способ извлечения благородных металлов из руд и материалов

Формула изобретения

Способ извлечения благородных металлов из руд и материалов, включающий добавку в руду или материалы марганецсодержащего материала и обработку руды или материалов водным кислотным раствором в присутствии хлорид-ионов, химическое восстановление марганца, извлечение благородных металлов и марганца в продукционный раствор, извлечение благородных металлов из продукционного раствора и получение отработанного марганецсодержащего раствора, отличающийся тем, что отработанный марганецсодержащий раствор обрабатывают щелочным реагентом и окислителем, получают осадок окисленного марганца, смешивают его с исходным марганецсодержащим материалом и возвращают полученную смесь как добавку в исходную руду или материалы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлургии, а именно к мокрым способам извлечения благородных металлов из руд и материалов, в том числе хлорированием, и может быть использовано при автоклавном, чановом или кучном выщелачивании.

Известен способ извлечения благородных металлов из упорных сульфидных руд, включающий их обработку водной кислотной композицией в присутствии ионов Fe³⁺ и материалом, содержащим марганец, способный к химическому восстановлению (патент США n 4740234, кл. С 22 В 11/04, 1988 г.).

Способ предусматривает двухстадийную обработку руд. На 1 стадии осуществляют растворение сульфидов под действием окислителей, ионов Fe³⁺ и марганецсодержащего материала, при этом благородные металлы, заключенные в сульфиды, высвобождаются, а марганец переходит в раствор. На 2 стадии выщелачивают уже сами благородные металлы любым известным способом, например цианированием. Переработку марганецсодержащего раствора здесь не предусматривают.

Отсутствие переработки марганецсодержащих раствором свидетельствует об однократном использовании марганецсодержащих растворов свидетельствует об однократном использовании марганецсодержащего материала, а значит о его повышенном расходе.

Наиболее близким к изобретению является способ извлечения благородных металлов из руд и материалов, предусматривающий добавку в руду Мп-содержащего материала их обработку водным кислотным раствором, содержащим либо соляную, либо серную кислоту в присутствии хлорид ионов (Заявка ЕПВ N 0124213, кл. С 22В 11/04, 1984). Способ не регламентирует переработку марганецсодержащих растворов, получаемых в процессе.

Отсутствие переработки отработанного раствора, содержащего марганец, свидетельствует об однократном использовании марганецсодержащего материала и как результат о повышенном его расходе. Применение техногенных или природных марганецсодержащих материалов потребует использования высокой кислотности выщелачивающего раствора и, как следствие, высокого расхода кислоты.

Изобретение направлено на снижение расхода кислоты и марганецсодержащего материала при извлечении благородных металлов из руд и любых других материалов, содержащих благородные металлы.

Указанная задача решается следующим образом.

В известный способ, включающий добавку в руду или материалы марганецсодержащего материла и обработку руды или материалов водным кислотным раствором в присутствии хлордионов, химическое восстановление марганца и извлечение благородных металлов и марганца в продукционный раствор, извлечение благородных металлов из продукционного раствора и получение отработанного марганецсодержащего раствора, вводя новые операции -отработанный марганецсодержащий раствор обрабатывают щелочным реагентом и окислителем, получают осадок окисленного марганца, смешивают его с исходным Мп-содержащим материалом и возвращают полученную смесь как добавку в исходную руду или материалы.

При обработке марганецсодержащего раствора, например, в форме соли MnCl₂ щелочным реагентом таким, как известь, едкий натр и другие, образуется осадок гидроксида марганца по реакции



Как известно, окисление гидроксида марганца в щелочной среде протекает довольно легко при использовании широкого спектра окислителей: гипохлоритов, иода, брома, кислорода, озона, воздуха и других, с образованием осадка гидротированнной двуокиси марганца, то есть соединения марганца, способного к химическому восстановлению:



Гидротированная двуокись марганца, как любой другой марганецсодержащий материал, способный к химическому восстановлению, обладает способностью в кислой хлоридной среде окислять и переводить в раствор благородные металлы. Кроме того, гидротированная двуокись марганца, всегда образующаяся при окислении марганца в щелочной среде, обладает повышенной в сравнении с кристаллической природной или техногенной двуокисью марганца химической активностью и растворяется при меньшей кислотности раствора. Отсюда следует, что при использовании гидротированной двуокиси обязательно снизится и расход кислоты на побочное взаимодействие с рудой.

Таким образом, если отработанный марганецсодержащий раствор обработать щелочным реагентом и окислителем, получить осадок окисленного марганца и возвратить его в смеси с исходным Мп-содержащим материалом как добавку в исходную руду, то расход исходного марганецсодержащего материала и кислоты уменьшится и поставленная цель будет достигнута.

По известному и предлагаемому вариантам в лабораторных условиях проводили выщелачивание руды в агитационных условиях. Исходная руда содержала 3,6 г/т золота, 1% сульфидов (пирита) и 2% карбонатов (доломита). Исходную руду измельчали и обрабатывали раствором H₂SO₄ и NaCl. По известному варианту обработку вели раствором H₂SO₄ 300 г/л (ЗМ) и NaCl 175 г/л (ЗМ) в течение 2 ч в герметично закупоренных сосудах, добавка диоксида марганца марки "ХЧ" составила 32 кг/т руды. По окончании выщелачивания пульпу отфильтровывали, остаток руды промывали, высушивали и определяли содержание золота пробирным методом. Фильтрат анализировали на содержание золота, кислотность и содержание марганца. По результатам подсчитывалась степень извлечения золота и расходы кислоты и марганецсодержащего материала, диоксида марганца. Опыт 1 предлагаемого варианта был проведен совершенно аналогично опыту известного варианта. Затем продукционный раствор опыта 1 обработали металлическим железным порошком и извлекли золото из раствора цементацией, отфильтровав осадок. Фильтрат, представляющий собой отработанный марганецсодержащий раствор, обработали известью (70% CaO) до осаждения марганца в форме гидроокиси, Мп(OH)₂. Далее через полученную пульпу осадка в течение 2 ч продували сжатый воздух через диспергатор. Осадок окисленного марганца отфильтровали, высушивали и проанализировали на содержание окисленного марганца в пересчете на 100% MnO₂. Выход окисленного марганца в сравнении с исходной добавкой диоксида составил 80% или 25 кг/т. В опыте 2 предлагаемого варианта в руду добавили 7 кг/т свежего диоксида марганца и весь осадок окисленного марганца, полученного в опыте 1. Выщелачивание руды в опыте 2 проводили аналогично за исключением того, что концентрация серной кислоты составляла 150 г/л (1,5 М) и NaCl 175 г/л (3М).

Результаты представлены в таблице.

Как следует из данных таблицы, удельный расход кислоты в опыте по известному варианту составил 131 кг/т руды при расходе диоксида марганца 32 кг/т и степени извлечения золота 86% Обработка отработанного марганецсодержащего раствора, полученного в опыте 1 предлагаемого варианта известью и кислородом воздуха, получение осадка окисленного марганца и возврат его в процесс как добавку в исходную руду, позволила в опыте 2 при степени извлечения золота 87% уменьшить расход свежего диоксида марганца до 7 кг/т руды и расход кислоты до 58 кг/т руды. Общий расход кислоты по двум опытам предлагаемого варианта уменьшился до 94 кг/т, а диоксида марганца до 19,5 кг/т руды при сохранении той же степени извлечения.