СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ БЕДНЫХ ПО СОДЕРЖАНИЮ ЗОЛОТА РАСТВОРОВ Российский патент 2013 года по МПК C22B11/00 C22B3/26 B03D1/00 

Изобретение относится к горному делу, а именно к гидрометаллургии благородных металлов.

Известен способ получения золота / 1, Патент РФ №2398033, опубл. БИ, 2010, №24/, где при сжигании бурых и каменных углей в дымовые газы из углей переходят некоторые металлы, обладающие способностью образовывать летучие соединения, а также вследствие механического захвата потоком газа и мелкой золы. При смешивании дымовых газов с водяным паром, а затем конденсации водяных капелек в холодильниках образуются водные растворы - конденсаты, в которых коллектируются металлы, в том числе и золото, содержание которого колеблется в интервале 0,04-0,5 мг/л. Такое содержание золота безусловно требует для промышленного использования обогащения растворов в десятки и более раз.

В результате обработки водой и паром коксовых газов, получаемых в коксовых батареях / Р.Е.Лейбович, Е.И.Яковлева, А.Б.Филатов. Технология коксохимического производства. М., Металлургия, 1982 г., с.190-210/, получаются растворы, содержащие наряду с органическими веществами металлы, находящиеся в углях и переходящие в процессе коксования в газовую фазу. Содержание, например, золота в этих растворах находится на уровне бросового и также теряется безвозвратно. Однако улавливание этого золота и других металлов можно осуществить, если создать и применить новый способ концентрирования металлов, и в частности золота, обогащением растворов в небольших объемах синтетических фаз. Это позволит дополнительно получать металлы и значительно повысить их извлечение в ряде гидрометаллургических процессов.

Известен способ ионной флотации применительно к извлечению ионов из растворов с помощью поверхностно-активных ионов противоположного знака. Ионная флотация характеризуется образованием небольшого слоя неустойчивой пены, разрушающейся в разделительном аппарате, давая пенку - плохо растворимый гидрофобный продукт, в котором концентрируется коллигенд, т.е. ионы извлекаемого вещества. Пенка удаляется из аппарата каким-либо механическим способом. Использование ионной флотации для некоторых золотосодержащих растворов невозможно вследствие практически мизерных концентраций золота в хвостовых растворах и растворах, получаемых охлаждением коксовых газов. Вследствие этого количество сублата таково, что он теряется в коллоидных осадках, присутствующих в растворах помимо золотых соединений.

Прототипом предлагаемого способа может служить флотоэкстракция. Во флотоэкстракции сублат, адсорбированный пузырьками и вынесенный ими к поверхности водного раствора, аккумулируется в тонком (5-10 мм) слое не смешивающейся с водой органической жидкости. Сублат хорошо растворим в органической жидкости, в то время как сама органическая жидкость должна быть минимально растворима в воде. Это обычно высшие спирты, например гексиловый или изоактиловый. Сублат образуется при взаимодействии растворенных ионов или молекул коллигенда с реагентами, образующими с колигендом трудно растворимые гидрофобные соединения. При пропускании снизу пузырьков воздуха образовавшийся гидрофобный сублат пузырьками выносится к органической пленке. Пузырьки прорывают пленку и при этом сублат экстрагируется органическим веществом пленки при разрушении пены сверху пленки. Производительность данного процесса флотоэкстракции весьма ограничена тем, что расход воздуха для пузырьков должен быть не больше 3-5 см³/мин на 1 см² площади слоя органической фазы. / С.Ф.Кузькин, А.М.Гольдман, Флотация ионов и молекул. Изд-во «Недра», М., 1971 г., с.41/. При более интенсивной подаче воздуха возникает эмульгирование органической фазы с водой и расстройство всего процесса. Поэтому применение флотоэкстракции в больших промышленных объемах невозможно.

Задачей предлагаемого изобретения является создание способа обогащения растворов, являющихся отходами гидрометаллургического производства и получаемых при промывке коксохимических газов, бедных по содержанию золота, для дальнейшего наиболее полного извлечения из этих бросовых растворов золота.

Сущность изобретения состоит в том, что в способе обогащения бедных по содержанию золота растворов, включающем создание органической улавливающей пленки на поверхности флотационных камер, пропускание воздушных пузырьков для флотации сублата, к веществу органической пленки, являющейся матрицей для процессов улавливания и удерживания ионов и молекул золота, добавляют экстрагенты, используемые для золота, а раствор фильтруют, подкисляют до pH 1,5-2,0 и добавляют в него коллектор, затем заполняют до половины флотационную камеру раствором и органической матрицей, объем которой не превышает 0,5% объема всего раствора и начинают интенсивное перемешивание, после которого флотационную камеру работающей машины дополняют полностью раствором, проводят дофлотацию для полного собирания матрицы в единую каплю и затем отделяют ее от раствора.

В способе обогащения бедных растворов, включающем создание органической улавливающей пленки на поверхности флотационных камер, пропускание воздушных пузырьков для флотации сублата, используются вещества - экстрагенты, которые смешиваются с органическим веществом для создания пленки. Пленка не должна покрывать полностью поверхность флотационных камер, она занимает лишь около 10% поверхности, т.е. органического вещества должно быть не больше 0,5% объема от раствора для лучшей собираемости. Вещество для создания пленки подбирается таким образом, что даже при интенсивном перемешивании водной фазы вследствие вдувания воздуха через диспергаторы в камеры не происходит эмульгирования органики с водой. В результате интенсивного перемешивания всех компонентов, добавленных во флотационных камерах к бедному золотому раствору, происходит одновременное взаимодействие реагентов-коллекторов с ионами и молекулами золота в водном растворе, экстракция золота органическими экстрагентами и удерживание коллигенда, связанного с экстрагентом органическим веществом, представляющим собой матрицу для удержания всех продуктов взаимодействий. Попадая в зону отстоя флотационной камеры, эта матрица или пленка быстро собирается в большую единую каплю или «кляксу» и может быть снята механически для повторного использования или для извлечения из нее золота. Процесс извлечения золота заключается в высушивании под вакуумом вещества матрицы с получением пенки с высоким содержанием золота.

Пример. Для получения бедного раствора золота на специальной укрупненной лабораторной установке в печи сожгли 2 кг бурого угля из Бородинского разреза Канско-Ачинского угольного бассейна. Установка приспособлена для извлечения золота из дымовых газов с помощью конденсации водяного пара. При этом получено четыре литра конденсата, в котором анализом установлено содержание золота 0,09 мг/л. Конденсат представляет собой водный раствор с примесью небольшого количества каменноугольных смол и некоторой концентрации соединений - металлов, в том числе золота, захваченных в конденсат из дымовых газов, с которыми они выносятся при сжигании угля.

Процесс обогащения раствора проводили в лабораторной механической флотационной машине с емкостью флотационной камеры 2 литра. Подготовку раствора к процессу флотационного обогащения проводили следующим образом. Раствор очищали от механических примесей фильтрацией через бумажный фильтр, далее раствор подкисляли соляной кислотой до рН 1,5-2,0, добавляли коллектор - бутиловый ксантогенат калия около 200 мг на объем 2 л. Коллектор необходим для придания гидрофобности коллигенду.

Подготовку органической смеси проводили следующим образом: отмеряли 10 мл обычного нефтяного продукта и к нему добавляли экстрагенты - 1,5 мл сульфида нефти и 1 мл трибутилфосфата натрия (ТБФ).

После приготовления раствора и смеси в работающую флотомашину заливали сначала половину объема камеры раствора и весь объем смеси органических веществ. Интенсивное перемешивание раствора с органической смесью проводили в течение 5 минут. В это время проходят все необходимые реакции и взаимодействия в интенсивном режиме. При этом эмульгирования раствора и смеси не происходит вследствие особенностей свойств нефтяного продукта. По прошествии 5 минут интенсивного перемешивания заливали вторую половину раствора в работающую флотомашину. При этом органическая «клякса» сразу всплывала на поверхность камеры и в течение последующих 10 минут флотации собирала и впитывала в себя мелкие капельки органики, непрерывно подплывающие из объема флотокамеры. Органическую смесь снимали скребком в отдельную чашку и отправляли на анализ. Было обнаружено, что в органике - этом специфическом концентрате - собралось 0,16 мг золота или почти 90% исходного содержания. Произошло концентрирование золота почти в 200 раз. При расчете на массу органического концентрата значения содержания золота составляют около 15-20 мг/л или 15-20 г/м³, что безусловно представляет интерес для промышленного использования.

Техническим результатом использования изобретения является возможность получения высококонцентрированного продукта улавливания золота в больших промышленных масштабах из использованных слабо концентрированных, практически бросовых технологических растворов, доизвлекая такие металлы, как золото, практически до нуля.

Способ легко осуществим в условиях промышленного производства на стандартном оборудовании.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Патент РФ №2398033, опубл. БИ, 2010, №24.

2. Лейбович Р.Е., Яковлева Е.И., Филатов А.Б. Технология коксохимического производства. М., Металлургия, 1982 г., с.190-210.

3. Кузькин С.Ф., Гольдман A.M. Флотация ионов и молекул. Изд-во «Недра», М., 1971 г., с.41.

Изобретение относится к гидрометаллургии благородных металлов. Способ обогащения бедных по содержанию золота растворов включает создание органической улавливающей пленки на поверхности раствора во флотационных камерах и пропускание воздушных пузырьков для флотации сублата. При этом предварительно к веществу органической улавливающей пленки, являющейся матрицей для процессов улавливания и удерживания ионов и молекул золота, добавляют экстрагенты, используемые для извлечения золота. Бедный по содержанию золота раствор фильтруют, подкисляют до рН 1,5-2,0 и добавляют в него коллектор, затем заполняют до половины флотационную камеру упомянутым раствором и органической матрицей с экстрагентами, объем которой не превышает 0,5% объема всего раствора, и начинают интенсивное перемешивание. После перемешивания флотационную камеру работающей машины дополняют полностью раствором, проводят дофлотацию для полного собирания матрицы в единую каплю и затем отделяют ее от раствора. Техническим результатом является возможность получения высококонцентрированного продукта улавливания золота в больших промышленных масштабах из использованных слабо концентрированных, практически бросовых технологических растворов. 1 пр.

Способ обогащения бедных по содержанию золота растворов, включающий создание органической улавливающей пленки на поверхности раствора во флотационных камерах, пропускание воздушных пузырьков для флотации сублата, отличающийся тем, что предварительно к веществу органической улавливающей пленки, являющейся матрицей для процессов улавливания и удерживания ионов и молекул золота, добавляют экстрагенты, используемые для извлечения золота, а бедный по содержанию золота раствор фильтруют, подкисляют до рН 1,5-2,0 и добавляют в него коллектор, затем заполняют до половины флотационную камеру упомянутым раствором и органической матрицей с экстрагентами, объем которой не превышает 0,5% объема всего раствора и начинают интенсивное перемешивание, после которого флотационную камеру работающей машины дополняют полностью раствором, проводят дофлотацию для полного собирания матрицы в единую каплю и затем отделяют ее от раствора.