СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к области гидрометаллургии благородных металлов, в частности к сорбционной технологии извлечения золота из пульп цианирования богатых золото- и серебросодержащих руд и концентратов с использованием активных углей или анионообменных смол.

Известны способы извлечения золота из руд и концентратов с использованием активных углей и анионообменных смол. Принципиальная технологическая схема включает следующие основные операции: цианирование продукта, сорбционное выщелачивание, регенерацию сорбента, выделение металлов из товарных элюатов. Отработанные растворы десорбции и электролиза возвращаются на цианирование (сорбцию) и при этом разбавляют пульпу, поступающую на указанные операции.

Особенно сильное разбавление пульпы цианирования (сорбции) происходит при переработке богатых золото- и серебросодержащих продуктов (концентратов), когда поток сорбента на 1 тонну перерабатываемого продукта возрастает, и пропорционально ему увеличивается количество растворов, поступающих из отделения десорбции, электролиза.

Кроме того, следует учесть, что разбавление пульпы цианирования (сорбции) осуществляется дополнительно так называемыми "стоками" отделений цианирования сорбции, десорбции, электролиза, которые образуются при переливах продуктов из технологического оборудования, аварийном выпуске пульпы из аппаратов, промывке помещений и аппаратов и всегда содержат благородные металлы. Обычно при проектировании принимают, что количество дополнительной воды составляет 10-15% от воды используемой для технологических целей /1/, т.е. осуществляется разбавление продуктов на 10-15%.

Известен способ извлечения благородных металлов, включающий цианирование, сорбционное выщелачивание, десорбцию золота со смолы кислым раствором тиомочевины, осаждение благородных металлов из элюатов. При этом избыточные растворы отделения регенерации: раствор после сернокислотной и щелочной обработок смолы нейтрализуют и направляют в цикл сорбционного выщелачивания /2/.

Недостатками способа являются разбавление пульпы отработанными растворами, сокращение времени пребывания пульпы в аппаратах и, как следствие, потери благородных металлов с хвостовыми продуктами.

Наиболее близким к предлагаемому и принятым за прототип является способ сорбционного извлечения благородных металлов из пульп с использованием активных углей, включающий цианирование, сорбцию, отмывку насыщенного угля от щепы, автоклавную десорбцию металлов с насыщенного угля, электролитическое выделение металлов из элюатов. Бедные элюаты, полученные к ходе десорбции, совместно с растворами после электролиза направляются на сорбцию, где в качестве сорбента используется уголь, насыщенный в пульповом процессе, и далее - на сорбцию из пульп. Таким образом, все растворы, полученные в ходе десорбции благородных металлов с угля, направляются в питание процесса сорбции. Кроме того, сюда же направляются растворы от промывки угля от щепы перед десорбцией (до 5 объемов на 1 объем угля) /3/.

Недостатком способа является то, что пульпа, поступающая на цианирование (сорбцию), разбавляется отработанными растворами десорбции и электролиза, как следствие, сокращается массовая доля твердого в пульпе, время пребывания пульпы в аппаратах цианирования и сорбции (возрастает содержание благородных металлов в хвостах сорбции). Также возникает избыточное пенообразование при аэрации пульпы в аппаратах в случае переработки продуктов флотационного обогащения.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение извлечения благородных металлов за счет сокращения потерь металлов с хвостовыми продуктами.

Поставленная задача достигается за счет технического результата, который заключается в повышении массовой доли твердого в пульпе.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе извлечения благородных металлов, включающем цианирование исходного сырья, сорбцию, десорбцию, выделение благородных металлов из элюатов, регенерацию бедных элюатов и растворов после выделения благородных металлов, согласно изобретению стоки после цианирования, сорбции, регенерации и отработанные растворы после регенерации сгущают в отдельном сгустителе, сгущенный продукт направляют на цианирование или сорбцию, а слив сгустителя - на извлечение металлов в сорбционную колонну.

Благодаря тому, что предлагаемый способ исключает поступление на цианирование или сорбцию продуктов, разбавляющих питание указанных операций, увеличивается массовая доля твердого в пульпе и, соответственно, повышается время нахождения пульпы в аппаратах цианирования и сорбции, уменьшается пенообразование в случае переработки продуктов флотационного обогащения, снижаются потери благородных металлов с твердой и жидкой фазами хвостов.

Сопоставительный анализ заявляемого способа с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного введением операции сгущения отработанных растворов и стоков и тем самым позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "новизна".

Для доказательства соответствия заявляемого изобретения критерию "изобретательский уровень" проводилось сравнение с другими техническими решениями, известными из источников, включенных в уровень техники.

Заявляемый способ извлечения благородных металлов соответствует требованию "изобретательского уровня", так как обеспечивает повышение массовой доли твердого в питании и времени нахождения пульпы в аппаратах. В результате сокращаются потери металла с хвостовыми продуктами, снижается пенообразование и повышается извлечение благородных металлов, что не следует явным образом из известного уровня техники.

Примеры осуществления способа
Пример 1. (по способу-прототипу). Исходным продуктом для извлечения золота служил флотационный концентрат (ФК) с содержанием золота 100 г/т. Крупность концентрата 98% минус 0,074 мм. Плотность концентрата - 3,5 г/см³. ФК подвергали цианированию и сорбционному выщелачиванию с использованием активного угля. Насыщенный уголь подвергали десорбции автоклавным методом в следующих условиях: элюент - 4 г/л раствор NaOH, температура 165-175^oC, продолжительность - 1 ч, количество объемов на объем угля - 10. Золото из товарных элюатов извлекали электролизом в электролизере с пластинчатыми катодами. Бедные элюаты и растворы после электролиза направляли на обезметалливание и далее - на цианирование. Растворы от отмывки угля от щепы (5 объемов воды на объем угля) также подавали на цианирование. Ниже приведены основные показатели процесса сорбционного извлечения золота, рассчитанные на переработку 1 т концентрата.

Производительность по концентрату, т - 1
Содержание золота в исходном концентрате, г/т - 100
Отношение Ж:Т в питании цианирования и сорбции (сгущенном продукте, подаваемом на цианирование) - 1:1
Поток угля, кг/т концентрата (л/т) - 15 (30)
Количество растворов, возвращаемых на цианирование (бедные элюаты и растворы после электролиза +15%), м³ - 0,35
Стоки отделения цианирования, м³ - 0,15
Растворы от отмывки угля от щепы, м³ - 0,15
Итого поступает дополнительно воды на цианирование, м³ - 0,65
Итого отношение Ж:Т при цианировании и сорбции - 1,65:1
Поток пульпы при цианировании и сорбции, м³/ч - 1,94
Относительное время пребывания пульпы на цианировании и сорбции, % - 100
Содержание золота в хвостах, г/т:
общее - 5,67
в твердом - 5,5
в жидком - 0,17
Извлечение золота, % - 94,33
Примечание. При цианировании наблюдалось интенсивное пенообразование, приводящее к переполнению аппаратов, переливам пульпы и т.п. Концентрация золота в жидкой фазе хвостов сорбции - 0,1 г/м³.

Пример 2. (по предлагаемому способу). Предлагаемый способ испытывали для переработки концентратов, аналогичных описанным в примере 1. Стоки после цианирования, сорбции, регенерации (сборы переливов пульпы и растворов, мытья полов и оборудования и аварийные переливы пульпы из аппаратов), а также отработанные растворы после регенерации направляли на сгущение. Извлечение золота из слива сгустителя (0,65 м³) осуществляли в сорбционной колонне с активным углем. Раствор после колонны направляли в хвосты. Концентрация золота в растворе после сорбции - менее 0,1 г/м³ (в среднем - 0,075 г/м³). Сгущенный продукт при массовой доле твердого 50% направляли на цианирование.

Показатели процесса:
Производительность по концентрату, т - 1
Содержание золота в исходном концентрате, г/т - 100
Отношение Ж:Т в питании цианирования и сорбции (сгущенном продукте, подаваемом на цианирование) - 1:1
Поток пульпы при цианировании (сорбции), м³/ч - 1,29
Относительное время пребывания пульпы на цианировании (сорбции), % - 150
Содержание золота в хвостах, г/т:
общее - 3,35
В том числе:
в твердом - 3,20
в жидком - 0,10
с обеззолоченным сливом сгустителя (0,65 х 0,075) - 0,05
Извлечение золота, % - 96,65
Примечание. Пенообразование в аппаратах цианирования (сорбции) отсутствовало. Концентрация золота в жидкой фазе хвостов сорбции - 0,1 г/м³.

Таким образом, данные примеров показывают, что использование заявляемого способа сорбционного извлечения металлов позволяет исключить разбавление пульпы цианирования или сорбции, уменьшить пенообразование и тем самым сократить потери благородных металлов с хвостами сорбции на 2,32%.

Для доказательства критерия "промышленная применимость" следует указать, что заявляемый способ предполагается использовать на Самартинской ЗИФ (АО "Бурятзолото").

Источники информации
1. Разумов К.А. Проектирование обогатительных фабрик. М.: Недра, с. 203.

2. Пунишко А.А. Современное состояние и перспективы применения сорбционных процессов в гидрометаллургии золота // ЦНИИЦветметинформация. Сер. Производство тяжелых и цветных металлов. М., 1974, с. 43.

3. Чернов В.К., Елшин В.В., Суринова С.И., и др. Сорбционное извлечение благородных металлов из цианистых пульп активными углями. Гидрометаллургия золота. - М.: Наука, 1980, с. 88-92.