Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ ЗОЛОТА ИЗ ХЛОРСОДЕРЖАЩИХ РАСТВОРОВ

Изобретение относится к гидрометаллургии благородных и редких металлов, в частности к процессам извлечения золота из растворов гидрохлорирования золотосодержащих руд и концентратов.

Известно, что выделяемые из нефтяных дистиллятов сульфиды являются доступными и эффективными природными экстрагентами для золота [Чертков Я.Б., Спиркин В.Г. Сернистые и кислородные соединения нефтяных дистиллятов. - М.: Химия, 1971, с. 308]. Растворы диалкилсульфидов в органических растворителях эффективно экстрагируют из солянокислых растворов золота(III). При экстракции 0,4 М раствором ди-н-октилсульфида в бензоле коэффициент распределения индикаторных количеств золота близок к 100, при повышении концентрации кислоты в водной фазе от 0,1 М до 6 М он изменяется незначительно. Реэкстракцию золота при извлечении его серосодержащими соединениями типа диалкилсульфидов рекомендовано осуществлять 6 М соляной кислотой.

Недостатком данного способа является невысокая степень концентрирования золота (коэффициенты распределения Аu на экстракции и реэкстракции отличаются незначительно, поэтому степень концентрирования золота не превышает нескольких единиц).

Известен способ извлечения благородных металлов [Заявка 2003117570/02 Российская Федерация, МПК7 C22B 11/00, 3/26. Способ извлечения благородных металлов из растворов их солей / Савеня Н.В., Заболоцкий А.И., Гребнев Г.С.; заявитель ООО "Уральская геотехнологическая компания" (RU) - заявл. 11.06.2003; опубл. 10.05.2005, бюл. №13], по которому извлечение золота из продуктивных растворов, содержащих активный хлор, осуществляют путем первоначального удаления из раствора активного хлора до минимальных значений, при которых золото удерживается в растворе, и возвратом его на стадию выщелачивания, после чего экстрагируют золото продуктами переработки высокосернистых нефтей и их отходов (нефтяные сульфиды) в присутствии органических разбавителей, осуществляют реэкстракцию золота сульфитсодержащими реагентами (водорастворимыми сульфитами), а на заключительной стадии очищают рафинат от растворенного и эмульгированного экстрагента, выделяют и возвращают его на реэкстракцию, причем очищенный от органической фазы рафинат используют для доизвлечения золота. Способ выбран за прототип.

Недостатком данного способа является невысокая степень концентрирования золота, использование индивидуальных экстрагентов, разбавителей, многостадийность.

Этот способ был применен на предприятии МГПЛГИ «Ангео» (г. Магадан) для переработки растворов гидрохлорирования гравиоконцентратов месторождений Школьное, Нявленга и Агат золотокварцевого и золотосеребряного типа [Татарчук В.В. Химия координационной экстракции палладия, родия и золота органическими сульфидами из нитратно-нитритных и хлоридных сред; дис. д-р хим. наук: 02.00.01: защищена 15.12.2004. - Новосибирск, 2004. - С. 236-242].

Предварительно раствор гидрохлорирования золотосодержащих концентратов отделяли от твердой фазы фильтрованием на нутч-фильтре, барботажем удалялся избыточный хлор. В осветленных продуктивных растворах содержание золота составляло 300, 920 и 2470 мг/л.

Процесс экстракционной переработки продуктивных растворов проводился в режиме противотока фаз и состоял из операций экстракции золота 0,15 М раствором нефтяных сульфидов в триэтилбензоле (2 ступени), кислотной и водной промывки экстракта (по 1 ступени), реэкстракции золота раствором, содержащим 65 г/л сульфита натрия (2 ступени), водной и кислотной промывки регенерированного экстрагента (по 1 ступени). Степень извлечения золота из продуктивного раствора составила 99,8-99,9%. При этом степень концентрирования золота в реэкстракте была равна 3,26-5,37 (среднее значение - 4,3).

Низкая степень концентрирования золота делала нецелесообразным применение данного способа для извлечения и концентрирования золота из продуктивных растворов, полученных от гидрохлорирования золотосодержащих руд, и ограничивала использование данного способа только на операциях аффинажа золота.

Кроме того, данный способ удорожало применение специальных разбавителей сульфидов нефти: триэтилбензола или парафиноваго разбавителя, модифицированного изооктанолом, предупреждающих образование третьей фазы в процессе экстракции золота.

Задачей изобретения является удешевление процесса извлечения золота за счет увеличения степени концентрирования золота, замены дорогостоящих экстрагентов более дешевым и совмещения технологических операций.

Технический результат изобретения достигается тем, что в способе концентрирования золота из хлорсодержащих растворов, включающего экстракцию золота в анионной форме нефтяными сульфидами, реэкстракцию золота в раствор водорастворимых сульфитов и разделение фаз, экстракцию золота ведут стабильной эмульсией водного раствора водорастворимого сульфита в сернистой нефти.

Стабильную эмульсию получают смешиванием сернистой нефти с водным раствором водорастворимого сульфита с последующей ее выдержкой до прекращения разделения фаз.

Стабильную золотосодержащую эмульсию после завершения экстракции промывают водой и разделяют фильтрацией через слой металлосферических порошков.

Пример осуществления способа.

Готовили стабильную эмульсию интенсивным перемешиванием сернистой нефти (содержание общей серы в нефти 1,57 масс.%, в том числе нефтяных сульфидов 26,2 масс.%) с водным реэкстрагирующим раствором при соотношении фаз O:B=10:1. Водный реэкстрагирующий раствор содержал сульфит натрия в концентрации 0,50 моль/л.

Для приготовления реэкстрагирующего раствора можно использовать любую водорастворимую соль сернистой кислоты, являющейся восстановителем золота(III).

Полученную эмульсию выдерживали до прекращения расслаивания эмульсии в течение 3 суток. Остаточное содержание водной фазы в стабильной эмульсии составило 5,7 об.%, сульфита натрия в пересчете на стабильную эмульсию - 0,029 моль/л.

Стабильную эмульсию в объеме 1,20 м³ привели в контакт с осветленным и очищенным от избыточного хлора (фильтрацией через каменноугольный фильтр) продуктивным раствором, содержащим ионы AuCl₄ ^-, с концентрацией по Аu 0,45 мг/л.

Противоточный контакт осуществляли в распылительной экстракционной колонне, заполненной стабильной эмульсией. В экстракционную колонну через сопла, расположенные в верхней части колонны, подавали продуктивный раствор, что обеспечивало плотный нисходящий поток капель водной фазы приблизительно одинаковой величины. В нижней отстойной зоне колонны капли продуктивного раствора опускались на границу раздела фаз и коалесцировали. Выделившийся водно-хвостовой раствор выводили из нижней части колонны.

В процессе контакта продуктивного раствора и стабильной эмульсии золото экстрагировалось сернистой нефтью по реакции (1):

реэкстрагировалось в капли водного реэкстрагирующего раствора и восстанавливалось по реакции (2):

оставаясь в стабильной эмульсии.

После полного окисления в стабильной эмульсии сульфита натрия (к этому моменту через колонну было пропущено 172 м³ продуктивного раствора) стабильную эмульсию промывали небольшим объемом воды, достаточным для вытеснения из колонны водно-хвостового раствора, и далее стабильную эмульсию выводили из экстракционной колонны и разделяли. Для разделения полученной стабильной эмульсии можно было использовать любой из применяемых в нефтяной промышленности способов разделения водонефтяных эмульсий, например можно проводить разделение эмульсии фильтрацией через коалесцирующие фильтры, изготовленные из материалов, поверхность которых хорошо смачивается водой. При этом материалы должны быть достаточно прочными, чтобы обеспечить длительную эксплуатацию коалесцирующего фильтра.

В данном конкретном случае стабильную эмульсию разделили фильтрацией через слой металлосферического порошка. Применение данного способа позволило решить сразу две задачи. Во-первых, отделить от стабильной эмульсии твердые взвеси, сконцентрировавшиеся в процессе экстракции на границе раздела фаз в экстракционной колонне. Во-вторых, разделить стабильную золотосодержащую эмульсию на две фазы: нефть (~1,15 м³) и реэкстракт золота (63 л). Причем разделение стабильной эмульсии на две фазы протекало в процессе последующего отстоя уже после ее очистки от твердых взвесей фильтрацией, сопровождавшейся укрупнением капель реэкстрагирующего раствора на поверхности металлосферического порошка.

В пробах водно-хвостового раствора концентрация золота не превышала 0,03 мг/л. В реэкстракте, полученном от коалесценции стабильной эмульсии, содержалось 69,3 г золота. При этом золото в реэкстракте сконцентрировалось в сравнении с его содержанием в продуктивном растворе в (69 г/(63 л × 0,00045 г/л)=2444 раза.

В прототипе среднее значение степени концентрирования золота было равно 4,3.

Таким образом, степень концентрирования золота в заявленном способе выше в сравнении с прототипом приблизительно в 500 раз.

Кроме того, в заявленном способе в сравнении с прототипом для проведения экстракции золота применена товарная сернистая нефть, тогда как в прототипе используются более дорогостоящие продукты: нефтяные сульфиды - продукты переработки высокосернистых нефтей и индивидуальные разбавители, в частности триэтилбензол, препятствующий образованию третьей фазы в процессе экстракции. В заявленном способе опасность образования третьей фазы отсутствует, так как в стабильной эмульсии одновременно протекают процессы экстракции и реэкстракции и концентрация золота в сернистой нефти на несколько порядков ниже, чем его концентрация в экстрагенте по способу, взятому за прототип.

Таким образом, заявленный способ обеспечивает удешевление процесса извлечения золота благодаря увеличению степени концентрирования золота, замене дорогостоящих экстрагентов более дешевой сернистой нефтью и совмещения процессов экстракции и реэкстракции золота.