Способ извлечения золота из концентратов


 


Владельцы патента RU 2401311:

Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (статус государственного учреждения) (Институт химии ДВО РАН) (RU)

Изобретение относится к гидрометаллургии золота и может быть использовано для извлечения золота из концентратов, характеризующихся повышенным содержанием таких металлов-примесей, как медь, ртуть, мышьяк, висмут. Способ включает окисление и выщелачивание концентратов щелочными растворами ферроцианидов натрия или калия при нагревании. При этом окисление и выщелачивание осуществляют одновременно в одну стадию путем обработки их при температуре 80-90°С щелочными растворами ферроцианидов, содержащими окислители, в качестве которых используют хлорную известь или персульфат щелочного металла или аммония. В процессе выщелачивания рН растворов выдерживают в пределах 12,5-13,5. Изобретение обеспечивает возможность проведения процесса при более низких температурах и при атмосферном давлении с одновременным достижением достаточно высокой селективности извлечения золота из концентратов. 5 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к гидрометаллургии благородных металлов и может быть использовано для извлечения золота из концентратов, полученных из техногенных россыпей, которые характеризуются повышенным содержанием металлов-примесей, например меди, ртути, мышьяка.

Современная гидрометаллургия золота основана на применении цианистого процесса, посредством которого извлекается из руд более 70% металла в мире (Лодейщиков В.В. Технология извлечения золота и серебра из упорных руд. Иркутск. 1999. ОАО Иргиредмет. 2 т. 786 с.). При всех своих достоинствах данный процесс характеризуется существенными недостатками, а именно использованием высотоксичного растворителя - цианистого натрия, а также неизбирательностью цианистого процесса. Вместе с благородными металлами в раствор выщелачивания извлекаются также металлы-примеси, такие как медь, мышьяк и ртуть.

Это, с одной стороны, приводит к повышенному расходу цианистого натрия, а с другой стороны, загрязняет растворы выщелачивания примесными металлами, в результате чего приходится прибегать к целому ряду дополнительных операций по удалению неблагородных металлов либо в голове, либо в конце процесса. В частности, в известном способе по пат. РФ №1716800 (опубл. 1994.10.30) осаждение ртути в виде сульфида из золотосодержащих цианидных щелочных растворов осуществляют в конце процесса. В другом способе переработки золотосодержащего сырья (заявка РФ №94015041, опубл. 1994.04.22) выщелачивание цветных металлов-примесей осуществляют перед цианированием.

Известен также способ извлечения золота из золотосодержащих руд, включающий выщелачивание исходного сырья щелочным раствором цианида натрия из расчета 400 г цианида натрия на 1 т концентрата. Выщелачивание осуществляют в течение 48 часов в пяти агитаторах, установленных последовательно. Извлечение золота составляет 96% (Меретуков М.А., Орлов A.M. Металлургия благородных металлов. Зарубежный опыт. М.: "Металлургия". 1991. 416 с.).

Общими недостатками известных способов извлечения золота из концентратов выщелачиванием растворами цианида натрия являются высокая токсичность используемых растворов и достаточно высокая длительность процесса растворения золота. Кроме того, наличие в растворах выщелачивания свободных CN-ионов приводит к попутному извлечению в раствор присутствующих в сырье металлов-примесей.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ извлечения золота из концентратов выщелачиванием растворами ферроцианидов натрия или калия (пат. РФ №2027785, опубл. 1995.01.27). Способ предусматривает обработку золотосодержащего сырья щелочными растворами ферроцианидов натрия или калия в автоклаве при температуре 100-180°С и давлении сжатого воздуха 5-20 ати в течение 5 часов. Согласно приведенному в описании изобретения примеру выщелачиванию концентрата растворами ферроцианидов предшествует его окисление.

К недостаткам способа относятся осуществление процесса при повышенных температуре и давлении, что обуславливает необходимость использования специальной аппаратуры и удорожает способ.

Задачей изобретения является оптимизация способа извлечения золота из концентратов за счет проведения процесса при более низких температурах и при атмосферном давлении (что, соответственно, упрощает аппаратурное оформление способа) при одновременном обеспечении достаточно высокой селективности извлечения золота из концентратов.

Поставленная задача решается предлагаемым способом извлечения золота из концентратов, включающим окисление и выщелачивание концентратов щелочными растворами ферроцианидов натрия или калия при нагревании, в котором в отличие от известного способа окисление и выщелачивание концентратов осуществляют одновременно в одну стадию путем обработки их при температуре 80-90°С щелочными растворами ферроцианидов, содержащими окислители, в качестве которых используют хлорную известь или персульфат щелочных металлов или аммония, при этом рН растворов выщелачивания выдерживают в пределах 12,5-13,5.

Способ осуществляют следующим образом.

Золотосодержащий концентрат обрабатывают щелочным раствором, содержащим 5-20 г/л ферроцианида натрия или калия и окислитель в количестве 10-20 г/л. В качестве окислителей может быть использована, например, хлорная известь или персульфат натрия, или калия, или аммония.

Указанного количества добавляемой в раствор ферроцианида хлорной извести достаточно для достижения рН раствора, равной 12,5-13,5. В случае использования в качестве окислителя персульфата натрия, или калия, или аммония в растворы выщелачивания дополнительно добавляют гидроксид щелочного металла (натрия или калия) в количестве 5-10 г/л раствора, обеспечивающем требуемое значение рН.

Процесс окисления и одновременно выщелачивания золотосодержащего концентрата ведут при перемешивании в течение 5 часов при температуре 80-90°С и массовом отношении концентрата к раствору выщелачивания (Т:Ж), равном 1:3. В процессе обработки концентрата металлическое золото переходит в ионное состояние, и золото избирательно замещает железо в ферроцианидном комплексе и переходит в раствор, при этом железо в щелочной среде осаждается в виде гидроксида. Раствор выщелачивания, содержащий избыток ферроцианида натрия или калия, после извлечения из него золота и соответствующей корректировки может быть использован в обороте на следующих стадиях выщелачивания.

Экспериментально установлено, что предлагаемые количества ферроцианида натрия или калия, а также окислителя в растворе выщелачивания при рН раствора, равной 12,5-13,5, обеспечивают в совокупности максимальное извлечение золота в раствор выщелачивания при минимальном извлечении в раствор примесных металлов.

Так, в оптимальном варианте осуществления способа извлечение золота в раствор выщелачивания составляет 98,7%, при этом макропримеси металлов в раствор практически не переходят.

Золото из растворов выщелачивания после фильтрации и промывки кека водой может быть извлечено известными способами, например цементацией или электролизом.

Таким образом, заявляемый способ извлечения золота обеспечивает достаточно высокое и селективное извлечение золота из концентратов при более низких температурах и атмосферном давлении в отличие от прототипа, вследствие чего заявляемый способ не требует сложной аппаратуры для его осуществления, что и является техническим результатом изобретения. Кроме того, перечисленные преимущества заявляемого способа позволяют снизить энергозатраты на осуществление способа.

Возможность осуществления изобретения подтверждается примерами. Во всех примерах извлечение золота осуществляли из концентрата, полученного из техногенных россыпей Фадеевского месторождения Приморского края.

Содержание золота в растворе выщелачивания определяли методом нейтронно-активационного анализа, а макропримеси металлов (медь, мышьяк) - методом атомно-абсорбционного анализа.

Пример 1. Концентрат с содержанием золота 760 г/т, меди - 0,5%, мышьяка - 0,3%, обрабатывают раствором, содержащим 20 г/л ферроцианида калия, 20 г/л персульфата натрия и 10 г/л гидроксида натрия в течение 5 часов при температуре 90°С и отношении твердого к жидкому (Т:Ж), равном 1:3, при постоянном перемешивании. После завершения процесса выщелачивания пульпу фильтруют, кек промывают и промывные воды объединяют с раствором выщелачивания. Извлечение золота в раствор на стадии выщелачивания составило 98,7%. Извлечение меди - 0,07%, мышьяка - 0,01%. Из раствора выщелачивания, объединенного с промывными водами, золото извлекают цементацией.

Пример 2. Концентрат с содержанием золота 220 г/т, меди - 0,47%, мышьяка 0,19% выщелачивают раствором, содержащим 20 г/л ферроцианида калия и 10 г/л хлорной извести при тех же условиях, что и в примере 1. Извлечение золота в раствор выщелачивания составило 95,5%. Извлечение меди - 0,8%, мышьяка - 0,02%.

Пример 3. Осуществляют по условиям примера 2 за исключением того, что в качестве ферроцианида берут ферроцианид натрия в количестве 5 г/л. Извлечение золота в раствор выщелачивания составляет 90,2%. Извлечение меди - 0,6%, мышьяка - 0,03%.

Пример 4. Осуществляют по условиям примера 2 за исключением того, что в качестве ферроцианида берут ферроцианид натрия в количестве 15 г/л и хлорную известь в количестве 15 г/л. Извлечение золота в раствор выщелачивания составляет 93,2%. Извлечение меди - 0,7%, мышьяка - 0,04%.

Пример 5. Осуществляют по условиям примера 2 за исключением того, что хлорную известь берут в количестве 20 г/л. Извлечение золота в раствор выщелачивания составляет 96,0%. Извлечение меди - 0,4%, мышьяка - 0,05%.

Пример 6. Осуществляют по условиям примера 2 за исключением того, что ферроцианид калия берут в количестве 3 г/л, а хлорную известь - в количестве 5 г/л. Извлечение золота в раствор выщелачивания низкое, составляет всего 56,2%.

Пример 7. Осуществляют по условиям примера 2 за исключением того, что ферроцианид калия и хлорную известь берут в количестве 25 г/л. Извлечение золота в раствор выщелачивания составляет 96,1%, меди - 0,6%, мышьяка - 0,08%, из чего следует, что повышение содержания ферроцианида калия и хлорной извести в растворе выщелачивания более 20 г/л нецелесообразно.

Пример 8. Осуществляют по условиям примера 1 за исключением того, что концентрат обрабатывают раствором, содержащим 5 г/л ферроцианида натрия, 10 г/л персульфата калия и 5 г/л гидроксида натрия. Извлечение золота в раствор выщелачивания составляет 82,3%. Извлечение меди - 0,12%, мышьяка - 0,09%.

Пример 9. Осуществляют по условиям примера 1 за исключением того, что концентрат обрабатывают раствором, содержащим 15 г/л ферроцианида калия, 15 г/л персульфата калия и 5 г/л гидроксида калия. Обработку концентрата ведут при 80°С. Извлечение золота в раствор выщелачивания составляет 95,6%. Извлечение меди - 0,10%, мышьяка - 0,05%.

Пример 10. Осуществляют по условиям примера 1 за исключением того, что концентрат обрабатывают раствором, содержащим 15 г/л ферроцианида калия, 15 г/л персульфата аммония и 10 г/л гидроксида натрия. Извлечение золота в раствор выщелачивания составляет 95,8%. Извлечение меди - 0,09%, мышьяка - 0,02%.

Пример 11. Осуществляют по условиям примера 1 за исключением того, что концентрат обрабатывают раствором, содержащим 25 г/л ферроцианида калия, 25 г/л персульфата калия и 10 г/л гидроксида натрия. Извлечение золота в раствор выщелачивания составляет 94,7%, из чего следует, что повышение содержания ферроцианида калия и персульфата калия в растворе выщелачивания более 20 г/л экономически нецелесообразно. Извлечение меди - 0,08%, мышьяка - 0,04%.

Пример 12. Осуществляют по условиям примера 1 за исключением того, что концентрат обрабатывают раствором, содержащим 10 г/л ферроцианида калия, 5 г/л персульфата калия и 3 г/л гидроксида натрия. Извлечение золота в раствор выщелачивания низкое, составляет всего 42,1%.

Пример 13. (По прототипу.) Концентрат с содержанием золота 220 г/т, меди - 0,47%, мышьяка 0,19% сначала подвергают окислению в щелочной среде в автоклаве, разделяют жидкую и твердую фазы. Твердую фазу подвергают цианированию ферроцианидом калия в автоклаве при температуре 140°С, давлении 14 атм, при Т:Ж=1:2, в течение 5 ч. Извлечение золота в раствор выщелачивания составило 81%, меди - 2%, мышьяка - 6%.

В таблице приведены основные условия осуществления примеров 1-12 и показатели извлечения золота в раствор выщелачивания.

Номер примера MFe(CN)6, г/л Са(ClO)2, г/л M2S2O8, г/л NaOH, г/л Извлечение Au в раствор выщелачивания
1 20 - 20 10 98,7
2 20 10 - - 95,5
3 5 10 - - 90,2
4 15 15 - - 93,2
5 20 20 - - 96,0
6 3 5 - - 56,2
7 25 25 - - 96,1
8 5 - 10 5 82,3
9 15 - 15 5 95,6
10 15 - 15 10 95,8
11 25 - 25 10 94,7
12 10 - 5 3 42,1

1. Способ извлечения золота из концентратов, включающий окисление и выщелачивание концентратов щелочными растворами ферроцианидов натрия или калия при нагревании, отличающийся тем, что окисление и выщелачивание концентратов осуществляют одновременно в одну стадию путем обработки их при температуре 80-90°С щелочными растворами ферроцианидов, содержащими окислители, в качестве которых используют хлорную известь или персульфат щелочного металла или аммония, при этом рН растворов выщелачивания выдерживают в пределах 12,5-13,5.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что растворы выщелачивания содержат 5-20 г/л ферроцианидов натрия или калия.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что растворы выщелачивания содержат хлорную известь или персульфат натрия или калия или аммония в количестве 10-20 г/л раствора.

4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что при использовании в качестве окислителя персульфата щелочного металла или аммония растворы выщелачивания содержат гидроксид натрия или калия в количестве 5-10 г/л раствора.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что массовое отношение концентрата к раствору выщелачивания составляет 1:3.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что выщелачивание концентратов ведут в течение 5 ч.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области гидрометаллургии благородных металлов и может быть использовано для извлечения золота из медистых руд методом кучного выщелачивания.

Изобретение относится к устройству для цианистого выщелачивания золота из золотосодержащих материалов. .

Изобретение относится к способу кучного выщелачивания металлов, а именно золота из руд. .
Изобретение относится к гидрометаллургии и может быть использовано при извлечении золота из упорных сульфидных руд с использованием сорбционных процессов. .
Изобретение относится к гидрометаллургическим способам извлечения золота сорбцией на смолу и может быть использовано при извлечении золота из упорных сульфидных руд цианистым методом.
Изобретение относится к металлургии благородных металлов, в частности к способам получения золота. .

Изобретение относится к способу извлечения золота из руд. .

Изобретение относится к области получения металлов извлечением из руд выщелачиванием и может быть использовано для извлечения цветных и благородных металлов из упорных руд цианированием.

Изобретение относится к экстрагированию металла из минеральной руды, содержащей упорную руду в безрудной породе, и установке для осуществления указанного способа

Изобретение относится к извлечению золота из упорных золотосодержащих руд

Изобретение относится к области металлургии благородных металлов, в частности к гидрометаллургической переработке концентратов, содержащих благородные, цветные металлы и сульфиды

Изобретение относится к гидрометаллургическим методам извлечения золота из сульфидных концентратов с предварительным бактериальным окислением

Изобретение относится к гидрометаллургическим методам извлечения золота из минерального сырья, в частности к способу бактериального окисления сульфидных золотосодержащих концентратов перед сорбционно-цианистыми процессами

Изобретение относится к области гидрометаллургии благородных металлов и может быть использовано для извлечения золота из медистой золотосодержащей руды
Изобретение относится к области гидрометаллургии благородных металлов и может быть использовано, в частности, для извлечения золота из глинистых руд методом кучного выщелачивания

Изобретение относится к области гидрометаллургии благородных металлов и может быть использовано в горнообогатительной промышленности

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к способу переработки упорного сульфидного золотосодержащего сырья

Изобретение относится к области гидрометаллургии, в частности к способу кондиционирования цианидсодержащих оборотных растворов при переработке золотомедистых руд с извлечением золота и меди, регенерацией цианида и организацией оборотного водоснабжения
Наверх