СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЗОЛОТА ИЗ РУД НА МЕСТЕ ИХ ЗАЛЕГАНИЯ Российский патент 2005 года по МПК E21B43/28 

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, в частности к технологии выщелачивания золота, и может быть использовано при подземном и кучном выщелачивании золота, а также в гидрометаллургии при извлечении благородных металлов из руд и концентратов.

Известен способ извлечения золота из руд, включающий предварительное закисление руды раствором соляной кислоты и выщелачивание руды солянокислыми растворами, содержащими галит и молекулярный хлор [1].

Недостатком способа является относительно низкое извлечение золота, опасность перевозки и хранения хлора.

Известен способ извлечения золота из руд, включающий приготовление выщелачивающего раствора соляной или другой минеральной кислоты, нейтрализованной щелочным раствором гипохлорита натрия или калия. Нейтрализацию осуществляют непосредственно перед подачей раствора кислоты в руду [2].

Недостатком способа является недостаточно высокое извлечение золота, поскольку в условиях щелочной среды происходит осаждение золота и частичная сорбция его на глинистые минералы, такие как каолинит, монтмориллонит, галлуазит, присутствующие в коре выветривания, а также уменьшение скорости фильтрации выщелачивающих растворов и даже прекращение процесса фильтрации.

Наиболее близким к предложенному является способ извлечения золота из руд на месте их залегания, включающий последовательную закачку растворов, содержащих гипохлорит и хлорид натрия в пласт через систему закачных скважин, откачку продуктивных растворов через систему откачных скважин. Закачиваемый раствор дополнительно содержит карбонат натрия при следующем соотношении компонентов, г/л: гипохлорит натрия 0,5-1,5, хлористый натрий 200-300, карбонат натрия 5-60, вода остальное [3].

Недостатком наиболее близкого аналога является недостаточно высокое извлечение золота, обусловленное невысокой эффективностью выщелачивающего раствора.

Задачей изобретения является повышение извлечения золота.

Технический результат - устранение опасности возникновения аварийных ситуаций с химическими реагентами в процессе подземного выщелачивания.

Технический результат достигается тем, что в способе извлечения золота из руд на месте их залегания, включающем последовательную закачку в пласт через систему закачных скважин раствора, содержащего гипохлорит и хлорид натрия, откачку продуктивных растворов через систему откачных скважин, согласно изобретению, закачиваемый раствор дополнительно содержит хлористый водород при следующем соотношении компонентов, г/л:

гипохлорит натрия 0,4-1,0

хлорид натрия 3,0-4,0

хлористый водород 0,3-1,0

Раствор гипохлорит натрия можно получать непосредственно на месте его применения электролизом раствора хлорида натрия.

Для получения раствора гипохлорита натрия можно использовать оборотные растворы, получаемые после прохождения продуктивных растворов через сорбционные колонны.

Подача хлористого водорода - соляной кислоты в количестве 0,3-1,0 г/л позволяет поддерживать рН раствора от 2 до 4, что необходимо для предотвращения осаждения золота и частичной сорбции его на глинистые минералы, такие как монтмориллонит, каолин, галлаузит, присутствующие в коре выветривания, а также для предотвращения кольматации прифильтровой зоны закачных скважин и канав.

Получение раствора гипохлорита натрия непосредственно на месте его применения с помощью электролиза, и как следствие, имеющего остаточный хлорид натрия, способствует более эффективному выщелачиванию металлов. Хлорид натрия присутствует в растворе как остаточный после электролиза. Исходный раствор для электролиза готовят из поваренной соли марки “Соль каменная техническая, сорт 1, помол № 2”, изготавливаемой по ТУ 9192-069-00209527-98. Возможно использование других марок поваренной соли, изменяется только процедура ее очистки от примесей.

Использование оборотных растворов для получения раствора гипохлорита натрия способствует значительному увеличению производительности электролизера; так при использовании электролита, приготовленного на основе технической воды, продолжительность процесса электролиза составляет 70 минут, а при приготовлении электролита на основе оборотных растворов, подаваемых насосом из резервуара-отстойника после прохождения продуктивных растворов через сорбционные колонны, длительность процесса сокращается до 40 минут.

Способ осуществляется следующим образом.

Рудное тело, подлежащее отработке, вскрывают системой закачных и наблюдательных скважин, фильтрационных канав. В процессе проходки выработок из них отбираются пробы с целью уточнения вещественного состава рудного тела и вмещающих пород, а также положения зон пониженной и повышенной водопроводимости. После оборудования полигона подземного выщелачивания системой трубопроводов начинают подавать в горизонты кислые растворы, содержащие гипохлорит натрия с концентрацией 0,4-1,0 г/л, при этом рН раствора поддерживают на уровне 2-4 добавлением соляной кислоты с концентрацией 0,3-1,0 г/л. Закачные скважины располагают выше по падению рудного тела и таким образом, чтобы предотвратить растекание раствора за границу отрабатываемого блока.

Гипохлорит натрия получают непосредственно на месте его применения электролизом раствора хлористого натрия (поваренной соли), что значительно упрощает условия хранения и применения используемых реагентов, а также их доставку к месту работ. Использование поваренной соли для получения гипохлорита натрия на месте его применения устраняет опасность возникновения аварийных ситуаций с химическими реагентами в процессе подземного выщелачивания.

Использование для растворения хлорида натрия оборотных растворов, полученных после прохождения продуктивных растворов через сорбционные колонны, значительно увеличивает производительность электролизного агрегата.

При использовании готового гипохлорита натрия, доставляемого с химических заводов, в выщелачивающий раствор добавляется хлорид натрия с концентрацией от 3 до 12%.

В рабочем растворе гипохлорита натрия, получаемого электролизом на месте его применения, присутствует остаточный хлорид натрия, в количестве, достаточном для течения процесса выщелачивания.

Начинают отработку блока в режиме закисления, т.е. в скважины подают раствор, содержащий повышенную концентрацию соляной кислоты (1 г/л), при нормальном содержании гипохлорита натрия (0,4 г/л), рН подаваемого раствора при этом составляет 1,8-2,5. Откачку раствора не ведут в течение периода, соответствующего времени его растекания до границы отрабатываемого блока, затем включают откачные скважины, создается депрессионная воронка и регулируется баланс закачки - откачки растворов.

Ряды откачных и закачных скважин располагают так, чтобы раствор растекался естественным образом по падению рудного тела от закачных скважин к откачным, равномерно прорабатывая рудную массу отрабатываемого блока. Параметры устойчивого химического баланса растворов следующие: рН закачного раствора 2-3, ОВП 1150-1250, откачного - рН 4-5, ОВП 900-1000. Оптимальная скорость фильтрации раствора определяется на основании проведенных исследований гидрогеологических условий месторождения и может колебаться от 0,4 до 1 м/сутки, в зависимости от водопроводимости пород и глубины депрессионной воронки.

Для контроля возможных утечек продуктивных растворов за пределы отрабатываемого блока горных пород по его периметру бурится ряд наблюдательных сважин, из которых периодически отбираются пробы воды на химический анализ.

По окончании процесса выщелачивания, после извлечения драгоценных металлов с достаточной полнотой, осуществляется рекультивация подземных вод. С этой целью прекращается подача в горизонт гипохлорита и соляной кислоты, но продолжается циркуляция растворов из откачных скважин через сорбционные колонны, до тех пор, пока содержание хлор-иона не достигнет фоновой величины для данного участка, рН не поднимется до естественной кислотности подземных вод на данном месторождении.

Источники информации

1. Небера В.П. и др. “Об извлечении золота из недр способом подземного выщелачивания”. Гидрометаллургия золота, М., Недра, 1980 с.63-67.

2. Патент РФ № 2094605, кл. Е 21 В 43/28, опубл. 27.10. 1997.

3. Авторское свидетельство СССР № 1745906, кл. Е 21 В 43/28, опубл. 07.07.1992.

Использование - горнодобывающая промышленность, в частности технология выщелачивания золота, и может быть использовано при подземном и кучном выщелачивании золота, а также в гидрометаллургии при извлечении благородных металлов из руд и концентратов. Позволяет устранить опасность возникновения аварийных ситуаций с химическими реагентами в процессе подземного выщелачивания. Способ включает последовательную закачку в пласт через систему закачных скважин раствора, содержащего гипохлорит и хлорид натрия, откачку продуктивных растворов через систему откачных скважин. Закачиваемый раствор дополнительно содержит хлористый водород при следующем соотношении компонентов, г/л: гипохлорит натрия 0,4-1,0, хлорид натрия 3,0-4,0, хлористый водород 0,3-1,0. Раствор гипохлорита натрия получают непосредственно месте его применения электролизом раствора хлорида натрия. Для получения раствора гипохлорита натрия используют оборотные растворы, получаемые после прохождения продуктивных растворов через сорбционные колонны. 2 з.п. ф-лы.

1. Способ извлечения золота из руд на месте их залегания, включающий последовательную закачку в пласт через систему закачных скважин раствора, содержащего гипохлорит и хлорид натрия, откачку продуктивных растворов через систему откачных скважин, отличающийся тем, что закачиваемый раствор дополнительно содержит хлористый водород при следующем соотношении компонентов, г/л:

Гипохлорит натрия 0,4-1,0

Хлорид натрия 3,0-4,0

Хлористый водород 0,3-1,0