Способ интенсификации процесса кучного выщелачивания золота из руд

Изобретение относится к извлечению благородных металлов кучным выщелачиванием из руд. Способ включает дробление руды, складирование штабеля руды на гидроизолированное основание, монтирование системы орошения и орошение щелочным раствором цианида натрия штабеля руды. При этом штабель руды орошают щелочным раствором цианида натрия, который предварительно насыщают кислородом воздуха до концентрации от 22 мг/дм3 до 26 мг/дм3 на установке с гидроакустическим излучателем. Штабель руды орошают путем подачи в него посредством системы орошения насыщенного кислородом щелочного раствора цианида натрия под давлением от 2 атм до 4 атм. Кроме того, руду предварительно дробят до фракций крупностью от 5 мм до 15 мм. Техническим результатом является ускорение процесса растворения золота при одновременном повышении извлечения золота и сокращение продолжительности кучного выщелачивания. 1 з.п. ф-лы, 3 табл., 2 пр.

 

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к извлечению благородных металлов, и может быть использовано для ускорения процесса кучного выщелачивания золота из руд.

Кучное выщелачивание является относительно простой операцией, стоимость которой существенно ниже, чем стоимость фабричного непрерывного противоточного процесса при извлечении золота из руд. Одним из главных недостатков данного способа является продолжительность процесса, связанная с низкой концентрацией кислорода в растворе.

Известен способ кучного выщелачивания золота из окисленных и смешанных руд, включающий обработку минерального сырья выщелачивающим раствором и извлечение из продуктивного раствора золота. (Патент РФ №2361076 на изобретение «Способ кучного выщелачивания золота из окисленных и смешанных руд», МПК Е21В 43/28, опубл. 10.07.2009). Обработку минерального сырья выщелачивающим раствором осуществляют в два этапа. На первом этапе - раствором, содержащим водный раствор гидроксида щелочного металла (или оксида кальция) и перекиси водорода. На втором этапе - раствором, полученным после первичной обработки минерального сырья продуктивным раствором, доукрепленным водным раствором гидроксида щелочного металла или оксида кальция и перекисью водорода, в который вводят цианид натрия до концентрации его в растворе 0,1% и количественного соотношения с перекисью водорода от 5:1 до 10:1.

Недостатком данного способа является тот факт, что перекись водорода, используемая для ускорения процесса цианирования, является неустойчивым, быстроразлагающимся реагентом и что, немало важно, окисляющим дорогостоящий растворитель - цианид натрия до цианата, вследствие чего повышается его расход.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявленному изобретению является способ кучного выщелачивания золота (Патент РФ №2254388 на изобретение «Способ кучного выщелачивания золота», МПК С22В 11/08, опубл. 20.06.2005).

Согласно патенту способ может быть использован для гидрометаллургической переработки золотосодержащих руд, в частности, для извлечения золота при кучном выщелачивании золотосодержащих руд цианидными растворами. Перед подачей на штабель в растворе цианида растворяют кислород до его концентрации 33-38 мг/дм3, а удельный расход кислорода поддерживают на уровне 0,012-0,020 м3 на 1 т руды во всем цикле выщелачивания. Затем проводят орошение путем изливания цианидых накислороженных растворов из труб с отверстиями диаметром до 20 мм или заглублением этих труб в поверхностный слой рудного материала с последующим затоплением поверхности.

Недостатки способа-прототипа:

- для повышения концентрации кислорода в растворе цианида на уровне 33-38 мг/дм3 требуется чистый кислород, при этом возникает необходимость в создании дорогостоящей кислородной станции;

- растворенный кислород в растворе цианида при поступлении на штабель будет бурно выделяться, вследствие чего концентрация его в растворе быстро падает и составляет 6-8 мг/дм3;

- из общего объема растворенного кислорода в растворе цианида на растворение золота расходуется всего лишь 3-7%;

- большие расходы цианида вследствие его окисления в избытке кислорода до цианата.

Важно отметить, что процесс кучного выщелачивания является малозатратным, поэтому способы его ускорения также должны отличаться простотой и дешевизной.

Техническая задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, состоит:

- в ускорении процесса кучного выщелачивания путем подачи на штабель насыщенных кислородом воздуха щелочных растворов цианида натрия;

- в повышении степени вскрытия золотин;

- в повышении извлечения золота.

Поставленная техническая задача решается тем, что в способе интенсификации процесса кучного выщелачивания золота из руд, включающем дробление, складирование штабеля руды на гидроизолированное основание, монтирование системы орошения и орошение щелочным раствором цианида натрия штабеля руды, согласно заявляемому изобретению, штабель руды орошают щелочным раствором цианида натрия, который предварительно насыщают кислородом воздуха до концентрации от 22 мг/дм3 до 26 мг/дм3 на установке с гидроакустическим излучателем, штабель руды обрабатывают путем подачи в него посредством системы орошения насыщенного кислородом щелочного раствора цианида натрия под давлением от 2 атм до 4 атм и проводят выщелачивание. Кроме того, руду предварительно дробят до фракций крупностью от 5 мм до 15 мм.

Технические результаты - ускорение процесса растворения золота, повышение извлечения золота и сокращение продолжительности кучного выщелачивания.

Технический результат достигается за счет дробления руды до фракций крупностью от 5 мм до 15 мм, складирования штабеля руды на гидроизолированное основание, монтирования системы орошения и орошения штабеля руды щелочным раствором цианида натрия, который предварительно насыщают кислородом воздуха до концентрации от 22 мг/дм3 до 26 мг/дм3 на установке с гидроакустическим излучателем, штабель руды обрабатывают путем подачи в него, посредством системы орошения, насыщенного кислородом щелочного раствора цианида натрия под давлением от 2 атм до 4 атм и проводят выщелачивание.

В заявляемом способе последовательно дробят руду до крупности фракции от 5 до 15 мм, производят складирование штабеля руды на гидроизолированное основание и осуществляют монтаж системы орошения. После этого подают щелочной раствор цианида натрия, имеющий pH среды на уровне 10-12, с концентрацией цианида натрия от 0,4 до 1,2 г/дм3 предварительно насыщенные кислородом воздуха в подготовленный штабель руды под давлением в перфорированные трубы системы орошения, заглубленные в рудный штабель, и проводят выщелачивание, что ускоряет процесс кучного выщелачивания золота в 7-9 раза, позволяет сократить продолжительность кучного выщелачивания в 3-5 раз и повысить извлечение золота на 10-18% в зависимости от типа, минералогических особенностей, текстуры и структуры минеральных фаз и вещественного состава обрабатываемого материала.

Щелочные растворы цианида натрия получают путем введения гидроксида натрия и цианида натрия в оборотные воды. Оборотными водами называют жидкость, которая используется многократно в технологических процессах.

Насыщенный кислородом воздуха щелочной раствор цианида натрия, проходя через слой штабеля руды вниз и растворяя на своем пути золото, через гидроизолированное наклонное основание поступает в приемники для сбора золотосодержащего раствора, который отправляется на сорбцию из него золота. Продуктами сорбции являются насыщенный сорбент, который отправляется на извлечение золота известными в гидрометаллургии способами, и обеззолоченный раствор направляется в оборот для повторного использования.

Известно, что в процессе кучного выщелачивания при высоте рудного штабеля более 5 метров по мере просачивания раствора цианида в нижние слои штабеля концентрация кислорода снижается. Это в большей степени связано с поглощением кислорода поверхностно активными минералами. Поэтому в нижних слоях штабеля возникает дефицит кислорода. В связи с этим подачу раствора необходимо осуществить из труб с отверстиями, заглубленными в рудный штабель на различных глубинах.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что введение дополнительного количества кислорода до концентрации от 22 до 26 мг/дм3 осуществляется насыщением кислородом воздуха щелочного раствора цианида натрия на специальной установке с гидроакустическим излучателем, состоящей из устройства для подачи жидкости под давлением и гидроакустического преобразователя. Источником кислорода служит воздух.

Устройство по конструкции принципиально схоже с инжекторами и обладает свойством не только растворять кислород воздуха, но и распылять его в жидкости, засасываемого за счет создаваемого в преобразователе разрежения. Это приводит к образованию мельчайших пузырьков, имеющих крупность менее 45-50 мкм и высокое внутреннее давление, которое является одним из основных факторов, препятствующим выделению растворенного кислорода из щелочного раствора цианида в атмосферу. Образующие пузырьки являются весьма стабильными и обладают особыми свойствами, обеспечивающими их длительное существование даже при высоких статистических давлениях. Эти свойства заключаются в том, что содержащиеся в водных растворах солевые ионы, сорбируясь вокруг пузырьков, удерживают их. Таким образом, при введении щелочи и цианида натрия в оборотные воды содержание солевых ионов повышается, вследствие чего увеличивается длительность существования образующихся пузырьков. Поэтому необходимо на начальной стадии доукреплять оборотные воды щелочью и цианидом натрия для получения щелочного раствора цианида натрия, затем проводить насыщение кислородом.

Важно отметить, что в процессе растворения золота цианидными растворами кислород будет участвовать в растворенном виде, а не в газообразном. С повышением концентрации растворенного кислорода степень окисления минералов увеличивается, их поверхность становится рыхлой и нестойкой, что открывает доступ цианида к золоту. Это способствует повышению извлечения золота.

К преимуществам заявленного способа кучного выщелачивания с подачей насыщенного кислородом воздуха щелочного раствора цианида относятся: ускорение процесса растворения золота в 7-9 раз; сокращение продолжительности кучного выщелачивания в 3-5 раз; увеличение объема перерабатываемого материала при сохранении того же основного оборудования и тех же затрат; повышение извлечения золота на 10-18%.

Заявленное изобретение иллюстрируется следующим примером.

Пример 1. Кварцевая золотосодержащая руда месторождения Хирсхона (Таджикистан) состава, %: 64,5 - SiO2; 21,7 - Al2O3; 11,4 - Fe2O3; 2 г/т - Au дробилась до крупности - 7 мм (90%), складывалась в виде штабеля высотой 6 метров и площадью 28 м2 на водонепроницаемое основание с уклоном 6°, соединенное с приемниками для сбора продуктивного раствора. Затем щелочной раствор цианида, предварительно насыщенный кислородом воздуха на установке с применением гидроакустического излучателя до концентрации кислорода 22 мг/дм3, подавали через трубу с отверстиями диаметром 12 мм, заглубленными в штабель, и производилось выщелачивание. Также проводились аналогичные исследования при подаче щелочного раствора цианида без предварительного насыщения кислородом. Результаты опытно-полевых исследований процесса кучного выщелачивания (КВ) приведены в таблице 1. Анализы на содержание золота в растворе и руде для определения извлечения золота производились стандартными методами.

Пример 2. Кварцевая золотосодержащая руда месторождения Хирсхона (Таджикистан) состава, %: 64,5 - SiO2; 21,7 - Al2O3; 11,4 - Fe2O3; 2 г/т - Au дробилась до крупности - 7 мм (90%), складывалась в виде штабеля высотой 6 метров и площадью 28 м2 на водонепроницаемое основание с уклоном 6°, соединенное с приемниками для сбора продуктивного раствора. Затем щелочной раствор цианида, предварительно насыщенный кислородом воздуха на установке с применением гидроакустического излучателя до концентрации кислорода 26 мг/дм3, подавали через трубу с отверстиями диаметром 12 мм, заглубленными в штабель, и производилось выщелачивание. Также проводились аналогичные исследования при подаче щелочного раствора цианида без предварительного насыщения кислородом. Результаты опытно-полевых исследований процесса кучного выщелачивания (КВ) приведены в таблице 2. Анализы на содержание золота в растворе и руде для определения извлечения золота производились стандартными методами.

Использование установки с гидроакустическим излучателем позволило сократить продолжительность КВ с 70 до 15 суток и повысить извлечение золота с 56,7 до 72,4%.

Также снизилась себестоимость получения одной унции золота. Себестоимость переработки одной унции золота в долларах приведена в сравнительной таблице 3.

1. Способ кучного выщелачивания золота из руд, включающий дробление руды, складирование штабеля руды на гидроизолированное основание, орошение штабеля руды через систему орошения щелочным раствором цианида натрия и выщелачивание, отличающийся тем, что штабель руды орошают щелочным раствором цианида натрия, который предварительно насыщают кислородом воздуха до концентрации от 22 мг/дм3 до 26 мг/дм3 на установке с гидроакустическим излучателем, при этом штабель руды орошают путем подачи через систему орошения упомянутого раствора под давлением от 2 до 4 атм.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дробление руды ведут до фракций крупностью от 5 до 15 мм.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к металлургической промышленности, в частности к области гидрометаллургии благородных металлов, и может быть использовано для извлечения золота из упорного сырья.

Изобретение относится к области цветной металлургии. Способ извлечения золота включает цианирование руды при измельчении.

Изобретение относится к способу кучного выщелачивания дисперсного золота из упорных руд. Способ характеризуется тем, что перед укладкой руды в штабели проводят дробление и разделение на подрешеточный и надрешеточный продукты руды.
Группа изобретений относится к извлечению дисперсного золота из упорных руд и техногенного минерального сырья. Способ включает агломерацию золотосодержащей минеральной массы исходного сырья путем добавки к ней связующего материала, формирование штабеля, выщелачивание золота подачей в штабель раствора реагента, выщелачивающего золото, сбор рабочих растворов с последующим выделением из него золота.
Изобретение относится к области гидрометаллургии благородных металлов и может быть использовано, в частности, для извлечения благородных металлов при кучном выщелачивании золотосодержащих глинистых руд цианистыми растворами.

Изобретение относится к области металлургии цветных и благородных металлов, в частности к способу извлечения золота из теллуристых руд и концентратов. Исходное сырье обрабатывают раствором, содержащим 1-10 г/л сульфита натрия, 0,1-1 мг/л растворенного кислорода, при рН=10-11.
Изобретение относится к области гидрометаллургии благородных металлов и может быть использовано, в частности, для извлечения золота при кучном выщелачивании упорных золотосодержащих руд цианидными растворами.
Изобретение относится к металлургии цветных и благородных металлов, в частности к извлечению золота из концентратов. Способ включает стадийное цианистое выщелачивание золота, на первой из которых измельченный исходный материал при перемешивании выщелачивают оборотным цианистым раствором.
Изобретение относится к области гидрометаллургии благородных металлов. Способ извлечения золота из руд и концентратов включает загрузку в реактор предварительно измельченного исходного сырья и его обработку раствором цианида с циркуляцией пульпы и диспергированием путем подачи сжатого воздуха.

Изобретение относится к способу переработки сульфидных концентратов, содержащих благородные металлы. Способ включает смешивание концентрата с карбонатом натрия, карбонатом кальция, продуктом на основе оксида железа и углеродистым восстановителем.
Наверх