СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ АНИОНООБМЕННЫХ СМОЛ, НАСЫЩЕННЫХ ЗОЛОТОМ Российский патент 2007 года по МПК C22B11/00 C22B3/24 

Изобретение относится к гидрометаллургии благородных металлов и может быть использовано в технологии сорбционного извлечения золота из продуктивных растворов подземного, кучного и агитационного выщелачивания руд.

Известен способ регенерации смол, насыщенных благородными металлами, включающий обработку раствором минеральной кислоты, сорбцию тиомочевины, десорбцию благородных металлов кислыми растворами тиомочевины, отмывку смолы от тиомочевины раствором минеральной кислоты, промывку анионита водой, щелочную обработку для перевода смолы в гидроксильную форму и заключительную отмывку смолы водой (А.с. SU №890738, БИ №9, опубл. 07.03.88).

Недостатками указанного способа являются длительность и многостадийность процесса.

Наиболее близким к предлагаемому является способ регенерации ионообменных смол, насыщенных благородными металлами, который включает кислотную обработку, сорбцию тиомочевины, десорбцию благородных металлов кислыми растворами тиомочевины, отмывку смолы от тиомочевины водой, щелочную обработку для перевода смолы в рабочую (гидроксильную) форму и заключительную отмывку смолы водой (Патент RU №2040561, БИ №21, опубл. 27.07.95).

Недостатками указанного способа являются длительность и многостадийность процесса.

Техническим результатом изобретения является упрощение процесса регенерации ионообменных смол за счет сокращения числа стадий, ускорение процесса регенерации, а также возможность использования способа для переработки растворов гидрохлорирования руд.

Техническая задача решается тем, что в известном способе регенерации анионообменных смол, насыщенных золотом, включающем обработку раствором минеральной кислоты, десорбцию золота и промывку смолы, десорбцию золота со смолы осуществляют подкисленными до рН 4,5-6,5 растворами сульфита натрия концентрации 50-200 г/л, а промывку смолы проводят растворами хлорида натрия концентрации 100-200 г/л, раствор после промывки, содержащий хлорид натрия и сульфит натрия, используют в обороте в качестве десорбента после доукрепления его сульфитом натрия.

Сущность способа заключается в том, что для десорбции благородных металлов используется дешевые и недефицитные реагенты - сульфит и хлорид натрия. В отличие от тиомочевины гидросульфит-ион гораздо слабее сорбируется анионитами, особенно в присутствии хлорид-иона, а остаточное содержание сульфита в смоле легко вымывается растворами хлорида натрия. Кроме того, анионит сразу заряжается в рабочую (хлоридную) форму и без дополнительной обработки может быть использован в цикле сорбции. Десорбирующий раствор содержит 50-200 г/л сульфита натрия и имеет рН 4,5-6,5. Сульфит натрия является комплексообразующим агентом и позволяет переводить золото в анионную сульфитную форму, слабо сорбируемую смолами. При концентрации сульфита натрия в растворе менее 50 г/л, его оказывается недостаточно для того, чтобы сместить равновесие комплексообразования в сторону сульфитной формы золота, что приводит к снижению степени десорбции золота. Концентрация сульфита натрия в растворе более 200 г/л нецелесообразна вследствие того, что не приводит к существенному увеличению степени извлечения золота, приводит к излишним экономическим затратам. Поскольку сульфит натрия является типичным восстановителем, при снижении рН десорбирующего раствора ниже 4,5 в фазе ионита происходит окислительно-восстановительный процесс с участием золота (III), присутствующего в анионите в форме иона AuCl₄ ^-. При этом золото восстанавливается до элементного состояния, переходя в недесорбируемуто форму. Соответственно происходит снижение степени извлечения золота. При увеличении рН десорбирующего раствора выше 6,5 происходит частичный щелочной гидролиз золота, который сопровождается переводом его в нерастворимую форму в фазе сорбента. В результате также снижается степень извлечения золота из смолы. Кроме того, гидросульфит-ионы (HSO₃ ^-) при рН выше 6,5 переходят в сульфит-ионы (SO₃ ^2-), которые прочнее удерживаются анионитом и затрудняют последующую стадию регенерации смолы.

Для перевода смолы в рабочую форму (хлоридную) проводят промывку смолы раствором хлорида натрия после десорбции, который способствует протеканию ионообменной реакции

Концентрация хлорида натрия в растворах на стадии регенерации составляет 100-200 г/л. При содержании хлорида натрия в растворе менее 100 г/л не обеспечивается достаточная концентрация Cl^- - ионов в растворе для сдвига равновесия указанной реакции в сторону перехода сульфит-ионов в раствор. Концентрация хлорида натрия в растворе выше 200 г/л нецелесообразна в связи с тем, что приводит к неоправданным экономическим затратам и технологическим сложностям, связанным с растворимостью хлорида натрия. Десорбция золота чистыми растворами хлорида натрия практически не идет. После промывки анионита растворами хлорида натрия вытекающие из колонны с анионитом растворы после доукрепления сульфитом натрия могут быть использованы в обороте в качестве десорбирующего раствора,

Пример по прототипу. Насыщенную золотом из продуктивного раствора гидрохлорирования ионообменную смолу помещают в колонку и обрабатывают 3%-ным раствором серной кислоты при 40°С в течение 24 ч с расходом элюента 3-4 об./об. смолы.

Затем для подготовки смолы к десорбции благородных металлов проводят сорбцию тиомочевины, подавая в колонку раствор, содержащий 6% тиомочевины и 2,5% серной кислоты в течение 48 ч при расходе элюента 2-3 об./об. смолы.

Затем осуществляют десорбцию золота, подавая в течение 96 ч кислый раствор тиомочевины, содержащий 9% тиомочевины и 3% серной кислоты с расходом элюента 3-4 об./об. смолы.

После десорбции анионит в течение 24 ч отмывают от тиомочевины и кислоты водой с расходом 5-6 об./об. смолы.

Далее обрабатывают анионит в колонке в течение 24 ч 4%-ным раствором едкого натра с расходом элюента 2-3 об./об. смолы.

Для оценки количества вымытых солей на стадии кислотной обработки смолы все фильтраты после кислотной обработки объединяли, упаривали и взвешивали сухие остатки. Остаточное содержание золота на регенерированной смоле и степень десорбции золота определяли по анализу всех растворов - фильтратов, образующихся в процессе регенерации. Соответствующие данные приведены в таблице.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Пример по предлагаемому способу. В соответствии с предлагаемым способом была проверена последовательная схема регенерации ионообменной смолы: кислотная обработка, десорбция сульфитом натрия, промывка хлоридом натрия.

Насыщенную золотом из продуктивного раствора гидрохлорирования ионообменную смолу помещали в колонку и обрабатывали 3%-ным раствором серной кислоты при 40°С в течение 24 ч с расходом элюента 3-4 об./об. смолы или 5%-ным раствором соляной кислоты при 20-25°С с расходом элюента 3-4 об./об. смолы в течение 24 ч.

Затем для подготовки смолы к десорбции проводили отмывку анионита от кислоты водой с расходом элюента 2-3 об./об. смолы в течение 12 ч. Полученный раствор использовали после доукрепления минеральной кислотой в следующем цикле для обработки новой порции смолы.

Затем осуществляли десорбцию золота, подавая подкисленный до рН 4,5-6,5 раствор сульфита натрия концентрации 50-200 г/л с расходом элюента 5-6 об./об. анионита в течение 24 ч.

После десорбции обрабатывали анионит в колонке в течение 24 ч раствором хлорида натрия концентрации 100-200 г/л с расходом элюента 2-3 об./об. смолы. Раствор после промывки, содержащий хлорид натрия и сульфит натрия, использовали после доукрепления сульфитом натрия в следующем цикле для проведения десорбции золота с новой порции смолы.

Для оценки количества вымытых солей на стадии кислотной обработки смолы все фильтраты после кислотной обработки объединяли, упаривали и взвешивали сухие остатки. Остаточное содержание золота на регенерированной смоле и степень десорбции золота определяли по анализу всех растворов - фильтратов, образующихся в процессе регенерации. Соответствующие данные для граничных и средних значений приведены в таблице.

ТаблицаСпособСодержание золота в насыщенном анионите, мг/гЧисло стадий процесса регенерацииСтадия процесса регенерацииРеагент, используемый на стадии процесса регенерацииРасход реагента, об./об.Время на стадию процесса регенерации, чКоличество смытых солей в г с 1 г сухого анионитаСтепень извлечения золота в p-p на стадии промывки для перевода в рабочую формуОстаточное содержание золота в смоле, после проведения стадии процесса, мг/гИзвестный9,55Отмывка
минеральной кислотой3% серная
кислота4240,2100,059,49   Подготовка к десорбцииp-p 6% тиомочевины и 2,5% серной кислоты348-2,49,27  десорбцияp-p 9% тиомочевины и 3% серной кислоты496-48,24,81  отмывка смолы от тиомочевинывода624-0,864,80  промывка смолы для перевода в рабочую форму4% р-р едкого натра324-3,124,311   отмывка минеральной кислотой3% серная кислота4240,2000,059,49  отмывка водойвода3120,0090,0069,49Предлагаемый способ9,53десорбцияp-p Na₂SO₃ 50 г/л с добавлением 100 г/л NaCl, рН 4,5624 91,60,793  промывка смолы для перевода в рабочую формуp-p 100 г/л NaCl324-0,060,788  отмывка минеральной кислотой5% соляная кислота4240,1500,0479,496  отмывка водойвода3120,0060,0059,496Предлагаемый способ9,53десорбцияp-p Na₂SO₃ 50 г/л с добавлением 100 г/л NaCl, рН 4,5
p-p 100 г/л NaCl6
324
24-
-92,0
0,0440,756
0,751  промывка смолы для перевода в        отмывка минеральной кислотой5% соляная кислота4240,1500,0479,496Предлагаемый способ  отмывка водойвода3120,0060,0059,4969,53десорбцияp-p Na₂SO₃ 200 г/л, рН 5,5624-92,90,67  промывка смолы для перевода в рабочую формуp-p 200 г/л NaCl324 0,0520,665  отмывка минеральной кислотой5% соляная кислота4240,1500,0479,496Предлагаемый способ  отмывка водойвода3120,0060,0059,4969,53десорбцияp-p Na₂SO₃ 100 г/л с добавлением 50 г/л NaCl, рН 6,5624-95,40,432  промывка смолы для перевода в рабочую формуp-p 150 г/л NaCl324 0,0490,427

Результаты показывают, что промывка насыщенной ионообменной смолы растворами кислот (3% серная или 5% соляная) практически не зависит от природы кислоты и позволяет существенно снизить ее общее солесодержание, практически не затрагивая (не десорбируя) золото.

Золотосодержащие сульфитные растворы направляются на выделение золота методом осаждения после подкисдения минеральной кислотой.

Проведение регенерации смолы по предлагаемому методу позволяет значительно сократить время проведения процесса (с 216 ч до 84 ч), то есть ускорить процесс, а также сократить число стадий процесса (с 5 до 4).

Проведение экспериментов по использованию регенерированной смолы для повторного насыщения золотом из продуктивного раствора подземного выщелачивания гидрохлорированием показало, что емкость смолы по золоту остается высокой, что подтверждает качество регенерации.

Таким образом, предлагаемый способ регенерации ионообменных смол по сравнению с прототипом позволяет за счет применения в качестве десорбата смешанного раствора сульфита и хлорида натрия, подкисленного до рН 5-6, добиться следующих положительных результатов:

- ускорить процесс;

- упростить процесс за счет снижения числа операций;

- использовать способ для регенерации ионообменных смол, насыщаемых хлоридными продуктивными растворами подземного, кучного, агитационного выщелачивания методом гидрохлорирования;

- удешевить процесс за счет применения дешевых реагентов и частичного их использования в обороте.

Изобретение относится к гидрометаллургии благородных металлов и может быть использовано в технологии сорбционного извлечения золота из продуктивных растворов подземного, кучного и агитационного выщелачивания руд. Техническим результатом изобретения является упрощение процесса регенерации анионообменных смол за счет сокращения числа стадий, ускорение процесса регенерации, а также возможность использования способа для переработки растворов гидрохлорирования руд. Способ включает обработку анионообменной смолы, насыщенной золотом, раствором минеральной кислоты, десорбцию и отмывку смолы. При этом десорбцию осуществляют подкисленными до рН 4,5-6,5 растворами сульфита натрия концентрации 50-200 г/л, а отмывку смолы проводят растворами хлорида натрия концентрации 100-200 г/л. Промывной раствор хлорида натрия, содержащий сульфит натрия, используют в обороте в качестве десорбента после доукрепления его сульфитом натрия. 1 табл.

1. Способ регенерации анионообменных смол, насыщенных золотом, включающий обработку смолы раствором минеральной кислоты, десорбцию золота и промывку смолы, отличающийся тем, что десорбцию золота осуществляют подкисленным до рН 4,5-6,5 раствором сульфита натрия концентрации 50-200 г/л, а промывку проводят раствором хлорида натрия концентрации 100-200 г/л.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что раствор после промывки, содержащий хлорид натрия и сульфит натрия, используют в обороте в качестве десорбента после доукрепления его сульфитом натрия.