СПОСОБ КУЧНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ЗОЛОТА ИЗ РУД, ХВОСТОВ И КОНЦЕНТРАТОВ Российский патент 1997 года по МПК C22B11/08 

Изобретение относится к гидрометаллургии и может быть использовано в подземном и кучном выщелачивании.

Известен способ кучного выщелачивания золотосодержащих руд путем орошения щелочным раствором цианида при расходе 10 л/м² в 1 ч в течение всего периода выщелачивания, т.е. в течение 120 дней [1] Недостаток кислорода на окисление золота, а также вызванный параллельными и более интенсивными процессами окисления сульфидных минералов железа, меди, свинца, сурьмы, мышьяка частично восполняется за счет растворения воздуха в падающих каплях при орошении кучи из эксцентриков.

Наиболее близким к изобретению является способ цианидного выщелачивания золота из куч [2]
Недостатком этих способов является отсутствие аэрации руды в куче, низкая скорость выщелачивания золота, повышенный выброс цианидов и синильной кислоты в окружающую среду.

Предлагаемый способ позволяет достичь более высокой скорости выщелачивания и снижение выбросов цианида в окружающую среду.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе кучного выщелачивания руд хвостов и концентратов, включающем подачу раствора цианида в щелочной среде и естественную аэрацию, подачу раствора ведут периодически 1-4 раза в сутки при расходе раствора не менее 25-100 л/м² в течение 0,5-1 ч.

Предлагаемый способ в отличие от прототипа более прост в техническом отношении. Одноразовое затопление кучи позволяет покрыть ее поверхность слоем раствора толщиной до 10 см и более. На всей затопляемой поверхности происходит фильтрация в трещины и поры, воздух из последних под действием веса сплошного столба жидкости продавливается вниз. Так как объем пор составляет обычно 15-40% от объема руды, то, проникая в кучу, толщина сплошного слоя жидкости увеличивается и составляет 0,3- 1 м и более. Таким образом, гидравлическое давление слоя фильтрующей жидкости по мере ее проникновения с поверхности кучи внутрь увеличивается в несколько раз. Увеличивается скорость фильтрации раствора. Воздух в виде пузырьков из верхних слоев мигрирует в глубь кучи. Обеспечивается как бы "поршневой режим" просачивания воздуха и раствора. По мере проникновения раствора внутрь кучи над слоем уходящей вниз жидкости образуются пустоты, заполняемые свежим атмосферным воздухом.

По мере продвижения раствора внутрь кучи из-за разности энергии смачиваемости руды раствором и газом происходит опережающее стекание жидкости по поверхности дробленого материала. Воздух перемещается вниз с меньшей скоростью, пузырьки удерживаются в трещинах силами капиллярного давления и продавливаются внутрь кучи со скоростью, в 3-5 раз меньшей, чем раствор. Поэтому устремившиеся вниз потоки жидкости все время освежаются воздухом. За 6- 24 ч между поливами образуется новое воздушно-пoровое пространство в толщине до 3-4 м кучи. Выщелачивание в это время происходит в инфильтрационном режиме, когда поры заполнены раствором на 50% а кислорода в порах в 10 раз и более больше, чем необходимо для выщелачивания золота. Полное обновление воздуха в куче в "поршневом" режиме выщелачивания при высоте кучи 10 м и скорости фильтрации 3,5 м/сут происходит за 5-8 сут. Вследствие аэрации кучи растворение золота происходит во всем ее объеме.

Предлагаемый способ в отличие от прототипа позволяет достичь аэрации кучи. Перепад давления в рудной массе после каждого нового полива способствует массообмену, проницаемости газовой фазы и улучшению фильтрации. Скорость фильтрации растворов в предлагаемом способе орошения кучи была на 30-75% выше, чем в случае прототипа.

В предлагаемом способе поверхность кучи остается залитой раствором не более 2-4 ч в сутки, в остальное время чистый атмосферный воздух всасывается внутрь кучи. Если по прототипу выброс цианидов и синильной кислоты наблюдается в течение всего периода выщелачивания, то в предлагаемом способе выброс вредных веществ наблюдается преимущественно в период подачи растворов на поверхность кучи и общие выбросы цианидов в окружающую среду снижаются. Выщелачивание осуществляется следующим способом.

Пример. Проводилось выщелачивание золотосодержащих хвостов обогатительной фабрики, извлекавшей золото из дробленой руды по цианидной технологии методом перколяции, с содержанием золота 0,8 г/т. Общий объем раствора цианида, взятый на выщелачивание, во всех опытах оставался постоянным.

Опыт 1. Орошение рудной массы проводили по прототипу. Расход составил 5,0 л/м² в 1 ч. Орошение проводили путем капельного разбрызгивания раствора постоянно в течение 14 дней. Концентрация цианида в растворе составляла 0,1 г/л. Величину pH раствора поддерживали в интервале 10,2-10,6. Класс руды взятый для выщлачивания меньше 5 мм.

Опыт 2. Расход раствора цианида при поливе составил 40 л/м² в 1 ч. Полив 3 раза в сутки в течение 60 мин. Поверхность руды покрывалась при этом слоем раствора толщиной 5 см. Остальные параметры такие же как и в опыте 1.

Опыт 3. Расход раствора при поливе составил 120 л/м² в 1 ч. Полив 1 раз в сутки с продолжительностью 1 ч. Поверхность руды после полива покрывалась слоем раствора толщиной до 11-13 см.

Опыт 4. Полив рудной массы проводили 1 раз в течение 3 сут при расходе 120 л/м³ в 1 ч в течение 1,5 ч. В период полива слой раствора над поверхностью руды покрывался на 12-14 см. В таблице показана зависимость извлечения золота, объем воздуха, прошедшего через слой руды, выброс цианидов за 24 ч.

Как видно из таблицы, скорость выщелачивания золота по предлагаемому способу примерно в 2 раза больше, а выбросы цианидов в 2-3 раза меньше, чем в способе, описываемом в прототипе.

Использование данного способа позволяет интенсифицировать процесс выщелачивания золота из куч и снижает выбросы.

Использование: способы кучного выщелачивания золота цианированием из руд, хвостов и концентратов. Сущность: способ осуществляется путем периодического залива всей поверхности кучи или ограниченной ее части на толщину 5-10 см при расходе раствора 20-120 л/м² в 1 ч в течение 30-60 мин, орошение проводят 1-4 раза в сутки для создания "поршневого" режима проникновения раствора и воздуха внутрь кучи для восполнения недостатка кислорода и увеличения скорости фильтрации, это позволяет увеличить скорость растворения золота и сократить выбросы цианида и синильной кислоты. 1 табл.

Способ кучного выщелачивания золота из руд, хвостов и концентратов, включающий подачу раствора цианида в щелочной среде и естественную аэрацию, отличающийся тем, что подачу раствора цианида ведут периодически 1 4 раза в сутки в поршневом режиме при образовании воздушно-порового пространства в толщине кучи до 3 4 м при расходе раствора 25 100 л/м² в течение 0,5 1,0 ч.