СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЗОЛОТА ИЗ РУД Российский патент 2021 года по МПК C22B11/00 C22B3/26 

Выщелачивание золотосодержащих руд с помощью цианистого выщелачивателя традиционно использовалось горнодобывающей промышленностью. Однако альтернативные реагенты считаются заменой цианидов, включая системы на основе галогенидов/галогенов. Элементарный бром (Br₂) можно использовать из-за его способности окислять золото, образуя ион: тетрабромаурат (AuBr₄-) в водном растворе.

Например, в US 4,684,404 показано, что металлическое золото может быть растворено в водном растворе в присутствии бромида натрия и элементарного брома, например, в водном реагенте, содержащем 1,0% об./об. Br₂ и 1,0% об./об. бромида натрия. Также было показано, что комплексы золота/брома, образованные в водном растворе, могут быть экстрагированы с помощью органических растворителей, таких как метилизобутилкетон (МИБК), диизобутилкетон (ДИБК) и этиловый эфир.

Технология извлечения золота на основе брома может получить коммерческое признание, если будет разработан эффективный способ замкнутого цикла, позволяющий рециркулировать бромиды в элементарный бром, используемый на этапе выщелачивания. Разработка технологического процесса с желаемой рециркуляцией была проиллюстрирована в ЕР 476862. Фиг. 2 из EP 476862, которая представлена ниже как фиг.1, показывает процесс извлечения золота, состоящий из трех основных этапов. На первом этапе (31) золотосодержащую руду выщелачивают водным раствором брома/бромида. Суспензию отделяют фильтрованием (35) на твёрдое вещество и водную фазу, которая содержит ион тетрабромаурат, то есть насыщенный выщелачивающий раствор, который собирается в резервуаре (37). На втором этапе (41) золото удаляют из насыщенного выщелачивающего раствора, пропуская раствор через колонку, наполненную анионообменной смолой. Образуется обедненный раствор бромида (1); содержание бромида в нем регулируется, и на третьем этапе (5) раствор концентрированного бромида проходит через одну электролитическую ванну, в которой бромид окисляется до элементарного брома для образования водного раствора брома, переработанного и использованного на этапе выщелачивания.

Необходимо отметить, что в ЕР 476862 упоминаются другие технологии удаления золота из насыщенного выщелачиваюшего раствора, включающие экстракцию растворителем. Известно, что золото может экстрагироваться с помощью фосфорных соединений, таких как трибутилфосфат и триоктилфосфин. [Tocher et al., Journal of Physical Chemistry 68(9) p. 368-374 (1964); Sadeghi et al . , Minerals Engineering 85 p. 34-37 (2016)]. Однако включение экстракции растворителем в процесс извлечения золота, основанный на бромсодержащем выщелачивателе, остается проблемой.

Экспериментальные работы, проведенные в поддержку этого изобретения, показывают, что экстрагируемость золота из насыщенного выщелачивающего раствора Br₂/Br^- в некоторые органические растворители, в частности, фосфорные эфиры, может быть значительно улучшена в результате регулирования pH насыщенного выщелачивающего раствора Br₂/Br^- в кислотном диапазоне. В свою очередь, золото может быть эффективно извлечено из органического экстракта с помощью щелочного раствора, более предпочтительно высокощелочного раствора, для образования золотосодержащего водного раствора, из которого золото может быть извлечено в металлической форме. Кроме того, было показано, что минимизация содержания брома в насыщенном выщелачивающем растворе до этапа экстракции приводит к повышенной эффективности десорбции. Таким образом, выщелачивание золотых руд с водным реагентом Br₂/Br^-, экстракция золота из насыщенного выщелачивающего раствора в подходящий органический раствор, десорбция золота из раствора органического экстракта и образование бромного выщелачивателя хорошо сочетаются для обеспечения процесса извлечения золота, демонстрирующего процент восстановления более 85% и даже 90% в сочетании с высокой пригодностью к переработке для повторного использования.

В связи с этим настоящее изобретение направлено, главным образом, на способ извлечения золота из золотосодержащего сырья, например, из золотосодержащей руды, как поясняется ниже, включающий в себя этапы, на которых выщелачивают золотосодержащий материал водным раствором, содержащим элементарный бром и источник бромида для образования насыщенного выщелачивающего раствора, содержащего золото, растворенное в нем; отделяют упомянутый выщелачивающий раствор от обедненного золотом сырья, удаляют элементарный бром из указанного насыщенного выщелачивающего раствора, извлекают золото из насыщенного выщелачивающего раствора в кислотной среде в органический экстрагент, который предпочтительно выбирают из группы, состоящей из фосфорорганических и аминосоединений для образования экстракта и бромидсодержащего рафината, десорбируют экстракт щелочным водным раствором для образования золотосодержащего водного раствора, образуют золото (Au⁰), и обрабатывают бромидсодержащие потоки с получением переработанного элементарного брома.

На фиг. 2 представлена блок-схема способа. Указанные ниже ссылочные позиции соответствуют этапам способа, показанного на фиг. 2.

Для этапа выщелачивания золота (51) используемым выщелачивающим раствором является водный раствор элементарного брома и источник бромида, то есть элементарный бром и одна или несколько водорастворимых бромидных солей, таких как щелочной или щелочноземельный бромид, бромид натрия или бромид кальция, которые объединяются вместе в воде с образованием выщелачивающего раствора, обычно в герметичном сосуде для предотвращения выхода паров брома. Бром можно подавать в реактор выщелачивания в виде переработанного потока, как описано ниже. Концентрации брома и бромида в выщелачивающем растворе независимо друг от друга находятся в интервале от 0,1 до 10% по весу, например, от 0,3 до 3% по весу. Однако, растворы с удивительно низким содержанием Br₂ и Br-, то есть менее 1,0 % по весу Br₂ и менее 1,0% по весу бромида, показали, что они являются мощными выщелачивателями; например, могут быть использованы растворы, содержащие от 0,4 до 0,7% по весу Br₂ и от 0,4% до 0,7% бромида. Оба компонента (Br₂/Br^-) обычно присутствуют в равных концентрациях. Выщелачивающий раствор иногда называют здесь «реагентом Br₂/Br^-».

Твёрдое золотосодержащее сырье добавляют в подходящий реакционный сосуд, который предварительно заполняют выщелачивающим раствором (хотя может применяться и обратный порядок добавления). Сырье может быть измельченным или перемолотым для уменьшения размера частиц, чтобы облегчить выщелачивание.

Весовое отношение [выщелачивающий раствор : твёрдое сырье] в реакционном сосуде предпочтительно составляет не менее 1:2, более предпочтительно не менее 1:1, например, от 5:1 до 1:1, например, между 3:1 и 1:1. Выщелачивание золота из руды происходит при перемешивании со скоростью перемешивания, достаточной для эффективного суспендирования суспензии (например, в лабораторном масштабе, не менее 100 об/мин, например, от 200 до 500 об/мин, более определённо от 250 до 350 об/мин, обычно при температуре окружающей среды (считается, что температура среды в суспензии после дробилки или обжига может составлять до 40-42 град.). В этих условиях окислительно-восстановительный потенциал (ОВП), измеренный в реакционном сосуде, обычно составляет около 900 мВ, например, в диапазоне от 800 мВ до 950 мВ. Значение ОВП является достаточно стабильным на протяжении всей выщелачивающей реакции, что указывает на присутствие активных компонентов брома в реакционной смеси и поэтому может измеряться периодически или постоянно, чтобы контролировать этот процесс. Например, если значение ОВП, измеренное в начале процесса, находится ниже диапазона, указанного выше, то этот результат может свидетельствовать о том, что извлечение Au не достигнет желаемой цели >80%.

Время выщелачивания может варьироваться от двух минут до двадцати четырех часов. Однако приведенные ниже экспериментальные результаты показывают, что в лабораторном масштабе выщелачивание золота из руды успешно выполняется через довольно короткий промежуток времени, скажем, менее 30 минут, например, от десяти до двадцати минут. Более длительное время выщелачивания может не привести к увеличению процента извлечения золота, поэтому при производстве в промышленном масштабе может оказаться полезным определить предпочтительное время выщелачивания и соответственно прекратить реакцию.

Реагент Br₂/Br ^- может использоваться для извлечения золота из ряда сырьевых материалов, таких как слиток, золотосодержащий бракованный материал, электронный бракованный материал, руды, флотационные и гравитационные концентраты, остатки выщелачивания, хвосты, такие как хвосты флотации, и огнеупорные золотосодержащие руды (которые могли быть или не могли быть предварительно обработаны окислением или обжигом под давлением); легко обрабатываемые золотосодержащие руды/концентраты и предварительно обработанные огнеупорные золотосодержащие концентраты, включая сульфидные и оксидные руды. В дальнейшем для простоты используется термин «руда». Определённые типы руд, которые должны быть использованы в способе, включают окисленную руду (а именно сульфидную руду или концентрат, который был окислен окислением или обжигом под давлением) и оксидную руду.

Обычно выщелачивание происходит при рН ниже 8. Как показывают приведенные ниже результаты экспериментов, выщелачивание золота из различных образцов руды эффективно стремится к естественному рН суспендированного материала в выщелачивающем растворе без какой-либо «коррекции рН». Следует отметить, что из-за кислотности выщелачивающего раствора рН, измеренный при добавлении руды в выщелачивающий раствор, ниже, чем при измерении, когда руду суспендируют в воде. Снижение рН зависит от типа руды, как показано ниже в таблице для некоторых указанных руд:

Таблица A

Руда Окисленная руда* Оксидная
руда Плавающие сульфидные отходы Легкообогащаемая сульфидная руда pH (в воде) 7,8 8,6 8,1 6,7 pH (в 5 г/л Br^-
+ 5 г/л Br₂ выщелачивающего раствора) -7,5 7 6,8 2,0

*сульфидная руда или концентрат, который был окислен окислением под давлением или обжигом, иногда также назывался кальцинированный обожженный материал.

Способ по изобретению особенно подходит для выщелачивания золота из руд, которые при добавлении к воде формируют, скажем, почти нейтральный или слабощелочной рН, например, в диапазоне от 6,5 до 9. При добавлении таких руд в выщелачивающий раствор естественный рН суспендированного материала будет ниже 8.0, например, от 6.0 до 8.0 и выщелачивание может быть завершено в этом диапазоне рН, предпочтительно при рН от 7 до 8. Однако, очень хорошие результаты также получены для руд, производящих кислотный рН.

После завершения реакции выщелачивания водный раствор отделяют от твёрдого вещества, например, фильтрованием или любым другим способом (52) разделения твёрдой/жидкой фаз, чтобы получить насыщенный выщелачивающий раствор (НВР), содержащий золото, растворенное в нем.

Было обнаружено, что промывка отделённого твёрдого, обедненного золотом сырья (например, полученной фильтрпрессной лепешки), водным реагентом Br₂/Br^-, имеющим концентрации Br₂ и Br^-, соответствующие тем, которые указаны выше в отношении свежего выщелачивающего раствора, выполненная после отделения твёрдого вещества от водной промывающей жидкости (фильтрованием, центрифугированием или декантацией) образует водный раствор (например, фильтрат) с некоторым компонентом золота. Цикл промывки/отделения может быть повторен, например, два или более раз, с весовым отношением твёрдого вещества: промывной жидкости от 2:1 до 1:5, предпочтительно от 1:1 до 1:5. Водный раствор(ы), собранный после цикла(ов) промывки/отделения, соединяется с НВР. Как показывают приведенные ниже результаты экспериментов, это приводит к значительному увеличению процента извлечения золота. Реакция выщелачивания с последующей промывкой отделённого твёрдого вещества, как описано выше, представляет собой отдельный аспект изобретения.

Затем насыщенный выщелачивающий раствор подвергают экстракции растворителем. Однако, в способ перед экстракцией растворителем предпочтительно вводят два полезных промежуточных этапа. В блок-схеме, показанной на фиг. 2, эти промежуточные этапы совместно обозначены цифрой (53); соответствующее поле на чертеже называется «предварительная обработка НВР».

Первый этап состоит в снижении рН НВР до кислотного диапазона, например, ниже 6,0. Это может быть достигнуто добавлением минеральной кислоты, такой как бромистоводородная кислота (HBr), хотя могут быть использованы и другие кислоты, такие как хлористоводородная (HCl) или серная (H₂SO₄). Необходимо понимать, что этот этап является необязательным, поскольку многие руды образуют кислотную НВР, и поэтому «коррекция рН» не требуется. Однако, как упоминалось выше, некоторые руды, выщелачиваемые водным реагентом Br₂/Br^-, производят НВР со слегка щелочным pH или почти нейтральным pH (6,5 < pH, например, 6,5 < pH <8,0). Хотя это выгодно для выщелачивания золота из руды, эта почти нейтральная, слегка базовая среда рН не соразмерна диапазону рН, который необходим для эффективной экстракции золота из НВР в органические экстрагенты. В частности, было обнаружено, что для успешной экстракции золота из НВР с использованием фосфорорганического экстрагента важно отрегулировать рН НВР до значения несколько ниже рН 6. Зависимость рН экстрагируемости золота в органический экстрагент (трибутилфосфат) представлена на графике, показанном на фиг. 3. Кривые были построены на основе типичного эксперимента, в котором органическую среду (трибутилфосфат, растворенный в алифатическом керосиновом разбавителе, 25% (об./об.)) и НВР объединяли в отношении O:A (органический: водный) 1:1. Фазы интенсивно встряхивали в течение 3 минут в разделительной воронке и оставляли отделяться перед отбором проб. На графике абсцисса обозначает значение pH, левая ордината обозначает концентрацию золота (в НВР – отмечены ромбами, в рафинате отмечены кругами, в извлеченном золотом экстракте отмечены X), а правая ордината обозначает рассчитанный процент экстракции золота (соответствующая кривая отмечена квадратами). Видно, что процент экстракции золота резко падает, когда рН НВР не сдвигается до кислотного диапазона.

Второй этап состоит в удалении элементарного брома из НВР. Было обнаружено, что присутствие элементарного брома в НВР может в дальнейшем мешать десорбции золота из органического экстракта. Однако, когда бром удаляют из НВР перед экстракцией растворителем для получения, по существу, безброминового НВР, скажем, НВР с концентрацией брома не более 0,25 г/л и предпочтительно не более 0,15 г/л, тогда эффективность извлечения золота во время десорбции органического экстракта значительно улучшается, процент десорбции золота превышает 90% и даже 95%. Кроме того, описанные ниже эксперименты по десорбции показывают, что перенос золота из органического экстракта в десорбирующую среду с образованием золотосодержащего водного раствора для дальнейшей обработки может быть завершен за счёт уменьшения количества этап десорбции. То есть увеличивается не только процент извлечения, но и улучшается профиль десорбции. Удаление брома из НВР достигается путём промывки НВР подходящим несмешивающимся с водой органическим растворителем, обычно при отношении 0:A в диапазоне от 1:1 до 2:1. Промывку предпочтительно проводят с использованием алифатических углеводородных растворителей, состоящих из длинных цепей углерода. С этой целью могут использоваться нефтяные дистилляты, такие как керосин, с низкими уровнями ненасыщенных углеводородов, например, ароматические соединения. Коммерчески доступные примеры включают Cleansol 63L от Paz (Израиль) или Shellsol D70 от Shell. При обработке органического бромосодержащего растворителя водным основным раствором бром выделяется из органического растворителя в виде водной смеси бромата (BrO₃^-) и бромида (Br^-). Полученный водный поток направляют на этап регенерации (55), чтобы обеспечить переработку брома, как описано более подробно ниже.

Альтернативно, содержание элементарного брома в НВР может быть удалено путём «десорбции воздухом», способом, при котором воздух барботируют через раствор, содержащий бром, и полученные пары собирают в скруббере, используя разбавленный раствор основы, например гидроксид натрия (NaOH) в качестве восстановительной среды. Получившийся промывочный раствор представляет собой водную смесь бромата и бромида (обработанную электролизом для регенерации элементарного брома, как описано ниже). Следовательно, в одном варианте осуществления изобретения удаление элементарного брома из насыщенного выщелачивающего раствора до этапа экстракции достигается путём впрыскивания воздуха в насыщенный выщелачивающий раствор и сбора паров с помощью скруббера, причём раствор скруббера является щелочным раствором.

Промытый НВР, по существу без брома с «правильным рН» (менее 6,0) подвергают экстракции (54) растворителем. Этот этап способа состоит фактически из двух отдельных этапов, на которых: экстрагируют золото из НВР с помощью органического экстрагента с образованием золотосодержащего экстракта и бромидсодержащего рафината; и десорбируют золотосодержащий экстракт десорбирующим агентом с образованием золотосодержащего водного раствора.

Представленные ниже результаты экспериментов показывают, что предпочтительным экстрагентом является фосфорорганическое соединение или аминовое соединение.

В качестве фосфорорганического соединения может быть использован сложный эфир пятивалентной фосфористой кислоты, а именно сложный эфир фосфорной, фосфиновой и фосфоновой кислот. Например, можно использовать алкилфосфатный эфир, в частности триэфир, то есть триалкилфосфаты, такие как трибутилфосфат (ТБФ). Другими подходящими фосфорорганическими соединениями являются фосфины либо OPR3 (фосфиноксиды), либо SPR3 (сульфиды фосфинов), где R обозначает алкильную группу (которая может быть одинаковой или разной), такой как три-изобутилфосфиноксид и три-изобутилфосфинсульфид.

Аминным экстрагентом, подходящим для использования в настоящем изобретении, является третичный амин (то есть NR₁R₂R₃, где R₁, R₂ и R₃ являются одинаковыми или разными и представляют собой длинноцепочные алкильные группы, которые могут быть линейными группами или группами с разветвленной цепью, такими как алкильные группы C7-C12). Особенно предпочтительным является третичный амин, включающий в себя смесь триоктиламина [N(C₈H₁₈)₃] и тридециламина [(N(C₁₀H₂₂)₃], который доступен на рынке в виде аламина 336.

Экстрагент добавляют к разбавителю, который представляет собой несмешивающийся с водой растворитель, такой как описан выше, в концентрации от 10 до 50% об./об. для образования разбавленной органической экстракционной среды, пригодной к использованию в изобретении. Экстракция растворителем может проводиться с использованием обычных установок, то есть либо одноступенчатой конфигурации, либо с помощью перекрестнопоточных или противоточных многоступенчатых сосудов для экстракции растворителем. На каждом этапе органические и водные жидкости предпочтительно соединяют в отношении 0:А в диапазоне от 5:1 до 1:5.

Затем золото отгоняют из органического экстракта щелочным раствором. Щелочную среду поддерживают в емкости для десорбции, то есть рН не менее 9, предпочтительно не менее 10 и более предпочтительно от 10 до 12, используя основной раствор в качестве десорбирующего агента, такого как щелочной гидроксид металла или щелочной карбонат. Щелочной десорбирующий агент представляет собой основной водный раствор, и дополнительные дозы модификатора рН добавляют на каждом этапе. Десорбция достигается с использованием описанных выше установок, где на каждом этапе органические и водные жидкости предпочтительно соединяют в отношении 0:А в диапазоне от 1:1 до 20:1, например, от 1:5 до 20:1.

Полученный в результате золотосодержащий водный раствор содержит в основном бромиды, и золото, сконцентрированные до 20 раз по сравнению с концентрацией золота в НВР. Например, если экстракция выполняется при отношении 1:5 0:А, а десорбция выполняется в отношении 4:1, итоговое увеличение будет равно 20. Затем может быть извлечено элементарное золото, как более подробно описано ниже, и затем обедненный золотом раствор можно переработан повторно для регенерации брома.

Золото может быть извлечено из раствора с использованием различных способов, в частности адсорбции, цементации золота с помощью цинкового или золотого электролиза (56). В последнем способе золотосодержащий водный раствор переносят или циркулируют через подходящую электролитическую ванну, дополнительно разделенную мембраной на сторону катода и сторону анода. При промышленном производстве электроды могут располагаться друг от друга на расстоянии 5-15 см. PH раствора составляет от 7 до 13. Применяемое напряжение составляет около 2,5-5.5; AuBr₄- мигрирует к катоду, в результате чего на поверхности катода откладывается золотое покрытие. Для успешного электролиза используется катод с высокой удельной поверхностью. Когда катод загружен, он удаляется из ячейки и обрабатывается для сбора золота. Например, металлический катод может быть растворен в кислоте; подходящие металлы включают нержавеющую сталь или мягкую сталь. Угольный катод может обжигаться в печи, в результате чего собирается золото. Затем в ячейку помещается новый катод.

После извлечения золота путём экстракции растворителем из насыщенного выщелачивающего раствора, полученного путём выщелачивания бромом, как описано выше, каждый из водных бромидосодержащих растворов, полученных в способе, а именно:

(i) водный поток Br-/BrO3-, образованный при поглощении в щелочном растворе элементарного брома из органического растворителя, используемого для промывки НВР (53), или вышеупомянутый промывной раствор, если НВР «десорбируется воздухом», где концентрации Br- и BrO3- составляют от 15 до 45 и от 5 до 15 г/л, соответственно;

(ii) поток рафината, генерируемый на этапе (54) экстракции растворителем, с типичной концентрацией Br- в диапазоне от 5 до 2 г/л; а также

(iii) обеззолоченный раствор, полученный после электролиза (56) золота, с концентрацией Br- от 1 до 5 г/л (BrO3- также может присутствовать в обеззолоченном растворе до около 2 г/л);

может быть доставлен в блок (55) регенерации для получения элементарного брома (55). То есть водные потоки Br- или водные потоки Br/BrO₃ превращаются в пригодный для повторного использования водный поток брома, который направляется в реактор выщелачивания. Необходимо отметить, что растворы (i), (ii) и (iii) могут соединяться вместе до регенерации или могут обрабатываться отдельно, в соответствии с, например, концентрациями бромида во избежание нежелательных эффектов разбавления. Поток Br^-/BrO₃-предпочтительно подвергается подкислению до регенерации там, где Br₂ образуется из реакции между Br^-/BrO₃-, и оставшийся бромид будет окислен, как описано ниже.

В дальнейшем для упрощения нижеследующего описания эти растворы совместно называются «обеззолоченным раствором».

Рециркуляцию обеззолоченного раствора предпочтительно осуществлять путём окисления бромида в электролитической ванне (хотя альтернативно для рециркуляции обеззолоченного раствора может быть применено химическое окисление). То есть одна или несколько электролитических ванн помещаются в блок регенерации (55). Окисление бромида в бром в электролитической ванне известно из области техники и может быть выполнено в соответствии с условиями, описанными, например, в ЕР 476862 или WO2004/087998.

В связи с тем, что концентрация бромида в потоке, представленном для электролиза, должна быть достаточно высокой, чтобы обеспечить эффективное образование брома, следует использовать обеззолоченный раствор (раствор, из которого извлечено золото) с содержанием бромида не менее 5 г/л. Бромид из внешнего источника (концентрированный раствор водного бромида или соль бромида в твёрдой форме) впрыскивают и смешивают с обеззолоченным раствором для получения пополненного обеззолоченного раствора, который подходит для подачи в электролитическую ванну. Более предпочтительно, чтобы концентрация бромида в пополненном обеззолоченном растворе предпочтительно составляла не менее 10 г/л.

Альтернативный способ обеспечения достаточной концентрации бромида на этапе регенерации заключается в обработке всех или части обеззолоченных растворов для концентрирования, например, с помощью подходящей обратноосмотической мембраны. Следовательно, один из вариантов выполнения способа содержит этапы, на которых форсируют водный бромидосодержащий раствор(ы) для прохождения через обратноосмотическую мембрану и доставляют полученный концентрат в электролитическую ванну(ы).

Структура единственной электролитической ванны (101), состоящей из двух полуванн (102) и (103), схематически показана на фиг. 5. Электроды предпочтительно представляют собой тонкие плоские прямоугольные пластины, которые расположены параллельно друг другу на расстоянии от 3 до 7 мм (лабораторная установка). Также может использоваться концентрическое расположение электродов. Каждый электрод обеспечивает около 10-20 см² площади поверхности. Например, размеры прямоугольного электрода могут быть следующими: длина около 3-5 см, ширина около 3-4 см и толщина около 5 мм. Электроды могут быть выполнены из графита, углерода или подходящих электродов с покрытием оксидом металла (например, включая электроды с покрытием RuO₂ и IrO₂). Когда сепаратор помещается в пространство между электродами, можно использовать ионообменную мембрану, такую как Nafion®, или микропористый сепаратор, изготовленный из полиэтилена. В конфигурации ванны, показанной на фиг.5, предусмотрен сепаратор (104), разделяющий ванну на анодные и катодные камеры. Продуктами электролиза являются бром (107) и водород (108), образующиеся соответственно в анодных и катодных камерах. Однако сепаратор не обязателен.

Когда пополненный обеззолоченный раствор (105) состоит из водного потока Br (по существу без BrO₃-), то его пропускают через анодную камеру одновременно с прохождением кислотного фонового электролита (106) через катодную камеру. В составе фонового электролита может быть, например, бромид натрия с добавленной кислотой, и его рН может варьироваться в пределах от 3 до 6. Напряжение ячейки находится в диапазоне от 2 до 5 В при плотности тока 10 мА /см² - 250 мА /см². Скорость потока анодного и катодного растворов составляет от 30 до 700 мл/ мин. Водный поток брома, полученный (107) в анодной камере, направляется в реактор выщелачивания.

Необходимо понимать, что отдельная электролитическая ванна, показанная на фиг.5, может быть одной из множества ванн, помещенных в группу модулей электролиза, которые соединены гидравлически последовательно и электрически параллельно источнику питания (например, выпрямитель, подающий постоянный ток).

Примеры

Способы

Бром в водной фазе измеряли титрованием раствором тиосульфата натрия йодида калия и индикатора крахмала. Химия титрования такова, что йодид калия окисляется до йода в стехиометрическом соотношении с бромом. Получаемый йод в присутствии крахмала становится синим. Тиосульфат сокращает йод до йодида, с конечной точкой при исчезновении синего цвета.

Бромид в водной фазе измеряли потенциометрическим титрованием нитратом серебра.

Бромат измеряли с помощью ионной хроматографии.

Золото в водной фазе измеряли с помощью атомно-абсорбционной спектроскопии (ААС).

Примеры 1-9

Выщелачивание золота из руды с помощью водного реагента Br₂/Br^-

Эксперименты проводили при температуре окружающей среды в 500-мл реакционном стеклянном сосуде с рубашкой, герметично закрытом с помощью ФЭП-силиконового уплотнительного кольца и крышки реакционного сосуда с 5 горловинами (ChemGlass), снабженной охлаждающим конденсатором (для предотвращения сброса пара брома), pH-электродом для измерений в режиме реального времени и эталонного окислительно-восстановительного электрода для измерений ОВП (окислительно-восстановительный потенциал).

Общая процедура, использованная в приведенных ниже экспериментах, состоит из следующих этапов. Водный выщелачивающий раствор Br₂/Br^- вводят в реакционный сосуд. Концентрация элементарного брома и бромида натрия в водном растворе составляет 5 г/л и 5 г/л, соответственно. Гомогенизированная руда [обожженный материал, 80% частиц менее 75 микрон] добавляется к раствору. Весовое отношение жидкое : твёрдое вещество составляет 2:1. Реакционную суспензию перемешивают с помощью механической мешалки с тефлоновым покрытием, диапазон вращения 300 об/мин. После завершения реакционную суспензию отфильтровали, используя закрытую 500-мл фильтр-воронку с фильтром из микростекловолокна диаметром 9,0 мм для получения НВР.

Фильтр-прессную лепешку промывали и фильтровали вакуумом через фильтровальную бумагу с помощью свежего выщелачивающего раствора. Фильтр-прессную лепешку промыли второй раз водой, сушили при 110°С и отправили для анализа золота с помощью пробирного анализа (П.А.). Первый фильтрат объединили с НВР.

Влияние двух переменных изучалось отдельно в приведенных ниже экспериментах: время выщелачивания и рН реакционной смеси. В примерах 1-4 эксперименты проводились в полученном в результате с естественным рН суспендированным материалом в выщелачивающем растворе, в котором время выщелачивания изменялось в пределах от 2 минут до 30 минут. Условия эксперимента и результаты приведены в Таблице 1.

Таблица 1

Например Время
выщелачивания
(мин) pH ОВП (мВ) Извлечение золота (%) 1 2 8,0 910 82 2 12 7,9 910 84 3 15 7,9 910 86 4 30 7,9 910 86

В примерах 5-9 время выщелачивания было постоянным (15 минут), но рН реакционной смеси регулировали в кислотном и основном диапазонах с помощью H₂SO₄ (10% раствор) и NaOH (10% раствор), соответственно. Условия эксперимента и результаты приведены в Таблице 2.

Таблица 2

Пример Время выщелачивания (мин) pH ОВП (мВ) Извлечение золота
(%) 5 15 3,0 903 70 6 15 6,0 910 79 7 15 7,9 (натуральный) 910 86 8 15 8,0 870 84 9 15 10,0 770 74

Результаты, показанные в Таблицах 1 и 2, показывают, что выщелачивание золота из руды может быть достигнуто за достаточно короткий срок при естественном рН суспендированного материала. Фактически, более длительное время выщелачивания может даже привести к ухудшению результатов.

Пример 10 (сравнительный) и 11-12 (по изобретению)Выщелачивание золота из руды с помощью водного реагента Br₂/Br^- с последующей промывкой фильтр-прессной лепешки

Ряд экспериментов по выщелачиванию проводили в соответствии с общей процедурой, описанной выше. В качестве выщелачивающего реагента использовали обожженную руду с [20 г/л Br₂ + 20 г/л Br^-] в отношении жидкость: твёрдое вещество 2: 1. После фильтрации твёрдого вещества/жидкости фильтр-прессную лепешку промывали дважды, как описано выше, и фильтраты собирали и объединяли. В примере 10 промывочной жидкостью была вода; в примерах 11 и 12 для промывки фильтр-прессной лепешки использовали свежий выщелачивающий раствор. Условия эксперимента и результаты приведены в Таблице 3; Отчет о процентном извлечении золота включает в себя долю собираемых фильтратов.

Таблица 3

Пример pH Время Промывочная
жидкость Извлечение золота
(%) 10 7,48 15 вода 80,6 11 6,90 15 Свежий реагент Br₂/Br^-
20 г/л Br₂, 20 г/л Br^-) 91,0 12 7,48 15 Свежий реагент Br₂/Br^-
20 г/л Br₂, 20 г/л Br^-) 89,5

Видно, что процентное извлечение золота увеличивается в результате промывки обедненного золотом твёрдого осадка реагентом Br₂/Br^- согласно изобретению.

Примеры 13-23

Экстракция золота из насыщенного выщелачивающего раствора Br₂/Br^- при помощи различных экстрагентов

Испытание на пригодность различных органических соединений для экстракции золота из водных растворов проводили путём приготовления растворов золота (NaAuBr4) в дистиллированной (ДВ) воде или добавления таких растворов золота в растворы брома/бромида, а затем энергично встряхивая испытываемый водный раствор с органическим жидким экстрагентом в отношении 0:A 1:1 в течение трех минут в разделительной воронке и дав смеси отстояться. В качественном испытании наблюдались прозрачность и отделимость фаз, а в количественном испытании процент экстракции определяли путём измерения золота в водном рафинате.Условия эксперимента(например, состав исследуемого раствора и используемого органического экстрагента) и результаты приведены в Таблице 4.

Таблица 4

Пример Экстрагент НВР Экстр. Наблюдение pH [Au]
м.д. [Br₂]
г/л Br^- г/л %
Извл. 13A 10% трипропиленгли-коль н-бутил эфир (Dowanol) 2,1 2,9 0 0 71 Розовый рафинат 13B 1,6 9,5 0 0 88 Синий/серый осадок розовый рафинат 14A Сложный эфироспирт (Texanol) 3,7 3,0 0 0 98 Чёрный осадок 14B 3,1 10,7 0 0 100 Чёрный осадок 4,7 3,7 0 0 65 Чистый, нагретый для фазы отделения 15A Три-н-бутилфосфат 3,7 3,0 0 0 98 Чистые фазы 15B 3,2 10,7 0 0 100 Чистые фазы 16 Триалкил фосфиноксиды (Cyanex 923) 4,2 3,3 0 0 98 Чистые фазы l7A Гуанидин (LIX 79) 3,8 3,3 0 0 49 Чистый, нагретый для фазы отделения 17B 3,3 10,7 0 0 36 Водная фаза
Мутный, нагрет
для фазы отделения 18 Четвертичное аммониевое соединение и
нонифенол(LIX 7820) 4,3 3,7 0 0 49 Водная фаза, мутный, Прозрачный, без осадка, нагрет для фазы отделения Устойчивая, белая эмульсия 19 Триоктил/ додецил амин (Аламин 336) 4,3 3,7 0 0 99 Чистые фазы 20 Сложный н-амиловый эфир уксусной кислоты 3,5 3,0 30 3 88 С запахом, чистые фазы 21 Дибутиловый эфир диэтиленгликоля 3,5 3,0 30 3 80 С запахом, чистые фазы 22 Диметиловый эфир диэтиленгликоля 3,5 3,0 30 3 не обн. Фазы бесконечно растворимый 23A Триизобутил фосфинсульфиды 6,0 3,4 0 0 98 Чистые фазы 23B 0,6 5,5 33,7 1,8 99 Чистые фазы 3,4 5,2 31,1 1,0 99 Чистые фазы

Результаты, представленные в Таблице 4, показывают, что фосфорные соединения и аминосоединения можно использовать для экстрагирования золота из водных растворов. Во всех последующих экспериментах, описанных ниже, использовали три-н-бутилфосфат.

Примеры 24-44

Экстрагирование золота из насыщенного выщелачивающего раствора Br₂/Br^- с помощью три-н-бутилфосфата

В следующей группе экспериментов для извлечения золота из различных водных растворов, содержащих бромид золота (AuBr₄), использовали три-н-бутилфосфат в низкоароматическом разбавителе (Cleansol 63L). Концентрация экстрагента три-н-бутилфосфата в органическом растворе варьировалась в пределах от 5% до 50% (об./об.).

В примерах 24-26 водные растворы готовили добавлением бромаурита натрия (NaAuBr₄) в дистиллированную воду. Поэтому эти растворы освобождены от элементарного брома и бромида. Концентрация AuBr₄ в растворах приведена в Таблице 5.

В Примерах 27-36 водные растворы готовили, соединяя бромид натрия (NaBr), бромистоводородную кислоту (HBr) и промышленный пероксид водорода (H2O2) в закрытом сосуде (в результате чего элементный бром генерируется в реакционной смеси из-за окисления бромида с H202) с последующим добавлением бромаурита (NaAuBr₄). Таким образом, были образованы водные растворы, содержащие AuBr₄-, Br₂ и бромид, а также композиции, представленные в Таблице 5.

В примерах 37-44 использовали водные растворы, состоящие из реального НВР, образующегося при выщелачивании оксидной руды в условиях, указанных в примерах 1-9. Поэтому эти растворы содержат AuBr₄-, Br₂ и бромид; точные составы изложены в Таблице 5.

Все испытания проводили путём объединения органического раствора и водного раствора в отношении 0:A 1:1. Фазы интенсивно встряхивали в течение 3 минут в разделительной воронке и разделили до отбора проб. Точные условия эксперимента приведены в Таблице 5. Концентрации различных видов были измерены в рафинате и представлены в Таблице 5.

Таблица 5

Пример Экстрагент
% Отношение 0:A НВР РАФИНАТ pH [Au]
мг/л [Br-]
г/л [Br₂]
г/л [Au]
мг/л [Br-]
г/л Br₂]
г/л 24 50 1:1 3,7 3,0 0 0 <0,05 0 0 25 50 1:1 3,2 10,0 0 0 <0,05 0 0 26 50 1:1 2,4 110,5 0 0 0,295 0 0 27 25 1:1 4,4 3,3 -30 Не изм. <0,1 -30 3,7 28 25 1:1 3,5 4,7 28,8 -2,5 <0,1 28,6 Не изм. 29 20 1:1 3,5 4,7 28,8 -2,5 <0,1 29,2 Не изм. 30 15 1:1 3,5 4,7 28,8 -2,5 <0,1 28,9 Не изм. 31 10 1:1 3,5 4,7 28,8 -2,5 0,6 29,0 Не изм. 32 5 1:1 3,5 4,7 28,8 -2,5 3,1 29,0 Не изм. 33 25 1:1 1,4 3,3 -30 6,8 <0,1 -30 1,4 34 25 1:1 1,1 4,4 22,4 8,2 <0,1 19,9 1,1 35 25 1:1 3,6 4,1 21. 7 0,6 <0,1 21,3 3,1 36 25 1:1 3,7 5,8 22,6 21. 0 0,15 18,7 0,6 37 25 1:1 8,5 3,9 8,9 0,3 3,1 9,0 0,1 38 25 1:1 7,4 3,1 8,7 0,5 0,3 8,5 <0,1 39 25 1:1 1,6 1,8 9,7 1,6 <0,1 7,5 0,3 40 25 1:1 4,0 2,0 6,7 1,1 <0,1 6,6 0 41 25 1:1 6,0 1,9 6,8 1,2 <0,1 6,6 0 42 25 1:1 7,2 1,9 6,5 1,3 <0,1 6,4 0,1 43 25 1:1 8,1 1,9 7,0 0,7 1,0 7,3 0,3 44 25 1:1 10,6 1,9 6,8 0,8 2,0 6,9 0,9

Результаты, показанные в Таблице 5, показывают, что золотосодержащие растворы брома/бромида (Br₂/Br^-) можно легко экстрагировать органическим фосфористым экстрагентом, растворенным в органическом растворителе при концентрации в диапазоне от 15 до 50% (об./об.).

Примеры 45-57

Экстрагирование золота из насыщенного выщелачивающего раствора Br₂/Br^- при помощи три-н-бутилфосфата и десорбция золота из органического экстракта

В следующей группе примеров эксперименты по экстракции проводились в соответствии с общей процедурой, описанной в предыдущем группе примеров, для экстрагирования золота из насыщенного раствора и получения золотосодержащего органического экстракта. Эксперименты экстракции проводили путём соединения экстракционной среды, состоящей из три-н-бутилфосфата, растворенного в Cleansol 63L при 25% (об./об.), и водного НВР в отношении 0:A 1:1. Состав НВР и водного рафината приведен в Таблице 6, которая показывает, что экстракция прошла успешно.

Затем различные реагенты тестировали в разных условиях для извлечения золота из золотосодержащего органического экстракта. Реагенты, которые рассматривались для этой цели, включают горячую и холодную дистиллированную (ДВ) воду; раствор сульфита натрия (Na₂SO₃) в концентрации 1 г/л; раствор Na₂SO₃ в концентрации 1 г/л, подкисленной серной кислотой; раствор Na₂SO₃ в концентрации 1 г/л, подщелачиваемый разбавленным гидроксидом натрия; одномолярный раствор гидроксида натрия; дистиллированная вода комнатной температуры с непрерывной регулировкой до рН> 10 путём добавления разбавленных растворов гидроксида натрия (одномолярного) либо раствора карбоната натрия (20 г Na₂CO₃ на литр). Все эксперименты по десорбции проводились в отношении 0:A 1:1 путём энергичного встряхивания фаз в разделительных воронках, и позволяя фазам разделяться перед отбором проб (примеры 45-55) или в перемешанных химических стаканах(примеры 56-57). Обзор экспериментов по десорбции показан в Таблице 6.

Таблица 6

При-мер НВР Рафинат Десорбция: Температура реагента Десорбирующий раствор 45 pH [Au]
мг/л [Br^-]
г/л [Br₂]
г/л pH [Au]
мг/л [Br^-]
г/л [Br2]
г/л pH [Au]
мг/л [Br^-]
г/л [Br2]
г/л 46 4,2 3,7 0 0 3,0 0,6 0 0 Дистиллиро-ванная вода
40 ⁰С 5,8 <0,5 0 0 47 4,2 3,7 0 0 3,0 0,6 0 0 1 г/л Na₂SO₃
40 ⁰С 8,1 2,8 0 0 48 1,4 3,3 30 6,8 1,4 <0,2 33 2,9 1 г/л Na₂SO₃ комнатной температуры 8,8 0 Нет изм. 0,5 49 4,4 3,3 30 6,8 3,7 <0,2 33 1,1 1 г/л Na₂SO₃ комнатной температуры 8,8 2,9 Нет изм. 0 50 0,8 5,2 34,0 5,1 1,0 <0,1 32,3 3,2 1 г/л Na₂SO₃ комнатной температуры 1,7 <0,1 2,1 0 51 0,8 5,5 34,0 26,4 0,9 <0,1 32,7 26,4 1 г/л Na₂SO₃ комнатной температуры 2,2 <0,1 0,8 0 52 4,3 3,5 31,4 8,5 3,0 <0,1 31,1 Нет изм. 1 г/л Na₂SO₃ комнатной температуры 2,0 0,2 1,1 Нет изм. 53 4,3 3,5 31,4 8,5 3,0 <0,1 31,1 Нет изм. 1 г/л Na₂SO₃ окисленный H₂SO₄ комн.темп 1,6 <0,1 1 Нет изм. 54 4,3 3,5 31,4 8,5 3,0 <0,1 31,1 Нет изм. 1 г/л Na₂SO₃ подщелаченный NaOH комн.темп 11 0,6 1 Нет изм. 55 3,5 4,8 30 1,2 3 0,2 29,6 0,2 Одномоляр-ный NaOH комн.темп. <13 2,9 0,4 0,5 56 3,5 4,8 30 1,2 3 0,2 29,6 0,2 дистил. вода, pH удерживаемый на уровне 10 с одно-молярным NaOH комн.темп. 10 3,1 2,6 Нет изм. 57 3,7 4,4 33,9 Нет изм. 3,6 <0,1 29,7 2,2 дистил. вода, pH удержив. на уровне 10 с Na₂CO₃
комн.темп. 10 4,4 2,3 Нет изм.

Из результатов, приведённых в Таблице 6, видно, что десорбция золота из золотосодержащей органической фазы достигается с помощью водной основы, в которой рН предпочтительно выше 10.

Примеры 58-61

Экстрагирование золота из промытого насыщенного выщелачивающего раствора при помощи три-н-бутилфосфата и десорбция золота из органического экстракта

В следующей группе примеров изучалось влияние предварительной промывки насыщенного выщелачивающего раствора органическим растворителем для удаления брома из НВР до извлечения золота. Образцы НВР были получены путём выщелачивания образцов руды из золоторудного рудника в США с использованием выщелачивающего раствора с концентрацией 5 г/л Br₂ и 5 г/л Br в соответствии с методикой экспериментов, описанной выше, со следующими этапами:

Подкисление: испытуемый НВР подкисляли HBr (10% раствором) до рН = 5,7 (т.к. природный уровень рН составлял 6. 8)

Промывка: подкисленный НВР и органический растворитель (Cleansol), используемый для удаления брома, энергично встряхивали в отношении 0:A 1:1 в течение трех минут в разделительной воронке, после чего разделяли водную и органическую фазы.

Бром удаляют из НВР и загружают в Cleansol; нагруженный Cleansol десорбируют в отношении 20:1 4%-ным NaOH для восстановления брома в форме бромата и бромида в щелочном растворе.

Экстракция: золото затем экстрагировали из НВР в три-н-бутилфосфат, растворенный в Cleansol (25% об./об.), в соответствии с общей процедурой, проиллюстрированной в предыдущих примерах, в отношении 0:A 1:5, и было измерено содержание золота в рафинате.

Десорбция: затем золотосодержащий органический экстракт подвергали десорбции в течение пяти стадий методом перекрестного тока. Десорбирующий раствор на каждой стадии состоит из свежей дистиллированной воды (pH регулируется до <10 при помощи NaOH₄. 2% для поддержания рН выше 10 на всех стадиях десорбции). На каждой из пяти стадий десорбции отношение 0:A составляло 20:1, которое соединяли, чтобы получить 4: 1.

Необходимо отметить, что пример 58 является эталонным примером, без использования промывки в эксперименте. В примерах 59 и 60 был проведен один цикл промывки, тогда как в примере 61 промывание повторяли два раза.

В таблице 7 приведены результаты этапа промывки, то есть концентрация брома (г/л) в НВР до и после промывки Cleansol (использовались разные партии НВР, которые учитывают различное содержание брома в НВР).

Таблица 7

58 59 60 61 НВР 1,16 0,56 1,08 0,66 Промытый НВР 0,16 0,24 0,10

Таблица 8 показывает концентрацию золота, измеренную в четырех образцах НВР перед экстракцией (ч/млн), концентрацию золота в рафинате после экстракции (ч/млн) и концентрацию золота в каждом золотосодержащем водном растворе, сформированном на каждой стадии десорбции(ч/млн).

Таблица 8

Пример 58 59 60 61 Концентрация золота (ч/млн) в НВР (до экстракции) НВР 2,4 1,94 2,04 1,27 Концентрация золота (ч/млн) в рафинате, сформированном после экстракции Рафинат >0.1 >0.1 >0.1 >0.1 Концентрация золота (ч/млн) в десорбирующих растворах после каждой стадии Десорбция Стадия 1 9,2 55,50 11,60 78,50 Десорбция Стадия 2 30 111,00 102,00 55,50 Десорбция Стадия 3 47,8 21. 90 73,00 8,00 Десорбция Стадия 4 72,5 2,05 23,20 0,55 Десорбция Стадия 5 48,2 0,22 6,10 0,00 Восстановление после десорбции ( % ) 86,5 98,3 100 100

Видно, что в примерах 59-61, где применяли Cleansol, основную часть золота десорбировали на стадиях 1-3,и общее восстановление было близким к 100%, тогда как в примере 58, без промывки Cleansol, основную часть золота десорбировали на стадиях 3-5, и извлечение составляло 86%.

Пример 62

Электролиз золота

Для этого эксперимента использовали смоделированный десорбирующий раствор с концентрацией Au примерно 50 ч/млн. Примитивная ванна была сконструирована из катода из ваты из нержавеющей стали (кухонной щётки), содержащегося в мембранной камере и свинцовых анодах. Выпрямитель тока подавал 4 В. Ток медленно снижался с 1,4 А до 0,6 А. Раствор непрерывно рециркулировали в камеру в течение 12 часов. На фиг. 4 видно, что раствор был обеднен за 12 часов. Около половины физического золота было извлечено энергичной промывкой катода водой, а остальное - полным выщелачиванием стальной ваты соляной кислотой. Для анализа оба остатка были выщелачены в царской водке, и золото также учитывалось.

Примеры 63-65

Электрохимическое окисление бромида с образованием брома

Используемая установка экспериментов состоит из проточного электролизера. Использовались графитовые электроды с активной поверхностью 10 см². Электроды разделены мембраной (полиэтилен), которая предотвращает миграцию брома из анодной камеры в катодную камеру (в катодном отсеке выделяется водород, пока в анодном отсеке образуется бром). Каждый из катодных и анодных растворов состоит из 150 мл бромидсодержащего водного раствора (бромида натрия). Растворы вызывают циркуляцию с помощью перистальтического насоса, скорость потока которого составляет 210 мл/мин.

В примере 63 начальная концентрация бромида в каждом из циркулирующих растворов составляла 10% веса. Для образования брома был установлен гальваностатический режим работы ванны с током 90 мА/см², протекающим через ванну, с пределом потенциала 4,9 В. pH поддерживали на уровне 4 путём титрования HCl (20% раствора) в катодной камере. Через 3,56 часа концентрация брома, измеренная на анодной стороне, составляла 5,56 в весовом отношении.

В примере 64 начальная концентрация бромида в каждом из циркулирующих растворов составляла 3,84% по весу. Для образования брома был установлен гальваностатический режим работы ванны с током 50 мА/см², протекающим через ванну, с пределом потенциала 4,9 В. pH поддерживали на уровне 6 путём титрования HCl (52% раствора) в катодной камере. Через 3,0 часа концентрация брома, измеренная на анодной стороне, составляла 2,06 в весовом отношении.

В примере 65 начальная концентрация бромида в каждом из циркулирующих растворов составляла 2,3% веса. Кроме того, растворы содержат 4,1% Бромата. PH растворов составляет 13,31. Для образования брома был установлен на потенциостатический режим работы ванны при 5,0 В, подаваемых на ванну. рН не контролировался. Спустя 3,0 часа эксперимент прекращали и после подкисления концентрация брома, измеренная на анодной стороне, составляла 5,73 в весовом отношении. Условия экспериментов и результаты приведены в Таблице 9.

Таблица 9

Примеры Начальная конц. брома (вес%) pH Контроль pH Плотность тока Оконч. конц. брома (вес%) 63 10,0 вес% Br^- 4 Да; с HCl 90 мА/см² 5,6 % веса 64 3,8 % веса Br^- 6 Да; с HBr 50 мА/см² 2,1 % веса 65 2.3% веса Br^-+ 4.l% веса бромата 13,3 Нет 5 мА/см² 5,7% веса

Изобретение относится к способу извлечения золота из золотосодержащего сырья. Проводят выщелачивание золотосодержащего материала водным раствором, содержащим элементарный бром и источник бромида, с образованием насыщенного выщелачивающего раствора с растворенным в нем золотом. Отделяют упомянутый выщелачивающий раствор от обедненного золотосодержащего сырья. Удаляют элементарный бром из упомянутого насыщенного выщелачивающего раствора. Экстрагируют золото из насыщенного выщелачивающего раствора в кислой среде с помощью органического экстрагента с образованием золотосодержащего экстракта и бромидсодержащего рафината. Десорбируют упомянутый экстракт щелочным водным раствором с образованием золотосодержащего водного раствора. Вырабатывают золото (Au⁰) и обрабатывают бромидсодержащий водный раствор для получения рециклируемого элементарного брома. Обеспечивается процесс извлечения золота, показывающий восстановление более 85% и даже 90% в сочетании с высокой пригодностью к переработке для повторного использования. 16 з.п. ф-лы, 5 ил., 10 табл., 65 пр.

1. Способ извлечения золота из золотосодержащего сырья, включающий этапы, на которых выщелачивают золотосодержащий материал водным раствором, содержащим элементарный бром и источник бромида, с образованием насыщенного выщелачивающего раствора с растворенным в нем золотом, отделяют упомянутый выщелачивающий раствор от обедненного золотосодержащего сырья, удаляют элементарный бром из упомянутого насыщенного выщелачивающего раствора, экстрагируют золото из насыщенного выщелачивающего раствора в кислой среде с помощью органического экстрагента с образованием золотосодержащего экстракта и бромидсодержащего рафината, десорбируют упомянутый экстракт щелочным водным раствором с образованием золотосодержащего водного раствора, вырабатывают золото (Au⁰) и обрабатывают бромидсодержащий водный раствор для получения рециклируемого элементарного брома.

2. Способ по п. 1, в котором золотосодержащее сырье представляет собой руду, которая при добавлении к воде образует почти нейтральный или слабощелочной рН, так что выщелачивание происходит при рН в диапазоне от 6,0 до 8,0.

3. Способ по п. 1, в котором после отделения выщелачивающего раствора от обедненного золотом сырья дополнительно выполняют этап, на котором промывают твёрдое обедненное золотом сырье водным реагентом Br₂/Br^-, отделяют твёрдое вещество от водной промывочной жидкости для получения водного раствора с золотосодержащим компонентом и обрабатывают его насыщенным выщелачивающим раствором.

4. Способ по п. 2, в котором до экстрагирования дополнительно выполняют этап, на котором снижают рН насыщенного выщелачивающего раствора до уровня ниже 6,0 с добавлением минеральной кислоты.

5. Способ по п. 1, в котором удаление элементарного брома из насыщенного выщелачивающего раствора до этапа экстракции выполняют путём промывки упомянутого насыщенного выщелачивающего раствора несмешивающимся с водой органическим растворителем с получением бромсодержащего органического растворителя.

6. Способ по п. 5, в котором насыщенный выщелачивающий раствор промывают несмешивающимся с водой органическим растворителем, содержащим алифатический углеводород.

7. Способ по п. 5 или 6, в котором бром высвобождают из бромсодержащего органического растворителя путём обработки его водным основным раствором с получением водной смеси BrO₃^- и Br^-.

8. Способ по п. 1, в котором удаление элементарного брома из насыщенного выщелачивающего раствора до этапа экстракции осуществляют путём впрыскивания воздуха в насыщенный выщелачивающий раствор и сбора пара посредством скруббера с щелочным раствором.

9. Способ по п. 1, в котором экстрагирование золота из насыщенного выщелачивающего раствора осуществляют с помощью органического экстрагента, выбранного из группы, состоящей из фосфорорганических соединений и аминосоединений.

10. Способ по п. 9, в котором фосфорорганическим соединением является алкилфосфатный эфир.

11. Способ по п. 10, в котором алкилфосфатный эфир представляет собой три-н-бутилфосфат.

12. Способ по п. 1, в котором десорбцию экстракта щелочным водным раствором проводят при поддержании в десорбирующем сосуде щелочной среды с pH не менее 9.

13. Способ по п. 12, в котором щелочной водный раствор содержит гидроксид щелочного металла или карбонат щелочного металла.

14. Способ по п. 1, в котором золото (Au⁰) извлекают из золотосодержащего водного раствора путём электролиза.

15. Способ по п. 1, в котором каждый из водных бромидсодержащих растворов доставляют в блок регенерации, содержащий, по меньшей мере, одну электролитическую ванну для получения элементарного брома.

16. Способ по п. 15, содержащий этап, на котором подают водный бромидсодержащий раствор через обратноосмосную мембрану и доставляют полученный концентрат в по меньшей мере одну электролитическую ванну.

17. Способ по п. 1, в котором золотосодержащее сырье выбирают из группы, состоящей из окисленной руды, окисленного концентрата и оксидной руды.