Способ извлечения благородных металлов из цианистых растворов

Изобретение относится к металлургии благородных металлов, в частности к извлечению благородных металлов из растворов. Способ включает контактирование цианистых растворов с осаждающим компонентом, в качестве которого используют порошки цинка или алюминия, нанесенные на фильтровальную бумагу. Бумагу с нанесенным осаждающим компонентом сворачивают рулоном, помещают в осаждающую колонну и пропускают исходный раствор через рулонную систему. Техническим результатом является извлечение благородных металлов из цианистых растворов и повышение содержания благородных металлов в продукте при использовании доступных реагентов и материалов. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к металлургии благородных металлов и, в частности, к способам их извлечения, концентрирования и может быть использовано при переработке цианистых растворов, содержащих золото, серебро и металлы платиновой группы при невысоком содержании неблагородных металлов, прежде всего меди.

Известны способы извлечения благородных металлов из растворов электролизом, цементацией и осаждением в виде труднорастворимых соединений. Все перечисленные способы применимы лишь в определенных условиях, ограничиваемых концентрациями извлекаемых металлов и кислотно-солевым фоном. При невысоких концентрациях извлекаемого металла данные способы не обеспечивают требуемого извлечения или селективности и, как правило, сопряжены с большим расходом реагентов или электроэнергии. В частности при извлечении золота из цианистых растворов используют цементацию металлическим цинком (/1/ Масленицкий И.Н., Чугаев Л.Г., Металлургия благородных металлов. - М.: Металлургия, 1987. - 366 с.). При этом содержание золота в цементном осадке не превышает 10%.

Известны способы селективного извлечения металлов из растворов сорбцией, заключающиеся в контактировании перерабатываемых растворов с синтетическим или минеральным сорбентом. Основным преимуществом сорбции является простота реализации способа, сочетающаяся с высокой степенью извлечения. Для повышения емкости, селективности, улучшения других функциональных свойств сорбенты предварительно обрабатывают специальными реагентами (/2/ А.с. СССР №1678873, 1991; /3/ Патент США №4394354, 1983; /4/ Патент РФ 2043968, 1995; /5/ Патент РФ 2267544 2006; /6/ Патент РФ №2165468). Основными недостатками известных способов является недостаточная скорость процессов.

Наиболее близким к заявляемому по технической сути является способ извлечения благородных металлов из растворов (/7/ Пат. РФ №2505614), включающий контактирование растворов с осаждающим материалом, нанесенным на носитель с развитой поверхностью, отличающийся тем, что в качестве осаждающего материала используют ксантогенат неблагородного металла, при этом осаждающий материал (сорбент) наносят на фильтрующий гибкий листовой материал, фильтрующий материал с нанесенным сорбентом сворачивают рулоном, помещают в сорбционную колонну и пропускают исходный раствор через рулонный сорбент. В частности, в качестве сорбента используют ксантогенат меди, а в качестве носителя сорбента используют фильтровальную бумагу, причем толщина слоя сорбента на носителе составляет 1-3 мм.

Способом прототипа предусмотрено формирование системы, в которой тонкий слой исходного осаждающего материала (ксантогената) нанесен на пористую гидропроницаемую основу.

Для обеспечения и сохранения фильтрующей способности системы по ходу обработки растворов, для обеспечения компактности реактора и равнодоступности сорбента во всем его объеме фильтровальный материал с нанесенным слоем осаждающего ксантогената формируют (сворачивают) в виде рулона. Отмеченные особенности обуславливают прохождение раствора в колонне вдоль пористой фильтрующей основы и контактирование этого раствора с сорбентом по всей длине и площади.

Основным недостатком данного способа, выбранного в качестве прототипа, является ограниченность применения. В силу термодинамических и химических особенностей осадки ксантогената золота и серебра в цианистом растворе не образуются, в итоге предлагаемым способом золото из цианистых растворов не извлекаются. Кроме того, конечное содержание золота в продукте не превышает нескольких процентов.

Задача изобретения заключается в устранении указанных недостатков, в частности в обеспечении условий для извлечения благородных металлов из цианистых растворов и получении богатого по золоту продукта.

Технический результат достигается использованием металлических порошков электроотрицательных металлов в качестве осаждающего золото материала.

Указанная цель достигается при использовании способа извлечения благородных металлов из цианистых растворов, включающего контактирование цианистого раствора с осаждающим материалом, нанесенным на носитель с развитой поверхностью, выполненным из фильтрующего гибкого листового материала, свернутого в рулон и помещенного в осаждающую колонну, отличающийся тем, что в качестве осаждающего материала используют порошкообразный цинк или алюминий. В частности, толщина слоя порошка на носителе составляет 1-5 мм.

Аналогично прототипу сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что золотосодержащие растворы приводят в контакт с рулонной системой, способной осаждать благородные металлы. Отличительной особенностью предлагаемого способа является использование порошков цинка или алюминия - электроотрицательных металлов, традиционно используемых для извлечения золота и серебра из цианистых растворов, вместо ксантогенатсодержащих соединений. Осаждения золота из цианистых растворов по способу прототипа не происходит, поскольку ксантогенат золота растворим в цианистых растворах. Вместе с тем, преимущества рулонной системы прототипа могут быть реализованы в сочетании с цементацией.

В традиционном исполнении, например в установке «Мерилл-Кроу», золотосодержащий цианистый раствор просачивается через слой цементирующего металла (цементатора). Удельная производительность и полнота извлечения золота определяется в первую очередь продолжительностью контакта раствора с цементатором. В безальтернативном исполнении указанной установки слой цементатора на фильтровальной поверхности расположен перпендикулярно вектору движения раствора. Толщина слоя цементатора ограничена его гидравлическим сопротивлением. В случае принудительной подачи раствора слой уплотняется и при толщине больше 5-10 мм сопротивление становится настолько высоким, что при использовании типовых насосов просачивание прекращается. Очевидно, что продолжительность контакта раствора с цементатором в этих условиях не превышает считанных секунд. Для повышения эффективности цементации цинковый порошок освинцовывают, а слой цементатора разубоживают пористым инертным материалом, например перлитом.

В предлагаемом способе вектор движения раствора направлен вдоль оси рулета, т.е. вдоль слоя цементатора по фильтрующей прокладке. Гидравлическое сопротивление системы остается неизменно низким, сохраняется способность самотечного просачивания раствора при любой продолжительности процесса. Важно, что весь объем устройства, заполненного рулонной системой, используется по назначению, т.е. удельная производительность максимальна. Осаждение золота происходит до тех пор, пока в системе имеется цементирующий металл, необходимости в разубоживании фильтрующего слоя нет. Как следствие, конечный продукт содержит не менее 30-50% золота, в то время как в Мерилл-Кроу» - не более 10%.

Для повышения содержания благородных металлов в конечном продукте и полноты использования цементатора толщина его слоя на фильтрующей основе не должна превышать некоторую оптимальную величину. Если толщина осаждающего цементатора будет чрезмерно мала, то большая часть объема реактора будет заполнена фильтрующим материалом, в целом его объем будет работать неэффективно. При достаточно высокой скорости процесса на начальном этапе слой цементирующего металла быстро истощается, а конечный продукт состоит в основном из фильтровальной бумаги, содержание благородных металлов невысокое. Опыты показали, что оптимальная толщина слоя цинкового или алюминиевого порошка меди на фильтровальной бумаге составляет 1-5 мм.

Реализация рассмотренного способа представлена в следующих примерах.

Исходный раствор, полученный при выщелачивании золота из гравитационного концентрата, содержал 85 мг/л золота, 18 мг/л серебра, 73 мг/л меди и 3 г/л цианида при рН=10,3. На фильтровальную бумагу наносили равномерный слой цинкового или алюминиевого порошка крупностью - 0,1 мм. Полученный сэндвич сворачивали в рулон диаметром 13-14 мм, рулон вводили в стеклянную трубку внутренним диаметром 15 мм. Высота колонки, заполненной осадителем, составляла 50 см. После заполнения трубки водой или исследуемым раствором рулон разбухал и заполнял трубку по всему сечению так, что каналов для свободного прохождения рабочего раствора не оставалось.

Из напорной емкости с одинаковой во всех опытах скоростью 20 мл/мин через подготовленную лабораторную осадительную колонну снизу вверх пропускали исследуемый раствор указанного выше состава. Исходный раствор пропускали «до проскока», т.е. до тех пор, пока содержание золота в маточном растворе не поднималось до 50% от исходного. Для каждого опыта готовили свежую осадительную систему. После пропускания указанного объема раствора содержимое колонки извлекали, промывали водой, сушили, озоляли в муфельной печи при температуре 500°С, осадок растворяли в царской водке. В полученном растворе, а также в суммарном растворе, прошедшем через колонку методом атомной адсорбции, определяли содержание благородных металлов. По полученным результатам рассчитывали степень извлечения и содержание благородных металлов в продукте цементации. Для сравнения провели опыт по способу прототипа, в котором использовали рулонную систему с ксантогенатом меди.

Дополнительно из растворов указанного состава золото осаждали цементацией по принципу «Мерилл-Кроу» с принудительной подачей раствора через слой порошка цинка, реструктурированного перлитом. Рабочая толщина цементирующего слоя - 10 мм. Во всех опытах проводили предварительное обескислороживание растворов. Результаты приведены в таблице.

Основной примесью золота в прокаленном осадке является серебро, оксиды меди и цинка. Содержание других неблагородных металлов в продукте не превышало 10% в сумме.

Сопоставительный анализ известных технических решений, в т.ч. способа, выбранного в качестве прототипа, и предполагаемого изобретения позволяет сделать вывод, что именно совокупность заявленных признаков обеспечивает достижение усматриваемого технического результата. Реализация предложенного технического решения дает возможность перерабатывать цианистые растворы и повысить содержание благородных металлов в продукте. Использование доступных реагентов и материалов позволяет улучшить экономические показатели.

1. Способ извлечения благородных металлов из растворов, включающий контактирование растворов с осаждающим компонентом, нанесенным на носитель с развитой поверхностью, выполненный из фильтрующего гибкого листового материала, свернутого в рулон и помещенного в осаждающую колонну, отличающийся тем, что извлечение благородных металлов ведут из цианистых растворов с использованием в качестве осаждающего компонента порошкообразных цинка или алюминия.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что толщина слоя порошков цинка или алюминия на носителе составляет 1-5 мм.



 

Похожие патенты:

Способ осаждения благородных металлов может быть использован в технологиях переработки сырья драгоценных металлов, в частности после стадии цианистого выщелачивания золота и серебра из руд и концентратов.
Изобретение относится к способу переработки медно-ванадиевой пульпы процесса очистки тетрахлорида титана. Способ включает отгонку тетрахлорида титана из медно-ванадиевой пульпы с получением кубового остатка .

Изобретение относится к области гидрометаллургии при использовании для извлечения металлов в горно-металлургической и химической промышленности, а также в сельском хозяйстве и при очистке стоков.
Изобретение относится к способу переработки медно-ванадиевых отходов процесса очистки тетрахлорида титана. Твердые медно-ванадивые отходы выщелачивают водой с получением медно-ванадиевой пульпы, в которую подают гипохлорит кальция или осветленную пульпу газоочистных сооружений титано-магниевого производства с концентрацией активного хлора, равной 15-90 г/дм3, при соотношении гипохлорита кальция к медно-ванадиевой пульпе, равном (1,5-2,0):1.

Изобретение относится к области гидрометаллургии благородных металлов и может быть использовано для извлечения серебра из щелочных цианистых растворов цементацией.

Изобретение относится к способу извлечения никеля из его растворов цементацией. Способ включает цементацию никеля путем пропускания раствора соли никеля через порошок восстановленного железа.
Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности к извлечению меди из бедных растворов. Способ включает осаждение меди контактированием раствора с медистым клинкером.
Изобретение относится к способу получения золота из мелкодисперсных частиц золотосодержащей породы. .

Изобретение относится к области гидрометаллургии молибдена и может быть использовано для извлечения, концентрирования и очистки молибдена от элементов-спутников (Fe3+, Cu2+, Zn2+, Ni2+, Co2+ , Al3+, Sn4+, Sb3+, РЗЭ 3+ и др.) при переработке различных жидких и твердых молибденсодержащих отходов и промпродуктов.

Изобретение относится к способу выделения способных к поглощению водорода металлов из растворов, а также к установке для его осуществления. .

Способ осаждения благородных металлов может быть использован в технологиях переработки сырья драгоценных металлов, в частности после стадии цианистого выщелачивания золота и серебра из руд и концентратов.

Изобретение относится к способам гидродинамической очистки поверхностей химико-технологического оборудования от шламов, содержащих металлы платиновой группы (МПГ), и может быть использовано в металлургической и химической отраслях промышленностях, в частности в установках, в которых используются катализаторы из металлов платиновой группы, например в установках по производству азотной, синильной кислот, гидроксиламинсульфата и т.д.

Изобретение относится к получению гидрозоля серебра. Способ включает приготовление водного раствора восстановителя в водном растворе стабилизатора и введение к раствору восстановителя соли металла.

Изобретение относится к области аналитической химии платиновых металлов, в частности к методам разделения и концентрирования, и может быть использовано для разделения платины, меди и цинка в солянокислых растворах сорбционным методом.

Изобретение относится к извлечению благородных металлов из упорных сульфидных руд и может быть использовано для управления процессом биовыщелачивания, проводимого в чановых реакторах, имеющих перемешивающее устройство, систему терморегуляции и аэрации.

Изобретение относится к переработке сульфидных золотосодержащих флотоконцентратов биовыщелачиванием золотосодержащих флотоконцентратов. Процесс биовыщелачивания золотосодержащих флотоконцентратов проводят одновременно с процессом сорбции сурьмы из биопульпы, сорбцию сурьмы проводят анионообменной смолой Lewatit MonoPlus марки МР-64, заряженной в сульфатную форму 5% раствором серной кислоты, при расходе смолы не более 5% от объема биопульпы в реакторе и продолжительности процесса сорбции не менее 24 часов, подачу смолы осуществляют по принципу противотока.

Способ может быть использован в гидрометаллургии для переработки золотосодержащих концентратов двойной упорности, т.е. сырья, содержащего тонкодиспергированное в сульфидах золото и органическое углистое вещество.
Изобретение относится к гидрометаллургический переработке минерального сырья, содержащего цветные, благородные, редкие металлы, и предназначено для их извлечения из упорных углистых руд и техногенных минеральных образований.

Изобретение относится к извлечению золота из бурых и каменных углей. Способ включает дробление углей до 6-10 мм, загрузку их на решетку в металлическую герметичную емкость с патрубком, без соприкосновения с находящейся в ней водой, подогрев емкости до 135-140°C и выдержку до полного испарения воды, при этом обеспечивают прохождение нагретого водяного пара через слой углей и через патрубок с его конденсацией в сборной охлаждаемой емкости с суспензией сорбента, собирающего золото в летучей форме, перенесенное из углей.

Изобретение относится к переработке золотосодержащей руды с примесями ртути. Измельченный исходный материал нагревают до температуры плавления золота, в емкость с нагретой до 92-98°C водой выливают расплавленный материал и после осаждения золота на дне емкости в виде твердой фракции, а ртути - на слое золота в виде жидкой фракции, отделяют ртуть от золота удалением жидкой ртути выливанием из упомянутой емкости в отдельную емкость.

Изобретение относится к горнодобывающей отрасли и может быть использовано для повышения эффективности процесса гравитационного обогащения техногенных золотосодержащих образований с тонким золотом за счет раскрытия минеральных зерен и очистки поверхности минералов от пленок и загрязнений различного характера. Способ обогащения техногенных золотосодержащих образований включает мокрую классификацию техногенных образований по классам крупности с последующей реагентной и ультразвуковой обработкой, гравитационное обогащение каждого класса с выделением концентрата «золотая головка», обедненного гравитационного концентрата и хвостов гравитационного обогащения. Мокрая классификация проводится по классам крупности +1 мм, -1+0,5 мм; -0,5+0,2 мм; -0,2+0,1 мм с последующей реагентной обработкой каждого класса крупности и гидродинамической активацией механическим перемешиванием мешалкой суспензии в воде Т:Ж, равное 1:3, в присутствии регулятора среды - соды кальцинированной с добавлением реагента - KJ2 с расходом 300 г/т и одновременной ультразвуковой обработкой в течение 10 минут при частоте 22 кГц, средней интенсивности звука 1 Вт/см2 и с последующим гравитационным обогащением на концентрационном столе с выделением концентрата «золотая головка», обедненного гравитационного концентрата и хвостов гравитационного обогащения. Технический результат - повышение эффективности процесса гравитационного обогащения техногенных золотосодержащих образований с тонким золотом за счет раскрытия минеральных зерен и очистки поверхности минералов от пленок и загрязнений различного характера. 1 ил.

Изобретение относится к металлургии благородных металлов, в частности к извлечению благородных металлов из растворов. Способ включает контактирование цианистых растворов с осаждающим компонентом, в качестве которого используют порошки цинка или алюминия, нанесенные на фильтровальную бумагу. Бумагу с нанесенным осаждающим компонентом сворачивают рулоном, помещают в осаждающую колонну и пропускают исходный раствор через рулонную систему. Техническим результатом является извлечение благородных металлов из цианистых растворов и повышение содержания благородных металлов в продукте при использовании доступных реагентов и материалов. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Наверх