Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗОЛОТА ИЗ МЕЛКОДИСПЕРСНОЙ ПОРОДЫ

Изобретение относится к технологиям получения золота из бедных пород или песка, содержащего распыленное золото, и может быть использовано в золотодобывающей промышленности.

Известен способ получения золота из мелкодисперсных частиц породы, включающий ее обработку цианистым натрием с его концентрацией 0,03-0,2% в водной среде с образованием дисперсии из частиц породы с растворенным в ней соединением золота в виде дицианоаурата натрия (ДЦАН) Na[Au(CN)₂], выведение частиц породы из дисперсии с получением осветленного раствора соединения золота, контактирование его с твердым источником цинка в виде его стружки или диспергированной пыли с получением в результате реакций ионного обмена и замещения при контактировании в качестве их продуктов водного раствора соединения цинка тетрацианоцинката натрия (ТЦЦН) в виде Na₂[Zn(CN)₄] и выделившегося в твердую фазу металлического золота (Б.В. Некрасов. Основы общей химии. Изд. Химия, Москва, 1970, т.3, стр.45. Краткая химическая энциклопедия. Изд. «Советская энциклопедия», М., 1963, т.2, с.115, 116). Твердую фазу отделяют от жидкой фазы и перерабатывают с получением золота.

Недостатками этого способа являются сложность его осуществления и большая длительность процесса.

Новыми результатами от использования предлагаемого изобретения являются упрощение процесса, его ускорение, обеспечение возможности обрабатывать содержащую соединение золота воду с любой заданной скоростью в непрерывном режиме.

Указанные результаты достигаются тем, что в способе получения золота из мелкодисперсной породы, включающем ее обработку раствором цианистого натрия с образованием дисперсии частиц породы с растворенным в ней соединением золота в виде Na[Au(CN)₂], выведение частиц из дисперсии с получением осветленного раствора соединения золота, контактирование его с твердым источником цинка с получением в результате реакций ионного обмена и замещения их продуктов в виде водного раствора соединения цинка Na₂[Zn(CN)₄] и выделившегося в твердую фазу золота, отделение твердой фазы, ее переработку с получением металлического золота, согласно изобретению, в качестве источника цинка используют частицы гидроксида цинка в составе диспергированного в воде композиционного сорбента, состоящего из целлюлозных волокон с иммобилизованными ими частицами гидроксида цинка при их химическом осаждении, а золото выделяют в твердую фазу в виде его гидроксида.

Выделившийся в твердую фазу гидроксид золота находится в составе композиционного материала, состоящего из целлюлозных волокон с иммобилизованными ими при ионном обмене и замещении частицами гидроксида золота, при этом в качестве целлюлозных волокон используют фибриллированные целлюлозные волокна, содержащие, в масс.%, не менее 94% волокон с длиной не более 1,23 мм и 54% волокон с длиной не более 0,63 мм. Отделение твердой фазы проводят напорной флотацией с получением ее в виде флотошлама.

Способ осуществляют следующим образом.

Тонкоизмельченную золотосодержащую породу или песок, содержащий распыленное золото, обрабатывают раствором NaCN с его концентрацией 0,03-0,2% и получают дисперсию частиц породы или песка с растворенным в жидкой фазе золотом в виде ДЦАН. Частицы твердой фазы выводят из дисперсии и получают осветленный раствор соли золота.

Готовят растворы ZnCl₂ или ZnSO₄, NaOH, а также дисперсию фибриллированных целлюлозных волокон (ФЦВ), содержащих, в мас.%, не менее 94% волокон с длиной не более 1,23 мм и не менее 54% волокон с длиной не более 0,63 мм, с концентрацией волокон 1-3%.

С использованием этих материалов на установке, содержащей смеситель, реактор, сатуратор и флотатор, готовят композиционный сорбент, состоящий из ЦВ с иммобилизованными ими частицами гидроксида цинка Zn(OH)₂ (ГЦ) при их химическом осаждении. Этот процесс проводится в непрерывном режиме следующим образом. В смеситель подают в заданных количествах воду, дисперсию ФЦВ и соль цинка. Полученный состав направляют в реактор, в который подают также в заданном количестве NaOH. Образующиеся в результате реакции химического осаждения частицы ГЦ прочно иммобилизуются (сорбируются) на целлюлозных волокнах с образованием композиционного сорбента (КС).

По этой технологии можно получать сорбент с содержанием от 40 до 600 мас.ч. ГЦ на 100 мас.ч. ФЦВ (предпочтительный диапазон соотношения 40-150:100) при содержании сорбента в дисперсии 200-500 мг/дм³.

Далее суспензию сорбента направляют в сатуратор, насыщают ее воздухом при давлении, например, 2-3 атм. Целлюлозные волокна обладают исключительно высокой способностью быстро образовывать флоккулы и хлопья, которые хорошо удерживают мелкие пузырьки воздуха, выделяющиеся из воды при сбросе давления в камере флотатора до нормального, и поэтому легко и быстро флотируются к поверхности воды в камере флотатора и образуют устойчивый слой флотошлама. По мере накопления флотошлам выводят из аппарата, например, переливом или с использованием черпака, и направляют в бак хранения или же сразу в процесс получения золота. Возможен также вариант, в котором дисперсию сорбента в процессе извлечения золота подают непосредственно из реактора.

Процесс извлечения золота из соответствующего раствора выполняют с использованием установки, состоящей из реактора-смесителя, сатуратора и флотатора. В реактор-смеситель подают осветленную воду, содержащую ДЦАН и заданное количество дисперсии сорбента с расходом, например, 40-150 мг/дм воды. В результате реакции ДЦАН преобразуется в ТЦЦН, а частицы Zn(OH)₂ в составе композиционного сорбента преобразуются в частицы AuOH, которые сорбируются на волокнах с образованием композиционного материала.

Далее дисперсию подают в сатуратор, затем во флотатор, в котором ее разделяют на осветленный поток воды с растворенным в ней ТЦЦН и флотошлам, содержащий композиционный материал.

В некоторых случаях в установившемся режиме процесса извлечения золота флотошлам целесообразно возвращать в реактор-смеситель.

Выводимый из процесса флотошлам обезвоживают известными методами, высушивают и перерабатывают с получением металлического золота. Переработка может включать стадию промывки твердой фазы уксусной кислотой для удаления из нее непрореагировавшей части гидроксида цинка в виде растворимого ацетата цинка.

Выводимую из процесса жидкую фазу направляют на очистку или переработку.

Следующие примеры иллюстрируют возможности предлагаемого способа. Пример 1. Мелкодисперсные частицы золотосодержащей породы обрабатывают раствором цианистого натрия с образованием дисперсии частиц породы с растворенным в ней соединением золота в виде Na[Au(CN)₂]. Частицы выводят из дисперсии и получают осветленный раствор соединения золота с его концентрацией 5 мг/дм³. Раствор подают в реактор-смеситель, в который подают также дисперсию композиционного сорбента в количестве 40 мг/дм³ воды. Соотношение компонентов в сорбенте 50 мас.ч. ГЦ на 100 мас.ч. ФЦВ. Теоретическая емкость такого количества сорбента в расчете на золото равна 52,85 мг. Дисперсию направляют в сатуратор, насыщают воздухом при давлении 2атм и направляют во флотатор, в котором твердую фазу отделяют в виде флотошлама от водной фазы.

В тракте движения сорбента от реактора-смесителя до слоя флотошлама в результате реакции часть ГЦ в сорбенте, стехиометрически равная 5 мг золота, преобразуется в гидроксид золота AuOH (ГЗ), при этом расходуются лишь 9,46% емкости сорбента. Поэтому флотошлам при появлении возможности его отбора из флотатора возвращают в смеситель-реактор с расходом по сухому веществу 40 мг/дм³ обрабатываемой воды, а подачу свежего сорбента прекращают. В 10-ти циклах обращения флотошлама емкость сорбента вырабатывается на 94,7%. С этого момента в смеситель дополнительно к шламу начинают подавать свежий сорбент в количестве 3,99 мг/дм³ воды. Из процесса выводят 8,14 мг композиционного материала в расчете на 1 дм³ обработанной воды с выработанной емкостью сорбента на 94,7%. Состав выводимого из процесса композиционного материала, в расчете на сухие вещества, в мас.ч.: волокна - 100, AuOH - 203,4, Zn(OH)₂ - 2,63. Его обезвоживают, высушивают и перерабатывают с получением золота.

Пример 2. В отличие от примера 1, обрабатывают воду с содержанием золота 50 мг/дм³. Сорбент используют однократно. Из процесса выводят в виде шлама, из расчета на 1 дм³ обработанной воды, 82,68 мг композиционного материала. Состав его аналогичен составу по пр. 1. Коэффициент использования гидроксида цинка 94,6%.

Пример 3. В отличие от примера 1, обрабатывают воду с содержанием золота 250 мг/дм³. Используют сорбент с соотношением, в мас.ч., ГЦ:ФЦВ=200:100 при его расходе 100 мг/дм³ воды. Теоретическая емкость 100 мг сорбента (или 66,66 мг Zn(ОН)₂) равна 264 мг золота. Сорбент используют однократно и из процесса выводят из каждого 1 дм³ воды 308,7 мг композиционного материала, содержащего, мг, 33,34 ЦВ, 3,54 ГЦ и 271,8 ГЗ. При полном поглощении 250 мг золота емкость сорбента вырабатывается на 94,69%. Выведенный флотошлам обезвоживают, промывают уксусной кислотой для удаления непрореагировавшего ГЦ в виде ацетата цинка, обезвоживают, высушивают и перерабатывают с получением чистого золота.