способ переработки минерального сырья

Формула изобретения

Способ переработки минерального сырья, содержащего благородные металлы и хлориды щелочных металлов, для извлечения благородных металлов, включающий его обогащение промывкой водой, обжиг нерастворимого остатка и выщелачивание огарка, отличающийся тем, что перед выщелачиванием огарка его подвергают вторичному обогащению промывкой водой при соотношении Т:Ж=1:0,7-2,5.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам переработки минерального сырья и может быть использовано для извлечения благородных металлов (платина, палладий, золото и др.) из различных видов минерального сырья, содержащего хлориды щелочных и щелочно-земельных металлов, например шламов калийного производства.

Известен способ переработки минерального сырья из справочника «Технологическая оценка минерального сырья» (Под редакцией доктора технических наук П.Е.Остапенко. - М., Недра, 1990, стр.98), включающий процесс обогащения руд путем дезинтеграции (разрыхления, диспергирования) глинистого материала, входящего в их состав. Обогащение может осуществляться с помощью одной воды или воды и механического воздействия аппарата или же воды и сжатого воздуха с последующим удалением диспергированной части в виде шламов. Шламы содержат диспергированную в воде глину и мелкие рудные частицы. После отделения шламов мытый продукт представляет собой сыпучий материал, состоящий из зерен рудных и нерудных минералов. Промывкой называют процесс обогащения руд, промывке подвергаются марганцевые руды, бурые железняки, хромовые руды и др.

Недостатком данного способа является невозможность извлечения палладия и серебра.

Известен способ переработки шламов калийного производства по патенту РФ № 2132397, опубл. 27.06.1999. По этому способу производят отмывку золотосодержащих шламов от солей, удаляют полученную в результате отмывки соленую воду, добавляют в шламы пресную воду и пропускают через образовавшуюся пульпу газообразный хлор. При этом хлорирование производят так, чтобы концентрация активного хлора в выщелачивающем растворе варьировалась в пределах 0,3-2,0 г/л. После окончания процесса выщелачивания осуществляют извлечение золота сорбцией.

Недостатком данного способа является необходимость тщательной отмывки хлоридов и использование для извлечения золота элементарного хлора, сильно токсичного вещества, также недостатком данного способа является невозможность извлечения палладия и серебра.

Наиболее близок к изобретению по технической сущности способ извлечения благородных металлов из минерального сырья по патенту РФ № 2291907, МПК7 С22B 11/00, опубл. 2006.01, по которому его отмывают водой от избытка хлоридов до содержания последних в обрабатываемом материале 7-13%, пульпу сгущают и сгущенный продукт сушат, обжигают при температуре 600-700°С. Благородные металлы из огарка выщелачивают разбавленным раствором царской водки и сорбируют благородные металлы из полученной пульпы.

Недостаток данного способа заключается в том, что исключение (во избежание потерь палладия с промывными растворами вследствие заметной растворимости его соединений) операции отмывки хлоридов приводит к необходимости переработки минерального сырья с высоким содержанием хлоридов щелочных и щелочно-земельных металлов, которые необходимо растворять для извлечения благородных металлов. В результате для выщелачивания огарков необходимо использовать высокое соотношение Т:Ж во избежание кристаллизации хлоридов при охлаждении растворов, и, как следствие, резко возрастает объем оборудования для процессов выщелачивания и последующей сорбции металлов из пульп.

Указанный недостаток устраняется при использовании предлагаемого способа.

Технический результат, который достигается по предлагаемому способу, заключается в снижении объема получаемых при выщелачивании пульп и соответственно объема гидрометаллургической аппаратуры для их переработки, а также в увеличении процента извлекаемых благородных металлов и возвращении значительной части теряемого со шламами хлорида калия в производство.

Для достижения указанного технического результата в способе переработки минерального сырья, содержащего благородные металлы и хлориды щелочных металлов, для извлечения благородных металлов, включающем его обогащение промывкой водой, обжиг нерастворимого остатка и выщелачивание огарка, перед выщелачиванием огарка его подвергают вторичному обогащению промывкой водой при соотношении Т:Ж=1:0,7-2,5.

Отличительными признаками предлагаемого способа от наиболее близкого является то, что перед выщелачиванием огарка его подвергают вторичному обогащению промывкой водой при соотношении Т:Ж=1:0,7-2,5.

Способ осуществляется следующим образом.

Исходное сырье глинисто-солевые отходы калийных предприятий (шламы) подвергают обогащению промывкой водой (гидроциклонирование). После этого полученную пульпу с Т:Ж=1:1 обезвоживают, гранулируют, сушат. Полученные гранулы подвергают «обжигу» в прокалочной печи.

Гранулы, полученные после обжига и измельчения, подвергают промывке в емкости с водой, и в зависимости от содержания хлоридов соотношение Т:Ж меняется от 1:0,7 до 1:2,5, где хлориды щелочных и щелочно-земельных металлов растворяются. В этом заключается вторичная отмывка. Затем отмытый огарок подвергают выщелачиванию кислотой при соотношении Т:Ж=1:2-3, после чего сорбируют благородные металлы из полученной пульпы.

Пример 1.

Партия нерастворимого осадка была разделена на 5 частей, которые были отмыты от хлоридов в различной степени. Затем каждый образец нерастворимого остатка был отделен от избыточного раствора, затем обожжен, а из полученных огарков извлечены благородные металлы (таблица 1).

Таблица 1
Выщелачивание огарков смесью HCl+HNO3 Крупность огарка, -2 мм Параметры выщелачивания: Т:Ж=1:4 Температура - 90°С Время - 4 часа
Содерж. Сl-, %	Извлечено, г/т обессоленного Н.О.
Pd	Pt	Au	Ag
11,8	1,71	0,17	0,06	0,72
14,1	1,8	0,23	0,04	0,73
15,1	2,3	0,13	0,29	11,3
15,4	4,66	0,73	0,10	1,62
16,2	4,89	0,76	0,27	3,84

Из таблицы 1 видно, что избыточная отмывка нерастворимого остатка (снижение содержания в нем Сl^-) сопровождается значительным снижением содержания палладия в полученном продукте и соответственно снижением его извлечения.

Пример 2.

Проведен обжиг нерастворимого остатка, который после охлаждения и измельчения выщелочили 10%-ным раствором царской водки при соотношении Т:Ж=1:4. Получена пульпа с содержанием в растворе 43,9 г/дм³ КСl, 19,8 г/дм³ NaCl и 1,05 мг/дм³ Pd.

Пример 3.

Проведен обжиг двух проб нерастворимого остатка в тех же условиях, что в примере 2. Огарки отмыли от хлоридов водой при Т:Ж=1:2 и Т:Ж=1:3. Полученные результаты приведены в таблице 2.

Таблица 2
Содержание в промывном растворе
Т:Ж	Содержание в растворе
Pd, мг/дм3	КСl, г/дм3	NaCl, г/дм3
1:3	не обн.	57,9	25,3
1:2	не обн.	84,0	37,1

Как видно из таблицы 2 палладий при отмывке огарка в раствор не переходит. Масса огарка после отмывки уменьшилась на 24-25%, концентрация палладия в пробах выросла примерно в 1,3 раза. Большая часть хлоридов переведена в промывной раствор.

После выщелачивания отмытого огарка при соотношении Т:Ж=1:2 раствор содержал 3,0 г/дм ³ КСl, 1,8 г/дм³ NaCl, а содержание палладия выросло с 1 (при прямом выщелачивании неотмытого от хлоридов огарка) до 2,7 мг/дм³; содержание Pt с 0,07 мг/дм ³ до 0,18 мг/дм³, содержание Au с 0,06 мг/дм ³ до 0,19 мг/дм³, содержание Ag с 2,28 мг/дм ³ до 6,15 мг/дм³.

Техническая эффективность предлагаемого способа переработки минерального сырья, содержащего хлориды щелочных и щелочно-земельных элементов, заключается в том, что в результате снижения объема получаемых при выщелачивании пульп и соответственно объема гидрометаллургической аппаратуры для их переработки существенно повышается экономичность процесса, а также значительно увеличивается процент извлеченных благородных металлов (палладия) от операции.