СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩИХ ПОЛУПРОДУКТОВ Российский патент 1997 года по МПК C22B11/02 

Изобретение относится к металлургии, в частности, к извлечению благородных металлов из золотосодержащих полупродуктов.

Известен способ извлечения благородных металлов из цинковых осадков, содержащих их в количестве более 30% включающий кислотную обработку осадков и последующий окислительный обжиг с получением огарка, плавку огарка с флюсами с получением шлака и золотосеребряного сплава [1]
В известном способе огарок плавят с флюсами, в качестве которых используют карбонат натрия, кварц и буру, в электропечи при температуре 1300^oC в течение 1,5 ч.

Известен также способ переработки золотосодержащего вторичного сырья, включающий обжиг скрапа с получением огарка, плавку огарка с флюсами с получением шлака и золотосеребряного сплава [2]
В известном способе огарок смешивают с флюсами (карбонат натрия и бура) и плавят в отражательной печи при температуре 1300^oC в слабоокислительной или нейтральной атмосфере. В результате плавки получают слабокислые шлаки и металлическую фазу в виде золотосеребряного сплава.

Известен способ, принятый за прототип, переработки гравитационных концентратов, а также "богатых золотых головок" 10% и более от суммы благородных металлов, включающий окислительный обжиг исходного материала с получением огарка: приготовление шихты, содержащей огарок, флюсы, восстановитель и глет, плавку полученной шихты на железонатриевый шлак и веркблей [3]
В известном способе при плавке шихты при 1200^oC гематит, входящий в состав огарка, ошлаковывается, а глет восстанавливается до металлического свинца, который, растворяя в себе благородные металлы, в виде золотосодержащего свинца (веркблея) скапливается в донной части расплава. Веркблей затем подвергается купелированию с получением глета и золотосодержащего сплава (металла Доре).

К недостаткам известных способов пирометаллургической переработки золотосодержащих полупродуктов относятся затраты, связанные с приготовлением шихты, безвозвратными потерями шлака (флюсов), повышенной энергоемкостью и многооперационностью процесса, а также низкая степень извлечения благородных металлов в сплав.

Задачей изобретения является упрощение процесса, снижение затрат и повышение степени извлечения благородных металлов в сплав.

Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе переработки золотосодержащих полупродуктов, включающем их плавку на золотосодержащий сплав, отличающимся тем, что перед плавкой исходные полупродукты предварительно растворяют в расплаве галогенидов щелочных и/или щелочноземельных металлов, например криолита, и затем после растворения окислов выделяют благородные металлы из расплава-растворителя в осадок, последний сплавляют и отделяют от раствора окислов в расплаве-растворителе.

Эффект интенсификации процесса и повышения степени извлечения благородных металлов в сплав достигается посредством освобождения частиц благородных металлов от механической связи с золотосодержащим материалом путем растворения, а не расплавления и ошлакования окислов.

Пример 1. Осадок, полученный в процессе цементации благородных металлов на цинк, содержащий Zr, Au, Ag и другие примеси, обрабатывают 31%-ным раствором серной кислоты. Затем после перевода кислоторастворимых примесей в раствор осадок промывают, сушат, подвергают окислительному обжигу при температуре 650^oC и плавят с флюсами в соотношении огарок:сода:кварц:бура 10:3: 1:1 на золотосеребряный сплав.

Извлечение в сплав составляет, мас. Au 95,6, Ag 4,14.

Пример 2 (по прототипу). Огарок окислительного обжига гравитационного концентрата смешивают с содой и кварцевым песком (10-12% от массы огарка). В шихту добавляют восстановитель и глет для коллектирования благородных металлов (7-10% от массы огарка). Приготовленную смесь плавят в шахтной печи при температуре 1200^oC на железонатриевый шлак и веркблей. В процессе плавки гематит, входящий в состав огарка, ошлаковывается, а глет восстанавливается до металлического свинца, в котором растворяются благородные металлы, образуя золотосодержащий свинец-веркблей. Веркблей купелируют с получением глета и металла Доре.

Извлечение в сплав составляет, мас. Au 86, Ag 10.

Пример 3 (по предлагаемому способу). В графитовом тигле вместимостью 20 л расплавили до жидкотекучего состояния навеску криолита массой 8 кг. В приготовленный расплав загрузили 7,5 кг золотосодержащего гравитационного концентрата с массовой долей золота 2334 г/т, серебра 435 г/т.

При попадании в расплав-растворитель окислы, входящие в состав концентрата, растворяются. Частицы золота в процессе растворения окислов освобождаются от механической связи с золотосодержащим материалом, расплавляются и коагулируют в расплаве-растворителе в металлические фазы, которые за счет высокой плотности опускаются сквозь расплав и формируются в донной части тигля в одну металлическую фазу, образуя золотосодержащий сплав.

После растворения окислов расплав выдерживали при температуре 1100^oC в течение 1 ч и затем охлаждали до температуры окружающей среды. Разделение золотосодержащего сплава и шлака осуществляли механическим путем. Королек сплава взвешивали и методами химического и пробирного анализа определяли содержание золота и серебра в сплаве.

Выход сплава составил 22,46 г, что к массе загруженного концентрата составило 0,299% Извлечение металлов в сплав от общего содержания металлов в концентрате составило: золото 99,827% серебро 80,56%
Пример 4 (по предлагаемому способу). Высокопробные катодные осадки, полученные при электролитическом извлечении благородных металлов из золосодержащих растворов, мас. Au 43,97, Ag 48,95, As 0,06, Cu 0,17, Fe 0,47, Pb 0,14, Ni 0,09, Zn 0,08, S 0,31, С 0,30, Si 2,42 - загружали в расплав криолита, предварительно приготовленный в графитовом тигле, при температуре 1100^oC. После растворения окислов в расплаве-растворителе температуру расплава повышали до 1200^oC и выдерживали его в течение 1,5 ч до полного расплавления и осаждения металлической фазы. Затем расплав охлаждали, сплав и шлак разделяли. Полученный сплав взвешивали и по существующей методике определяли содержание золота и серебра.

Выход сплава к массе катодных осадков составил 93,2%
Содержание суммы благородных металлов в сплаве от общего содержания благородных металлов в катодных осадках составило 99,7%
Приведенные примеры иллюстрируют возможность при промышленном использовании способа повышения степени извлечения благородных металлов в золотосеребряный сплав, а также снижения энергетических затрат за счет упрощения процесса разрушения механической связи золота и серебра с окислами.

Использование: извлечение благородных металлов из золотосодержащих полупродуктов. Сущность: перед плавкой исходные полупродукты предварительно растворяют в расплаве галогенидов щелочных и/или щелочноземельных металлов, например криолита, и затем после растворения окислов выделяют благородные металлы из расплава-растворителя в осадок, последний сплавляют и отделяют от раствора окислов в расплаве-растворителе. Способ позволяет упростить процесс переработки, снизить затраты и повысить степень извлечения благородных металлов в сплав. 1 з.п. ф-лы.

1. Способ переработки золотосодержащих полупродуктов, включающий их плавку на золотосодержащий сплав, отличающийся тем, что перед плавкой исходный материал загружают в расплав галогенидов щелочных и/или щелочноземельных металлов и ведут плавку с растворением в расплаве окислов, содержащихся в исходном материале, и образованием донной металлической фазы золотосодержащего сплава, после растворения окислов проводят выдержку полученного расплава до полного расплавления и осаждения металлической фазы с последующим охлаждением расплава и разделением полученных сплава и шлака. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве расплава галогенидов используют расплав криолита.