способ кучного цианидного выщелачивания золота

Формула изобретения

Способ кучного цианидного выщелачивания золота раствором цианида натрия при его расходе 0,5-1,0 кг/т, включающий дробление руды, формирование штабеля, отличающийся тем, что дробление руды ведут до крупности менее 20 мм, введение раствора цианида натрия осуществляют в момент образования кондиционной по крупности руды и после формирования штабеля проводят выщелачивание водой и обеззолоченными циркулирующими растворами.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области гидрометаллургии благородных металлов и может быть использовано, в частности, при выщелачивании золота из штабелей.

Известны способы цианидного выщелачивания дробленого рудного материала разной крупности (Кучное выщелачивание благородных металлов. Под ред. проф. д.т.н. Фазлуллина М.И. Изд. Академии горных наук, 2001, с.511-516). При этом крупность дробления рассматривалась как фактор вскрытия, определяющий доступ реагента к золоту внутри рудного материала. Руда в течение продолжительного времени складывалась в кучу до 100000 т и более, а выщелачивание начинали после формирования всей кучи.

Недостатком способа является низкая скорость извлечения золота из руды.

В качестве прототипа взят способ кучного выщелачивания золота (Котляр Ю.А., Меретуков М.А. Металлургия благородных металлов. Учебное пособие. М., АСМИ, 2002, с.124-125), в котором раскрыт способ кучного выщелачивания золота раствором цианида натрия при его расходе 0,5-1,0 кг/т, включающий дробление руды, формирование штабеля.

Недостатком прототипа является невысокая степень извлечения золота. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности извлечения золота за счет увеличения скорости его растворения.

Результат достигается тем, что в способе кучного цианидного выщелачивания золота раствором цианида натрия, при его расходе 0,5-1,0 кг/т, включающем дробление руды, формирование штабеля, согласно изобретению дробление руды ведут до крупности менее 20 мм, введение раствора цианида натрия осуществляют в момент образования кондиционной по крупности руды, и после формирования штабеля проводят выщелачивание водой и обеззолоченными циркулирующими растворами.

Сущность изобретения заключается в том, чтобы более полно использовать поверхность руды, активированную после дробления, для диффузии цианида натрия к труднодоступному золоту внутри кусков и зерен руды.

Казалось бы, что пористость дробленого рудного материала, ссыпаемого в большую кучу для выщелачивания в течение одного или нескольких месяцев, под воздействием атмосферных явлений должна увеличиваться. Но в случае некоторых кварц-полевошпатовых руд, отличающихся высокой прочностью (порядка 20-22 единиц по шкале Протодьяконова), было отмечено образование очень тонкого шламистого продукта дробления, который покрывал поверхность руды высокодисперсной пленкой из шламистого рудного материала при пересыпании руды. Этот же процесс наблюдался при выстаивании дробленой руды на открытом воздухе - поверхность дробленой руды обволакивалась слоем толщиной до 0,5 мм, как крупные куски руды, размером 20 мм и более, так и зерна размером менее 1 мм. Плотные шламистые покрытия на дробленой руде формировались за период отсыпки дробленой руды в кучу 100000 т и более (см. фиг.). Пленка из тонкодисперсной шламовой фракции руды на поверхности рудного материала снижала скорость растворения золота.

В случае обработки дробленой руды в момент ее получения реагентом создаются более благоприятные условия для внедрения раствора цианида натрия в микротрещины, которые еще не успели забиться шламовой фракцией или зарасти новыми кристаллообразованиями. Скорость растворения золота при обработке свежедробленой руды раствором цианида натрия увеличивается в 1,5 раза и больше. Сокращается общая продолжительность стадии выщелачивания золота из руды.

Способ осуществляют следующим образом. Выщелачивание золота проводят в интенсивных условиях с момента образования в стадии дробления кондиционной по крупности руды. В этом случае сводится к минимуму образование шламовых пленок на поверхности кусочков руды. Все требуемое количество цианида натрия вводят в виде водного раствора в дисперсном состоянии через форсунки в кондиционную по степени дробления руду в момент ее получения.

При многоступенчатом дроблении руды кондиционная фракция крупности отделяется от крупной фракции на грохотах. Поэтому раствор цианида натрия с соответствующим его расходом вводят путем впрыска или орошения подрешетного продукта, кондиционного по крупности руды, в момент просыпки руды через грохот. В последней стадии дробления кондиционная по крупности руда орошается путем впрыска раствора цианида натрия с расходом, соответствующим производительности дробилки, в момент выхода руды из дробилки - в выходное отверстие дробилки. Подачу раствора цианида натрия осуществляют из форсунок.

При транспортировке на конвейерах имеют промпродукт, в котором цианидный раствор внедрился в микротрещины зернистого материала в момент просыпки на конвейер и равномерно распределился по объему руды. Расклинивающее действие раствора способствует закреплению его в микротрещинах и более эффективному использованию реагента. Транспортными устройствами окомкованная руда ссыпается в кучи или штабели, выщелачивание проводят водой и обеззолоченными циркулирующими растворами. За счет рационального ввода реагентов - путем ввода его в свежедробленый продукт достигается большая степень перевода золота в водорастворимый цианид золота и большая степень извлечения золота из руды в процессе отмывания цианида золота.

Примеры 1-6 выполнения способа (см. табл.1-6). Для выщелачивания бралась дробленая руда с того же месторождения, что и в случае прототипа. Отличием этой руды было то, что руда была более упорной, так как она была добыта с горизонта более чем на 20 м глубже. "Лежалой" рудой считалась руда, заложенная в промышленную кучу для выщелачивания и выстоявшая до момента выщелачивания не менее 1 месяца. Свежедробленой считалась руда, полученная сразу после дробления. Опыты проводились на уровне лабораторных исследований параллельно для свежедробленой и "лежалой" руд в одинаковых условиях окомкования, "созревания", использовались одинаковые объемы циркуляционных растворов, степень их накислороживания, одинаковые условия орошения (см. приложение).

Из примеров 1-4 видно, что скорость извлечения золота из свежедробленой руды более чем на 6% выше в случае выщелачивания "лежалой" руды при крупности - 10 мм и более чем на 17% выше в случае выщелачивания "лежалой" руды при крупности - 20 мм.

На примерах 5 и 6 показана возможность достижения степени извлечения золота из руды выше, чем по прототипу, и за период времени в 3 раза меньший, чем по прототипу.

Использование предлагаемого изобретения также упрощает схему рудоподготовки, так как исключается процесс окомкования.

Изобретение может быть использовано для интенсификации технологии кучного выщелачивания золота в случае, когда руда, дробленная до 10-13 мм, перед выщелачиванием укладывается в небольшие по объему штабели - порядка 12-25 тыс.т. В этом случае продолжительность закладки штабеля составляет 3-5 суток и практически не сказывается на изменении пористости внутри кусков дробленой руды.

В случае закладки руды крупностью 20 мм и более в большеобъемные кучи (более 100000 т) эффективность от внедрения предлагаемого изобретения нивелируется за счет продолжительности времени, затрачиваемого на формирование кучи, за счет внутридиффузионного торможения реакции растворения золота в больших объемах руды и за счет образования на поверхности руды пленок из шламистого материала руды и новых твердых отложений на поверхности руды.

Приложение 1

Пример 1

Данные по выщелачиванию свежедробленой руды крупностью - 10

Вес руды - 3,5 кг; расход цианида - 0,5 кг/т; расход воды на созревание раствора - 0,05 м³ /т; классы руды: -10+3,75 мм - 42,8%; -3,75+1 мм - 37,2%; -1+0 мм - 20%; продолжительность созревания - 8 суток; исходный расход на 1-е орошение - 0,0857 м³/т. Циркулирующие растворы накислороживались до 33-38,3 мг О₂/л.

Табл.1
Прод. выщ., сутки	V p-pa, мл.	Vсут p-pa из колонки., мл.	рН	CAu, мг/л	q Au, мг	q Au, мг	Извл. Au, %	Примечания
1	2	3			5	6	7	9
1	300	219	10	6,48	1,419	1,419	22,7	Содерж Au в руде - 1,77 г/т; Содерж Au в хвостах - 0,90. Цианид натрия не добавлялся.
2	300	170	9	5,18	0,881	2,300	37,1
3	300	127	9	2,22	0,282	2,582	41,6
9	340	250	8	1,07	0,267	2,849	45,9
15	480	200	7	0,75	0,144	2,993	48,2
21	600	200	7	0,37	0,074	3,000	48,3
25	750	300	7	0,18	0,054	3,054	49,2

Пример 2

Данные по выщелачиванию "лежалой" крупностью - 10 мм

Вес руды, - 3,5 кг; классы руды: -10+3,75 мм - 42,8%; -3,75+1 мм - 37,2%; -1+0 мм - 20%; расход цианида - 0,5 кг/т; расход воды на созревание раствора - 0,05 м³; продолжительность созревания - 8 суток; исходный расход на 1-е орошение - 0,0857 м³/т. Циркулирующие растворы накислороживались до 33-38,3 мг О₂/л.

Табл.2
Прод. выщ., сутки	V p-pa, мл.	Vсут p-pa из колонки, мл.	рН	CAu, мг/л	qAu, мг	qAu, мг	Извл. Au, %	Примечания
1		2	3	5	6	7	8	9
1	250	150	7,5	11,1	1,662	1,662	19,3	Содерж Au в руде - 2,87 г/т; Содерж Au в хвостах - 1,87 г/т.
2	300	160	8	5,53	0,885	2,547	26,1
3	325	175	7,5	2,31	0,404	2,957	34,3
4	350	125	8	1,07	0,134	3,091	35,9
8	400	175	7	0,55	0,069	3,160	36,7
15	420	225	7	0,21	0,047	3,207	37,2
21	450	200	7	0,19	0,038	3,245	37,6
28	470	210	7	0,15	0,031	3,276	38,0

Пример 3

Данные по выщелачиванию свежедробленой руды крупностью - 20 мм

Вес руды - 3,0 кг; класс руды - 20 мм (-20+10 - 31%; -10+3,75 мм - 25%; -3,75+1 мм - 22%; -1+0 мм - 22%); расход цианида - 0,5 кг/т; расход воды на созревание раствора - 0,05 м³/т; продолжительность созревания - 8 суток; исходный расход на 1-е орошение - 0,0857 м³ /т. Циркулирующие растворы накислороживались до 33-38,3 мг О ₂/л.

Табл.3
Прод. Выщ., сутки	V р-ра, мл.	Vсут p-pa из колонки, мл.	рН	CAu, мг/л	q Au, мг	q Au, мг	Изв. Au, %	Примечания
1		2	3	5	6	7	8	9
1	250	150	7,5	11,1	1,662	1,662	19,3	Содерж Au в руде - 2,87 г/т; Содерж Au в хвостах - 1,87 г/т.
2	300	160	8	5,53	0,885	2,547	26,1
3	325	175	7,5	2,31	0,404	2,957	34,3
4	350	125	8	1,07	0,134	3,091	35,9
8	400	175	7	0,55	0,069	3,160	36,7
15	420	225	7	0,21	0,047	3,207	37,2
21	450	200	7	0,19	0,038	3,245	37,6
28	470	210	7	0,15	0,031	3,276	38,0

Пример 4

Данные по выщелачиванию "лежалой" руды крупностью - 20 мм

Вес руды - 3,5 кг; класс руды: -20+10 - 31%; -10+3,75 мм - 25%; -3,75+1 мм - 22%; -1+0 мм - 22%; расход цианида - 0,5 кг/т; расход воды на созревание раствора - 0,05 м³/т; продолжительность созревания - 8 суток; исходный расход на 1-е орошение - 0,0857 м³/т. Циркулирующие растворы накислороживались до 33 -38,3 мг О₂/л.

Табл.4
Прод. выщ, сутки	V p-pa, мл.	Vсут p-pa из колонки, мл.	рН	Cau, мг/л q Au, мг	q Au, мг	q Au, мг	Изв. Au, %	Примечания
1	2	3	4	6	7	8	9
1	250	13	8	13,39	0,114	0,114	4,8	Содерж Au в руде - 3,14 г/т; Содерж Au в хвостах - 2,36 г/т.
2	400	140	8	8,77	1,228	1,342	14,2
3	460	162	7,5	2,50	0,406	1,776	18,8
4	492	175	7	1,25	0,218	1,964	20,8
8	517	148	7	1,11	0,144	2,108	22,3
15	597	250	7	0,45	0,112	2,220	23,5
21	627	200	7	0,36	0,072	2,292	24,3
28	690	200	7	0,32	0,064	2,356	24,9

Пример 5

Данные по выщелачиванию свежедробленой руды крупностью - 10 мм

Вес руды, - 3,8 кг; классы руды: - 10+3,75 мм - 42,0%; -3,75+1 мм - 33,1%; -1+0 мм - 24,9%; расход цианида - 0,75 кг/т; расход воды на созревание раствора - 0,04 м³/т; продолжительность созревания - 4 суток; исходный расход на 1-е орошение - 0,0857 м³/г.

Табл.5
Прод. выщ., сутки	V р-ра в к., мл.	V р-ра из к., мл	рН	С Au, мг/л q Au, мг	q Au, мг	q Au, мг	Изв. Au, %	Примечания
1	2	3	4	6	7	8	9	10
3	450	295	8	14,50	4,301	4,301	53,2	Содерж Au в руде - 2,12 г/т; Содерж Au в хвостах 0,68 г/т.
5	450	200	7	3,30	0,660	4,961	61,3
13	590	325	7	1,01	0,328	5,289	65,4
17	705	400	7	0,51	0,204	5,403	66,8
20	750	300	7	0,26	0,078	5,481	67,8

Циркулирующие растворы накислороживались до 33 -38,3 O₂ мг/л

Пример 6

Данные по выщелачиванию свежедробленой руды крупностью -1 0 мм

Вес руды - 3,8 кг; классы руды: -10+3,75 мм - 42,0%; -3,75+1 мм - 33,1%; -1+0 мм - 24,9%; расход цианида - 1,0 кг/т; расход воды на созревание раствора - 0,04 м³/т; исходный расход на 1-е орошение - 0,0857 м³/т; продолжительность созревания - 4 суток. Циркулирующие растворы накислороживались до 33-38,3 мг O₂/л.

Табл.6
Прод. выщ., сутки	V р-ра в к., мл.	Vсут р-ра из колонки, мл	рН	C Au, мг/л	q Au, мг	q Au, мг	Изв. Au, %	Примечания
1	2	3	4	6	7	8	9	10
1	300	-	-	-	-	-	-	Содерж. Au в руде - 1,46 г/т; Содерж Au в хвостах - 0,43 г/т.
3	450	256	8	10,40	2,662	2,662	47,8
5	450	250	7	1,21	0,302	2,964	53,3
10	550	280	7	0,95	0,266	3,230	58,0
16	640	190	7	1,41	0,225	3,455	62,1
19	710	180	7	1,29	0,232	3,687	66,3
24	870	395	7	1,17	0,462	4,149	74,2