Спосіб вилучення золота з концентратів

 

Винахід відноситься до галузі металургії благородних металів, зокрема до вилучення золота і срібла з концентратів.

При гравітаційному збагаченні корінних руд отримують концентрати з вмістом від 50 до 200 г/т, рідше до 500 г/т золота. Такі концентрати переробляють переважно плавкою на мідний або свинцевий колектор на відповідних заводах.

Перечисткой зазначених концентратів вдається підвищити вміст золота до 0,1-5%. Подібний багатий матеріал - «золоту голівку» - прагнуть переробити безпосередньо на золотоізвлекательних фабриках з отриманням чорнового золота або золото-срібного сплаву.

Серед застосовуваних гідрометалургійних варіантів переробки «золотий головки» випал і вилуговування золота в царській горілці, в ціаністих, тиомочевинних або інших розчинах, хлорування та ін. Широко використовують плавку огарков або безпосередньо концентратів з коллектированием золота свинцем. Купелированием свинець у вигляді оксиду повертають на плавку, а золото-срібний сплав відправляють на афінаж. Ефективний метод амальгамації з екологічних міркувань застосовують все рідше (1. Металургія благородних металів: У 2-х кн. Кн.1 / Ю.А.Котляр, М.А.Мерних металів. - М: Металургія, 1987. - 366 с. 3. Меретуков М.А., Орлов A.M. Металургія благородних металів. Зарубіжний досвід. - М: Металургія, 1990. - 416).

Відомий метод коллектирования золота з концентратів рідким галієм при температурі 25-40°С (4. Патент РФ №95107176 від 1997.09.10).

Перелічені методи складні в технологічному відношенні, або не забезпечують необхідного вилучення золота в товарний продукт. Зокрема, при використанні свинцевого колектора купелирование сплаву пов'язане з виділенням токсичних свинцевомістких газів і парів.

Найбільш близьким до заявляється технічним рішенням є спосіб переробки сульфід та свинцевомістких шлихов (концентратів) золота, включає термічну обробку шихти з отриманням свинець-золото-срібного сплаву, відділення сплаву, селективне розділення компонентів з отриманням високочистого золота, відрізняється тим, що вихідний матеріал шихти з гідроксидом натрію або калію при співвідношенні компонентів 1:1-1,2 з добавкою 2,5-3,0% подрібненого вугілля або коксу і термічно обробляють, утворюється золото-срібло-свинцевий сплав піддають селективного розділення компонентів електролізом в оцтово-хлорнокислом електроліті в електролізерах з�ремешивании.

Цей спосіб, обраний прототипом, дозволяє використовувати високі коллектирующие властивості свинцю і уникнути купелирования сплаву. Разом з тим, проведення термічної обробки шихти при температурі 500-600°С не передбачає розплавлення мінеральної основи концентрату. У результаті навіть при дуже тонкому помелі значна частина золота залишається у структурі мінеральних (переважно сульфідних) зерен і не витягується в свинцевий сплав.

Даний винахід спрямовано на усунення зазначеного недоліку і має завдання збільшення ступеня вилучення золота з концентрату.

Зазначений технічний результат досягається тим, що концентрат шихти з свинецсодержащими матеріалами, відновником, шлакообразующими флюсами і плавлять при температурі 1100-1200°C, утворюється золото-свинцевий сплав піддають електролітичного розчинення в азотнокислом електроліті, при анодній густині струму 800-1500 А/м2у електролізну ванну безперервно подають свіжий електроліт, що містить 15-30 г/л HNO3з витратою, при якому випливає з ванни товарний електроліт містить 1-3 г/л HNO3і 50-100 г/л Pb(NO3)2при цьому для запобігання відновлення свинцю катод Ѐуднорастворимой солі, яку повертають на плавку.

Сутність пропонованого винаходу полягає в тому, що термічну обробку проводять, на відміну від прототипу, з повним розплавленням шихти при температурі понад 1100°С. У цих умовах частинки золота, вкраплені в структуру сульфідних мінералів, стають доступними коллектирующему дії свинцю. Аналогічної мети домагаються у відомих методах плавки огарков, але в пропонованому способі плавку проводять безпосередньо концентратів. Для відновлення свинцю, що вводиться в шихту у вигляді солей або оксиду, а також присутнього в концентраті у вигляді сульфіду PbS, доцільно використовувати металеве залізо:

Основний компонент концентрату пірит FeS2в цих умовах утворює штейн:

При використанні вуглецевмісних відновників (кокс, активоване вугілля тощо) неминуче виділення діоксиду сірки, що утворюється в результаті розкладання піриту, так і при відновленні галеніту:

Іншими словами, металеве залізо крім відновлення свинцю пов'язує серем шихти і розкриттям золотинок, чим і досягається більш повне коллектирование золота сплав.

В умовах плавки киснем повітря частину металевого заліза неминуче окислюється, тому витрата його для повного відновлення свинцю повинен бути трохи більше, ніж потрібно по стехіометрії реакцій 1 і 2.

Отриманий золото-свинцевий сплав, як і у випадку прототипу, піддають електролітичного розчинення. При цьому свинець переходить в розчин, а золото випадає у вигляді шламу. Електролітичне розчинення золото-свинцевого сплаву ведуть при анодній густині струму 800-1500 А/м2у електролізну ванну подають свіжий електроліт, що містить 15-30 г/л HNO3з витратою, при якому випливає з ванни товарний електроліт містить 1-3 г/л HNO3і 50-100 г/л Pb(NO3)2. Оскільки передбачається виділення свинцю у вигляді оборотного продукту - труднорастворимой солі, повертається на плавку, відновлення свинцю на катоді не передбачено. Для запобігання відновлення свинцю катод відокремлюють від анода анионоонообменной мембраною.

З метою більш високої швидкості процесу щільність струму на аноді підтримують на рівні 800-1500 А/м2, при якій побічний процес - виділення кисню - ще не проолько азотну кислоту. Дослідами встановлено, що зміст останньої не повинна перевищувати 30 г/л щоб уникнути хімічного розчинення свинцю та виділення токсичних оксидів азоту по реакції: Pb + 4HNO3= Pb(NO3)2+ 2NO2+ 2H2O

У свою чергу, виводиться з ванни електроліт повинен містити деяку залишкову кількість азотної кислоти, запобігає гідроліз і осадження гідроксиду Pb(ОН)2у електролізної ванни разом із золотом. Витрата електроліту, що циркулює через ванну, визначають виходячи з накопичення нітрату свинцю не більше 100 г/чи залишкової кислотності не менше 1 г/л. Більший вміст свинцю в електроліті знижує вихід по струму через збільшення частки побічної реакції виділення кисню.

Для повернення свинцю на плавку його з електроліту необхідно осадити у вигляді важкорозчинного з'єднання. Із числа можливих варіантів - оксид PbO, сульфат PbSO4, сульфід PbS, карбонат PbСО3- найбільш переважно осадження карбонату. Введення зворотному сірки на плавку збільшує ймовірність виділення діоксиду сірки SO2, a осадження гідроксиду спричиняє глибоку нейтралізацію електроліту і співосадження домішок. Встановлено, що чистий карбонат свинцю Іу, повертають знову на електроліз після підкріплення азотною кислотою.

На ступінь вилучення золота з концентрату в свинцевий сплав при плавці вирішальну роль відіграють в'язкість шлаку і дозування свинцю. Відомо, що в'язкість шлаку знижують додаванням флюсів. У пропонованому способі використовують соду. Кількість свинцю, що забезпечує вилучення золота в сплав не менш ніж на 95%, має становити 5-10% від маси концентрату. Більша кількість свинцю збіднює сплав золота і ускладнює її переробку, при меншому дозуванні вилучення золота різко падає. Якщо концентрат містить свинець, наприклад у вигляді PbS, то масу вводиться оборотного свинцю у вигляді карбонату відповідно зменшують.

Реалізація запропонованого способу розглянута в наступних прикладах.

1. Наважку гравітаційного концентрату, що містить 87% FeS2, 5,2% PbS; 0,5% Au; інше - SiO2, CaO, MgO, Al2O3, шихтовали з содою і карбонатом свинцю. В якості відновника використовували залізні цвяхи. Плавку проводили в муфельній печі в алундовом тиглі при температурі 1100-1200°С протягом 1,5 годин. Після закінчення плавки вміст тигля виливали в виливниці, свинцевий сплав відокремлювали від шлаку і аналізували обидва про Свинцевий сплав відливали у формі анода (Sраб.=10 см2) і розчиняли в азотнокислом електроліті. Шлам переплавляли з содою і аналізували чистоту чорнового золота.

Для порівняння було проведено досвід за способом прототипу, в якому термічну обробку суміші концентрату, луги і металевого свинцю проводили при температурі 500-650°С (інші параметри відповідно до заявки-прототипом). Отриманий сплав розчиняли в даному досвіді в оцтово-хлорнокислом електроліті. Вихідні дані і результати зведені в таблиці 1.

2. Відрізняється тим, що в дослідах при електролітичному розчиненні свинцевого сплаву варіювали кислотністю вихідного розчину і умовами осадження карбонату свинцю з відпрацьованого електроліту. В даних дослідах варіювали витратою Na2CO3, при якому проводили осадження карбонату свинцю (значення pH=1,5-2,5 - таблиця 2).

Таблиця 1
Вплив технологічних параметрів на вилучення свинцю в сплав і вихід за струмом.
Маса до-та, мТемпера
тура, °С
Маса Fe, % від стеѰ, рИзвлеч. золота сплав, %Зміст у відпрацьованому електроліті, г/лПлотн. струму, А/мВихід по струму, %
HNO3Pb(NO3)
100105010004,1820,5120160073
10011001101,55,3931100150090
100115011536,1942701000owspan="1">58,39635080095
1001250140710,99643060098
100Прототип4,168--100035

Таблиця 2
Вплив умов електролізу на швидкість розчинення сплаву
Початкова концентрація азотної кислоти, г/лЩільність струму, А/м2Швидкість розчинення, м/чКонцентрація свинцю у відпрацьованому електро�,
710003,2651,319
1510003,5691,575
2010003,7692,079
3010004,0712,596
3510005,9 (виділ. NO)933,098

Порівняльний аналіз відомих технічних рішень, в т.ч. способу, обраного в якості прототипу, і пропонованого винаходу дозволяє зробити висновок, що саме сукупність заявлених ознак забезпечує досягнення вбачаються технічного результату. Реалізація Еоб вилучення золота з концентратів, включає плавку концентрату з отриманням золотосвинцового сплаву і поділ його компонентів, який відрізняється тим, що концентрат шихти з свинецсодержащими матеріалами, відновником, шлакообразующими флюсами і плавлять при температурі 1100-1200°С, утворюється золотосвинцовий сплав піддають електролітичного розчинення в азотнокислом електроліті при відділенні від катода анода аніонообмінних мембраною для запобігання відновлення свинцю при анодній густині струму 800-1500 А/м2і безперервної подачі в електролізну ванну свіжого електроліту, що містить 15-30 г/л HNO3з витратою, при якому випливає з ванни товарний електроліт містить 1-3 г/л HNO3і 50-100 г/л Pb(NO3)2при цьому золото виділяють в шлам, а з електроліту осаджують свинець у вигляді труднорастворимой солі, яку повертають на плавку.

2. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що в якості відновника використовують металеве залізо в кількості 110-130% від стехіометрично необхідної для відновлення свинцю.

3. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що товарний електроліт поза електролізної ванни додають карбонат натрію Na2CO3до pH 1,5-2,5, що утворюється при цьому карбонат свинц�авляет 5-10% від маси концентрату.



 

Схожі патенти:

Установка для вилучення золота з деталей еом

Винахід відноситься до установки для вилучення золота з деталей ЕОМ

Спосіб очищення золотовмісних ціанистого розчину

Винахід відноситься до гідрометалургійним способів очищення золотовмісних ціаністих розчинів після десорбції золота від кольорових металів перед електроосадження золота
Винахід відноситься до гідрометалургії благородних металів (БМ) і може бути використане для вилучення золота або срібла електролізом з тиокарбамидних розчинів, переважно з розчинів з високим вмістом заліза
Винахід відноситься до металургії благородних металів і може бути використано на підприємствах по переробці вторинної металургії радіоелектронного брухту і при витяганні золота або срібла з відходів електронної та електрохімічної промисловості, зокрема до способу вилучення благородних металів з відходів радіоелектронної промисловості

Пристрій для вилучення металів електролізом

Винахід відноситься до пристрою для вилучення металів електролізом, зокрема до пристрою для вилучення золота
Винахід відноситься до способів одержання наночастинок сплаву платинових металів з залізом
Винахід відноситься до способів одержання наночастинок платинових металів

Установка для безперервного електрохімічного вилучення металів з розчинів їх солей

Винахід відноситься до установок для неперервного електрохімічного вилучення металів з розчинів їх солей

Електрод для електрохімічного вилучення металів з розчинів їх солей

Винахід відноситься до конструкції електродів для електрохімічного вилучення металів з розчинів їх солей

Спосіб регенерації фиксажно-відбілюючого розчину

Винахід відноситься до електрохімії, а саме до процесів, заснованих на проведенні окисно-відновних реакцій на об'ємно-пористих електродах, і може бути використане для обробки фиксажно-відбілюючих розчинів з метою їх повторного використання і вилучення срібла

Спосіб визначення золота в рудах і концентратах

Винахід відноситься до металургії, зокрема до пробирному визначення золота в рудах і концентратах
Винахід відноситься до металургії і може бути використане при витяганні золота з відходів електронного брухту

Спосіб вилучення дисперсного золота з золотовмісних високоглинистого мінеральної сировини

Винахід відноситься до способу добування дисперсного золота з золотовмісних високоглинистого мінеральної сировини
Винахід відноситься до способу вилучення паладію з відходів електронного сировини

Спосіб переробки концентратів, що містять благородні метали і сульфіди

Винахід відноситься до галузі металургії благородних металів, зокрема до пірометалургічною переробці сульфідних концентратів, що містять благородні метали
Винахід відноситься до кольорової металургії, а саме до виробництва - благородних металів

Спосіб і пристрій для спалювання матеріалів, що містять благородні метали

Винахід відноситься до способу і відповідного пристрою для спалювання матеріалів, що містять благородні метали

Спосіб визначення благородних металів в сульфідних рудах та продуктах їх переробки

Винахід відноситься до галузі аналітичної хімії благородних металів (БМ), зокрема пробирному аналізу, і може бути використане для визначення золота та металів платинової групи (МПГ) в сульфідних рудах та продуктах їх переробки
Винахід відноситься до металургійного способу вилучення металів платинової групи (МПГ), зокрема, з труднообогащаемих матеріалів, таких як відвали розроблюваних родовищ

Спосіб вилучення золота з сульфідних і арсенопиритних концентратів

Винахід відноситься до металургії благородних металів і може бути використане для виборчого вилучення золота з гравітаційних і флотаційних концентратів золотоізвлекательних фабрик при доведенні золотовмісних продуктів до вимог афінажу
Up!