СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЗОЛОТА И СЕРЕБРА С АКТИВИРОВАННОГО УГЛЯ Российский патент 1996 года по МПК C22B11/00 

Изобретение относится к области гидрометаллургии благородных металлов, в частности, извлечения золота и серебра с насыщенного активированного угля десорбцией.

Известен способ извлечения золота с активированного угля, в котором насыщенный уголь загружают в колонну, снабженную дистиллятором, пропитывают 0,5 объема раствора, содержащего 5% NaCN и 1% NaOH и 0,5 объема чистого метанола, а затем орошают угольную загрузку парообразным и жидким метанолом при температуре 65.80^oC в течение 6.12ч.

По окончанию десорбции метанол отгоняют из элюата и угля, конденсируют и направляют в оборот повторное использование, а элюат подают на электрическое осаждение золота /1/.

Известный способ обеспечивает получение высококонцентрированных по золоту элюатов, благодаря обработке насыщенного угля в колонне равноценным объемом элюирующего раствора и изменению агрегатного состояния элюента из жидкого в парообразное и наоборот, в процессе которого ионы золота переходят с угля в конденсат, а при испарении его концентрируются в элюате в нижней части десорбционной колонны.

К недостаткам известного способа относится опасность загрязнения окружающей среды токсичными парами метанола и пожароопасность процесса и, как следствие, высокие капитальные и эксплуатационные затраты на охрану окружающей среды.

Известен также способ извлечения благородных металлов с активного угля, в котором для улучшения условий труда и снижения загрязнения окружающей среды насыщенный уголь обрабатывают в колонне одним объемом щелочного раствора цианида натрия при температуре 93^oC в течение 1.2ч. а затем промывают семью объемами горячей деионизированной воды при температуре 91^oC в течение 5 ч. со скоростью 1,7 объема в час.

По завершению десорбции элают направляют на электролиз, а регенерированный уголь на кислотную обработку для восстановления сорбционных свойств /2/.

Известный способ является наиболее близким к предлагаемому и выбран в качестве прототипа.

К недостаткам прототипа относится высокий расход элюирующего раствора и, как следствие, низкая концентрация золота в элюатах, направляемых на электролиз, что, в свою очередь, способствует увеличению затрат на их обеззолачивание. Задачей изобретения является повышение концентрации золота в элюатах путем уменьшения расхода элюирующего раствора на десорбцию, за счет обеспечения возможности циркуляции его через слой угля в колонне.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе извлечения золота и серебра с активированного угля, включающем обработку насыщенного угля щелочноцианистым раствором и последующую десорбцию горячей дистилированной водой, согласно изобретению, десорбцию проводят 1.5 объемами воды, циркулирующей через уголь в виде водяного пара и конденсата со скоростью 1.2 объема воды на объем угля в час.

Соответствие заявляемого изобретения требованию новизны обуславливается тем, что совокупность его существенных признаков неидентична существенным признакам прототипа.

Соответствие заявляемого изобретения требованию изобретательского уровня обусловлено тем, что совокупность его отличительных признаков позволяет повысить концентрацию золота в элюате, благодаря пропусканию горячей деионизированной (дистиллированной) воды через угольную загрузку в колонне в виде восходящего потока водяного пара и нисходящего потока конденсата его, что явным образом не следует из известного уровня техники. При этом, благодаря постоянному орошению насыщенного угля "новым" объемом дистиллированной воды, образующимся при конденсации водяного пара, просочившегося через слой угля, обеспечивается высокая степень извлечения золота в элюат, а за счет осаждения золота в элюат при испарении исходной воды повышается концентрация золота в элюате.

Способ осуществляется следующим образом.

Активированный уголь, насыщенный благородными металлами в процессе сорбции из цианистых растворов или пульп, пропитывают в течение 30.60 мин щелочным раствором цианида натрия, содержащим 1.5% NaOH и 1.2% NaCN из расчета 0,5.1,0 объема раствора на объем угля. После щелочноцианиой обработки уголь загружают в десорбционную колонку между испарителем, размещенным в нижней части, и конденсатором водяного пара, установленным в верхней части колонны. В испарителе воду, взятую из расчета 1.5 объемов на объем угля, испаряют со скоростью 1.2 объема воды на 1 объем угля в час и затем орошают слой угля в колонне восходящим потоком водяного пара. Водяной пар в угольной загрузке и над ней конденсируют и нисходящим потоком конденсата промывают уголь, десорбируя золото.

Золотосодержащий конденсат возвращают в испаритель с кипящей водой. При этом золото, в процессе кипения и испарения воды, концентрируется в элюате, а вода, циркулируя таким образом через загрузку угля в колонне, десорбирует золото до остаточной концентрации угля по золоту не более 0,10 г/кг.

Пример 1(по прототипу)
Активированный уголь ФАС, ненасыщенный благородными металлами в цианистом процессе и содержащий 2,5 г/кг золота и 1,3 г/кг серебра помещали в колонну объемом 50 см³ и обрабатывали щелочноцианистым раствором, содержащим 5% NaOH и 1% NaCN, из расчета 1,0 объем раствора на объем угля в течение 60 мин при температуре 95^oC.

После щелочноцианистой обработки уголь в колонне промывали 7 объемами горячей дистиллированной воды температурой 91^oC в течение 5 ч при скорости протока 1,7 объема воды в час.

Остаточная емкость угля по золоту составила 0,10 г/кг, серебру 0,03 г/кг.

Концентрация золота в элюате составила 170 мг/л, серебра 87 мг/л.

Пример 2 (по предлагаемому способу)
Активированный уголь ФАС объемом 50 см³, насыщенный в процессе "уголь в пульпе" и имеющий емкость по золоту 2,5 г/кг, серебру 1,3 г/кг, помещали в щелочноцианистый раствор, содержащий 1% NaOH и 2% NaCH из расчета 0,6 объема раствора на объем угля и выдерживали в растворе в течение 30 мин.

После щелочноцианистой обработки уголь размещали в десорбционной колонне между испарителем с кипящей водой и конденсатором водяного пара и осуществляли десорбцию золота дистиллированной водой, циркулирующей через загрузку угля в виде водяного пара и конденсата со скоростью 1,0 объем воды на объем угля в час при соотношении объемов воды и угля, равном 1:1, в течение 24 ч.

Остаточная емкость угля по золоту составила 0,07 г/кг, по серебру 0,02 г/кг.

Концентрация золота в элюате составила 1215 мг/л, серебра 640 мг/л.

Пример 3 (по предлагаемому способу)
50 см³ активированного угля ФАС, насыщенного благородными металлами и имеющего емкость: по золоту 2,5 г/кг, серебру 1,3 г/кг, пропитывали щелочно-цианистым раствором аналогично примеру 2, а затем проводили десорбцию золота с угля дистиллированной водой, циркулирующей через слой угля в виде водяного пара и конденсата со скоростью 2,0 объема воды на объем угля в час при соотношении объемов воды и угля 5:1 в течение 16ч.

Остаточная емкость угля по золоту составила 0,05г/кг, серебру 0,03 г/кг.

Концентрация золота в элюате составила 243 мг/л, серебра 127 мг/л.

Экспериментально установлено, что соотношение объемов воды, циркулирующей через угольную загрузку, и угля менее 1:1 приводит к дестабилизации процесса десорбции вследствие уменьшения объема кипящей воды и возможности ее полного испарения с осаждением золотосодержащих осадков в испарителе. Увеличение же соотношения объема воды, циркулирующей через угольную загрузку и объема угля более 5:1 нецелесообразно из-за снижения концентрации золота в элюате и увеличения электрозатрат на электролитическое осаждение золота.

Установлено также, что уменьшение скорости циркуляции воды через угольную загрузку менее 1 объема воды на объем угля в час увеличивает продолжительность десорбции до 30 ч для достижения остаточной емкости угля по золоту не более 0,1 мг/л.

Увеличение скорости циркуляции воды через угольную загрузку более 2 объемов на объем угля в час увеличивает энергозатраты не десорбцию золота. Таким образом, предлагаемый способ позволяет при использовании в 1,5.6 раз повысить концентрацию золота в элюатах, направляемых на электролиз и, тем самым, существенно сократить энергозатраты на их обеззолачивание.

Использование: касается извлечения золота и серебра с насыщенного активированного угля десорбцией. Изобретение позволяет повысить концентрацию золота в элюатах. Суть: в способе извлечения золота и серебра с активированного угля, включающем обработку угля щелочноцианистым раствором и последующую десорбцию горячей дистиллированной водой, десорбцию проводят 1...5 объемами воды, циркулирующей через уголь в виде водяного пара и конденсата со скоростью 1...2 объема воды на объем угля в час.

Способ извлечения золота и серебра с активированного угля, включающий обработку насыщенного угля щелочно-цианистым раствором и последующую десорбцию горячей дистиллированной водой, отличающийся тем, что десорбцию проводят 1-5 объемами воды на объем угля при циркуляции воды через уголь в виде водяного пара и конденсата со скоростью 1-2 объема воды на объем угля в час.