Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЗОЛОТА ИЗ БУРЫХ И КАМЕННЫХ УГЛЕЙ

Изобретение относится к горному делу, а именно к способам гидрометаллургического извлечения золота из бурых и каменных углей.

Известен способ извлечения золота из золотосодержащих природных бурых и каменных углей, в котором дымовые газы и возгоны, получающиеся при сжигании углей в печи, смешиваются с водяным паром с последующим охлаждением образовавшейся парогазовой смеси в конденсаторах (патент №2398033, приоритет от 04 февраля 2009 г.).

Известно также устройство для извлечения золота из дымовых газов (патент на полезную модель №93803 от 20 июня 2009 г.). В данной модели для извлечения золота из дымовых газов применяется смеситель дымовых газов с водяным паром, получаемым в специальном парогенераторе. Смесь пара с дымовыми газами далее обрабатывают в конденсаторах для конденсации водяного пара и получения водного конденсата. Конденсаторы охлаждаются потоком холодной воды, омывающим стенки конденсаторов.

И способ, и устройство имеют существенный недостаток, заключающийся в том, что промышленные энергетические установки по сжиганию углей имеют гигантскую производительность по объему дыма, выбрасываемого в трубу. Такие объемы не могут быть обработаны способом смешивания с водяным паром и охлаждения в конденсаторах, поскольку для этого необходимы дополнительные полезные площади производственных помещений, во много раз превышающие занимаемые площади и полезные объемы самой котельной. Эти факторы составляют причину значительного удорожания всего процесса извлечения металла из дымовых газов.

В процессе исследований, проводимых с пробами бурого и каменного угля по тематике золотоносности угольных отложений, было многократно отмечено падение содержания золота в пробах при хранении проб на складе или в лаборатории. Падение содержания золота, при хранении проб в течение от нескольких месяцев до двух-трех лет, для различных углей составляет от 30 до 95 процентов от исходного содержания золота в свежедобытом угле. Отмечено также падение содержания золота в углях при нагревании угля. Это явление, как предполагаем, обусловлено превращением металлического элементарного золота в летучие металлоорганические формы под воздействием радикалов, образующихся в углях при воздействии атмосферного воздуха и влаги после добычи угля из недр угольного пласта.

Задача изобретения - создание способа, позволяющего избирательно извлекать золото из бурых и каменных углей без нарушения минералогического и химического состава угля, без потери углем его энергетической ценности и вместе с этим полностью сохранить технологическую цепочку по сжиганию угля в топках промышленных печей, что соответствует задачам попутного извлечения.

Сущность изобретения состоит в том, что способ извлечения золота из бурых и каменных углей включает их дробление до 6-10 мм, загрузку на решетку в металлическую герметичную емкость с патрубком, без соприкосновения с находящейся в ней водой, подогрев емкости до 135-140°С и выдерживание до полного испарения воды, которая проходит через слой угля в виде нагретого пара и через патрубок конденсируется в сборной охлаждаемой емкости с суспензией сорбента, собирающего золото, перенесенное из угля.

Изобретение иллюстрируется фиг. 1, на которой изображена лабораторная установка для извлечения золота.

Лабораторная установка состоит из стального цилиндра 1 с резьбой в верхней части наружной стенки и глухим днищем, крышки 2 с внутренней резьбой, навинчивающейся на цилиндр, и уплотняющей резиновой прокладкой 3 в крышке. В крышке имеется отверстие с приваренным патрубком 4, на который надевается силиконовая трубка 5. В середине внутреннего объема цилиндра укреплена сетка 6 с отверстиями 1 мм. Нижний конец силиконовой трубки опущен в колбу 7 с раствором сорбента. Колба помещена в таз 8 с проточной холодной водой, термостат 9.

Опыт проводился следующим образом.

В цилиндр под сетку заливали 200 мл воды, на сетку насыпали навеску угля крупностью 6-10 мм. Плотно закрывали крышку, поджимая прокладку. Затем цилиндр помещали в термостат. Конец силиконовой трубки выводили наружу через верхнее отверстие в стенке термостата и опускали через пробку в колбу с сорбентом. Далее включали нагрев термостата до 135°С и выдерживали в течение времени, пока вся вода полностью не испарится, пройдет паром через уголь и далее полностью не сконденсируется в колбе с сорбентом. Обычно уходит около 4 часов. Далее установка охлаждается, разбирается, оставшийся уголь и сорбент анализируются на содержание золота.

В таблице 1 приведены усредненные результаты проведенных опытов.

В качестве сорбента использовали смесь активированного угля и гидроокиси закиси железа. Полученные данные свидетельствуют о наличии явления переноса летучей формы золота потоком пара с угля на сорбент. Повышения процента извлечения необходимо добиваться за счет уменьшения потерь при переносе летучих форм золота и снижения температуры раствора с сорбентом.

Техническим результатом использования предложенного способа является возможность извлечения золота непосредственно из угля и дальнейшего использования угля в качестве энергетического сырья без нарушения его структуры, минералогического и химического состава, поскольку температура его подогрева для обработки паром недостаточна для начала реакций пиролиза и возгона смол. Поскольку в угле практически не остается золота, допустимо предположить, что при температуре паровой обработки в процессе этой обработки происходят реакции завершения превращения всего золота в летучие формы. Поэтому появляется возможность извлечения всего золота из углей полностью предлагаемым способом, соответственно совершенствуя конструкцию установки.