СПОСОБ РАЗДЕЛЬНОГО ВЫДЕЛЕНИЯ ЗОЛОТА И РТУТИ ИЗ ЦИАНИСТЫХ РАСТВОРОВ Российский патент 2021 года по МПК C22B11/00 C22B3/24 C22B43/00 

Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности, к переработке руд и концентратов, одновременно содержащих золото и ртуть.

Довольно часто встречаются месторождения золота с сопутствующим содержанием ртути. Переработка руд таких месторождений неизменно ассоциирована с загрязнением окружающей среды, которое происходит за счет попадания ртути как в атмосферу и сбрасываемые хвосты производства, так и в главный продукт переработки - лигатурное золото.

Технология переработки зачастую включает в себя операцию извлечения золота из подготовленного материала методом цианирования. В процессе цианирования происходит образование цианидного комплекса золота(I) - [Au(CN)₂]^-, а также образование цианидных комплексов других металлов, в том числе и ртути.

Цианидные комплексы ртути(II) могут содержать 2, 3 или 4 лиганда - [Hg(CN)₂]⁰, [Hg(CN₃]^-, [Hg(CN)₄]^-2, распределение ртути между этими комплексами зависит от параметров процесса (температуры, концентрации цианид-иона в растворе, а также присутствия и концентрации других лигандов).

Извлечение золота из растворов цианирования ведут различными методами. Присутствие ртути существенно осложняет переработку таких растворов, так как она склонна сопутствовать золоту на операциях его выделения, что в итоге приводит к повышенному содержанию ртути в получаемом лигатурном золоте более 0,1%, часто достигая 5-10% и более.

Как правило в случае переработки золото-ртутных растворов сначала ведут совместную сорбцию обоих металлов на сорбент (ионообменную смолу или активированный уголь), и далее последовательно проводят селективную десорбцию ртути и золота с сорбента.

Известен способ переработки золото-ртутных цианидных растворов, включающий сорбцию обоих металлов на активированный уголь (патент РФ №2460814). Согласно данному способу, сначала проводят сорбцию золота и ртути из цианидных растворов на активированном угле, а далее десорбируют ртуть селективно от золота под действием раствора, содержащего 15-20 г/л цианида натрия и 3-5 г/л гидроксида натрия, при температуре 18-20°С и атмосферном давлении в течение 10 часов. Данная обработка обеспечивает снижение содержания ртути в насыщенном золотом активированном угле до уровня менее 10 г/т. Далее проводят десорбцию золота с угля под действием щелочно-цианистых растворов в автоклавных условиях.

Недостатками способа является сложность и потенциальная опасность операции десорбции золота с активированного угля, заключающаяся его обработке в автоклаве щелочно-цианистым раствором при температуре 120-150°С.

Известен способ переработки золото-ртутных цианистых растворов, включающий сорбцию обоих металлов на ионообменную смолу АМ-2Б (патент РФ №2458160), принятый за ближайший аналог (прототип). Согласно прототипу, после сорбции обоих металлов на смоле АМ-2Б ее направляют на операцию селективной десорбции ртути, которую выполняю под действием сернокислого раствора, содержащего 30-50 г/л серной кислоты и 5-10 г/л перекиси водорода, при температуре 40-50°С и атмосферном давлении в течение 6 часов. Данная обработка обеспечивает снижение содержания ртути в насыщенной золотом ионообменной смоле до уровня менее 100 г/т. Далее проводят десорбцию золота со смолы под действием раствора тиомочевины.

К недостаткам прототипа относятся: повышение расхода цианида и опасность образования синильной кислоты при обработке насыщенного сорбента серной кислотой на операции десорбции ртути; снижение срока эксплуатации сорбента из-за добавки перекиси водорода на операцию десорбции ртути; сложный реагентный режим операции регенерации сорбента (серная кислота, перекись водорода, тиомочевина).

Задачей предлагаемого изобретения является устранение отмеченных недостатков ближайшего аналога.

Заявленный технический результат достигается тем, что на операции сорбции используют слабоосновную ионообменную смолу Purogold S992. Полученный на операции сорбции насыщенный сорбент направляют на операцию селективной десорбции ртути, которую выполняют под действием щелочно-цианистого раствора, содержащего 15-25 г/л цианида натрия и 3-10 г/л гидроксида натрия, при температуре 15-25°С и атмосферном давлении в течение 4-12 часов. Данная обработка обеспечивает снижение содержания ртути в насыщенной золотом ионообменной смоле до уровня 10 г/т и менее. Далее проводят десорбцию золота со смолы под действием раствора того-же состава, при температуре 55-65°С и атмосферном давлении в течение 6-18 часов. Данная обработка обеспечивает снижение содержания золота в ионообменной смоле до уровня менее 150 г/т. Полученная ионообменная смола после десорбции золота может быть использована на операции сорбции без дополнительных операций по регенерации.

Предлагаемый способ селективной десорбции ртути и золота может быть реализован как в колоннах периодического действия, так и в колоннах с непрерывной подачей и выгрузкой сорбента.

Способ иллюстрируется следующими примерами.

Вышесказанное подтверждается, но не ограничивается, примерами реализации предлагаемого способа.

Пример 1.

В стакан загружали 1 кг концентрата M1, содержащего 54,2 г/т золота и 15,8 г/т ртути. Добавляли 3 л воды и 45 мл сорбента Purogold S992. Процесс сорбции вели по методике «смола в пульпе». Выщелачивание вели при комнатной температуре, в течение 24 часов. По ходу процесса поддерживали рН пульпы цианирования на уровне 9,5-10,5 путем добавления необходимого количества известкового молока. Концентрацию цианида натрия в растворе поддерживали на уровне 0,5 г/л путем добавления 10% раствора цианида натрия.

После проведения сорбции сорбент отделяли на сите и промывали водой, пульпу обезвреживали и утилизировали.

Полученный насыщенный сорбент содержал 3,44 кг/т золота и 0,92 кг/т ртути. Расчетные извлечения металлов из концентрата на сорбент составили 92% и 85% соответственно.

Далее насыщенный сорбент объемом 40 мл загружали во влажном состоянии в десорбционную колонку объемом 50 мл. Колонку помещали в термостатируемый стакан, наполненный водой. Для десорбции был использован раствор, содержащий 25 г/л NaCN и 5 г/л NaOH. Приготовленный раствор подавали в колонку перистальтическим насосом с расходом 40 мл/час, что соответствует удельному расходу - 1 объем раствора на объем смолы в час. Температуру поддерживали на уровне 20±1°С.

Через 6 часов подачу раствора прекратили, смолу выгрузили, усреднили и отобрали пробу на анализ. Остаточное содержание ртути в смоле составило 4 г/т, что соответствует степени десорбции ртути 99,6%. Содержание золота в сорбенте не изменилось.

Сорбент (объемом 38 мл) после удаления ртути снова загружали в колонку и проводили десорбцию золота. Приготовленный для десорбции раствор (25 г/л NaCN и 5 г/л NaOH) подавали в колонку перистальтическим насосом с расходом 19 мл/час, что соответствует удельному расходу - 0,5 объема раствора на объем смолы в час. Температуру поддерживали на уровне 60±1°С.

Через 12 часов подачу раствора прекратили, смолу выгрузили, усреднили и отобрали пробу на анализ. Остаточное содержание ртути в смоле снизилось до 3 г/т, а содержание золота составило 0,12 кг/т. Расчетное содержание ртути в лигатурном золоте составит около 0,01%, что соответствует ТУ 117-2-7-75, регламентирующий содержание ртути в лигатурном золоте не более 0,1%.

Пример 2.

Сорбцию вели из продуктивного раствора цианирования полученного при проведении цианирования 1 кг золотосодержащего остатка автоклавного окисления. Продуктивный раствор цианирования имел рН 10,3 и содержал 9,12 мл/л золота, 4,28 мг/л ртути, 0,35 г/л NaCN.

Свежий сорбент Purogold S992 объемом 45 мл загружали в колонку объемом 50 мл, колонку заполняли водой. Далее колонку помещали в термостатируемый стакан. Полученный продуктивный раствор подавали в колонку перистальтическим насосом, для извлечения металлов из продуктивного раствора. Раствор подавали в колонку с расходом 90 мл/час, что соответствует удельному расходу - 2 объема раствора на объем смолы в час. Температуру поддерживали на уровне 20±1°С. После извлечения металлов из раствора сорбент содержал 4,55 кг/т золота и 2,14 кг/т ртути.

Далее насыщенный сорбент объемом 40 мл загружали во влажном состоянии в десорбционную колонку объемом 50 мл. Колонку помещали в термостатируемый стакан, наполненный водой. Приготовленный для десорбции раствор, содержащий 20 г/л NaCN и 10 г/л NaOH, подавали в колонку перистальтическим насосом с расходом 80 мл/час, что соответствует удельному расходу - 2 объема раствора на объем смолы в час. Температуру поддерживали на уровне 20±1°С.

Через 4 часа подачу раствора прекратили, смолу выгрузили, усреднили и отобрали пробу на анализ. Остаточное содержание ртути в смоле составило 10 г/т, а извлечение ртути - 99,5%. Содержание золота в сорбенте не изменилось.

Сорбент (объемом 38 мл) после удаления ртути снова загружали в колонку и проводили десорбцию золота. Приготовленный для десорбции раствор (20 г/л NaCN и 10 г/л NaOH) подавали в колонку перистальтическим насосом с расходом 19 мл/час, что соответствует удельному расходу - 0,5 объема раствора на объем смолы в час. Температуру поддерживали на уровне 55±1°С.

Через 10 часов подачу раствора прекратили, смолу выгрузили, усреднили и отобрали пробу на анализ. Остаточное содержание ртути в смоле составило до 4 г/т, а содержание золота составило 0,14 кг/т. Расчетное содержание ртути в лигатурном золоте составит около 0,03%.

Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности к переработке руд и концентратов, содержащих золото и ртуть. Способ переработки золото-ртутных цианистых растворов включает совместную сорбцию золота и ртути на ионообменной смоле, после чего проводят последовательную десорбцию ртути со смолы и золота со смолы. В качестве ионообменной смолы используют слабоосновную ионообменную смолу марки Purogold S992. Десорбцию ртути проводят раствором, содержащим NaCN 15-25 г/л и NaOH 3-10 г/л, при температуре 15-25°С в течение 4-12 ч. Десорбцию золота проводят упомянутым раствором при температуре 55-65°С в течение 6-18 ч. Способ позволяет снизить содержание ртути в насыщенной золотом ионообменной смоле и снизить содержание ртути в лигатурном золоте на уровне не более 0,1%. 1 з.п. ф-лы, 2 пр.

1. Способ переработки золото-ртутных цианистых растворов, включающий совместную сорбцию золота и ртути на ионообменной смоле, после чего проводят последовательную десорбцию ртути со смолы и золота со смолы, отличающийся тем, что в качестве ионообменной смолы используют слабоосновную ионообменную смолу марки Purogold S992, десорбцию ртути проводят раствором, содержащим NaCN 15-25 г/л и NaOH 3-10 г/л, при температуре 15-25°С в течение 4-12 ч, а десорбцию золота проводят упомянутым раствором при температуре 55-65°С в течение 6-18 ч.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при десорбции ртути используют часть продуктивного золотосодержащего раствора.