Способ извлечения золота из руд

Изобретение относится к металлургии благородных металлов и может быть использовано при извлечении золота из руд и продуктов их обогащения. Способ включает измельчение руды до крупности минус 0,1 мм и растворение золота в роданидно-перманганатных растворах с отношением молярных концентраций перманганат-иона к роданид-иону не ниже 2:1. Техническим результатом является быстрое и полное извлечение золота при значительном снижении производительных затрат по сравнению с технологией прямого цианирования. 4 табл.

 

Изобретение относится к металлургии благородных металлов и может быть использовано при извлечении золота из руд концентратов и полупродуктов.

Растворение золота в цианистых растворах описывается реакцией, выраженной уравнением

4Au +8NaCN+2H₂О+О₂=4NaAu(CN)₂+4NOH [1]

Из уравнения реакции следует, что скорость растворения золота определяется скоростью доставки цианид-иона и кислорода к поверхности золота и причем одновременно. Для достижения этого необходимо интенсивно перемешивать пульпу и глубоко насыщать раствор кислородом, поэтому процесс растворения золота носит затяжной характер, измеряемый нередко десятками часов.

Попытки ускорить процесс растворения золота цианированием под давлением кислорода [2] или применением сильных окислителей, таких как перекись водорода, пиролюзит, надсернокислый аммоний [3], озон [4], не дали положительного эффекта прежде всего из-за интенсивного растворения примесей. обуславливающих повышенный расход цианида.

Наиболее близким аналогом по совокупности существенных признаков является процесс, в котором раскрыт способ извлечения золота из руд в растворе роданида и реагента-окислителя (прототип) [5].

Все известные способы, в том числе и прототип, имеют ряд серьезных недостатков. Прежде всего, это очень медленное растворение золота. Поэтому для осуществления процесса растворения требуется задалживание значительных объемов бакового оборудования, снабженного перемешивающими устройствами и оборудованием для насыщения пульп кислородом воздуха, а при применении пиролюзита требуется еще подогрев пульп и повышенный расход защитной щелочи. Кроме того, к доставке и хранению цианидов предъявляются весьма серьезные требования по охране, устройству складских помещений и помещений первичного расходования цианидов.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является разработка способа извлечения золота из руд, позволяющая не только ускорить, но и повысить скорость перевода золота в раствор при значительно меньших эксплуатационных и энергетических затратах, улучшить экологию передела руд в целом.

Она достигается способом извлечения золота из руд, включающим измельчение руды и растворение золота в растворе роданида и реагента, в котором, согласно изобретению, измельчение руды ведут до крупности менее 0,1 мм, а растворение проводят в растворе роданида и перманганата при молярном отношении перманганат-иона к роданид-иону не ниже 2:1 Процесс растворения золота описывается химическими реакциями, выраженными уравнением 2:

3Au+6KCNS+13KMnO₄+28H₂О=3KAu(CN)₂+6K₂SO₄+13Mn(OH)₄+4KOH (2)

Первые опыты по уяснению общего характера растворения золота проводились на золоте 998 пробы. Из золота готовили пластинку 5×3×1 мм (600 мг), которую помещали в колбу с раствором заданной концентрации и объема. Раствор перемешивался магнитной мешалкой с интенсивностью, обеспечивающей непрерывное движение пластинки. Через заданный промежуток времени пластинка из раствора извлекалась и по убыли ее веса рассчитывалась концентрация золота в растворе. Полученные данные представлены в таблице 1. Из данных таблицы 1 следует, что содержание и скорость растворения золота находятся в прямой зависимости от концентрации в растворе реагентов и растворителей. Оптимальной концентрацией в растворе следует признать концентрацию мг/л, в пределе: роданида 300-800, перманганата 900-1700.

Изучение влияния температуры (таблица 2) показало, что с ростом температуры качественные показатели процесса ухудшаются, а с температуры 60°С растворение золота прекращается практически полностью. Это связано с тем, что марганец переходит практически полностью в нерастворимое соединение (пиролюзит), который в нейтральных и слабощелочных растворах в процессе окисления не участвует.

Разработка технологии извлечения золота из руд в роданидных растворах водорастворимых солей марганцовой кислоты велась на пробах руд Тарданского месторождения (республика Тыва) и Тополинского (Лог 26) месторождения (Алтайский край). Среднее содержание золота в пробах руд Тарданского месторождения 6 г/т, Тополинского месторождения 7 г/т.

Пример

Методика проведения опытов по извлечению золота из руд была следующей: руда измельчалась до крупности 100% минус 0,1 мм. Навеска руды в 1 кг помещалась в фарфоровый стакан объемом 2 л, заливалась раствором испытываемой концентрации до Т:Ж=1:1 и при нормальной температуре (18-20°C) механически перемешивалась в установленный промежуток времени. Твердый остаток подвергался пробирному анализу, в растворе золото определялось пламенной фотометрией.

Результаты опытов представлены в таблице 3.

В опыте 5 (таблица 3) приведены данные по извлечению золота в раствор при помоле пробы руды 100% минус 0,075 мм.

Из данных опытов следует, что определяющее влияние на извлечение золота из руды оказывает крупность помола, т.е. механическое вскрытие поверхности золотин.

Из раствора золото цементировалось цинковой пылью Беловского завода.

Из реакции, выраженной уравнением (2), следует, что при обороте растворов и подаче свежих реагентов для корректировки их концентрации в растворе постепенно идет наращивание содержания сульфат-иона и цианид-иона. Марганец же в форме пиролюзита выделяется с отделяемым рудным остатком. Для выделения из раствора сульфат-иона с рудным остатком в раствор перед сгущением и фильтрацией подается известковое молоко. Для поддержания постоянного состава раствора часть его систематически отбирается из системы, очищается и сбрасывается в хвостохранилище.

Показатели по извлечению золота, при условии оборачиваемости раствора с корректировкой по содержанию основных реагентов, представлены в таблице 4.

Первичная концентрация, мг/л: KCNS 250, KMnO₄ 500, Т:Ж=1:1, продолжительность растворения 4 часа, температура нормальная.

С шестого опыта и далее использован раствор, полученный от задачи в пульпу опыта 5 известкового молока для полного осаждения сульфат-иона. При этом частично произошло снижение в растворе концентрации цианид-иона. Средний расход по восьми опытам составил, г/т руды: роданида калия 87, перманганата калия 344, окиси кальция 50.

Таблица 2 Влияние температуры среды на скорость растворения золота СKCNS=200 мг/л, CKMnO4=600 мл/г
№ п/п	Температура, °С	Время растворения, час	Содержание золота в растворе, мг/л
1	2	3	4
1	10	2	60
		4	100
		6	100
2	20	2	52
		4	99
		6	100
3	40	2	43
		4	91
		6	93
4	60	2	36
		4	80
		6	79

Таблица 4 Показатели по извлечению золота из руды Тополинского месторождения при оборачиваемости растворов
№ п/п	Оборот раствора	Дозировки	реагентов	Концентрация цианид-иона, мг/л	Извлечение золота, %
KMnO4	KCNS
1	2	3	4	5	6
1.	Первичный раствор	350	125	69	87
2.	1	400	100	124	93
3.	2	150	50	140	94
4.	3	75	25	153	96
5.	4	75	25	167	98
6.	5	40	13	173	98
7.	6	150	50	132	96
8.	7	150	50	145	97

Источники информации

1. Н.Н.Севрюков, Б.А.Кузьмин, Е.В.Челищев «Общая металлургия», М., Металлургия, 1976, 568 с., с.293-298.

2. И.Н.Масленицкий, В.В.Доливо-Добровольский, Г.Н.Доброхотов и др. «Автоклавные процессы в цветной металлургии», М., Металлургия, 1969, 348 с.

3. Т.В.Новикова, М.Д.Ивановский, B.C.Стрижко, Т.Г.Макарова «Извлечение цианистых соединений цветных и благородных металлов из растворов флотационных фабрик сорбцией на анионите АВ-17х10П» МИСиС, научные труды №91 за 1976 г., стр.71-78.

4. В.П.Меретуков, В.С.Ловчиков, М.Д.Ивановский «Кинетика выщелачивания полиметаллических сульфидных концентратов озонированными сернокислыми растворами» МИСиС, научные труды №91 за 1976 г. С.87-93.

5. Итоги науки и техники, серия Металлургия цветных металлов, М., ВИНИТИ, 1987 г., стр.53-54.

Способ извлечения золота из руд, включающий измельчение руды и растворение золота в растворе роданида и реагента, отличающийся тем, что измельчение руды ведут до крупности минус 0,1 мм, а растворение проводят в растворе роданида и перманганата при молярном отношении перманганат-иона к роданид-иону не ниже 2:1.