Способ регенерации свободного цианида из растворов с отделением образующегося осадка

Изобретение может быть использовано в цветной металлургии, золотодобывающей промышленности, гальваническом производстве. Способ регенерации свободного цианида из технологических растворов, содержащих цианиды и тяжелые металлы, включает реагентную обработку растворов в кислой среде сульфид-ионом, или гидросульфид-ионом, или минеральной кислотой. Проводят фильтрацию образовавшихся металлсодержащих осадков, щелочную обработку осветленного раствора - фильтрата с получением раствора, содержащего свободный цианид. Образующиеся при реагентной обработке в кислой среде металлсодержащие осадки сгущают. Сгущенный продукт подвергают щелочной обработке при рН 8-12 и фильтруют. Образующийся щелочной фильтрат смешивают с исходным раствором или направляют на сгущение. Изобретение позволяет обеспечить безопасное удаление образующихся осадков, снизить площадь фильтрации при сохранении высоких показателей регенерации цианида. 3 ил., 2 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к способам регенерации свободного цианида в технологических растворах, содержащих цианиды и тяжелые металлы, и может найти применение на предприятиях цветной металлургии, золотодобывающей промышленности и на гальваническом производстве.

Известен метод и система для удаления цианида меди из растворов с высоким содержанием меди, серебра, цинка и ионов железа при их обработке сульфидом натрия и кислотой [1]. При этом происходит осаждение сульфида меди и восстанавливается цианид. По изобретению процесс проводится в полностью герметичной системе под действием силы тяжести без использования электрической или механической энергии. Смешивание реагентов и раствора проводится в потоке, для интенсификации применяются статические инертные мешалки специальной конструкции. Высвобождаемую синильную кислоту адсорбируют водным раствором гидроксида натрия. Образующийся осадок после отстаивания выгружают в сборную емкость. По одному из предлагаемых вариантов аппаратурного оформления для осветления растворов используется фильтр-пресс.

Недостатком способа (фиг. 1) является отсутствие решений по дальнейшей обработке осадка, образующегося в отстойниках 70, 100 и 110. Эксплуатация процесса небезопасна, так как выгружаемый в сборную емкость 90 сгущенный продукт имеет кислую реакцию и содержит свободную синильную кислоту.

Известен способ выведения меди, возможно золота и серебра, при выщелачивании окисленных и сульфидсодержащих материалов цианидсодержащими растворами, включающий обработку растворов, прошедших стадию адсорбции золота и серебра на активированный уголь водорастворимым сульфидным компонентом (сульфид натрия или гидросульфид натрия) с добавлением кислоты до достижения рН, равного 1,5-2, и осаждением сульфидов металлов при давлении выше атмосферного - 1,5-15 бар, фильтрование на пресс-фильтре с отделением сульфидов металлов, обработку фильтрата щелочным раствором при повышенном давлении на уровне 1,5-15 бар с использованием обработанного щелочью фильтрата в циклах выщелачивания [2].

Недостатком способа является направление на фильтрацию всего объема раствора, что требует значительных площадей фильтрации, габаритного оборудования и высоких капитальных затрат. Эксплуатация процесса небезопасна, так как фильтруемые растворы имеют кислую реакцию и содержат свободную синильную кислоту. При проведении фильтрации возможно просачивание растворов через неплотности фильтровального оборудования и выделение токсичных газов в воздух рабочей зоны. При разгрузке кека также происходит выделение HCN.

Известен способ обработки (фиг. 2) отработанных технологических растворов минеральной кислотой (1) в условиях, исключающих образование газообразной синильной кислоты, с последующим разделением образующихся фаз - раствора синильной кислоты и малорастворимых соединений простых цианидов металлов отстаиванием и/или фильтрацией (2), подщелачиванием осветленного раствора (3) и повторным использованием полученного раствора свободного цианида. Регенерация свободного цианида происходит непосредственно в обрабатываемом растворе без перевода синильной кислоты в газовую фазу [3].

Недостатком способа является отсутствие решений по дальнейшей обработке осадка, образующегося в отстойнике 2. В случае использования фильтрации возникает опасность попадания синильной кислоты в воздух рабочей зоны, т.к. растворы имеют кислую реакцию. Кроме того, при проведении фильтрации возможно просачивание растворов через неплотности фильтровального оборудования и выделение токсичных газов. При разгрузке кека также происходит выделение HCN.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ обработки оборотного золотосодержащего технологического раствора в контактных чанах растворами сульфида натрия и серной кислоты до рН 3,5-4,5. Раствор, содержащий осадок сульфида меди, поступает на пресс-фильтр. Фильтрат направляют в контактный чан, где проводят его подщелачивание до требуемой величины рН (10,5-11,0) раствором гидроксида натрия или известью. Подщелоченный раствор подают на операцию извлечения золота, а затем используют в системе оборотного водоснабжения [4].

Недостатком способа является направление на фильтрацию всего объема раствора, что требует значительных площадей фильтрации, габаритного оборудования и высоких капитальных затрат. Эксплуатация процесса небезопасна, так как фильтруемые растворы имеют кислую реакцию и содержат свободную синильную кислоту. При проведении фильтрации возможно просачивание растворов через неплотности фильтровального оборудования и выделение токсичных газов в воздух рабочей зоны. При разгрузке кека также происходит выделение HCN.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков, за счет проведения операции сгущения осадков, образующихся при реагентной обработке растворов. Защелачивание сгущенного продукта и его фильтрация позволяет повысить безопасность эксплуатации процесса и уменьшить габариты фильтровального оборудования. В связи с тем, что фильтрации повергаются щелочные продукты, не содержащие свободную синильную кислоту, на этом этапе могут быть использованы любые типы фильтровальных аппаратов.

Технический результат достигается тем, что цианидсодержащие растворы, содержащие медь, серебро, цинк и другие компоненты, способные образовывать осадки, обрабатывают в кислой среде сульфид-ионом, или гидросульфид-ионом, или минеральной кислотой. Образующиеся осадки сгущают. Осветленный раствор (слив сгустителя) направляют на щелочную обработку и далее потребителю. Сгущенный продукт подщелачивают в отдельной емкости и отделяют осадок фильтрованием. Фильтрат смешивается с исходным раствором или направляется в сгуститель (отстойник).

Сущность способа (фиг. 3) заключается в следующем. Растворы, содержащие компоненты (медь, серебро, цинк и другие), способные образовывать осадки, обрабатывают в кислой среде сульфид-ионом, или гидросульфид-ионом (например, по [1, 2 и 4]), или минеральной кислотой (например, по [3]) в реакторе(ах) (1). При этом высвобождается цианид в виде синильной кислоты:

или

Полученную смесь раствора и осадка направляют на сгущение в аппараты закрытого типа (2), обеспечивающие минимизацию выделения синильной кислоты с открытой поверхности растворов. Сгущение может проводиться в любом по конструкции аппарате, например в сгустителе, отстойнике или осветлителе. Сгущение может проводиться как с добавкой флокулянтов или коагулянтов, так и без них. Осветленные растворы (слив сгустителя), содержащие преимущественно свободную синильную кислоту, направляют на операцию подщелачивания (3), где происходит регенерация цианида:

Затем растворы, содержащие свободный цианид, направляют потребителю.

При сгущении образуется продукт, содержащий осадок и раствор синильной кислоты и имеющий кислую реакцию, который направляют на щелочную обработку (4), где поддерживается рН на уровне 8-12, предпочтительно 10,5-11,5. Для подщелачивания может быть использован любой щелочной агент, например NaOH, Са(ОН)2.

На щелочной обработке сгущенного продукта (4) происходит обратное растворение осадков сульфидов или цианидов металлов (1, 2) и регенерация цианида из синильной кислоты (3). Концентрация металлов при обратном растворении из осадков лимитируется концентрацией цианидов и не может значительно превышать их концентрацию в исходном растворе, поступающем на обработку. В связи с тем что объем раствора, содержащегося в сгущенном продукте, значительно меньше (соответственно, меньше количество цианида), чем исходного раствора, общее количество примесей, растворяющихся из осадка, по сравнению с их количеством в исходном растворе незначительно.

После щелочной обработки сгущенный продукт не содержит свободной синильной кислоты и может быть подвергнут фильтрации на аппаратах любого типа (5). Образующийся фильтрат смешивается с исходным раствором или направляется в сгуститель. Кек складируется или направляется потребителю.

Сгущение осадка, содержащего металлы, проведение щелочной обработки сгущенного продукта перед фильтрацией при рН 8-12, предпочтительно 10,5-11,5, отличает предложенное решение от прототипа и обуславливает соответствие заявляемого предложения критерию «новизна».

Совокупность существенных признаков предлагаемого способа регенерации свободного цианида из растворов с отделением образующегося осадка обладает рядом преимуществ: обеспечивается безопасная эвакуация образующихся осадков и позволяет существенно снизить требуемую площадь фильтрации и, соответственно, снизить капитальные затраты, возможность использования для фильтрации аппаратов любого типа.

Из уровня техники не выявлено технических решений, имеющих признаки, совпадающие с отличительными признаками предлагаемого изобретения, поэтому данное предложение соответствует критерию «изобретательский уровень».

Предлагаемый способ поясняется чертежами, где

- на фиг. 1 изображена схема установки по аналогу [1];

- на фиг. 2 изображена схема установки по аналогу [3];

- на фиг. 3 изображена схема установки по предлагаемому способу

Способ подтверждается следующим примером.

В соответствии с прототипом обрабатывали раствор. Его состав представлен в таблице 1.

Воды вначале обрабатывали Na2S и серной кислотой при рН - 4,0, затем проводили фильтрацию всего объема на фильтр-прессе. Фильтрат направлялся на щелочную обработку NaOH при рН - 11,0-11,2 и далее в основную технологию. Процесс проводился в непрерывном режиме. Концентрация свободных цианидов в растворе после обработки возросла до 1,66 г/л (в 7,2 раза). Их состав представлен в таблице 1.

Расходные коэффициенты реагентов и параметры фильтрации представлены в таблице 2, там же представлен поток вод и требуемая площадь фильтровального оборудования на производительность по исходному раствору 100 м3/час.

При проведении обработки вод в соответствии с прототипом концентрация свободного цианида увеличивается в 7,2 раза. При производительности установки по исходному раствору 100 м3/час требуемая площадь фильтрации составляет 274,3 м2.

Обработку того же раствора по предлагаемому способу (фиг. 3) проводили следующим образом. Вначале воды обрабатывали Na2S и серной кислотой при рН - 4,0, затем их направляли в сгуститель. Осветленный раствор подавался на щелочную обработку NaOH при рН - 11,0-11,2 и далее в основную технологию. Их состав представлен в таблице 1. Концентрация свободных цианидов в растворе после обработки по сравнению с прототипом не изменилась и составила 1,66 г/л.

Сгущенный продукт, содержащий 4,0-5,0% твердого (содержание твердого в сгущенном продукте зависит от условий проведения этой операции, наличия добавки флокулянта или коагулянта и конструкции сгустителя и может варьироваться в широких пределах), направляли на щелочную обработку NaOH при рН - 11,0-11,2. Затем проводили фильтрацию на фильтр-прессе. Фильтрат поступал в голову процесса и смешивался с исходным раствором.

Расходные коэффициенты реагентов и параметры фильтрации представлены в таблице 2, там же представлен поток вод и требуемая площадь фильтровального оборудования на производительность по исходному раствору 100 м3/час.

При проведении обработки вод в соответствии с предлагаемым способом концентрация свободного цианида на выходе установки, по сравнению с прототипом, не изменяется. При производительности установки по исходному раствору 100 м3/час требуемая площадь фильтрации составляет 7,7 м2 - сокращение в 35,6 раза.

Предлагаемый способ регенерации свободного цианида из растворов с отделением образующегося осадка позволяет значительно снизить требуемую площадь фильтрации, а соответственно, и габариты оборудования, при сохранении высоких показателей по регенерации цианида. За счет проведения всех операций с образующимися осадками в щелочной среде обеспечивается их безопасное удаление.

Источники информации

1. Jose Refugio Parga Torres. Method and system for removing copper cyanide and recovering copper sulphate from an exhausted sterile solution of gold and silver. Пат. MX 2011011617 А, Мексика, C01C 3/08, C22C 3/00, Заявл. 01.11.2011, Опубл. 10.05.2013.

2. George M. Potter, Tucson, Ariz.; MNR Reprossesing Inc. Process of recovering copper and of optionally recovering silver and gold by a leaching of oxide- and sulfide-containing materials with water-soluble cyanides. Пат. US 4587110, Заявл. 8.08.1984, Опубл. 6.05.1986.

3. Петров С.В., Петров В.Ф.; ОАО "Иргиредмет". Способ регенерации свободного цианида из растворов. Пат. RU 2285734, Россия, С22В 11/08, С01С 3/02, Заявл. 01.04.2005, Опубл. 20.10.2006.

4. Петров В.Ф., Файберг А.А., Петров С.В., Войлошников Г.И.; ОАО "Иргиредмет". Способ кондиционирования цианидсодержащих оборотных растворов переработки золотомедистых руд с извлечением золота и меди и регенерацией цианида. Пат. RU 2443791, Россия, С22В 11/08, С22В 15/00, Заявл. 13.07.2010, Опубл. 27.02.2012.

Способ регенерации свободного цианида из технологических растворов, содержащих цианиды и тяжелые металлы, с отделением образующегося осадка, включающий реагентную обработку растворов в кислой среде сульфид-ионом, или гидросульфид-ионом, или минеральной кислотой, фильтрацию образовавшихся металлсодержащих осадков, щелочную обработку осветленного раствора - фильтрата с получением раствора, содержащего свободный цианид, отличающийся тем, что образующиеся при реагентной обработке в кислой среде металлсодержащие осадки сгущают, сгущенный продукт подвергают щелочной обработке при рН 8-12 и фильтруют, а образующийся щелочной фильтрат смешивают с исходным раствором или направляют на сгущение.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к извлечению благородных металлов из цианистых растворов и/или пульп по угольно-сорбционной технологии. При автоклавной десорбции получают горячие растворы элюатов, при этом дополнительно концентрируют металл на угле.

Изобретение относится к гидрометаллургии благородных металлов и может быть использовано для извлечения благородных металлов из пирит-пирротинсодержащих золотосульфидных концентратов.

Изобретение относится к гидрометаллургии и может быть использовано при выщелачивании металлов из руд, концентратов и хвостов обогащения. Способ может быть использован в процессах переработки сырья благородных металлов, в частности, при цианистом выщелачивании золота и серебра из руд и концентратов.

Изобретение относится к биогидрометаллургическому вскрытию золота и серебра в отработанных штабелях кучного выщелачивания и может использоваться в горно-обогатительной, горно-химической, металлургической отраслях.

Изобретение относится к металлургии благородных металлов и может быть использовано для извлечения благородных металлов из углисто-сульфидных золотосодержащих концентратов, обладающих двойной технологической упорностью: тонкой вкрапленностью золота в сульфидах и сорбционной активностью из-за наличия органического углерода.

Изобретение относится к отчистке растворов цианирования, полученных при гидрометаллургической переработке концентратов, содержащих благородные и цветные металлы, от цианистых комплексов цветных металлов.

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.

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.

Изобретение может быть использовано в горнодобывающей отрасли, золотодобывающей промышленности и на предприятиях цветной металлургии для регенерации свободного цианида из вод и пульп, содержащих тиоцианаты, а также для их очистки от этих соединений.
Изобретение относится к области водоочистки и может быть использовано для очистки природных вод на фильтрах с зернистой загрузкой для хозяйственно-питьевого, промышленного и сельскохозяйственного водоснабжения, а также для очистки сточных вод.
Изобретение относится к способам и системам для обработки пластовой воды, связанной с бурением, перекачкой и добычей газа и нефти, или других промышленных водных текучих сред.
Изобретение относится к очистке производственно-дождевых сточных вод. Установка очистки сточных вод содержит накопительную емкость 1 с вводом сточных вод и средством аэрации потока сточных вод, соединенную с блоком 2 разделения стоков, и перекачивающие насосы 3, 4, 5.
Изобретение относится к конструкции аппарата получения бидистиллированной воды двойной перегонки в присутствии реагентов, используемой в медицинской, фармацевтической, биотехнической, электронной, химической и других отраслях промышленности.

Изобретение может быть использовано в лакокрасочной промышленности. Способ получения красных железоокисных пигментов включает получение раствора нитрата железа (II) и первого содержащего оксид азота потока путем реакции железа с азотной кислотой.

Заявленная группа изобретений относится к области очистки производственных и бытовых загрязненных вод и предназначена для предотвращения образования запахов дурно пахнущих веществ (ДПВ) в системах транспортировки и очистки сточных вод, в том числе до очистных сооружений.

Изобретение относится к биохимической денитрификации гиперсоленых сточных вод. Биохимический способ денитрификации гиперсоленой композиции сточных вод, концентрация нитрата в которой составляет по меньшей мере 0,1% мас./об., а концентрация хлорида составляет по меньшей мере 5% (мас./об.), включает использование сообщества галофильных и/или солеустойчивых бактерий, где указанное сообщество выбрано из смеси ила, состоящей на от 85 до 95 мас.% из активированного ила, получаемого на этапе денитрификации при плановой обработке муниципальных сточных вод, и на приблизительно от 5 до 15 мас.% из солесодержащего ила, получаемого из кристаллизационного пруда «солнечной» солеварни.

Изобретение относится к интегрированной установке для переработки отходов медицинской лаборатории. Установка содержит, по меньшей мере, контейнер для сбора отходов и загрузочный насос, который переносит отдельные порции отходов в резервуар, таким образом, что установка работает благодаря гравитации прерывистыми циклами.

Изобретение относится к опреснительным установкам. Подаваемая жидкость подается в камеру увлажнения второй ступени, в результате чего образуется ванна увлажнения второй ступени.
Изобретение относится к способу обезвоживания илов и/или осадков, очистки воды. Способ включает контакт ила и/или осадка с поверхностно-обработанным карбонатом кальция, в котором 1% доступной площади поверхности карбоната кальция покрыто покрытием, содержащим один катионный полимер, и филлосиликатом для получения и удаления композитного материала.

Изобретение может быть использовано в цветной металлургии, золотодобывающей промышленности, гальваническом производстве. Способ регенерации свободного цианида из технологических растворов, содержащих цианиды и тяжелые металлы, включает реагентную обработку растворов в кислой среде сульфид-ионом, или гидросульфид-ионом, или минеральной кислотой. Проводят фильтрацию образовавшихся металлсодержащих осадков, щелочную обработку осветленного раствора - фильтрата с получением раствора, содержащего свободный цианид. Образующиеся при реагентной обработке в кислой среде металлсодержащие осадки сгущают. Сгущенный продукт подвергают щелочной обработке при рН 8-12 и фильтруют. Образующийся щелочной фильтрат смешивают с исходным раствором или направляют на сгущение. Изобретение позволяет обеспечить безопасное удаление образующихся осадков, снизить площадь фильтрации при сохранении высоких показателей регенерации цианида. 3 ил., 2 табл., 1 пр.

Наверх