способ извлечения благородных металлов

Формула изобретения

Способ извлечения благородных металлов из растворов, включающий их сорбцию на угле, десорбцию с получением горячих растворов элюатов и электролиз, отличающийся тем, что растворы элюатов после десорбции разделяют на богатую и бедную по содержанию благородных металлов части, бедную часть направляют вновь на десорбцию для их обогащения, а богатую часть без охлаждения направляют на электролиз.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области гидрометаллургии благородных металлов, в частности к извлечению благородных металлов из цианистых растворов и/или пульп.

В процессе извлечения благородных металлов из руд большое распространение нашли технологии, основанные на обработке руд или концентратов цианистыми растворами. Из цианистых растворов благородные металлы извлекают с применением различных технологий, например, сорбция на уголь, десорбция и осаждение на цинк или сорбция на уголь, десорбция и электролиз. Большое значение имеет проблема повышения эффективности всего процесса в целом за счет повышения извлечения или снижения эксплутационных или капитальных затрат отдельных переделов используемых технологий.

Известен способ извлечения благородных металлов, наиболее близкий к предлагаемому техническому решению и принятый за прототип, по которому благородные металлы подвергают сорбции на уголь, уголь подвергают элюированию в автоклаве раствором 1-2% гидроксида натрия и 1% цианистого натрия при температуре 383 К (110^oС). За 48 ч из угля элюируется 96-97% золота. Элюат, охлажденный до 353 К (80^oС), направляют на электролиз [1].

К недостаткам способа относятся:

- непроизводительные затраты энергии из-за охлаждения растворов перед электролизом;

- низкая концентрация благородных металлов в элюатах, направляемых на электролиз;

- значительная продолжительность всего процесса.

Задачей изобретения является снижению энергозатрат и продолжительности всего процесса.

Поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в повышении концентрации благородных металлов в элюатах, направляемых на электролиз.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе извлечения благородных металлов из растворов, включающий их сорбцию на угле, десорбцию с получением горячих растворов элюатов и электролиз, согласно изобретению растворы элюатов после десорбции разделяют на богатую и бедную по содержанию благородных металлов части, бедную часть направляют вновь на десорбцию для их обогащения, а богатую часть без охлаждения направляют на электролиз.

Сущность заявляемого способа основывается на следующем:

- при вторичном использовании бедных элюатов на стадии десорбции происходит обогащение этих элюатов благородными металлами, что приводит к повышению концентрации благородных металлов в растворах, направляемых на электролиз;

- так как электролиз согласно предлагаемому способу проводят без предварительного охлаждения элюатов, то такое использование горячих растворов при электролизе приводит к возрастанию электропроводности электролита, уменьшению электродной поляризации, уменьшению напряженности на ванне и возможности пассивации анодов, что в итоге приводит к снижению удельного расхода электроэнергии.

Сопоставительный анализ заявляемого способа с прототипом показывает, что заявляемый способ извлечения благородных металлов от прототипа отличается. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна".

Для доказательства соответствия заявляемого изобретения критерию "изобретательский уровень" проводилось сравнение с другими техническими решениями, известными из "уровня техники".

Заявляемый способ извлечения благородных металлов соответствует критерию "изобретательский уровень", так как совокупность его отличительных признаков, а именно разделение элюата на богатый и бедный, с возвратом последнего на десорбцию, направлением первого непосредственно на электролиз, и охлаждение растворов после электролиза обеспечивает возможность повышения концентрации благородных металлов в элюатах, направляемых на электролиз, и повышения эффективности электролиза, что не следует явным образом из известного уровня техники.

Пример использования заявляемого способа

Для экспериментальной проверки предлагаемого способа использовали получаемый в результате сорбции уголь марки АГ 95, содержащий 5 г/кг золота массой 200 г. Данный уголь подавали на десорбцию, осуществляемую при температуре 430 К (160^oС) раствором, содержащим 4 г/л гидроксида натрия. Скорость подачи растворов составила 4 л/ч. Первые 3,0 объема (1,2 л) элюатов, выходящих из десорбера, имели концентрацию золота 580 мг/л. Эти растворы направляли на электролиз, осуществляемый под давлением. Последующие три объема элюатов (1,2 л) имели концентрацию золота 125 мг/л. Эти бедные элюаты направляли обратно на десорбцию в качестве десорбирующего раствора. При этом элюат обогащался по золоту, массовая концентрация которого достигала 230 мг/л. Обогащенный таким образом элюат, без предварительного охлаждения, направляли на электролиз. Охлаждение растворов проводили после электролиза до температуры 323 К (50^oС). Так как данный раствор содержал около 10 мг/л золота, то его направляли на сорбцию для полного обезметалливания. Продолжительность процесса составила 1 час. Остаточное содержание золота в угле - 0,1 г/кг. Таким образом, извлечение золота составило 98%.

Пример осуществления способа по прототипу

Для экспериментальной проверки способа по прототипу использовали получаемый в результате сорбции уголь марки АГ 95, содержащий 5 г/кг золота массой 200 г. Данный уголь согласно условиям способа по прототипу подавали на десорбцию, осуществляемую при температуре 383 К (110^oС) раствором, содержащим 2% (20 г/л) гидроксида натрия и 1% (10 г/л) цианистого натрия. Скорость подачи растворов составила 1 л/ч. После десорбции раствор охлаждали до температуры 353 К (80^oС) и направляли на электролиз. Максимальная концентрация Au достигала 100 мг/л. За 48 ч достигнуто извлечение золота 96% - остаточное содержание золота в угле составило 0,2 г/кг.

Таким образом, предлагаемый способ извлечения металлов обеспечивает возможность повышения концентрации благородных металлов в элюатах, направляемых на электролиз примерно в 2 раза, а также повышает эффективность этого процесса за счет того, что на электролиз поступают горячие растворы без предварительного охлаждения. Продолжительность процесса заявляемого способа составила 1 ч, а способа по прототипу 48 ч, следовательно, продолжительность всего процесса уменьшилась в 48 раз, вследствие чего энергетические затраты снизились соответствующим образом.

Для доказательства критерия "промышленное применение" достаточно сказать, что прорабатывается вопрос об его использовании на строящихся предприятиях производственного объединения "Южуралзолото".

Источники информации

1. Меретуков М.А., Орлов А.М. Металлургия благородных металлов (зарубежный опыт). - М.: Металлургия, 1990, с. 174-175.