Способ извлечения драгоценных металлов из упорного золотосульфидного сырья

Изобретение относится к области металлургии драгоценных металлов, в частности к гидрометаллургической переработке сырья, содержащего драгоценные металлы и сульфиды. Способ переработки сырья, содержащего драгоценные металлы и сульфиды, включает смешивание сырья с водой или раствором серной кислоты и галогенид ионом и обработку смеси в автоклаве с подачей кислорода. При этом процесс извлечения драгоценных металлов проходит в две стадии. В первую стадию проводят окисление исходного материала, во вторую вводят сорбент в состав смеси, направляемой на автоклавную обработку сырья. Затем сорбент, насыщенный драгоценными металлами, отделяют от пульпы и извлекают ценные компоненты. Техническим результатом является сокращение времени пребывания сорбента при переработке сырья в автоклаве. 4 з.п. ф-лы, 1 ил., 5 табл., 4 пр.

 

Изобретение относится к области металлургии драгоценных металлов, в частности к гидрометаллургической переработке сырья, содержащего драгоценные металлы и сульфиды.

Целевым продуктом обогатительной переработки руд, содержащих драгоценные металлы, являются концентраты, представленные сульфидами железа и цветных металлов (пирит, арсенопирит, пирротин и т.п.), оксидами и гидроксидами железа (магнетит, гематит, лимонит, гетит) и группой оксидов слагающих минералы - кремния, алюминия, кальция, магния. Драгоценные металлы, золото и серебро обычно присутствуют в концентратах в виде тонких вкраплений в сульфидах.

Известен способ переработки сырья, содержащего драгоценные металлы и сульфиды [1]. По известному способу сырье смешивают с водой или раствором серной кислоты концентрацией 5÷25 г/л, смесь обрабатывают в автоклаве с подачей кислорода при температуре 180÷225°С, с общим давлением 1,7÷3,0 МПа. Окисленную пульпу отмывают водой от серной кислоты, затем смешивают с активированным углем и подвергают выщелачиванию в растворе цианида натрия. Полученный уголь, насыщенный драгоценными металлами, отделяют от пульпы и перерабатывают известными методами с извлечением драгоценных металлов.

Недостатками этого способа-аналога является использование дорогостоящего и экологически опасного цианида натрия, а также высокие затраты, обусловленные большим количеством технологических операций.

Известен способ переработки сырья, содержащего драгоценные металлы и сульфиды [2]. По известному способу сырье смешивают с водой или раствором серной кислоты концентрацией 1÷50 г/л и галогенид ионом концентрацией 0,5÷100 г/л, смесь обрабатывают в автоклаве при температуре 160÷250°С и давлении кислорода 0,5÷5 МПа, полученную пульпу отмывают водой от серной кислоты, отмытую пульпу смешивают с активированным углем и подвергают выщелачиванию в растворе цианида натрия, полученный уголь, насыщенный драгоценными металлами, отделяют от пульпы и перерабатывают известными методами с извлечением драгоценных металлов.

Недостатками способа-аналога являются высокие затраты, обусловленные большим количеством технологических операций и использованием дорогостоящего и экологически опасного цианида натрия.

Известен способ переработки сырья, содержащего драгоценные металлы и сульфиды [3]. По известному способу сырье смешивают с водой или раствором серной кислоты концентрацией 5÷25 г/л и галогенид ионом концентрацией 1÷10 г/л, смесь обрабатывают в автоклаве с подачей кислорода при температуре 200÷250°С и при общем давлении 2,4÷3,0 МПа, полученную пульпу разделяют известными способами на твердый материал и раствор, из насыщенного раствора драгоценные металлы извлекают известными способами, часть пульпы, содержащей выщелоченный твердый материал, и раствор выщелачивания возвращают в процесс обработки в автоклаве совместно с исходным сырьем.

Недостатками способа являются низкое извлечение золота и высокие затраты, обусловленные большим количеством технологических операций.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ-прототип, включающий обработку сырья водой или раствором серной кислоты с загрузкой галогенсодержащего растворителя в автоклаве при температуре 160÷250°С и давлении кислорода 0,5÷5 МПа [4]. В смесь дополнительно вводят сорбент - активированный уголь в виде гранул или порошка. Сорбент, насыщенный драгоценными металлами, отделяют от пульпы грохочением. При использовании порошкового сорбента применяется процесс флотации. Извлечение ценных компонентов с насыщенного сорбента проводят известными способами.

Указанный способ также не лишен недостатков. Повышенные эксплуатационные затраты и снижение извлечения золота в процессе переработки, связанные с разрушением сорбента в процессе автоклавного выщелачивания упорного золотосульфидного сырья.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение извлечения золота и снижение затрат на переработку упорного сырья, содержащего драгоценные металлы и сульфиды. Поставленная задача решается за счет технического результата, который заключается в сокращении времени пребывания сорбента при переработке сырья и создания более благоприятных условий для извлечения драгоценных металлов при гидрометаллургической переработке.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе извлечения драгоценных металлов из упорного золотосульфидного сырья, включающем смешивание сырья с водой или раствором серной кислоты, автоклавную обработку смеси с подачей кислорода, введение в автоклав галогенид иона и сорбента, отделение сорбента после автоклавного выщелачивания и извлечение драгоценных металлов, автоклавную обработку смеси осуществляют в две стадии, причем ввод сорбента и выщелачивание драгоценных металлов проводят во вторую стадию после окисления сырья.

Указанный технический результат достигается также тем, что галогенид ион добавляют в первую стадию в смесь перед автоклавной обработкой концентрацией 0,5÷100 г/л или во вторую стадию в окисленную пульпу после автоклавной обработки концентрацией 0,5÷100 г/л или совместно сначала в первую, а потом во вторую стадии автоклавной обработки концентрацией 0,5÷400 г/л;

Указанный технический результат достигается также тем, что на первой стадии смесь обрабатывают в автоклаве при температуре 160÷250°С, давлении кислорода 0,3÷0,9 МПа и продолжительности 0,1÷4,0 часов.

Указанный технический результат достигается также тем, что окисленную пульпу на второй стадии подвергают выщелачиванию и осаждению драгоценных металлов на сорбент при температуре 90÷250°С, давлении кислорода 0÷0,5 МПа, при продолжительности 0,2÷36 часов.

Указанный технический результат достигается также тем, что в качестве сорбента драгоценных металлов используют сорбент на основе углерода и ионно-обменные смолы из расчета 1-10 об. %.

В качестве сырья используют природные и техногенные продукты, содержащие сульфиды и драгоценные металлы.

В смесь добавляют сырье, раствор серной кислоты концентрацией 1÷50 г/л и галогенид ион концентрацией 0,5÷100 г/л.

В заявляемом способе галогенид ион добавляют в первую стадию автоклавной обработки концентрацией 0,5÷100 г/л или во вторую стадию автоклавной обработки концентрацией 0,5÷100 г/л или одновременно в первую и во вторую стадии автоклавной обработки общей концентрацией 0,5÷100 г/л.

В качестве галогенид ионов используют ионы хлора, йода и брома, вводимые в форме растворимых солей.

Параметры первой и второй стадии выбираются в зависимости от химического состава перерабатываемого сырья.

На первой стадии смесь обрабатывают в автоклаве при температуре 160÷250°С, давлении кислорода 0,3÷0,9 МПа с продолжительностью 0,1÷4,0 часов.

На второй стадии окисленную пульпу подвергают выщелачиванию и проводят осаждение драгоценных металлов на сорбент при температуре 90÷250°С, давлении кислорода 0÷0,5 МПа при пониженных оборотах мешалки с продолжительностью 0,2÷36 часов.

В качестве сорбента драгоценных металлов используется сорбент на основе углерода и ионно-обменные смолы из расчета 1-10 об. %.

Сопоставительный анализ заявляемого способа с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного проведением автоклавной обработки в две стадии. На первой стадии осуществляют окисление сырья, на второй стадии вводят сорбент при скорости вращения мешалки - 300 об/мин, что способствует сохранности сорбента. Введение растворителя в состав пульпы может осуществляться как в первую стадию, так и во вторую стадию или одновременно в первую и во вторую стадии. В качестве сорбента может использоваться и ионно-обменная смола.

Сущность способа заключается в следующем.

Разделение процесса автоклавно-сорбционного извлечения драгоценных металлов на две стадии с окислением сульфидов без загрузки сорбента в первую стадию, подачей сорбента во вторую стадию и выщелачиванием драгоценных металлов, восстановлением их на сорбент во второй стадии, создает более щадящий режим за счет снижения оборотов мешалки, продолжительности и температуры процесса, что обеспечивает увеличение извлечения драгоценных металлов и сокращение эксплуатационных затрат за счет снижения потерь сорбента.

Совокупность отличительных признаков заявляемого способа обеспечивает достижение поставленной задачи и технического результата.

Заявляемый способ поясняется рисунком, где представлена зависимость продолжительности второй стадии от температуры процесса при извлечении Au - 93%.

Способ иллюстрируется следующими примерами.

Для экспериментальной проверки заявляемого способа использовали флотоконцентрат, полученный при обогащении золотосодержащих руд. Крупность флотоконцентрата 96% класса минус 0,074 мм. Химический состав сырья (% масс.): SiO2~26,4; Al2O3~8,0; Feобщ~29,7; Fe(S)~27,8; Sобщ~31,5; S(s)~31,4; Cu~0,06; Pb~0,13; Zn~0,10; As~0,54; CaO~0,42; K2O~1,2; TiO2~0,28. Содержание Au-38,6 г/т и Ag-61,2 г/т.

Исследования по автоклавному окислению проводили в лабораторных автоклавах с рабочим объемом 2 и 12 дм3.

Как показал анализ исследования способа-прототипа, разрушение угля в процессе автоклавного выщелачивания оказывает существенное влияние на извлечение драгоценных металлов. В связи с этим эксперименты по способу-прототипу проводились с многократным использованием угля при нескольких циклах автоклавного выщелачивания и десорбции.

Пример 1. Эксперименты по способу-прототипу проводили на смеси при температуре 220°С, давлении кислорода 0,7 МПа, соотношении Ж:Т=2:1, скорость вращения мешалки - 700 об/мин. В качестве смеси использовали исследуемый флотоконцентрат, раствор серной кислоты, хлорид натрия (NaCl) и гранулированный уголь. Продолжительность окисления составляла 2 часа (оптимальная для флотоконцентрата данного химического состава). По окончании опыта уголь отделяли от окисленной пульпы, промывали, высушивали и взвешивали. В продуктах автоклавного окисления (твердый остаток, маточный раствор и гранулированный уголь) определяли содержание драгоценных металлов. Отделенный уголь подвергался десорбции драгоценных металлов, корректировался по массе свежим углем до заданного значения и направлялся на следующий цикл автоклавного выщелачивания при тех же условиях. В таблице 1 представлены результаты экспериментов по способу-прототипу.

Результаты экспериментов по способу-прототипу с многократным использованием сорбента при нескольких циклах автоклавного выщелачивания-десорбции свидетельствуют о снижении извлечения золота до 18%, за счет разрушения гранулированного угля, тем самым снижая экономические показатели переработки.

Пример 2. Эксперименты по заявляемому способу проходили в две стадии:

- на первой стадии смесь подвергали автоклавному окислению при температуре 220°С, давлении кислорода 0,7 МПа, соотношении Ж:Т=2:1, скорость вращения мешалки - 700 об/мин. В качестве смеси использовали исследуемый флотоконцентрат, раствор серной кислоты и по необходимости галогенид ион. Продолжительность окисления составляла 2 часа (оптимальная для флотоконцентрата данного химического состава), что позволяет окислить сульфиды на 99%;

- на второй стадии в окисленную пульпу добавляли сорбент и по необходимости галогенид ион, и проводили автоклавно-сорбционное выщелачивание драгоценных металлов при различных температурах в диапазоне 90÷250°С, с давлением кислорода 0÷0,5 МПа, скорость вращения мешалки - 300 об/мин. Продолжительность второй стадии варьировалась от 0,2 до 36 часов в зависимости от температуры.

В качестве сорбента использовали гранулированный уголь или ионообменные смолы.

В опытах в качестве источника галогенид иона использовали хлорид натрия (NaCl) и добавляли его в смесь в первую стадию автоклавной обработки концентрацией 0,5÷100 г/л или во вторую стадию в окисленную пульпу после автоклавной обработки концентрацией 0,5÷100 г/л или сначала в первую, а потом во вторую стадии автоклавной обработки общей концентрацией 0,5÷100 г/л.

По окончании опыта сорбент отделяли от окисленной пульпы, промывали, высушивали и взвешивали. В продуктах автоклавного окисления (твердый остаток, маточный раствор и сорбент) определяли содержание драгоценных металлов. Отделенный сорбент подвергался десорбции драгоценных металлов, после корректировался по массе свежим сорбентом, до заданного значения, направлялся на следующий цикл автоклавно-сорбционного выщелачивания при тех же условиях. В таблице 2 представлены результаты этих экспериментов.

Результаты экспериментов по заявляемому способу с многократным использованием угля при нескольких циклах автоклавного выщелачивания-десорбции показывают, что извлечение золота снижается на 1,0÷2,5%, а уголь разрушается на 1÷3%.

Пример 3. Эксперименты по заявляемому способу с многократным использованием ионообменной смолы проводились аналогично примеру 2. Результаты экспериментов с многократным использованием ионообменной смолы представлены в таблице 3.

Результаты экспериментов по заявляемому способу с многократным использованием ионообменной смолы при нескольких циклах автоклавного выщелачивания-десорбции показывают, что извлечение золота снижается на 0,3÷0,9%, а смола разрушается на 0,4÷1,1%.

Пример 4. Эксперименты по заявляемому способу с добавлением галогенид иона в смесь в первую стадию перед автоклавной обработкой (опыт 1), в окисленную пульпу во вторую стадию автоклавной обработки (опыт 2), сначала в первую, а потом во вторую стадии автоклавной обработки (опыт 3). Результаты этих экспериментов по заявляемому способу представлены в таблице 4.

Результаты экспериментов по заявляемому способу показывают, что извлечение золота на сорбент не зависит от точки подачи растворителя (галогенид иона).

Сравнение достигнутых показателей от использования заявляемого способа и способа-прототипа представлены в таблице 5.

Данные, приведенные в таблице 5, показывают, что использование заявляемого способа позволяет увеличить операционное извлечение золота с 80 до 96% и снизить затраты на переработку концентратов за счет сокращения эксплуатационных затрат.

1. Патент 5071477 США, МКИ С22В 3/44. Process for recovery of gold from refractory ores /K.G. Thomas, H.J. Pieterse, R.E. Brewer, K.S. Fraser; American Barrick Resources Corp.of Toronto. - №518125; Заявл. 03.05.90; Опубл. 10.12.91, НКИ 75/744.

2. Патент №2547056 Россия, МПК С22В 11/00. Способ переработки сырья содержащего благородные металлы и сульфиды/А.В. Богородский, Ф.Д. Золотарёв - Заявл. 26.09.2013; Опубл. 10.04.2015.

3. Патент 2007/143807 WO, МКИ С22В 3/04. Recycling of solids in oxidative pressure leaching of metals using halide ions / C.A. Fleming, of Vancouver. - №000842; Заявл. 11.05.2007; Опубл. 21.12.2007, НКИ 60/800,044.

4. Евразийский патент №017438, МКИ С22В 11/00. Способ переработки сырья содержащего благородные металлы и сульфиды/А.В. Богородский, Ю.Е. Емельянов, С.В. Баликов. - Заявл. 2.09.2009; Опубл. 28.12.2012 - прототип.

1. Способ извлечения драгоценных металлов из упорного золотосульфидного сырья, включающий смешивание сырья с водой или раствором серной кислоты, автоклавную обработку смеси с подачей кислорода, добавление галогенид иона, ввод сорбента, отделение сорбента после автоклавного выщелачивания и извлечение драгоценных металлов из сорбента, отличающийся тем, что автоклавную обработку смеси осуществляют в две стадии, причем ввод сорбента и автоклавное выщелачивание драгоценных металлов проводят на второй стадии после окисления сырья, которое проводят на первой стадии.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что галогенид ион концентрацией 0,5÷100 г/л добавляют в смесь перед первой стадией автоклавной обработки или в окисленную пульпу на второй стадии автоклавной обработки или сначала на первой, а потом на второй стадии автоклавной обработки.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на первой стадии смесь обрабатывают в автоклаве при температуре 160÷250°С, парциальном давлении кислорода 0,3÷0,9 МПа и при продолжительности 0,1÷4,0 часов.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что окисленную пульпу на второй стадии подвергают выщелачиванию с осаждением драгоценных металлов на сорбент при температуре 90÷250°С, парциальном давлении кислорода 0÷0,5 МПа и при продолжительности 0,2÷36 часов.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве сорбента драгоценных металлов используют сорбент на основе углерода и ионно-обменные смолы из расчета 1-10 об. %.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу переработки апатитового концентрата. Способ включает обработку концентрата кислым раствором в присутствии катионита с последующим отделением продукционной фосфорной кислоты от катионита, содержащего кальций и примесные металлы.

Изобретение относится к гидрометаллургии редких металлов. Извлечение скандия из хлоридных растворов сорбцией проводят на твердом экстрагенте (ТВЭКС) на основе гранул полимера, пропитанного фосфорорганическим экстрагентом.

Изобретение относится к cпособу извлечения ионов кадмия и цинка из природных и сточных вод. Способ включает сорбцию с использованием сорбента и элюирование сорбированных ионов.

Изобретение относится к гидрометаллургии редких металлов, в частности к способу извлечения рения при переработке технологических и продуктивных растворов, и может быть использовано в технологии получения аммония рениевокислого.

Изобретение относится к области гидрометаллургии благородных металлов. Способ включает контактирование в реакторе пульпы с ионообменным сорбентом при воздействии электрического поля, последующее отделение сорбента от пульпы, его десорбцию и извлечение металлов.
Изобретение относится к способу получения пергидро(1,3,5-дитиазин)-5-ил-метана, являющегося сорбентом при извлечении благородных металлов из растворов. Способ включает взаимодействие формальдегида, сульфида натрия и аминосоединения.

Изобретение относится к гидрометаллургии урана, в частности к способу извлечения и концентрирования урана из разбавленных растворов. Извлечение урана из раствора осуществляют сорбцией.

Изобретение относится к технологии извлечения скандия из продуктивных сернокислых растворов, образующихся при извлечении урана и других металлов методом подземного скважинного выщелачивания.

Изобретение относится к химии и металлургии, конкретно к технологии извлечения скандия из продуктивных растворов, образующихся при переработке урановых руд, при их добыче методом подземного выщелачивания.

Изобретение относится к обработке фосфатного концентрата редкоземельных элементов (РЗЭ), получаемого при комплексной переработке апатита, и может быть использовано в промышленности для получения нерадиоактивного карбонатного или гидроксидного концентрата РЗЭ.

Изобретение относится к способу извлечения редкоземельных элементов из низкосортных руд, содержащих первый металл, выбранный из группы, содержащей по меньшей мере один металл из железа и алюминия, и второй металл, выбранный из группы, состоящей из по меньшей мере одного из редкоземельных элементов, таких как лантан, церий, празеодим, неодим, прометий, самарий, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий, лютеций, иттрий и скандий.

Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано в геотехнологии для извлечения никеля из окисленных никелевых руд. Способ извлечения никеля из окисленных никелевых руд включает кучное выщелачивание никеля раствором серной кислоты.

Изобретение относится к способу переработки марганецсодержащего сырья. В качестве исходного сырья используют ванадий-, магний-, марганецсодержащие кеки содового выщелачивания металлургических шлаков или марганцевых карбонатных руд.
Изобретение относится к области комплексной переработки апатита и других фосфатсодержащих руд с извлечением и получением концентрата редкоземельных металлов и радионуклидов и может быть использовано при переработке минерального сырья в химической промышленности.

Изобретение относится к способу переработки фосфогипса для получения экологически безопасной и полезной продукции. Способ включает кислотную обработку фосфогипса смешанным раствором, содержащим наряду с серной кислотой фосфорную кислоту, c получением твердой фазы и кислого раствора.

Изобретение относится к способу извлечения металлов из латеритовых руд. Способ включает сульфатирование латеритовой руды для получения сульфата железа(III) в сульфатированной массе и селективный пиролиз сульфата железа(III) для разложения сульфата железа(III) на триоксид серы и гематит.
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к переработке железомарганцевых конкреций для получения кобальта, меди, никеля, марганца, других металлов и их соединений.

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способу извлечения цветных и редких металлов из перерабатываемых производственных отходов, в частности к способу извлечения металлов из вельц-окислов.

Изобретение может быть использовано в обогащении меди и серебра для переработки сульфидно-окисленных медных руд. Перед подачей на кислотное выщелачивание при перемешивании коллективного концентрата, полученного из сульфидно-окисленной медной руды, осуществляют стадиальную коллективную флотацию с использованием добавки сульфида натрия.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ обработки сульфата кальция, содержащего редкоземельные элементы, включает выщелачивание дигидрата сульфата кальция, содержащего редкоземельные элементы, серной кислотой для получения суспензии, состоящей из твердой фазы, содержащей указанный дигидрат сульфата кальция, и жидкой фазы, содержащей указанные редкоземельные элементы в растворе.
Изобретение относится к обогащению руд благородных металлов и может использоваться в горно-обогатительной и металлургической отраслях для переработки природного и техногенного минерального сырья.

Изобретение относится к области металлургии драгоценных металлов, в частности к гидрометаллургической переработке сырья, содержащего драгоценные металлы и сульфиды. Способ переработки сырья, содержащего драгоценные металлы и сульфиды, включает смешивание сырья с водой или раствором серной кислоты и галогенид ионом и обработку смеси в автоклаве с подачей кислорода. При этом процесс извлечения драгоценных металлов проходит в две стадии. В первую стадию проводят окисление исходного материала, во вторую вводят сорбент в состав смеси, направляемой на автоклавную обработку сырья. Затем сорбент, насыщенный драгоценными металлами, отделяют от пульпы и извлекают ценные компоненты. Техническим результатом является сокращение времени пребывания сорбента при переработке сырья в автоклаве. 4 з.п. ф-лы, 1 ил., 5 табл., 4 пр.

Наверх