СПОСОБ КУЧНОГО ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ РУД Российский патент 1996 года по МПК E21B43/28 

Предлагаемое изобретение относится к области геотехнологии и может быть использовано при кучном селективном выщелачивании упорных золотосодержащих руд.

Наиболее близким к заявленному является способ электрохимического выщелачивания руд, включающий формирование антифильтрационного основания с растворосборников, укладку на него штабеля комплексных руд, закладку электродов, подачу на них постоянного тока и подачу через перфорированный трубопровод растворов (Строительство и эксплуатация рудников подземного выщелачивания. М. Недра, 1987, с. 221-222).

Известен способ переработки файнштейна (А.с. СССР N 458600, 1971), согласно которому файнштейн, содержащий, мас. Cu 50-52; Ni 18-22; Co 0,4-0,5; E 2,5-3,5; S 23-25, подают на выщелачивание, проводимое в реакторе, снабженном графитовым анодом, катодом и механическим перемешивающим устройством.

В процессе выщелачивания поддерживают потенциал анода не более 0,5 В, благодаря чему сульфид никеля поляризуется и растворяется. Сульфид меди в этих условиях не растворяется, т. к. его равновесный потенциал близок по величине к потенциалу анода.

Недостатком данного способа является ограниченность области его применения выщелачиванием сырья, содержащего медь, никель, кобальт и железо.

Цель предполагаемого изобретения заключается в повышении эффективности процесса кучного выщелачивания упорных золотосодержащих сульфидных руд путем предварительного вскрытия тонкодисперсного золота, вкрапленного в сульфиды.

Поставленная цель достигается тем, что предложенный способ включает формирование выщелачиваемого штабеля из упорных золотосодержащих руд, подачу анолита (воды, обработанной в анодной зоне электролизера и обогащенной активным кислородом) и обработку массива постоянным электрическим током. С позиции электрохимического растворения металлов упорные золотосодержащие сульфидные руды необходимо рассматривать как систему сульфид мелкодисперсное золото. Ионы каждого металла имеют индивидуальный электродный потенциал выхода из кристаллической решетки минерала, обусловленный его стандартным электродным потенциалом, кислотностью раствора, потенциалом окислителя. Под воздействием электрохимических реакций в первую очередь будет растворяться наиболее электроотрицательный минерал этой системы. Величина электродного потенциала арсенопирита 0,5 В, пирита 0,55 В, золота 1,5 В (Латимер В.М. Окислительные состояния элементов и их потенциалы в водных растворах. М. 1954; Яхонтова Л. К. Нестерович Л.Г. Зона гипергенеза рудных месторождений как биокосная система. М. МГУ, 1983).

В результате электрохимического растворения сульфидов происходит разрушение скелета минерала и вскрытие тонкодисперсной минерализации золота. После чего производят выщелачивание вскрытого золота обычными растворами.

Для этого в штабеле выщелачиваемых комплексных руд закладывают электроды в виде сеток, на которые подается разность потенциалов. В результате электрохимического растворения (при подаче в трубопровод растворов анолита, обогащенного активным кислородом) происходит выщелачивание пород (сульфидов).

В результате обеспечивается раскрытие тонкодисперсной минерализации золота, обуславливающее возможность последующего его извлечения геотехнологическими методами. При этом на катоде выделяются сначала металлы-примеси (слагающие сульфиды), а затем (после выбора примесей) - золото.

Возможен вариант, когда задействовано два растворосборника: сначала включают первый (подают напряжение). После выделения в первом растворосборнике металлов-примесей напряжение переключают на второй (на чертеже не показано), где выделяют золото.

На чертеже представлен вариант схемы кучного выщелачивания, где цифрами обозначены: 1 антифильтрационное основание, 2 штабель комплексных руд, 3 - электроды, 4 перфорированный трубопровод, 5 растворосборники.

Способ осуществляется следующим образом.

Первоначально формируют антифильтрационное основание 1, на котором укладывают штабель 2 из комплексных золотосодержащих сульфидных руд. В массив штабеля 2 закладывают электроды 3. На поверхности штабеля 2 формируют сеть перфорированного трубопровода 4, а для сбора раствором в его основании - растворосборники 5.

При подаче напряжения на электроды 3 и воды в трубопровод 4 обеспечивается электрохимическое растворение выщелачиваемых пород и раскрытие тонкодисперсного золота, вкрапленного в сульфиды.

Соответствующая электрохимическая реакция:
MeS + 2e^-=Me²⁺ + S (анодная)
В результате обеспечивается раскрытие тонкодисперсной минерализации золота, обуславливающее возможность последующего его извлечения геотехнологическими методами. При этом на катоде выделяются сначала металлы-примеси (сглаживающие сульфиды), а затем (после забора примесей) - золото.

Возможен вариант, когда задействовано два растворосборника: сначала включают первый (подают напряжение). После выделения в первом растворосборнике металлов-примесей напряжение переключают на второй (на чертеже не показано), где выделяют золото.

Примером конкретного выполнения предложенного способа служит кучное электрохимическое выщелачивание упорных золотосодержащих арсенопирит-пиритовых руд.

Первоначально формируют антифильтрационное основание 1, например, из глины, мощностью 0,5 м. Затем формируют штабель 2 из упорных золотосодержащих тонкодисперсных арсенопирит-пиритовых руд размерами 150x50x25 м. В массиве штабеля 2 закладывают два электрода 3 в виде металлических сеток, а на его поверхности формируют сеть перфорированного трубопровода 4. Для сбора растворов в основании штабеля 2 образуют растворосборники 5.

Для электрохимического раскрытия тонкодисперсного золота на электроды 3 подают напряжение, поддерживая напряженность электрического поля 0,1-100 В/см², а в трубопровод 4 подают воду, обработанную в анодной камере электролизера (анолит), обогащенную активным кислородом. При этом обеспечивается растворение сульфидов и вскрытие тонкодисперсного золота, вкрапленного в сульфиды.

В результате обеспечивается раскрытие тонкодисперсной минерализации золота, обуславливающее возможность последующего его извлечения геотехнологическими методами. При этом на катоде выделяются сначала металлы-примеси (слагающие сульфиды), а затем (после забора примесей) - золото.

Возможен вариант, когда задействовано два растворосборника: сначала включают первый (подают напряжение). После выделения в первом растворосборнике металлов-примесей напряжение переключают на второй (на чертеже не показано), где выделяют золото.

Положительный эффект предложенного технического решения заключается в повышении эффективности процесса кучного выщелачивания путем предварительного вскрытия тонкодисперсной вкрапленности.

Предложенное изобретение может быть использовано при кучном выщелачивании упорных золотосодержащих руд.

Изобретение относится к области геотехнологии и может быть использовано при кучном выщелачивании упорных металлов. На антифильтрационном основании формируют штабель из комплексных руд, в котором закладывают электроды. Первоначально на электроды подают разность потенциалов, а в трубопровод - анолит и осуществляют электрохимическое растворение сульфидов. После раскрытия тонкодисперсной минерализации золота проводят его выщелачивание. Металлоносные растворы собирают в растворосборники. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ кучного электрохимического выщелачивания руд, включающий формирование антифильтрационного основания с растворосборником, укладку на него штабеля комплексных руд, закладку электродов, подачу на них постоянного тока и подачу через перфорированный трубопровод растворов, отличающийся тем, что при выщелачивании упорных золотосодержащих сульфидных руд осуществляют предварительное вскрытие тонкодисперсного золота, вкрапленного в сульфиды за счет размещения катода в растворосборнике, анода в верхней части кучи, подачи на электроды напряжения ниже электродного потенциала золота и предварительной обработки руды анолитом. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве анолита используют воду, обработанную в электролизере и обогащенную активным кислородом. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что растворы для выщелачивания золота подают в массив после удаления из растворосборника металлов примесей. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что металлы-примеси и золото выделяют в разных растворосборниках.