СПОСОБ КУЧНОГО ЦИАНИДНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ЗОЛОТА Российский патент 2006 года по МПК C22B11/08 

Изобретение относится к области гидрометаллургии благородных металлов и может быть использовано, в частности, при выщелачивании золота из штабелей.

Известны способы цианидного выщелачивания дробленого рудного материала разной крупности (Кучное выщелачивание благородных металлов. Под ред. проф. д.т.н. Фазлуллина М.И. Изд. Академии горных наук, 2001, с.511-516). При этом крупность дробления рассматривалась как фактор вскрытия, определяющий доступ реагента к золоту внутри рудного материала. Руда в течение продолжительного времени складывалась в кучу до 100000 т и более, а выщелачивание начинали после формирования всей кучи.

Недостатком способа является низкая скорость извлечения золота из руды.

В качестве прототипа взят способ кучного выщелачивания золота (Котляр Ю.А., Меретуков М.А. Металлургия благородных металлов. Учебное пособие. М., АСМИ, 2002, с.124-125), в котором раскрыт способ кучного выщелачивания золота раствором цианида натрия при его расходе 0,5-1,0 кг/т, включающий дробление руды, формирование штабеля.

Недостатком прототипа является невысокая степень извлечения золота. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности извлечения золота за счет увеличения скорости его растворения.

Результат достигается тем, что в способе кучного цианидного выщелачивания золота раствором цианида натрия, при его расходе 0,5-1,0 кг/т, включающем дробление руды, формирование штабеля, согласно изобретению дробление руды ведут до крупности менее 20 мм, введение раствора цианида натрия осуществляют в момент образования кондиционной по крупности руды, и после формирования штабеля проводят выщелачивание водой и обеззолоченными циркулирующими растворами.

Сущность изобретения заключается в том, чтобы более полно использовать поверхность руды, активированную после дробления, для диффузии цианида натрия к труднодоступному золоту внутри кусков и зерен руды.

Казалось бы, что пористость дробленого рудного материала, ссыпаемого в большую кучу для выщелачивания в течение одного или нескольких месяцев, под воздействием атмосферных явлений должна увеличиваться. Но в случае некоторых кварц-полевошпатовых руд, отличающихся высокой прочностью (порядка 20-22 единиц по шкале Протодьяконова), было отмечено образование очень тонкого шламистого продукта дробления, который покрывал поверхность руды высокодисперсной пленкой из шламистого рудного материала при пересыпании руды. Этот же процесс наблюдался при выстаивании дробленой руды на открытом воздухе - поверхность дробленой руды обволакивалась слоем толщиной до 0,5 мм, как крупные куски руды, размером 20 мм и более, так и зерна размером менее 1 мм. Плотные шламистые покрытия на дробленой руде формировались за период отсыпки дробленой руды в кучу 100000 т и более (см. фиг.). Пленка из тонкодисперсной шламовой фракции руды на поверхности рудного материала снижала скорость растворения золота.

В случае обработки дробленой руды в момент ее получения реагентом создаются более благоприятные условия для внедрения раствора цианида натрия в микротрещины, которые еще не успели забиться шламовой фракцией или зарасти новыми кристаллообразованиями. Скорость растворения золота при обработке свежедробленой руды раствором цианида натрия увеличивается в 1,5 раза и больше. Сокращается общая продолжительность стадии выщелачивания золота из руды.

Способ осуществляют следующим образом. Выщелачивание золота проводят в интенсивных условиях с момента образования в стадии дробления кондиционной по крупности руды. В этом случае сводится к минимуму образование шламовых пленок на поверхности кусочков руды. Все требуемое количество цианида натрия вводят в виде водного раствора в дисперсном состоянии через форсунки в кондиционную по степени дробления руду в момент ее получения.

При многоступенчатом дроблении руды кондиционная фракция крупности отделяется от крупной фракции на грохотах. Поэтому раствор цианида натрия с соответствующим его расходом вводят путем впрыска или орошения подрешетного продукта, кондиционного по крупности руды, в момент просыпки руды через грохот. В последней стадии дробления кондиционная по крупности руда орошается путем впрыска раствора цианида натрия с расходом, соответствующим производительности дробилки, в момент выхода руды из дробилки - в выходное отверстие дробилки. Подачу раствора цианида натрия осуществляют из форсунок.

При транспортировке на конвейерах имеют промпродукт, в котором цианидный раствор внедрился в микротрещины зернистого материала в момент просыпки на конвейер и равномерно распределился по объему руды. Расклинивающее действие раствора способствует закреплению его в микротрещинах и более эффективному использованию реагента. Транспортными устройствами окомкованная руда ссыпается в кучи или штабели, выщелачивание проводят водой и обеззолоченными циркулирующими растворами. За счет рационального ввода реагентов - путем ввода его в свежедробленый продукт достигается большая степень перевода золота в водорастворимый цианид золота и большая степень извлечения золота из руды в процессе отмывания цианида золота.

Примеры 1-6 выполнения способа (см. табл.1-6). Для выщелачивания бралась дробленая руда с того же месторождения, что и в случае прототипа. Отличием этой руды было то, что руда была более упорной, так как она была добыта с горизонта более чем на 20 м глубже. "Лежалой" рудой считалась руда, заложенная в промышленную кучу для выщелачивания и выстоявшая до момента выщелачивания не менее 1 месяца. Свежедробленой считалась руда, полученная сразу после дробления. Опыты проводились на уровне лабораторных исследований параллельно для свежедробленой и "лежалой" руд в одинаковых условиях окомкования, "созревания", использовались одинаковые объемы циркуляционных растворов, степень их накислороживания, одинаковые условия орошения (см. приложение).

Из примеров 1-4 видно, что скорость извлечения золота из свежедробленой руды более чем на 6% выше в случае выщелачивания "лежалой" руды при крупности - 10 мм и более чем на 17% выше в случае выщелачивания "лежалой" руды при крупности - 20 мм.

На примерах 5 и 6 показана возможность достижения степени извлечения золота из руды выше, чем по прототипу, и за период времени в 3 раза меньший, чем по прототипу.

Использование предлагаемого изобретения также упрощает схему рудоподготовки, так как исключается процесс окомкования.

Изобретение может быть использовано для интенсификации технологии кучного выщелачивания золота в случае, когда руда, дробленная до 10-13 мм, перед выщелачиванием укладывается в небольшие по объему штабели - порядка 12-25 тыс.т. В этом случае продолжительность закладки штабеля составляет 3-5 суток и практически не сказывается на изменении пористости внутри кусков дробленой руды.

В случае закладки руды крупностью 20 мм и более в большеобъемные кучи (более 100000 т) эффективность от внедрения предлагаемого изобретения нивелируется за счет продолжительности времени, затрачиваемого на формирование кучи, за счет внутридиффузионного торможения реакции растворения золота в больших объемах руды и за счет образования на поверхности руды пленок из шламистого материала руды и новых твердых отложений на поверхности руды.

Приложение 1

Пример 1

Данные по выщелачиванию свежедробленой руды крупностью - 10

Вес руды - 3,5 кг; расход цианида - 0,5 кг/т; расход воды на созревание раствора - 0,05 м³/т; классы руды: -10+3,75 мм - 42,8%; -3,75+1 мм - 37,2%; -1+0 мм - 20%; продолжительность созревания - 8 суток; исходный расход на 1-е орошение - 0,0857 м³/т. Циркулирующие растворы накислороживались до 33-38,3 мг О₂/л.

Табл.1Прод. выщ., сутки∑V p-pa, мл.Vсут p-pa из колонки., мл.рНCAu, мг/лq Au, мг∑ q Au, мгИзвл. Au, %Примечания123  56791300219106,481,4191,41922,7Содерж Au в руде - 1,77 г/т; Содерж Au в хвостах - 0,90. Цианид натрия не добавлялся.230017095,180,8812,30037,1330012792,220,2822,58241,6934025081,070,2672,84945,91548020070,750,1442,99348,22160020070,370,0743,00048,32575030070,180,0543,05449,2

Пример 2

Данные по выщелачиванию "лежалой" крупностью - 10 мм

Вес руды, - 3,5 кг; классы руды: -10+3,75 мм - 42,8%; -3,75+1 мм - 37,2%; -1+0 мм - 20%; расход цианида - 0,5 кг/т; расход воды на созревание раствора - 0,05 м³; продолжительность созревания - 8 суток; исходный расход на 1-е орошение - 0,0857 м³/т. Циркулирующие растворы накислороживались до 33-38,3 мг О₂/л.

Табл.2Прод. выщ., сутки∑V p-pa, мл.Vсут p-pa из колонки, мл.рНCAu, мг/лqAu, мг∑qAu, мгИзвл. Au, %Примечания1 235678912501507,511,11,6621,66219,3Содерж Au в руде - 2,87 г/т; Содерж Au в хвостах - 1,87 г/т.230016085,530,8852,54726,133251757,52,310,4042,95734,3435012581,070,1343,09135,9840017570,550,0693,16036,71542022570,210,0473,20737,22145020070,190,0383,24537,62847021070,150,0313,27638,0

Пример 3

Данные по выщелачиванию свежедробленой руды крупностью - 20 мм

Вес руды - 3,0 кг; класс руды - 20 мм (-20+10 - 31%; -10+3,75 мм - 25%; -3,75+1 мм - 22%; -1+0 мм - 22%); расход цианида - 0,5 кг/т; расход воды на созревание раствора - 0,05 м³/т; продолжительность созревания - 8 суток; исходный расход на 1-е орошение - 0,0857 м³/т. Циркулирующие растворы накислороживались до 33-38,3 мг О₂/л.

Табл.3Прод. Выщ., сутки∑V р-ра, мл.Vсут p-pa из колонки, мл.рНCAu, мг/лq Au, мг∑ q Au, мгИзв. Au, %Примечания1 235678912501507,511,11,6621,66219,3Содерж Au в руде - 2,87 г/т; Содерж Au в хвостах - 1,87 г/т.230016085,530,8852,54726,133251757,52,310,4042,95734,3435012581,070,1343,09135,9840017570,550,0693,16036,71542022570,210,0473,20737,22145020070,190,0383,24537,62847021070,150,0313,27638,0

Пример 4

Данные по выщелачиванию "лежалой" руды крупностью - 20 мм

Вес руды - 3,5 кг; класс руды: -20+10 - 31%; -10+3,75 мм - 25%; -3,75+1 мм - 22%; -1+0 мм - 22%; расход цианида - 0,5 кг/т; расход воды на созревание раствора - 0,05 м³/т; продолжительность созревания - 8 суток; исходный расход на 1-е орошение - 0,0857 м³/т. Циркулирующие растворы накислороживались до 33 -38,3 мг О₂/л.

Табл.4Прод. выщ, сутки∑V p-pa, мл.Vсут p-pa из колонки, мл.рНCau, мг/л q Au, мгq Au, мг∑ q Au, мгИзв. Au, %Примечания12346789 125013813,390,1140,1144,8Содерж Au в руде - 3,14 г/т; Содерж Au в хвостах - 2,36 г/т.240014088,771,2281,34214,234601627,52,500,4061,77618,8449217571,250,2181,96420,8851714871,110,1442,10822,31559725070,450,1122,22023,52162720070,360,0722,29224,32869020070,320,0642,35624,9

Пример 5

Данные по выщелачиванию свежедробленой руды крупностью - 10 мм

Вес руды, - 3,8 кг; классы руды: - 10+3,75 мм - 42,0%; -3,75+1 мм - 33,1%; -1+0 мм - 24,9%; расход цианида - 0,75 кг/т; расход воды на созревание раствора - 0,04 м³/т; продолжительность созревания - 4 суток; исходный расход на 1-е орошение - 0,0857 м³/г.

Табл.5Прод. выщ., сутки∑V р-ра в к., мл.V р-ра из к., млрНС Au, мг/л q Au, мгq Au, мг∑ q Au, мгИзв. Au, %Примечания12346789103450295814,504,3014,30153,2Содерж Au в руде - 2,12 г/т; Содерж Au в хвостах 0,68 г/т.545020073,300,6604,96161,31359032571,010,3285,28965,41770540070,510,2045,40366,82075030070,260,0785,48167,8

Циркулирующие растворы накислороживались до 33 -38,3 O₂ мг/л

Пример 6

Данные по выщелачиванию свежедробленой руды крупностью -1 0 мм

Вес руды - 3,8 кг; классы руды: -10+3,75 мм - 42,0%; -3,75+1 мм - 33,1%; -1+0 мм - 24,9%; расход цианида - 1,0 кг/т; расход воды на созревание раствора - 0,04 м³/т; исходный расход на 1-е орошение - 0,0857 м³/т; продолжительность созревания - 4 суток. Циркулирующие растворы накислороживались до 33-38,3 мг O₂/л.

Табл.6Прод. выщ., сутки∑V р-ра в к., мл.Vсут р-ра из колонки, млрНC Au, мг/лq Au, мг∑ q Au, мгИзв. Au, %Примечания12346789101300------Содерж. Au в руде - 1,46 г/т; Содерж Au в хвостах - 0,43 г/т.3450256810,402,6622,66247,8545025071,210,3022,96453,31055028070,950,2663,23058,01664019071,410,2253,45562,11971018071,290,2323,68766,32487039571,170,4624,14974,2

Изобретение относится к области гидрометаллургии благородных металлов и может быть использовано, в частности, при выщелачивании золота из штабелей. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности извлечения золота за счет увеличения скорости его растворения. Это достигается за счет того, что раствор цианида натрия вводят в момент получения руды требуемой крупности менее 20 мм путем орошения руды, выходящей из отверстия последней дробилки, и орошения кондиционного по крупности подрешетного продукта грохочения предыдущих стадий дробления. Степень извлечения золота из свежедробленой упорной кварц-полевошпатовой руды при использовании эффекта «созревания» руды, дробленной до класса - 10 мм и окомкованной с цианидом натрия, поршневого режима орошения и накислороживания циркулирующих растворов, за 25 суток равна 74%. 6 табл.

Способ кучного цианидного выщелачивания золота раствором цианида натрия при его расходе 0,5-1,0 кг/т, включающий дробление руды, формирование штабеля, отличающийся тем, что дробление руды ведут до крупности менее 20 мм, введение раствора цианида натрия осуществляют в момент образования кондиционной по крупности руды и после формирования штабеля проводят выщелачивание водой и обеззолоченными циркулирующими растворами.