Результат интеллектуальной деятельности: Способ выщелачивания золота из хвостов гравитационного обогащения упорных золотосодержащих руд

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для переработки упорных золотосодержащих руд и техногенного сырья.

Известны способы переработки упорных золотосодержащих руд, которые включают гравитационное обогащение, флотационное обогащение хвостов гравитации, гидрометаллургическую переработку хвостов гравитации и флотоконцентрата. Для интенсификации основных процессов обогащения используют термохимическое и гидрохимическое вскрытие, электрохимическую обработку пульпы, облучение руд энергией ускоренных электронов, воздействие мощными электромагнитными импульсами, электроимпульсный способ разрушения минералов, воздействие микроволновой энергии, бактериальное окисление, воздействие динамического и механического удара, резонанса и кавитации, подача в зону разрушения материала высокотемпературного потока жидкости, перегретого пара или горячего воздуха [1].

Недостатками существующих способов обогащения золотосодержащих руд является сложность в реализации в промышленных условиях, требование определенных условий для их эффективного проведения, энергозатратность, применение дорогостоящего аппаратурного оформления.

Известен способ переработки углистых золотосодержащих руд, включающий обработку питания флотации модификатором, последующую обработку собирателем и вспенивателем с последующим цианированием флотоконцентрата. В качестве модификатора используют нафталинсульфонат натрия [2].

Недостаток приведенного способа - использование в технологической цепочке трудоемкого флотационного процесса с предварительной обработкой питания флотации реагентом-модификатором до момента подачи в основную операцию, использование цианидов.

Известен способ флотационного разделения углерода и сульфидов при обогащении углеродсодержащих сульфидных и смешанных руд, включающий сульфидную флотацию с собирателем, вспенивателем и регулятором среды с получением концентрата и хвостов и направлением концентрата на последующую металлургическую переработку, Перед сульфидной флотацией проводят первую селективную флотацию, осуществляемую с использованием полного водооборота с отвальных хвостов и готовых концентратов, в присутствии бутилового спирта, керосина и вспенивателя, с получением хвостов и углеродно-сульфидного концентрата, который подвергают второй селективной флотации в сильнощелочной среде с получением углеродного продукта и первого сульфидного концентрата, а хвосты первой селективной флотации направляют на флотацию с получением второго сульфидного концентрата и отвальных хвостов [3].

Недостаток приведенного способа - использование в технологической цепочке трудоемкого флотационного процесса с основными и перечистными операциями.

Известен способ выщелачивания золота из упорных руд, включающий первичную обработку золотосодержащей минеральной массы руды сернокислотно-пероксидным раствором, прошедшим насыщение окислителем, электрохимическую и фотохимическую обработку, вторичную обработку минеральной массы руды и выщелачивание золота раствором комплексообразующего реагента с последующим выделением из него золота. Первичную обработку золотосодержащей минеральной массы руды осуществляют электрофотоактивированным сернокислотно-пероксидным раствором, содержащим стабильные и метастабильные пероксидные соединения, полученные путем двухстадийной обработки сернокислотного раствора на первой стадии насыщением его двухатомарным кислородом и последующей электрохимической обработкой. На второй стадии - добавкой в полученный электроактивированный раствор перекиси водорода и его фотохимической обработкой, последующую вторичную обработку минеральной массы осуществляют раствором хлорида натрия для формирования при его смешивании с электрофотоактивированным сернокислотно-пероксидным раствором активных хлор-кислородных комплексов, обеспечивающих выщелачивание основной части золота, а после вторичной обработки проводят выщелачивание сложноизвлекаемых форм золота электрофотоактивированным раствором хлоридного реагента-комплексообразователя, который готовят электролизом, на завершающей стадии которого в прианодную зону дозированно вводят соляную кислоту [4].

Недостатком способа выщелачивания золота из упорных руд является трудоемкость и длительность процесса - 1,5 месяца, использование связующих материалов для агломерирования минеральной массы.

Наиболее близким по технической и технологической сущности является способ выщелачивания золота из хвостов гравитационного обогащения упорных золотосодержащих руд, включающий дробление руды, классификацию, гравитационное обогащение и выщелачивание [5].

Недостатком способа является недостаточная степень извлечения золота.

Технический результат заключается в увеличении степени извлечения золота и снижении экологической нагрузки на окружающую среду.

Технический результат достигается тем, что в способе выщелачивания золота из хвостов гравитационного обогащения упорных золотосодержащих руд, включающем дробление руды, классификацию, гравитационное обогащение и выщелачивание, дробленую руду крупностью менее 2 мм классифицируют на классы крупности -2+1 мм, -1+0,5 мм, -0,5+0,2 мм, -0,2+0 мм, материал каждого класса крупности подвергают гравитационному обогащению на концентрационном столе с отделением золота гравитационной крупности в концентрат, а хвосты гравитационного обогащения подвергают предварительной механохимической активации на лабораторной агитационной установке в среде электрофотоактивированного раствора на основе солей натрия, затем электрофотоактивированный раствор на основе солей натрия сливают и проводят агитационное выщелачивание полученной минеральной массы электрофотоактивированным гипохлорит-хлоридным раствором.

Возможность формирования требуемой последовательности выполняемых действий предложенными средствами позволяет решить поставленную задачу, определяет новизну, промышленную применимость и изобретательский уровень разработки.

На фиг. 1 - технологическая схема обогащения упорных золотосодержащих руд с предварительной механохимической активацией.

Способ выщелачивания золота из хвостов гравитационного обогащения упорных золотосодержащих руд на основе использования процесса механохимической активации включает обработку золотосодержащей минеральной массы в среде раствора на основе солей натрия с последующим выщелачиванием электрофотоактивированным гипохлорит-хлоридным раствором. Дробленая руда крупностью менее 2 мм классифицируется на классы крупности -2+1 мм, -1+0,5 мм, -0,5+0,2 мм, -0,2+0 мм с дальнейшим гравитационным обогащением материала каждого класса крупности на концентрационном столе с отделением золота гравитационной крупности в концентрат. Полученные хвосты гравитационного обогащения подвергают предварительной механохимической активации на лабораторной агитационной установке в среде электрофотоактивированного раствора на основе солей натрия для направленного изменения свойств поверхности минералов, содержащих благородные металлы в инкапсулированной и химически связанных формах и формирования в кристаллических решетках минералов дополнительных дефектов с трещинообразованием. После слива электрофотоактивированного раствора на основе солей натрия проводится агитационное выщелачивание минеральной массы электрофотоактивированным гипохлорит-хлоридным раствором.

Пример выполнения способа.

Исследования проводились на материале различных типов железомар-ганцевой руды и вмещающей породы месторождения Поперечное Южно-Хинганского рудного узла. Руда подвергалась дроблению до 2 мм на лабораторной дробилке Бойд МК III (Rocklabs) с использованием поверочного грохочения на виброгрохоте ЛВГ-92. После мокрой классификации дробленного материала на классы крупности -2+1 мм, -1+0,5 мм, -0,5+0,2 мм, -0,2+0 мм проводилось гравитационное обогащение материала каждого класса крупности на лабораторном концентрационном столе 30-А КЦ. Золото гравитационной крупности отделялось в концентрат.Для оценки весового содержания ценного компонента проводился сокращенный минералогический анализ шлиха на монофракции золота с использованием электронных весов LA230S, Per. №18052-03. После отбора визуально определяемого золота выполнялся химический анализ шлиховой фракции концентрата на содержание золота. Хвосты гравитационного обогащения подвергались предварительной механохимической активации на лабораторной агитационной установке ЛАУ-81 в среде электрофотоактивированного раствора на основе солей натрия для направленного изменения свойств поверхности минералов, содержащих благородные металлы в инкапсулированной и химически связанной формах, и формирования в кристаллических решетках минералов дополнительных дефектов с трещинообразованием. Для получения электрофотоактивированного раствора на основе солей натрия проводился электролиз и УФ-облучением исходного раствора. После слива электрофотоактивированного раствора на основе солей натрия пробы подвергались 4-х часовому агитационному выщелачиванию четырьмя циклами с использованием электрофотоактивированногогипохлорит-хлоридного раствора, полученного электролизом и УФ-облучением исходного гипохлорит-хлоридного раствора. Активные окислители, образующиеся в растворе, приводят к окислению и пассивации соединений, препятствующих выщелачиванию золота, в том числе органического углерода. Оценка содержания золота в продуктах выщелачивания проводилась химикоспектральным анализом III категории точности спектрофотометром АА-7000. Для сравнения проводилось работы с использованием стандартного цианирования, таблица.

Сравнительные показатели извлечения золота по всем пробам существенно превышают аналогичные по стандартному цианированию. Извлечение золота из углистых сланцев по сравнению с вариантом стандартного цианирования увеличивалось в 11,5 раз. Извлечение золота из руды гематит-магнетитового типа увеличивалось в 6,8 раз по сравнению с цианидным выщелачиванием.

Способ выщелачивания золота из хвостов гравитационного обогащения упорных золотосодержащих руд обеспечивает увеличение степени извлечения золота и снижение экологической нагрузки на окружающую среду.

Источники информации:

1. Александров А.В., Литвинова Н.М., Александрова Т.Н. Направленное изменение свойств горных пород физико-химическим воздействием в целях эффективной рудоподготовки. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2012. №52-1. С. 3-9.

2. Патент №2655509 RU, МПК B03D 1/2, B03D 2203/025. Способ переработки углистых золотосодержащих руд. Опубл. 28.05.2018. Бюл. №16.

3. Патент РФ №2483808 RU, МПК B03D 1/2. Способ флотационного разделения углерода и сульфидов при обогащении углеродсодержащих сульфидных и смешанных руд. Опубл. 10.06.2013. Бюл. №16,

4. Патент РФ №2647961 RU, МПК С22В 11/00, МПК С22 В 3/04. Способ выщелачивания золота из упорных руд. Опубл. 21.03.2018. Бюл. №9.

5. Способ выщелачивания золота их хвостов гравитационного обогащения упорных золотосодержащих руд. WO 2021/217273 A1 (COREM), 04. 11.2021.