Способ выщелачивания благородных металлов из упорных руд и техногенного сырья

(2009.01), 06 1/02 (2009.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Предложен способ выщелачивания благородных металлов из упорных руд и техногенного сырья,включающий последовательную обработку исходного материала водой, растворами щелочи и цианида при одновременном воздействии ультразвуком, в котором ультразвуковую обработку проводят в газодинамическом генераторе,снабженном щелевым отверстием для подачи пульпы и соплами Лаваля для подачи кислорода, с интенсивностью 1,580 Вт/м 2. Достигаемым техническим результатом является повышение степени извлечения золота, упрощение и интенсификация процесса,сокращение энергозатрат.(72) Игнатьев Михаил Михайлович Ахметова Куралай Шегебаевна Зейфман Валентин Маркович Зиновьева Людмила Владимировна Танекеева Майра Шаймардановна(73) Акционерное общество Центр наук о земле,металлургии и обогащения(54) СПОСОБ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ УПОРНЫХ РУД И ТЕХНОГЕННОГО СЫРЬЯ(57) Изобретение относится к области гидрометаллургии благородных металлов, а именно к процессам цианидного выщелачивания, и может быть использовано для извлечения золота из упорных руд и техногенного сырья. 22920 Изобретение относится к области гидрометаллургии благородных металлов, а именно к процессам выщелачивания, и может быть использовано для извлечения золота из упорных руд и техногенного сырья. Проблема переработки упорных руд заключается в том, что при их измельчении тонкодисперсное золото, заключенное в сульфидных минералах,вскрывается незначительно. Сростки золота с некоторыми минералами-носителями, чаще с пиритом и арсенопиритом,определяют существенную долю его потерь с техногенным сырьм при флотации и в процессе выщелачивания из-за не полного окисления сульфидов и наличия на поверхности минералов оксидной пленки,затрудняющей доступ растворителя. Известен способ переработки упорного минерального сырья, в котором выщелачивание золота из упорного золотомышьякового флотационного концентрата осуществляют раствором соляной кислоты в присутствии трхвалентного железа при температуре 50 С. Для окисления сульфидов тяжелых металлов используют озон и перекись водорода при ультрафиолетовом облучении с возбуждением в растворе колебаний от волнового генератора. Извлечение золота в раствор составляет 90 (Патент 2265068, опубл. 27.11.2005, Бюл.33). Способ не обеспечивает полноту извлечения золота, несмотря на применение 3-х окислителей трхвалентного железа, озона и перекиси водорода,а также ультрафиолетового облучения и ультразвукового гидродинамического воздействия на раствор. Длительное, в течение 10-ти часов,время выщелачивания предопределяет высокие энергетические затраты. Наличие в растворах большого количества ионов трхвалентного железа и цветных металлов, обусловливает трудность отделения золота от сопутствующих элементов. Известен способ извлечения цветных и благородных металлов, включающий цианидное выщелачивание металла из рудосодержащей пульпы, ультразвуковую обработку полем с интенсивностью 170104 Вт/м 2 в гидродинамическом генераторе с одновременной подачей воздуха, причм при циклическом выщелачивании ультразвуковую обработку проводят после первого цикла выщелачивания, а при непрерывном - перед выщелачиванием (Патент 2308494, опубл. 20.10.2007, Бюл.29). Способ предназначен для последующего сорбционного извлечения золота по технологии уголь в пульпе. Благодаря дополнительному измельчению рудных зрен пульпы, окислению сульфидов и селективным сорбционным свойствам активированных углей,способ обеспечивает снижение хвостового содержания благородного металла в сбросной пульпе с 0,3-0,4 мг/дм 3 до менее 0,1 мг/дм 3. Недостатками способа являются невозможность применения данного способа выщелачивания для последующего сорбционного извлечения золота ионообменными смолами, так как смолы преимущественно 2 насыщаются растворяющимися наряду с золотом цветными металлами, железом и соединениями серы,что обусловливает большие потери благородного металла с техногенными отходами производства высокое потребление электроэнергии из-за незначительного КПД гидродинамического генератора замедленная скорость окисления сульфидного сырья по причине очень быстрого всплывания пузырьков газа (кислорода) из рудной пульпы под воздействием чрезвычайно интенсивных ультразвуковых колебаний, мощность которым в гидродинамическом генераторе придает энергия затопленной струи непосредственно подводящего пульпопровода. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ выщелачивания полезных компонентов из руд и концентратов, включающий подготовку рудного материала путм обработки его водой и инертным к полезному компоненту раствором реагента,цианидное выщелачивание полезного компонента,при этом на всех стадиях проводят ультразвуковую обработку (Патент 2245379, опубл. 27.01.2005,Бюл. 3). Ультразвуковая обработка осуществляется размещенными на поверхности рудного материала и планомерно перемещаемыми по ней плоскими ультразвуковыми излучателями или ультразвуковыми излучателями, размещенными в вертикальных цилиндрических полостях, либо планомерным поинтервальным перемещением ультразвукового излучателя вдоль каждой цилиндрической вертикальной полости и ультразвуковыми излучателями, размещенными в вертикальных цилиндрических полостях в комбинации с плоскими ультразвуковыми излучателями. Способ обеспечивает возможность последующего сорбционного извлечения золота из цианидной пульпы ионообменными смолами за счт предварительного выведения примесей из обрабатываемого материала в процессе подготовки рудного материала перед цианидным выщелачиванием. К недостаткам способа относятся низкая степень выщелачивания золота 86 сложность монтажа источников ультразвукового излучения и управления процессом ультразвуковой обработки низкая производительность процесса высокие энергетические затраты. Достигаемым техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение степени извлечения золота, интенсификация и упрощение процесса выщелачивания благородного металла, сокращение энергозатрат. Указанный технический результат достигается в способе выщелачивания благородных металлов из упорных руд и техногенного сырья, включающем последовательную обработку исходного материала водой, растворами щелочи и цианида при одновременном воздействии ультразвуком, в 22920 котором ультразвуковую обработку проводят в газодинамическом генераторе,снабженном щелевым отверствием для подачи пульпы и соплами Лаваля для подачи кислорода, с интенсивностью 1,580 Вт/м 2. Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. При газодинамическом возбуждении ультразвука высокочастотные колебания возбуждаются во всм объме тврдых частиц за счт многократного их соударения с осциллирующим потоком газа(кислорода),истекающего со сверхзвуковой скоростью из сопел Лаваля. При этом высокочастотные колебания передаются практически без потерь непосредственно твердым частицам. Это обеспечивает интенсивное измельчение зрен обрабатываемого материала при значительно меньшем потреблении электроэнергии. В известных способах электроэнергия расходуется в большом количестве,так как в электромеханических излучателях ультразвука колебания накладываются извне на поверхность тврдой частицы,а в гидродинамических генераторах высокочастотные колебания возбуждаются сплошным потоком пульпы высокой плотности, а не воздушным потоком. Ультразвуковая обработка пульпы в газодинамическом генераторе с заданной интенсивностью существенно замедляет скорость всплытия кавитационных пузырьков,при захлопывании которых развиваются мгновенные местные давления, достигающие сотен атмосфер,что также способствует разрушению твердых частиц и исключает шламообразование. Проникновение в образовавшиеся трещины и капилляры активного кислорода ускоряет процесс окисления сульфидных минералов. Бомбардировка кавитационными пузырьками удаляет с поверхности золотин оксидную плнку,затрудняющую доступ растворителя. Кратковременная ультразвуковая обработка в газодинамическом генераторе первоначально водной, затем щелочной пульпы с интенсивностью 1,580 Вт/м 2 при непрерывной подаче кислорода обеспечивает высокую скорость выведения сопутствующих золоту элементов и полноту вскрытия благородного металла. Поэтому при последующей ультразвуковой обработке цианидной пульпы в том же режиме достигается полнота и высокая скорость извлечения золота, что весьма благоприятно для последующего сорбционного его извлечения ионообменными смолами,преимущества которых перед активированными углями, заключаются в гораздо большей емкости,лучших кинетических свойствах и высокой механической прочности. Газодинамический генератор прост и удобен в обслуживании,обеспечивает высокочастотные колебания необходимой интенсивности. КПД газодинамического генератора составляет не менее 40, что намного превосходит КПД любого другого ультразвукового излучателя. Примеры осуществления способа Пример 1. Упорную сульфидную мышьяковосурьмянистую руду с содержанием золота 3,2 г/т крупностью 76 класса 0,100 мм подвергали последовательной обработке водой, раствором едкого натра при концентрации 1,5 г/дм 3 ,раствором цианида натрия с содержанием, г/дм 3 1,0-0,2 -с одновременным воздействием ультразвуком с интенсивностью 80 Вт/м 2 при непрерывной подаче кислорода. Ультразвуковую обработку пульп проводили в газодинамическом генераторе, снабженном щелевым отверстием для подачи пульпы и соплами Лаваля для подачи кислорода (Предпатент РК 17067, опубл. 15.03.2006. Бюл.3). При скорости пропускания пульпы 300 дм 3/ч и при ТЖ, равном 14, извлечение золота составило 97,5 при остаточном содержании его в кеках 0,08 г/т. Пример 2. Упорное техногенное сырье (хвосты обогатительной фабрики) с содержанием золота 1,5 г/т последовательно обрабатывали водой,растворами едкого натра и цианида натрия (той же концентрации, как в примере 1), с одновременным воздействием ультразвуком с интенсивностью 1,5 Вт/м 2 в газодинамическом генераторе при непрерывной подаче кислорода. Извлечение золота составило 96,7, остаточное содержание его в кеках- 0,05 г/т. Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить степень извлечения золота на 10,7-11,5 по сравнению с прототипом,благодаря ультразвуковой обработке в газодинамическом генераторе водной, щелочной и цианидной пульпы упорных руд и техногенного сырья с интенсивностью 1,580 Вт/м 2. К другим преимуществам предлагаемого изобретения относятся интенсификация и упрощение процесса выщелачивания золота,существенное сокращение энергетических затрат за счт ультразвуковой обработки материала в газодинамическом генераторе с высоким КПД. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ выщелачивания благородных металлов из упорных руд и техногенного сырья, включающий последовательную обработку исходного материала водой, растворами щелочи и цианида при одновременном воздействии ультразвуком,отличающийся тем, что ультразвуковую обработку проводят в газодинамическом генераторе,снабженном щелевым отверстием для подачи пульпы и соплами Лаваля для подачи кислорода, с интенсивностью 1,580 Вт/м 2.