способ переработки сульфидных золотомедных концентратов с извлечением золота

Формула изобретения

1. Способ переработки сульфидных золотомедных концентратов с извлечением золота, включающий цианидное выщелачивание с добавками аммиачных соединений при молярном отношении NH₃:CN=1-3, отличающийся тем, что цианидное выщелачивание проводят при концентрациях цианида натрия 0,05-0,15 г/л в выщелачивающем растворе в условиях автоматической стабилизации pH раствора и концентрации цианида натрия при подкреплении раствора по цианиду и аммиаку.

2. Способ п.1, отличающийся тем, что подкрепление по цианиду и аммиаку осуществляют автоматически аммиачно-цианидным раствором.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области металлургии благородных металлов (БМ), в частности к гидрометаллургической переработке концентратов, содержащих благородные, цветные металлы и сульфиды.

Целевым продуктом обогатительной переработки руд, содержащих благородные металлы, являются концентраты, представленные сульфидами железа и цветных металлов (пирит, пирротин, теннантит, халькопирит и т.п.).

Известен способ переработки сульфидных золотомедных концентратов, который заключается в пирогидрометаллургической переработке на месте с использованием процесса окислительно-сульфатизирующего обжига, позволяющего перевести сульфиды меди в водо- и кислоторастворимые соединения. После окислительно-сульфатизирующего обжига из огарка выщелачивают медь (растворитель - H₂SO₄ ), после извлечения меди огарок подвергают защелачиванию с последующим цианированием [1].

Недостатками являются высокие капитальные и эксплуатационные затраты, обусловленные длительностью технологического цикла, очисткой и обезвреживанием большого объема обжиговых газов.

Известен также способ цианидного выщелачивания золотомедных сульфидных концентратов в присутствии аммиака, который принят за прототип, как наиболее близкий к заявленному техническому решению. Данные исследования проводились при следующих условиях: продолжительность цианидного выщелачивания 24 ч; концентрация цианида натрия в растворе 2,5-11,5 г/л; pH среды колебалась в пределах 9,4-11,7; аммиак добавлялся в выщелачивающую среду в форме хлористого аммония (NH₄Cl) при молярном соотношении NH₃:CN от 1:1 до 10:1, где наиболее оптимальные параметры, согласно критерию расход цианида натрия, и извлечение золота в раствор были получены при молярном соотношении NH₃ :CN - 1:1; 2:1; 3:1 и концентрации цианида натрия 2,5 кг/т. Раствор при этом, в течение всей продолжительности выщелачивания, подкреплялся по цианиду натрия и аммиаку периодически [2].

Недостатком способа является высокий расход цианида натрия при низком извлечении золота в раствор.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является обеспечение приемлемых показателей извлечения золота из золотомедных сульфидных концентратов при небольших расходах цианида натрия.

Задача решена за счет технического результата, который заключается в оптимизации условий цианидного выщелачивания.

Технический результат достигается тем, что в способе переработки сульфидных золотомедных концентратов с извлечением золота, включающем цианидное выщелачивание с добавками аммиачных соединений при молярных соотношениях NH ₃:CN - 1-3, согласно изобретению цианидное выщелачивание проводят при концентрациях цианида натрия 0,05-0,15 г/л в выщелачивающем растворе в условиях автоматической стабилизации pH раствора и концентрации цианида натрия при подкреплении раствора по цианиду и аммиаку. Подкрепление по цианиду и аммиаку осуществляют автоматически аммиачно-цианидным раствором.

Сущность способа заключается в следующем.

Цианидное выщелачивание происходит при стабильной, низкой концентрации цианида натрия и постоянной pH среды, где постоянную концентрацию свободного цианида и pH среды обеспечивают блоки автоматического определения (C_NaCN, pH) и подкрепления реагентами. Аммиак в выщелачивающую среду подают вместе с концентрированным раствором цианида натрия в виде гидроксида аммония (NH₄OH) в заданном молярном соотношении NH₃:CN.

Концентрация цианида натрия 0,05-0,15 г/л выбрана на основании исследований. При концентрации цианида натрия менее 0,05 г/л и более 0,15 г/л происходит повышение расхода цианида натрия и снижение извлечения золота в раствор.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывают наличие в нем существенного признака, отличающего его от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «новизна».

Из уровня техники не выявлено технических решений, имеющих признаки, совпадающие с отличительными признаками предлагаемого изобретения, поэтому можно считать, что предложенное техническое решение соответствует критерию «изобретательский уровень».

Способ иллюстрируется следующими примерами.

Для экспериментальной проверки прототипа и заявляемого способа использовали флотоконцентрат, полученный при обогащении сульфидных золотомедных руд. Крупность флотоконцентрата не менее 95% класса минус 0,074 мм. Химический состав концентрата приведен в таблице 1.

Таблица 1
Химический состав флотоконцентрата
Содержание, массовая доля, %
Cu	Fe	S	As	Sb	Pb	Zn	Au, г/т	Ag, г/т
8,7	29,4	37,6	1,57	0,17	0,12	0,33	36,2	67,8

Пример 1. Предлагаемый способ.

Цианидное выщелачивание сульфидного золотомедного концентрата проводили при использовании установки автоматического определения и поддержания стабильной концентрации свободного цианида натрия в растворе и pH среды, схема установки представлена на чертеже. Она состоит: 1 - pH-метр-милливольтметр; 2 - блок автоматического титрования (БАТ-15.1); 3 - электромагнитный клапан; 4 - мешалка; 5 - стеклянный стакан; 6 - тарированные расходные емкости для щелочных, цианидных и аммиачно-цианидных растворов; 7 - привод мешалки; 8 - вспомогательная емкость; 9 - электролитический ключ; 10 - хлорсеребряный электрод сравнения; 11 - ионоселективный электрод; 12 - температурный электрод; 13 - измерительный электрод pH; 14 - нагревательный прибор.

Методика проведения эксперимента заключалась в следующем: в стеклянный стакан загружали исходный концентрат и добавляли воду в определенной пропорции, перемешивали до однородной массы. После чего включали в работу блок автоматического определения и поддержания pH среды, который автоматически стабилизировал pH среды в заданных значениях. После стабилизации pH среды в работу включали блок автоматического определения и поддержания концентрации цианида натрия в выщелачивающей среде. Подкрепление по цианиду и аммиаку осуществлялось автоматически аммиачно-цианидным раствором.

В конце проведения эксперимента пульпу направляли на фильтрацию, полученные растворы анализировали на Au, Ag, Cu атомно-адсорбционным методом, кек после отмывки анализировали на Au, Ag, Cu пробирным анализом с химическим окончанием.

Параметры проведения эксперимента:

- продолжительность цианирования 24 ч;

- крупность помола 95% класса минус 0,074 мм;

- концентрация цианида натрия 0,05-0,15 г/л;

- отношение Ж:Т=2:1;

- pH среды 10,7.

Пример 2. Способ по прототипу.

Цианидное выщелачивание сульфидного золотомедного концентрата проводили согласно ранее опубликованным результатам исследований, использованным при цианировании сульфидных золотомедных концентратов [2].

Методика проведения эксперимента заключалась в следующем: цианидное выщелачивание проводили в бутылочном агитаторе. В бутылку загружали исходный концентрат и добавляли воду в определенной пропорции, это все перемешивали до однородной массы, после чего защелачивали выщелачивающую среду до определенного pH, затем раздельно подавали цианид натрия (NaCN) и гидроксид аммония (NH ₄OH) до заданной концентрации. Подкрепление по цианиду натрия и аммиаку осуществлялось при дробной подаче цианида и аммиака по результатам титрования NaCN азотнокислым серебром в присутствии KJ.

В конце проведения эксперимента пульпу направляли на фильтрацию, полученные растворы анализировали на Au, Ag, Cu атомно-адсорбционным методом, кек после отмывки анализировали на Au, Ag, Cu пробирным анализом с химическим окончанием.

Параметры проведения эксперимента:

- продолжительность цианирования 24 ч;

- крупность помола 95% класса минус 0,074 мм;

- концентрация цианида натрия 2,5 г/л;

- отношение Ж:Т=2:1;

- pH среды не ниже 10,5.

Результаты опытов представлены в таблице 2.

Таблица 2
Результаты опытов
Пример	Соотношение NH3:CN	CNaCN, г/л	Извлечение Au в р-р, %	Расход NaCN, г/л
1	0:1	0,05	79,6	6,73
1:1	82,1	4,94
2:1	84,6	3,71
3:1	85,6	3,15
0:1	0,1	84,3	7,64
1:1	86,7	5,34
2:1	90,4	4,12
3:1	91,1	3,92
0:1	0,15	83,3	11,87
1:1	87,8	9,43
2:1	91,5	8,28
3:1	91,9	5,7
2	0:1	2,5	67,6	41,6
1:1	57,1	39,2
2:1	75,7	20,3
3:1	73,6	18,7

Из полученных результатов проведенных экспериментов следует, что при выщелачивании по предложенному способу в пределах концентраций цианида натрия 0,05-0,15 г/л извлечение золота в раствор при разном молярном соотношении NH₃:CN составляет 79,6-91,9% при расходе цианида натрия 11,87-3,15 кг/т.

Извлечение золота в раствор по способу-прототипу составляет 57,1-75,7% при расходе цианида натрия 41,6-18,7 кг/т.

Предлагаемый способ может быть использован при переработке золотомедных концентратов.

Источники информации

1. Лодейщиков В.В. Технология извлечения золота и серебра из упорных руд. - Иркутск: ОАО «Иргиредмет», 1999, Т.2.

2. Muir D.M., La Brooy S.R. and Cao. Recovery of Gold from copper-bearing ores // Gold Forum on Technology and Practices: World Gold'89. - Littlton, Colorado, USA. - 1989, p.363-374.