СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ, СОДЕРЖАЩИХ БЛАГОРОДНЫЕ МЕТАЛЛЫ Российский патент 2001 года по МПК B03B7/00 

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к выщелачиванию благородных металлов из упорного золотосодержащего сырья.

Известен способ переработки материалов, содержащих благородные металлы, включающий электрогидравлическую обработку путем воздействия на материал, находящийся в жидкости, ударными волнами, образующимися при электрическом пробое жидкости для разрушения упорных частиц и последующее выщелачивание благородных металлов [1].

Недостатком этого способа является необходимость ведения процесса в жидкой среде при соотношении твердого к жидкому Т:Ж = 1:1, что уменьшает производительность и увеличивает расход энергии, а также недостаточно высокое извлечение благородных металлов при выщелачивании, обусловленное недостаточным раскрытием сростков.

Наиболее близким к предложенному является способ переработки материалов, содержащих благородные металлы, включающий проведение перед выщелачиванием благородных металлов обработки электромагнитными импульсами с амплитудой напряженности электрической компоненты поля, большей электрической прочности материала, и длительностью фронта импульса, меньшей времени формирования искрового разряда в воздушном зазоре, равном толщине обрабатываемого слоя материала [2].

Недостатком способа является недостаточно высокое извлечение благородных металлов за счет неполного раскрытия сростков минералов и сравнительно высокая энергоемкость.

Задачей изобретения является повышение извлечения благородных металлов при одновременном снижении расхода энергии. Технический результат, достигаемый изобретением - максимальное вскрытие сростков минералов путем создания каналов, обеспечивающих доступ выщелачивающего раствора к частицам благородных металлов.

Технический результат достигается тем, что в способе переработки материалов, содержащих благородные металлы, включающем обработку электромагнитными импульсами материала с амплитудой напряженности электрической компоненты поля, большей электрической прочности материала, и длительностью фронта импульса, меньшей времени формирования искрового разряда в воздушном зазоре, равном толщине обрабатываемого слоя материала, и выщелачивание благородных металлов, согласно изобретению обработке электромагнитными импульсами подвергают материал, увлажненный водой в количестве, не большем, чем необходимо для заполнения водой пор в частицах материала, или обезвоженный до влажности, соответствующей количеству воды в порах материала.

Увлажнение и обезвоживание производят до соотношения твердого к жидкому от 5: 1 до 3:1. Воде, содержащейся в порах частиц материала, придают кислую или щелочную реакцию.

Наличие воды в порах частиц материала позволяет ускорить и расширить процесс раскрытия упорного материала и тем самым повысить извлечение благородных металлов и снизить расход энергии. Электромагнитные импульсы, воздействуя на поровую воду, создают дополнительное воздействие на неоднородности частичек упорного материала, что способствует дополнительному их раскрытию и более эффективному обеспечению образования и сохранения каналов и микротрещин под действием электромагнитных импульсов. Кислая или щелочная среда также способствует повышению эффективности раскрытия упорного материала.

На чертеже показана блок-схема лабораторной экспериментальной установки, с помощью которой реализован способ.

Установка включает преобразователь сетевого напряжения 1, формирователь импульсов 2, высоковольтный трансформатор 3, электродную систему 4.

Электродная система 4 представляет собой область с двумя дискообразными электродами диаметром 120 мм, один из которых помещен в жидкий диэлектрик для исключения возможности искрового разряда в материале.

Способ осуществляется следующим образом.

Исходный материал увлажняют водой в количестве, не большем, чем необходимо для заполнения водой пор в частицах материала, или обезвоживают до влажности, соответствующей количеству воды в порах частиц материала. Увлажнение или обезвоживание производят до соотношения твердого к жидкому от 5:1 до 3: 1 водой, имеющей кислую или щелочную реакцию, создаваемую добавлением соответственно серной кислоты или щелочи, например KOH. При обезвоживании воде также придают соответствующую реакцию.

Материал с наличием воды в порах частиц помещают между электродами электродной системы 4 и подвергают воздействию электромагнитными импульсами с длительностью фронта импульса от 5 нс до 15 мкс и длительностью импульса от 10 нс до 30 мкс с амплитудой до 150 кВ и частотой повторения 20 Гц. Количество импульсов варьируют в зависимости от условий опыта. Регулировкой расстояния между электродами и их изоляцией устанавливают оптимальную величину амплитуды напряженности электрической компоненты электромагнитного поля, которая изменялась в пределах от 15 до 50 МВ/м. Таким образом, амплитуда напряженности электрического поля оказывалась больше электрической прочности материала 10 МВ/м, а длительность фронта меньше времени формирования искрового разряда между электродами. Обработанный таким способом материал подвергают выщелачиванию.

Показатели извлечения золота цианированием из продуктов обогащения золотосодержащих руд в зависимости от pH увлажняющей воды после воздействия электромагнитными импульсами представлены в таблице.

Анализ данных таблицы свидетельствует о том, что использование заявленного изобретения на примере Нежданинского гравитационного концентрата и хвостов Гайской и Урупской обогатительных фабрик позволяет достичь абсолютного прироста извлечения золота в диапазоне 19,0 - 61,21%.

Наличие поровой воды с кислой или щелочной реакцией положительно влияет на эффективность обработки электромагнитными импульсами и обеспечивает прирост извлечения благородных металлов от 0,75 до 34,0% (в зависимости от вида сырья).

Источники информации.

1. Котов Ю.А. и др. Комплексная переработка пиритовых отходов горно-обогатительных комбинатов наносекундными импульсными воздействиями. Доклады Академии Наук, 2000, т. 372, N 5, с. 654-656.

2. Патент РФ N 2139142, кл. B 03 B 7/00, опубл. 10.10.1999.

Использование: обогащение полезных ископаемых, в частности выщелачивание благородных металлов из упорного золотосодержащего сырья. Технический результат изобретения - максимальное вскрытие сростков минералов путем создания каналов, обеспечивающих доступ выщелачивающего раствора к частицам благородных металлов. Способ включает обработку материала, увлажненного или обезвоженного до заполнения водой пор в частицах материала, электромагнитными импульсами. Обработку ведут с амплитудой напряженности электрической компоненты поля, большей электрической прочности материала, и длительностью фронта импульса, меньшей времени формирования искрового разряда в воздушном зазоре, равном толщине слоя материала. После обработки материал подвергают выщелачиванию. Увлажнение производят до соотношения твердого к жидкому от 5: 1 до 3:1. Увлажнение производят водой с кислой или щелочной реакцией. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

1. Способ переработки материалов, содержащих благородные металлы, включающий обработку материала электромагнитными импульсами с амплитудой напряженности электрической компоненты поля, большей электрической прочности материала, и длительностью фронта импульса, меньшей времени формирования искрового разряда в воздушном зазоре, равном толщине слоя материала, и выщелачивание благородных металлов, отличающийся тем, что обработке электромагнитными импульсами подвергают материал, увлажненный водой в количестве не большем, чем необходимо для заполнения водой пор в частицах материала, или обезвоженный до влажности, соответствующей количеству воды в порах частиц материала. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что увлажнение и обезвоживание производят до соотношения твердого к жидкому от 5:1 до 3:1. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что воде, содержащейся в порах частиц материала, придают кислую или щелочную реакцию.