ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЗОЛОТО-СЕРЕБРЯНОГО СПЛАВА Российский патент 1997 года по МПК C22B11/02 

Изобретение относится к металлургии благородных металлов, в частности к переработке шлихового золота.

Шлиховое золото, получаемое в виде песка методами гравитационного обогащения на драгах, гидравлических установках и промывочных приборах, в среднем содержит, мас. 50-97 золота; 1-45 серебра; 1-3 меди, свинца, сурьмы, мышьяка (в сумме); 2-6 магнетита, ильменита, циркона, граната (в сумме).

Переработка шлихового золота включает операцию приемной плавки, проводящейся с целью представительного опробования получаемого лигатурного сплава золота и ошлакования компонентов пустой породы, содержащихся в исходном материале. Приемную плавку шлихового золота ведут с добавками флюсов в электрических плавильных печах, графитосодержащих тиглях при температуре 1150-1200^oC.

Известна шихта для получения золото-серебряного сплава, которая принята за прототип, как наиболее близкое к заявляемому техническое решение.

Известная шихта включает исходное шлиховое золото, соду и прокаленную обезвоженную буру. Расход флюсов составляет 1,5-3% от массы шлихового золота. Массовое соотношение буры к соде в смеси флюсов обычно составляет 2:1.

Недостатком известной шихты является то, что при ее плавке не обеспечивается высокая степень извлечения золота и серебра в целевой сплав по причине значительного остаточного содержания благородных металлов в получаемом шлаке.

Указанный недостаток известной шихты-прототипа преимущественно обусловлен относительно высокой температурой плавления образующегося шлака в пределах 1050-1100^oC и его высокой основностью.

Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение эффективности приемной плавки шлихового золота, а именно повышение степени извлечения золота и серебра в целевой лигатурный сплав.

Это решается за счет оптимизации физико-химических свойств шлака.

Указанный технический результат достигается тем, что в известную шихту, содержащую обезвоженную буру и исходное шлиховое золото, согласно изобретению дополнительно введены оксид кальция и кварцевый песок при следующем соотношении компонентов, мас.

Бура безводная 6-10
Оксид кальция 1,5-3
Песок кварцевый 0,5-1,0
Шлиховое золото Остальное
Назначение флюсов в заявляемой шихте следующее.

Бура используется как основа образующегося легкоплавкого нейтрального шлака с высокой экстрагирующей способностью по отношению к оксидам неблагородных элементов системы Na₂O B₂O₃ CaO - SiO₂ Me_nO_m, где Me Fe, Mg, Ti, Zr, Al. Оксид кальция применяется как шлакообразующий флюс, повышающий межфазное натяжение на границе шлак металл, способствующий коалесценции мелких капель лигатурного сплава золота и выделению их из шлаковой фазы. Кварцевый песок вводится с целью связывания в легкоплавкие силикатные комплексы оксидов железа основного шлакообразующего компонента шлихового золота.

Нижний и верхний предел содержания буры в шихте обеспечивают при плавке шлихового золота соответственно с низким и высоким содержанием шлакообразующих компонентов, образование легкоплавкого шлака с температурой плавления 800-850^oC и оптимальными физико-химическими свойствами.

Снижение содержания буры в шихте менее 6% приводит к увеличению температуры плавления шлака и возрастанию остаточного содержания в нем золота и серебра, а увеличение более 10% нецелесообразно, так как не улучшает показателей плавки.

Верхний и нижний пределы содержания в шихте оксида кальция обеспечивают при плавке оптимальные поверхностные свойства шлакового расплава и относительно низкое остаточное содержание в шлаке золота и серебра.

Снижение содержания оксида кальция в шихте менее 1,5% уменьшает поверхностное натяжение шлака, а увеличение более 3% повышает его температуру плавления, в результате в обоих случаях в шлаке возрастает остаточное содержание благородных металлов.

Верхний и нижний пределы содержания кварцевого песка в шихте обеспечивают при плавке шлихового золота соответственно с высоким и низким содержанием магнетита, образование легкоплавких силикатов железа типа 2FeO•SiO₂. Выход за предельные содержания кремнезема в шихте приводит к возрастанию температуры плавления шлака и соответственно увеличению остаточного содержания в нем благородных металлов.

Примеры использования заявляемой шихты.

Для экспериментальной проверки заявляемой шихты использовали обезвоженную прокаленную буру, оксид кальция, кварцевый песок и три пробы шлихового золота, составы которых приведены в табл. 1
Приготовили девять шихт, каждая массой 100 г, три из которых соответствовали заявляемым, а шесть запредельным составам. Каждую загружали в графито-шамотовый тигель, расплавляли и выдерживали при температуре 1200^oC в течение 60 мин в тигельной печи с силитовыми нагревателями. По окончании плавки тигли из печи извлекали и расплав выливали в конусные чугунные изложницы. Охлажденные продукты шлак и лигатурный сплав золота выбирали, разделяли по границе раздела и взвешивали. Пробу от сплавов брали стружкой высверливанием в четырех точках, шлаки измельчали в порошок и анализировали на содержание золота и серебра пробирным методом.

Данные по составам шихт, выходу продуктов плавки, содержанию в них благородных металлов приведены в табл. 2.

Поскольку заявляемая шихта обеспечивает эффективное ошлакование шлакообразующих компонентов шлихового золота с образованием легкоплавкого жидкотекучего нейтрального шлака с оптимальным поверхностным натяжением, остаточное содержание благородных металлов в этих шлаках является минимальным.

Как следует из данных табл.2, заявляемая шихта позволяет получать шлаки с остаточным содержанием золота 280,9-340,3 г/т и серебра 24,3-52,6 г/т. Переход от заявляемых (оп.1-3) к запредельным составам шихт (оп.4-9) приводит к ухудшению показателей приемной плавки.

Пример использования шихты-прототипа.

Для сравнения показателей заявляемой шихты-прототипа провели опыт приемной плавки шлихового золота пробы "Б" по типовой производственной шихте. Шихта содержала, г: 97,3 шлихового золота "Б"; 1,8 прокаленной буры; 0,9 соды (в сумме 100 г). Плавку, разделение и анализ продуктов провели по вышеуказанной методике.

В результате плавки получили 93,4 г лигатурного сплава золота и 6,2 г шлака. Сплав содержал, мас. 85,23 золота; 12,86 серебра. В шлаке соответственно содержалось, г/т: 3605,3 золота; 520,1 серебра.

Сравнение достигнутых показателей от использования заявленной и известной шихт представлено в табл. 3.

Данные табл. 3 показывают, что использование заявляемой шихты позволяет почти на порядок снизить остаточное содержание золота в шлаках от приемной плавки шлихового золота и соответственно на 0,02% повысить извлечение золота в целевой лигатурный сплав. Как результат достигнутого эффекта, значительно уменьшаются затраты на прием шлихового золота за счет снижения затрат на последующую переработку шлаков методом обеднительной плавки, сокращения количества анализов промпродуктов, ускорения расчета с поставщиками.

Использование: касается состава шихты для переработки шлихового золота на золото-серебряный сплав. Сущность изобретения: шихта содержит обезвоженную буру, оксид кальция, песок кварцевый и шлиховое золото. 3 табл.

Шихта для получения золото-серебряного сплава, содержащая обезвоженную буру и шлиховое золото, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит оксид кальция и кварцевый песок при следующем соотношении компонентов, мас.

Бура безводная 6 10
Оксид кальция 1,5 3,0
Песок кварцевый 0,5 1,0
Шлиховое золото Остальноеа