СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩИХ СКОРОДИТОВЫХ РУД

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к проблеме вывода мышьяка и вскрытия золота при переработке упорных окисленных золотомышьяковистых руд.

Существуют способы извлечения золота из сульфидных золотомышьяковистых руд, и эта техническая проблема в значительной мере решена. Однако технология извлечения золота из окисленных (скородитовых) золотомышьяковистых руд, ранее считавшаяся не перспективной с экономической и экологической точек зрения, мало изучена. Повышение цен на золото и выявление новых месторождений окисленных (скородитовых) золотомышьяковистых руд вызвали необходимость разработки технологии их переработки, данная проблема является одной из наиболее важных в золотодобывающей промышленности.

Известен способ переработки упорного золотосодержащего сульфидного сырья, заключающийся в том, что из упорного золотосодержащего сульфидного сырья предварительно удаляют серу и мышьяк двухстадийным окислительным обжигом, при котором в начале процесса в условиях ограниченного доступа кислорода удаляют мышьяк в виде AS₂O₃, а затем при избытке кислорода - серу. Полученный продукт смешивают с флюсами, содержащими СаО и SiO₂ в количествах, обеспечивающих отношение СаО к SiO₂ в исходной шихте больше 1. Подготовленную таким образом шихту плавят при температуре 1250-1400°C до полного расплавления с получением шлака, затем полученный шлак охлаждают и из него извлекают золото известными способами обогащения на уровне 93% (патент РФ №2025521, МПК C22B 11/00, опубл. 30.12.1994 г.).

Недостатками способа являются низкое извлечение золота; удаление мышьяка в виде его оксидов, требующих дальнейшей переработки; сложность технологического оборудования; значительное количество последовательных операций.

Известен способ переработки мышьяксодержащего сырья (Исабаев С.М., Пашинкин А.С., Мильке Э.Г., Жамбеков М.И. Физико-химические основы сульфидирования мышьяксодержащих соединений. Алма-Ата: Наука, 1986), который предусматривает окислительно-сульфидирующий обжиг мышьяксодержащих руд и концентратов в присутствии пирита, серы, сернистого ангидрида и халькопирита с извлечением мышьяка в виде сульфидов. Процесс осуществляется в печах шахтного типа. Преимуществом процесса является возможность удаления мышьяка из руд и концентратов с переводом его в компактную нетоксичную форму.

К недостаткам способа относятся: использование дорогостоящей элементарной серы, применение в качестве сульфидизатора чистого пирита. Необходимость дополнительного процесса доокисления остаточной серы с последующей обработкой огарка в автоклаве для извлечения золота.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ извлечения золота из окисленных золотомышьяковистых руд. В данном способе окисленную золотомышьяковистую руду смешивают с золотосодержащим пиритным концентратом и прибавляют от 0,4 до 1,0% от исходной массы шихты измельченного углеродсодержащего материала. Обжигают шихту в трубчатых печах при температуре 650-700°C, время обжига 20-40 минут, при пониженном расходе кислорода. Извлечение золота составляет 97-99%.

К недостаткам данного способа относятся: необходимость использования золотосодержащего пиритного концентрата и добавления углеродсодержащих материалов; контроль расхода кислорода; применение сложного технологического оборудования, что ведет к увеличению эксплуатационных расходов (патент РФ №2485189).

Техническая задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, состоит в повышении извлечения благородного металла вследствие вскрытия тонкодисперсного золота в процессе обжига руды в атмосфере водяного пара, а также в предотвращении загрязнения окружающей среды высокотоксичными оксидами мышьяка за счет их перевода в нетоксичные сульфидные соединения.

Поставленная техническая задача решается тем, что в способе переработки скородитовых золотомышьяковистых руд, включающем сульфидизирующий обжиг и последующее извлечение золота из огарка, по предложенному изобретению скородитсодержащую руду смешивают с пиритным концентратом в весовом отношении, равном 3:1, подвергают сульфидизирующему обжигу при температуре от 700 до 750°C в интервале от 25 до 30 мин в атмосфере перегретого водяного пара, при этом получают пригодный для последующего извлечения золота огарок с максимальным содержанием золота и менее 0,02% мышьяка.

Технический результат изобретения - удаление мышьяка в малотоксичной сульфидной форме, повышение степени деарсенизации, максимальное вскрытие мелкого и тонкодисперсного золота из золотосодержащих скородитовых руд.

Технический результат достигается обжигом золотосодержащей скородитовой руды в атмосфере перегретого водяного пара в печи кипящего слоя с сульфидизатором при температуре 700-750°C. В качестве сульфидизатора используется некондиционный пиритный концентрат с содержанием серы не менее 35%. Количество пиритного концентрата составляет 30-35% от массы золотосодержащей скородитовой руды. При обжиге шихты в атмосфере перегретого водяного пара происходит термическая диссоциация скородита (FeAsO₄) с выделением элементарного мышьяка и образованием оксидов железа, параллельно проходит процесс термической диссоциации пирита (FeS₂) на пирротин (FeS) и элементарную серу (S₂). Пирротин в атмосфере перегретого водяного пара окисляется до магнетита (Fe₂O₄) с образованием сероводорода (H₂S) в газовой фазе. Пары элементарного мышьяка (As) в данном диапазоне температур в атмосфере перегретого водяного пара вступают в реакцию с парами элементарной серы и сероводорода с образованием сульфидов мышьяка (As_xS_y). При обжиге исходных твердых материалов в атмосфере водяного пара происходит декрипитация минералов, а мелкое и тонковкрапленное золото становится доступным для дальнейшего процесса цианирования.

Сульфидизирующий обжиг золотосодержащих скородитовых руд в атмосфере перегретого водяного пара позволяет получить огарок с минимальным количеством мышьяка и отогнать мышьяк в малотоксичной сульфидной форме. Степень деарсенизации составляет 99,99%. Данный способ позволяет увеличить степень извлечения золота в цианистые растворы до 96-99%.

Способ подтверждается следующими примерами

1. Скородитовую золотосодержащую руду состава: As_общ - 5,22%, S_общ - 1,07% с содержанием Au - 16,9 г/т, смешивают с некондиционным пиритным концентратом (сульфидизатором) в соотношении, равном 3:1. Далее шихту измельчают до крупности 95% класса - 1.0 мм и подвергают сульфидизирующему обжигу в атмосфере перегретого водяного пара при температуре 700°C и времени обжига 25 минут в печи кипящего слоя. Степень деарсенизации составляет 99,98%, степень десульфуризации - 99,70%.

Далее полученный огарок подвергают цианированию, при этом извлечение золота в раствор составляет 96-97%.

2. Скородитовую золотосодержащую руду состава: As_общ - 5,22%, S_общ - 1,07% с содержанием Au - 16,9 г/т, смешивают с некондиционным пиритным концентратом (сульфидизатором) в отношении, равном 3:1. Далее шихту измельчают до крупности 95% класса - 1.0 мм и подвергают сульфидизирующему обжигу в атмосфере перегретого водяного пара при температуре 750°C и времени обжига 30 минут в печи кипящего слоя. Степень деарсенизации 99,99%, степень десульфуризации - 99,8%.

Далее полученный огарок подвергают цианированию, при этом извлечение золота в раствор не менее 97-99%.

Таким образом, преимуществами заявленного способа переработки скородитовой золотосодержащей руды сульфидизирующим обжигом в атмосфере перегретого водяного пара являются:

- разрушение структуры скородита, вскрытие тонкого и мелкодисперсного золота;

- вывод мышьяка в малотоксичной форме (сульфиды мышьяка относятся к 4-му классу опасности, не требуют особых условий хранения, характеризуются малой растворимостью в воде, при складировании занимают небольшие объемы);

- простота технологии, минимальный пылеунос;

- высокие показатели извлечения золота из продуктов обжига на уровне 96-99%.

Изобретение:

1. Способ переработки золотосодержащей скородитовой руды, включающий сульфидизирующий обжиг руды с последующим извлечением золота из огарка, отличающийся тем, что обжиг осуществляется в атмосфере перегретого водяного пара в печи кипящего слоя при температуре 700-750°C в течение 25-30 минут, с получением огарка с минимальным содержанием мышьяка.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве сульфидизатора применяется некондиционный пиритный концентрат с содержанием серы не ниже 35%.