СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ РУД Российский патент 2011 года по МПК C22B11/00 C22B3/04 C22B3/24 

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных, благородных и радиоактивных металлов и может быть использовано при извлечении металлов из руд, например золотосодержащих, как с промышленным, так и с непромышленным содержанием металла.

Известен способ извлечения цветных металлов из растворов и пульп, в котором для снижения числа ступеней сорбции и уменьшения потока сорбента при непрерывной ступенчато-противоточной сорбции на ионите, на промежуточных ступенях сорбции ионит дополнительно обрабатывают щелочным реагентом (см. авт. свид. СССР №933766, МПК 3 С22В 3/00, опубл. 07.06.1982).

Известен также способ извлечения золота из руд, содержащих природные сорбенты, в котором для снижения потерь золота с хвостами сорбционного выщелачивания продукт гравитационно-флотационного обогащения подвергают сорбционному выщелачиванию, причем на первой стадии ведут сорбционное выщелачивание промпродукта, а на второй - флотоконцентрата и хвостов первой стадии, при этом сорбент второй стадии донасыщают на первой стадии (см. патент РФ №2094503, МПК 6 С22В 11/00, опубл. 27.10.1997).

Недостатком данных способов является их низкая эффективность в случае, если в перерабатываемой пульпе присутствуют примеси элементов, снижающих емкость используемых сорбентов по основным металлам.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ сорбционного выщелачивания металлов с сокращенной реагентной обработкой, включающий введение пульпы, содержащей металлы и элементы-примеси, в первый из последовательно установленных пачуков, насыщение пульпы кислородом, ввод в пульпу выщелачивающих реагентов и сорбентов, выщелачивание металлов, их противоточную сорбцию и вывод насыщенных выщелоченными металлами сорбентов. Причем ввод выщелачивающих реагентов осуществляют после насыщения пульпы кислородом в следующий по ходу движения пульпы пачук, в который или в следующий за ним пачук вводят сорбент для прямоточной сорбции растворенных элементов-примесей и части выщелоченных металлов. После этого осуществляют вывод этих сорбентов из последнего пачука прямоточной сорбции. Противоточную сорбцию выщелоченных металлов ведут с движением сорбента от последнего по ходу движения пульпы пачука, а вывод насыщенных выщелоченными металлами сорбентов производят из последнего пачука прямоточной сорбции или из следующего за ним по ходу движения пульпы пачука.

В качестве сорбента для прямоточной и противоточной сорбции используют ионообменную смолу или уголь.

Если в растворе совместно присутствуют золото и серебро, для снижения потерь серебра при проведении сорбции в режиме максимального насыщения смолы по золоту в данном способе предложено проводить сорбцию в две стадии, на первой стадии сорбируют золото, на второй - серебро (см. патент РФ №2268316, МПК С22В 11/00, опубл. 20.01.2006).

Недостатком данного способа является его низкая эффективность в случае присутствия в перерабатываемой пульпе минеральных частиц, содержащих дисперсное золото или другие благородные металлы и примеси элементов, снижающие емкость используемых сорбентов по основным металлам, поскольку в этих случаях выход благородных металлов в жидкую фазу и на сорбент происходит стадийно. Таким образом выщелоченные в первые десятки минут формы металлов из приповерхностных участков минеральных частиц могут переосаждаться на минералы глин и слюд, а элементы примеси, поглощаясь сорбентами, создают сложности для сорбции дисперсных форм благородных металлов, переходящих в жидкую фазу пульпы на завершающей стадии процесса.

Задача, на решение которой направлено данное изобретение, состоит в повышении эффективности извлечения благородных металлов из руд.

Технический результат, который может быть получен при реализации данного изобретения, состоит в снижении потерь промышленно ценных металлов, в том числе находящихся в дисперсной форме в минеральной матрице твердых частиц пульпы.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе извлечения благородных металлов из руд, включающем насыщение приготовленной из руды пульпы кислородом, ввод выщелачивающих реагентов и сорбентов, сорбционное выщелачивание с насыщением сорбента металлами примесями и частично благородными металлами, противоточную сорбцию основной части благородных металлов и вывод насыщенных благородными металлами сорбентов, согласно предлагаемому изобретению в пульпу, приготовленную из руды, содержащей благородные металлы в дисперсной форме, перед вводом выщелачивающих реагентов вводят активирующий раствор, прошедший обработку облучением светом в ультрафиолетовой области спектра или фотоэлектрохимическую обработку, сорбционное выщелачивание проводят в электрическом поле для электросорбционного извлечения первично выщелоченных металлов с периодическим выводом сорбента из зоны электросорбции. Кроме того, активирующий раствор предварительно насыщают кислородом, а сорбенты подвергают подготовке обработкой в активирующем растворе, прошедшем облучение светом в ультрафиолетовой области спектра и/или фотоэлектрохимическую обработку.

Отличительными признаками предложенного способа являются: в пульпу, приготовленную из руды, содержащей благородные металлы в дисперсной форме, перед вводом выщелачивающих реагентов вводят активирующий раствор, прошедший обработку облучением светом в ультрафиолетовой области спектра или фотоэлектрохимическую обработку, сорбционное выщелачивание проводят в электрическом поле для электросорбционного извлечения первично выщелоченных металлов с периодическим выводом сорбента из зоны электросорбции, кроме того, активирующий раствор предварительно насыщают кислородом, а сорбенты подвергают подготовке обработкой в активирующем растворе, прошедшем облучение светом в ультрафиолетовой области спектра и/или фотоэлектрохимическую обработку.

В качестве активирующего раствора, прошедшего обработку светом в ультрафиолетовой области спектра или фотоэлектрохимическую обработку, могут использоваться растворы щелочных металлов, в частности хлорида натрия и гидроксида натрия, насыщенного кислородом, в качестве сорбента используют ионообменную смолу или уголь.

Облучение активирующего раствора светом в ультрафиолетовой области спектра и фотоэлектрохимическая обработка позволяют продуцировать в нем ион-радикальные кластеры, передающие возбуждение ионам в составе двойного электрического слоя и возбуждение участков кристаллической решетки с дисперсным золотом через ее активные центры. Соответственно усиливается диффузия атомов золота в твердой фазе к поверхностям микротрещин и пор и его ионов из пленочной воды в основной объем жидкой фазы пульпы.

Фотоэлектрохимическая обработка подразумевает использование облучения ультрафиолетовыми лучами приэлектродных зон с продуцированием атомарного кислорода, озона, гидроксил-радикала и других активных соединений кислорода и водорода или облучение ими электролитически обработанных растворов: анолита, католита, их смеси.

Электросорбционное извлечение первично выщелоченных металлов с периодическим выводом сорбента из зоны электросорбции позволяет за счет усиления диссоциации комплексных ионов золота периодически формировать его катионы, направленно диффундирующие к катоду. Следовательно, в прикатодных зонах концентрация золота повышается, соответственно интенсифицируется процесс сорбции.

Подготовка сорбента в активирующем растворе позволяет сконцентрировать в их пленочной фазе и верхних слоях гелевой фазы активные ион радикальные комплексы, интенсифицирующие процесс растворения дисперсного золота.

Таким образом, данная совокупность признаков содержит признаки, каждый из которых необходим для достижения заявленного технического результата во всех случаях использования изобретения.

Способ осуществляется следующим образом.

Исходную смешанную руду месторождения Кокпатас после выемки и транспортирования к месту переработки дробят и измельчают до выхода класса 74 мкм 70%. Полученную пульпу сгущают до Ж:Т=1.1:1 и подают в первый из 12 последовательно установленных пачуков, где производят насыщение пульпы кислородом воздуха. Из первого пачука пульпу подают во второй а затем и в третий, в которых продолжают насыщать пульпу кислородом воздуха и одновременно через трубопровод подают активирующий раствор щелочи (например, 10%-й NaOH), насыщенный кислородом и прошедший фотоэлектрохимическую обработку в специальном реакторе, представляющем собой емкость с коррозионностойкими электродами и установленной над ними лампой УФ-излучения, воздействующим на прианодное пространство электролитической ячейки. При фотоэлектрохимической обработке насыщенного кислородом раствора продуцируются ион-радикальные комплексы, обеспечивающие при последующем смешивании с пульпой активацию диффузионных процессов в двойном электрическом слое, формирование дополнительных активных центров и возбуждение кластеров и атомов дисперсного золота в кристаллических решетках минералов-носителей. Этот же раствор используют для подготовки сорбента - бифункционального анионита А-100 путем добавления к нему 2-х % раствора цианида натрия, обработки им смолы и последующего отделения на ситах. Сорбент одновременно с цианидными растворами подают в 4-й пачук из условия достижения конечной концентрации цианида 0,3%, а затем, совместно с пульпой, перекачивают в 5-й и 6-й пачуки. Эти пачуки оборудуют системой погружных трубчатых электродов, размещаемых в пространстве между рубашкой и транспортирующей трубой эрлифта, на которые подают напряжение 5-8 В, что обеспечивает электродиффузию золота к прикатодному пространству и соответственно локальное повышение его концентрации и интенсификацию сорбции ионитом, действующим как подвижная мембрана При этом осуществляется интенсивное выщелачивание золота и одновременно его сорбция, исключающая переосаждение растворенного золота на минералы-сорбенты (глинистые минералы и включения углистого вещества). Извлечение золота на смолу при выходе пульпы из 6-го пачука составляет 65% по сравнению с 32%, достигаемыми за 3 часа предварительного цианирования по традиционной технологии. Дальнейшее выщелачивание пульпы осуществляют второй порцией смолы, перемещающейся против хода движения пульпы. При этом достигается доизвлечение еще 23% золота. Таким образом, общее извлечение составляет 88% (по традиционной технологии -71%).

Изобретение относится к способу извлечения благородных металлов из руд. Способ включает насыщение приготовленной из руды пульпы кислородом, ввод выщелачивающих реагентов и сорбентов. Затем проводят сорбционное выщелачивание с насыщением сорбента металлами примесями и частично благородными металлами, противоточную сорбцию основной части благородных металлов и вывод насыщенных благородными металлами сорбентов. При этом в пульпу, приготовленную из руды, содержащей благородные металлы в дисперсной форме, перед вводом выщелачивающих реагентов вводят активирующий раствор, прошедший обработку облучением светом в ультрафиолетовой области спектра или фотоэлектрохимическую обработку. Сорбционное выщелачивание проводят в электрическом поле для электросорбционного извлечения первично выщелоченных металлов с периодическим выводом сорбента из зоны электросорбции. Технический результат заключается в снижении потерь промышленно ценных металлов. 2 з.п. ф-лы.

1. Способ извлечения благородных металлов из руд, включающий насыщение приготовленной из руды пульпы кислородом, ввод выщелачивающих реагентов и сорбентов, сорбционное выщелачивание с насыщением сорбента металлами примесями и частично благородными металлами, противоточную сорбцию основной части благородных металлов и вывод насыщенных благородными металлами сорбентов, отличающийся тем, что в пульпу, приготовленную из руды, содержащей благородные металлы в дисперсной форме, перед вводом выщелачивающих реагентов вводят активирующий раствор, прошедший обработку облучением светом в ультрафиолетовой области спектра или фотоэлектрохимическую обработку, сорбционное выщелачивание проводят в электрическом поле для электросорбционного извлечения первично выщелоченных металлов с периодическим выводом сорбента из зоны электросорбции.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что активирующий раствор предварительно насыщают кислородом.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что сорбенты подвергают подготовке обработкой в активирующем растворе, прошедшем облучение светом в ультрафиолетовой области спектра, и/или фотоэлектрохимическую обработку.