СПОСОБ ЦИАНИСТОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ Российский патент 1997 года по МПК C22B11/08 

Изобретение относится к металлургии благородных металлов, а именно к получению золота и серебра цианированием руд и концентратов.

Известен способ цианирования благородных металлов выщелачиванием из рудных пульп. Пульпу готовят смешением измельченного рудного сырья с водой и добавкой цианида (цианистого натрия) в количестве 0,01-0,10% в присутствии извести (pH 9-11). Обычно цианирование ведут при отношении Ж:Т=1,2-(1,5:1). Процесс выщелачивания осуществляют в периодическом или непрерывном режиме путем перемешивания и непрерывного насыщения пульпы кислородом. При цианировании в периодическом режиме пульпу периодически отдельными порциями закачивают в параллельно работающие аппараты для выщелачивания, а при непрерывном цианистом выщелачивании пульпу подают в каскад из последовательно соединенных аппаратов [1]
Основным недостатком этого способа является длительность процесса и, соответственно, высокие эксплуатационные затраты.

Наиболее близким является способ цианистого выщелачивания (цианирования) благородных металлов (золота и серебра) из руд (прототип). В этом способе измельченную руду смешивают с водой и известью до достижения pH 10-11, затем добавляют цианид натрия и смешивают с пульпой для усреднения массы. После чего пульпу перекачивают в реактор (емкость) через сопло со скоростью 45 м³/ч под давлением 241-310 кПа. Рециркуляцию проводят дважды [2]
Данный способ цианирования позволяет сократить время выщелачивания и уменьшает количество цианида, расходуемого на растворение мышьяковых и сурьмяных минералов. Однако скорость выщелачивания недостаточно высока.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в сокращении эксплуатационных затрат на переработку.

Технический результат, который может быть достигнут от использования изобретения, заключается в увеличении скорости выщелачивания золота и серебра (благородных металлов) из минеральной сырья (руд и концентратов).

Технический результат достигается тем, что в способе цианистого выщелачивания благородных металлов (золота и серебра), включающем приготовление пульпы путем смешения измельченного золото- и/или серебросодержащего минерального сырья с водой, добавками извести и цианида (натрия или калия), подачу приготовленной пульпы в емкость и ее перемешивание с воздухом, последние две операции осуществляют одновременно эжекцией пульпы газожидкостной струей. Причем коэффициент эжекции составляет 0,01-0,80, а газожидкостная струя содержит 10-80% жидкости по объему.

Сущность изобретения заключается в уменьшении толщины диффузионного слоя реагентов путем интенсивного массообмена. Рудные пульпы, поступающие на цианистое выщелачивание перемешиванием, имеют повышенную вязкость, что затрудняет диффузию ионов CN^- и молекул растворенного кислорода к поверхности растворяющихся золотин и/или серебра. Кроме того, сульфидные минералы, присутствующие в золото- и/или серебросодержащем минеральном сырье, довольно легко окисляются растворенным кислородом. В результате чего его концентрация в жидкой фазе пульпы может стать значительно ниже равновесной. Это также замедляет скорость выщелачивания золота и/или серебра. Поэтому при цианировании (цианистом выщелачивании) особое значение имеет энергичное перемешивание и непрерывное насыщение пульпы кислородом. То есть, интенсификация массообмена и ускорение выщелачивания золота и/или серебра из минерального сырья в заявляемом техническом решении осуществляется за счет интенсивного перемешивания ингредиентов пульпы относительно друг друга при попадании в поток высокоскоростной газожидкостной струи. Таким образом, в заявляемом техническом решении интенсивное перемешивание происходит одновременно с подачей пульпы в емкость эжекцией газожидкостной струей, что резко увеличивает скорость выщелачивания, сокращая при этом эксплуатационные затраты.

Отношение объемов эжектирующей и эжектируемой струй называется коэффициентом эжекции. В соответствии с теорией гидродинамики это отношение не может быть больше 1. В заявляемом решении при коэффициенте эжекции больше 0,8 уменьшается массообмен, что снижает скорость цианирования. При коэффициенте эжекции менее 0,01 скорость выщелачивания не растет, т.е. при таком коэффициенте эжекции процесс выщелачивания вести нерационально, т.к. это приводит к возрастанию эксплуатационных затрат.

Содержание в эжектирующей газожидкостной струе менее 20% воздуха (или более 80% жидкости) недостаточно для обеспечения необходимого содержания окислителя кислорода, обеспечивающего высокую скорость выщелачивания. Если воздуха больше 90% (или жидкости менее 10%), то процесс выщелачивания замедляется из-за недостатка выщелачивающего реагента цианида (натрия или калия).

Эжектирование пульпы газожидкостной струей с заявленными параметрами (коэффициентом эжекции и соотношением ее составляющих), позволяющими достичь указанного технического результата, из технических источников информации не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "Изобретательский уровень".

Пример 1. Измельченный концентрат с содержанием золота 40 г/т и серебра 60 г/т в количестве 50 кг смешивают с 50 кг воды и 0,2 кг извести. При достижении pH 10,5 в пульпу добавляют 50 г цианида натрия или цианида калия и подают в емкость, сообщающуюся с эжектором. В напорную часть эжектора насосом нагнетают газожидкостную смесь (50 кг воды 10% + 90% воздуха) со скоростью 45 м³/ч. Этой струей с коэффициентом эжекции 0,01 эжектировали (распыляли) предварительно подготовленную пульпу. Для более полного растворения золота и серебра из полученной разбавленной газожидкостной струей пульпы после эжектирования отделяют 50 кг оборотного раствора гидроциклонированием. Затем насыщают его воздухом и повторяют цикл эжектирования. Каждый цикл продолжался 2-3 мин, а в целом суммарная продолжительность выщелачивания составила 40 мин.

Примеры 2-5. Приемы выполнения аналогичны приведенному.

После выщелачивания методом атомной адсорбции определяли содержание золота и серебра в растворе и рассчитывали степень извлечения.

Примеры выполнения и свойства приведены в таблице.

Примеры 5 и 6 выполнены с запредельными параметрами коэффициента эжекции и содержания жидкого в газожидкостной струе (эжектирующей струе).

Как видно из таблицы, способ по изобретению позволяет увеличить степень выщелачивания в 1,75-2 раза по сравнению с прототипом и, как следствие, повысить степень извлечения золота и серебра (благородных металлов).

Использование: касается получения золота и серебра цианированием минерального сырья (руд и концентратов). Сущность изобретения: проводят приготовление пульпы смешиванием измельченного золото- и/или серебросодержащего минерального сырья с добавками воды, извести и цианида. Затем осуществляют подачу ее в емкость и перемешивание с воздухом. Подачу и перемешивание пульпы осуществляют одновременно методом эжекции газожидкостной струей. Коэффициент эжекции составляет 0,01-0,80. Газожидкостная струя содержит 10-80% жидкости по объему. Изобретение позволяет повысить скорость выщелачивания в 1,75-2,00 раза. 1 табл.

Способ цианистого выщелачивания благородных металлов, включающий смешение измельченного минерального сырья с известью и водой, добавление цианида, подачу пульпы в емкость и перемешивание ее воздухом, отличающийся тем, что подачу и перемешивание пульпы осуществляют одновременно ее эжектированием газожидкостной струей, причем коэффициент эжекции составляет 0,01 0,80, а газожидкостная струя содержит 10 80% жидкости по объему.