,0 г/л) извлекли экстракцией на экстрагенте LIX 984. При реэкстракции раствором серной кислоты получен реэкстракт с концентрацией меди 55 г/л, пригодный для электролиза на нерастворимых анодах. Рафинат после экстракции, после отделения экстрагента отстаиванием объединяли с другими оборотными растворами и направляли на корректировку рН, обработку сжатым воздухом и далее на выщелачивание в перколяционные колонки.

После Ж:Т=2,0 в колонки подали растворы, содержащие активный хлор в концентрации 1-3 г/л с окислительно-восстановительным потенциалом 1100-1150 мв. Подачу растворов вели до общего Ж:Т=3,0.

В целом, заявленный способ по сравнению с наиболее близкими аналогами позволяет получить следующие преимущества:

- увеличить извлечение меди на 20-25%;

- повысить извлечение золота из бедной руды на 5-10%;

- снизить расход химагентов, содержащих активный хлор (хлора или солей кислородсодержащих кислот хлора), серной кислоты (за счет уменьшения Ж:Т);

- отсутствие дорогостоящих и экологически опасных реагентов для извлечения золота, что особенно важно при переработке медных руд и продуктов, в которых золото присутствует в небольших количествах (<1,0 г/т).

1. Способ извлечения меди и золота из окисленных руд и техногенных отходов, включающий выщелачивание металлов растворами кислот с получением продуктивных растворов, извлечение металлов из растворов с выделением обогащенных продуктов и обедненного раствора, доукрепление обедненного раствора выщелачивающим агентом и использование его на выщелачивании, отличающийся тем, что выщелачивание меди ведут в несколько стадий растворами с повышающимися значениями окислительно-восстановительного потенциала, а выщелачивание золота совмещают с последней стадией выщелачивания меди.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что выщелачивание меди на начальных стадиях ведут в присутствии трехвалентного железа.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что выщелачивание золота и последнюю стадию выщелачивания меди осуществляют растворами в присутствии активного хлора, в качестве которого используют хлор или оксихлориды.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что извлечение меди и золота из растворов ведут цементацией на железном скрапе.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что обедненный раствор перед доукреплением выщелачивающим агентом доводят до рН 4-5 и обрабатывают кислородсодержащим газом, например воздухом.

6. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что извлечение меди из продуктивных растворов ведут экстракцией, а золота - сорбцией.