СПОСОБ ПЕРКОЛЯЦИОННОГО ИЗВЛЕЧЕНИЯ СЕРЕБРА И ЗОЛОТА ИЗ РУД И ОТВАЛОВ Российский патент 1997 года по МПК C22B11/00 C22B3/06 

Изобретение относится к гидрометаллургии благородных металлов, в частности, к способам извлечения серебра и золота из сульфидных, окисленных руд, концентратов и материалов хвостохранилищ.

Известен способ выщелачивания золота из бедных дробленных руд с использованием цианида щелочного металла и окислителя, в качестве которого применяют плохо растворимый пероксид двухвалентного металла. В качестве цианида применяли раствор NaCN с концентрацией 0,005-0,02 моль/дм³ при pH=9-13; в качестве окислителя CaO₂ с расходом 1-20 частей на 1000 частей сухого исходного материала. Пероксид вводили при формировании кучи в виде водной пульпы [1]
Недостатком указанного способа является применение высокотоксичных цианидов, что особенно опасно при кучном выщелачивании, а также необходимость применения дорогостоящего пероксида двухвалентного металла.

Наиболее близким по технической сущности является способ гидрометаллургического извлечения благородных металлов, в котором бедные руды и другие продукты, содержащие An, Ag, обрабатывают тиомочевиной в водной кислой среде при концентрации тиомочевины 0,01-7,0 г/дм³ в присутствии сульфата железа (III) в кислом растворе (2).

Недостатком указанного способа является низкая устойчивость тиомочевины вследствие окисления кислородом воздуха и ионами железа (III), сложность технологического процесса из-за необходимости сорбционного концентрирования и отделения растворенных золота и серебра, отсутствие замкнутости цикла используемых растворов.

Задачей изобретения является создание технологии, обеспечивающей возможность извлечения серебра и золота из руд и отвалов с таким низким содержанием этих металлов, при котором другие способы могут быть экономически неоправданы, многооборотное использование выщелачивающего раствора, затруднение регенерации выщелачивающего раствора, одновременно обеспечивается уровень экологической безопасности более высокий, чем при цианидной технологии, и не ниже, чем при использовании тиомочевины.

Технический результат достигается тем, что обеспечивается высокая степень извлечения золота и серебра при низком расходе реагентов за счет многократного использования раствора в замкнутом цикле. Повышение экологической безопасности связано с применением малотоксичных реагентов и малым объемом используемых растворов за счет замкнутого цикла их обращения.

Способ перколяционного извлечения серебра и золота из руд и отвалов, содержащих также свинец, цинк, железо, кальций, магний, кремний и серу, заключающийся в том, что измельченный материал орошают раствором, содержащим 10-50 г/дм³ тиоцианат-ионов, 0,1-5,0 г/дм³ трехвалентного железа при pH 0,5-7,0, проводя процесс выщелачивания. Заданную концентрацию трехвалентного железа обеспечивают добавлением в раствор сульфата или нитрата железа (III) или за счет растворения его из выщелачиваемого материала. Выделение серебра и золота ведут пропусканием раствора после выщелачивания через слой железного скрапа или алюминиевых стружек. После улавливания золота и серебра из раствора и коррекции его состава раствор возвращают на повторное орошение. Описанный цикл повторяется многократно.

Выщелачивание проводят при температуре окружающей среды (от 0,1 до 50^oC) от 2 недель до достижения максимальной степени выщелачивания. Каждый цикл орошения в зависимости от толщины слоя материала продолжается от 1 до нескольких суток. При этом в раствор переходит серебро и золото. После каждого цикла раствор протекает через слой железного скрапа или алюминиевых стружек. Затем раствор при необходимости подкрепляют добавлением тиоцианата и серной кислоты, аэрируют для окисления железа (II) до железа (III) и подают на новый цикл выщелачивания.

Степень извлечения серебра составляет 82,1% а золота 69,4% за 15-дневный период обработки выщелачиваемого материала.

Предлагаемый способ позволяет извлечь серебро и золото из материалов, обработка которых другими методами оказывается экономически не оправданной, а также обеспечивает более высокий уровень экологической безопасности, чем ранее известные.

Проведение процесса выщелачивания в сильнокислой среде (pH<0,5) приводит к окислению тиоцианата, pH среды выше 7,0 приводит к падению окисляющей способности применяемого раствора.

Концентрация ионов железа (III) 0,5 г/дм³ достаточна для протекания процесса выщелачивания с заметной скоростью, а превышение ее более 5 г/дм³ приводит к замедлению перехода золота в раствор.

При содержании тиоцианат-ионов в растворе менее 10 г/дм³ серебро и золото практически не выщелачивается, а поддержание их концентрации на уровне, превышающем 50 г/дм³, связано с неоправданными затратами без увеличения эффективности выщелачивания путем орошения материала.

Температурные пределы соответствуют условиям извлечения геотехнологическими методами без применения нагревания при отрицательной температуре возможно замерзание раствора, а предел 50^oC практически не превышается в условиях естественного нагревания верхних слоев выщелачиваемой массы солнечными лучами.

Заявляемые параметры являются оптимальными для перколяционного извлечения серебра и золота из руд и отвалов и обеспечивают высокую эффективность процесса при максимальной экологической безопасности.

Как видно из описания способа и чертежа, по сравнению с прототипом состав выщелачивающего раствора и использование его в замкнутом цикле являются новым.

Преимущества данного способа станут понятны из технологической схемы, приведенной на фиг. 1 где 1 напорная емкость, 2 перколятор, 3 лоток (цементатор), 4 приемная емкость, снабженная аэролифтом.

Пример. В качестве материала, содержащего драгоценные металлы, взята проба отвалов, содержащих серебра 125 г/т, золота 78 г/т, свинца 0,3% цинка 0,5% железа 4,2% кобальта 1,1% магния 1,1% серы 0,4% SiO₂ 60,6% крупностью 2 мм.

В перколятор 2 объемом 1 дм³ загружали 1,5 кг выщелачиваемого материала и смачивали его водой перед выщелачиванием. Из напорной емкости 1 попадали на орошение материала в перколяторе 0,2 дм³ выщелачивающего раствора (NCS^- 40 г/дм³, Fe³⁺ 1 г/дм³, pH=3). Для получения ионов NCS^- использовали тиоцианат калия, а Fe³⁺ - сульфат железа (III). Один цикл выщелачивания составлял 10 ч (плотность орошения 0,3 м³/т сут.). Раствор после перколятора протекал через лоток цементатор 3, заполненный 20 г обожженных и промытых серной кислотой (1:3) железных опилок, после чего попадал в приемную емкость 4, откуда периодически включаемым аэролифтом раствор подавали в емкость 1, где проводили корректировку состава выщелачивающего раствора.

Все опыты проводили при продолжительности выщелачивания 15 суток. По окончании опыта железные стружки растворяли в азотной кислоте.

Из раствора после фильтрации осаждали хлорид серебра, а из осадка на фильтре выделяли золото.

Как видно из таблицыизвлечение серебра и золота в пределах параметров, оговоренных формулой изобретения (опыты 1, 2 и 3) обеспечивают степень извлечения серебра не ниже 41,6% а золота 26,8. Условия за нижними пределами оговоренных параметров (опыт 4) и за верхним (опыт 5) не обеспечивают достаточное извлечение серебра и золота.

Простота и экономичность предложенного способа позволяет широко использовать его для извлечения золота и серебра там, где остальные способы непригодны:
1) из-за малых концентраций этих драгоценных металлов в исходных соединениях;
2) требуется экологическая безопасность процесса.

Предлагаемый способ позволяет извлекать серебро со степенью извлечения - 82,1 а золото 69,4% всего за 15-дневный период обработки выщелачиваемого материала.

Использование: касается способов извлечения серебра и золота из сульфидных, окисленных руд, концентратов и материалов хвостохранилищ. Сущность: обработку исходных веществ ведут выщелачиванием водными растворами, содержащими ионы тиоцианата и трехвалентного железа, а выделяют серебро и золото пропусканием раствора после очередного цикла выщелачивания через слой железного скрапа или алюминиевых стружек и возврата этого раствора после корректировки на новый цикл. 1 ил., 1 табл.

Способ перколяционного извлечения серебра и золота из руд и отвалов, включающий выщелачивание водным раствором, содержащим ионы тиоцианата и трехвалентного железа, отличающийся тем, что выщелачивание ведут в режиме орошения при 0,1 50^oС, рН 0,5 7,0 при содержании в растворе тиоцианат-ионов 10 50 г/дм³ и трехвалентного железа 0,1 5,0 г/дм³ с выделением золота и серебра из полученного раствора путем пропускания раствора через слой железного скрапа или алюминиевых стружек с последующим корректированием раствора по значению рН, содержанию тиоцианат-ионов и трехвалентного железа и возвратом полученного раствора на выщелачивание.