Способ выщелачивания благородных металлов из минерального сырья

(51)62211/00,223/04 НАЦИОНАЛЬНОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(76) Оспанов Хабибулла Кусаинович Оспанова Гульжан Шаяздаровна Оспанов Аскар Хабибуллаевич(54) СПОСОБ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ(57) Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано для извлечения благородных металлов из минерального сырья(руд, концентратов, лежалых хвостов обогатительных, золотоизвлекательных фабрик, шламов, шлаков и другого техногенного сырья) способами кучного, подземного и чанового выщелачивания. Способ извлечения благородных металлов позволяет расширить диапазон вовлекаемого в переработку минерального сырья и обеспечивает экономичность производства за счет использования отходов производства. В способе выщелачивания благородных металлов путем контактирования руды с выщелачивающим раствором, содержащим хлорид-гипохлоритионы, с последующим извлечением металлов, в качестве источника гипохлорит-ионов используют гипохлоритную пульпу - отход титано-магниевого производства в количестве 0,01-0,24 г-ион на 1 литр выщелачивающего раствора, а при рН выщелачивающего раствора, равном 7-14, вводят дополнительно карбонат-ионы в количестве 0,1-0,2 г-ион на 1 литр выщелачивающего раствора. 3779 Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано для извлечения благородных металлов из минерального сырья(руд, концентратов, лежалых хвостов обогатительных, золотоизвлекательных фабрик, шламов,шлаков и другого техногенного сырья) способами кучного, подземного и чанового выщелачивания. Современные гидрометаллургические способы выщелачивания золота и других ценных металлов основываются на цианидной технологии. (-.., 1981, . 182, . 90-91.- . . 81, , , 21-23, , 1981, , 1981,. 128-136). Недостатками способа цианирования при выщелачивании золота и серебра являются высокая токсичность используемых цианидов, неприменимость к переработке ряда упорных руд, в которых золото ассоциировано с сульфидами (пирит, халькопирит, арсенопирит и др.), а также, в связи с возрастающими экологическими требованиями, необходимы затраты на обезвреживание цианосодержащих стоков. Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ извлечения драгоценных металлов из руд (патент США 4342592, С 22 В 11/06, опубл. 03.08.82 г.) путем обработки руды водным раствором, содержащим хлорид- и гипохлорит-ионы в щелочной среде. Недостатками известного способа являются узкий круг перерабатываемого сырья, так как он предназначен только для руд, содержащих карбонаты, и действует в узком интервале рН 8-13. К другим недостаткам способа относится и способ получения гипохлорит-ионов, используемых при обработке руды, которые получаются при пропускании газообразного хлора через раствор щелочи,используемой в способе. Степень извлечения драгоценных металлов по данному способу достаточно высока - 65,9-94,1 процентов. Задачей изобретения является разработка способа извлечения благородных металлов, позволяющего расширить диапазон вовлекаемого в переработку минерального сырья и обеспечивающего экономичность производства за счет использования отходов производства. Технический результат изобретения заключается в расширении интервала рН процесса выщелачивания, снижении времени проведения процесса. Это достигается тем, что в способе выщелачивания благородных металлов из минерального сырья путем контактирования руды с выщелачивающим раствором, содержащим хлорид и гипохлорит-ионы с последующим извлечением металлов, в качестве источника гипохлорит-ионов используют гипохлоритную пульпу - отход титано-магниевого производства в количестве 0,01-0,24 г-ион на литр выщелачивающего раствора, а при рН выщелачивающего раствора 7-14 дополнительно вводят карбонат-ионы 2 в количестве 0,1-0,2 г-ион на литр выщелачивающего раствора. Использование гипохлоритной пульпы в процессе извлечения драгоценных металлов из руд позволяет расширить сырьевую базу вовлекаемого в переработку минерального сырья, используя для этой цели руды, концентраты, шламы, шлаки и другое техногенное сырье, снизить время контактирования руды с выщелачивающим раствором до 624 часов, проводить процесс при любом значении рН выщелачивающего раствора, извлечение золота из сырья различного состава составляет 75,9-94,1 . Предлагаемым способом решается и актуальная задача утилизации отходов промышленных предприятий. Выбор гипохлоритной пульпы - отхода титаномагниевого производства в качестве одного из реагентов в процессе выщелачивания обусловлен ее составом Са(ОН)2 - 0,1-3,0 мас., 2 - 1025 мас., 3 - 0,01-3,0 мас., 2 0,01-2,0 мас., 2 - 0,0-1-2,0 мас.,2 - 0,01-1,5 мас Кроме того, в ней содержатся небольшие количества щелочей (КОН и ОН) -0,1 мас Содержащиеся в составе гипохлоритной пульпы гидрооксиды железа и марганца являются сильными окислителями, однако в процессе выщелачивания, как установлено в процессе экспериментов,данные соединения каталитически влияют на процесс, увеличивая скорость растворения самородного золота до 1,2 х 10 см 2/с, тем самым сокращая длительность процесса и расширяя интервал рН выщелачивающего раствора. Под воздействием хлорид - (С 1-) и гипохлоритионов (ОС 1-), источниками которых в предлагаемом способе являются хлорид натрия и содержащийся в гипохлоритной пульпе Са(ОС 1)2 соответственно, протекают как окислительно-восстановительные реакции, так и процессы комплексообразования, направленные на перевод золота в раствор с образованием прочных комплексов 4- - в кислой среде и (ОН)4- - в щелочной среде а) в кислой среде(3) НС 10 Н-,полученный атомарный кислород и растворенный хлор, воздействуя на самородное золото, находящееся в руде, растворяют его с образованием прочного комплекса 4(4).О 4 С 1-2 Н 4-Н 2 О Роль соляной кислоты (или любой другой кислоты) сводится к тому, что она не только подавляет гидролиз хлора, но и растворяет пленку , промежуточного продукта, образующегося на поверхности золота, с образованием более прочного комплек 3779 са 4 , другими продуктами являются хлориды щелочных металлов ( и К), хлориды цветных и редких металлов б) в нейтральной и щелочной средах 0-Н 2 О 2 С-2 ОН- (5)(6)4 Н-4 добавление в нейтральной и щелочной средах карбонат ионов необходимо для связывания излишков гидрооксидов, присутствующих в гипохлоритной пульпе. Соотношение компонентов, используемых при выщелачивании, подобрано экспериментально, отклонения от него приводят к снижению степени извлечения золота и других благородных металлов и из руды. При увеличении концентрации реагентовболее 1,7 моль/л, гипохлорит-иона более 0,24 г-ион/л,более 0,75 моль/л (в случае щелочной среды), кислоты более 0,03 моль/л (в случае кислой среды) скорость выщелачивания золота из руды увеличивается незначительно (не более, чем на 2 ), поэтому повышение концентрации указанных реагентов нецелесообразно. Повышение концентрации карбонат-ионов более 0,2 г-ион/л приводит к образованию большего количества осадка, что приводит к резкому снижению проницаемости и соответственно уменьшению извлечения золота из руд на 6 и более процентов. При снижении концентрации реагентовменее 0,02 моль/л, гипохлорит-ионов менее 0,01 гион/л, щелочи менее 0,01 моль/л, кислоты менее 0,01 моль/л, карбонат-ионов менее 0,01 г-ион/л резко снижается степень извлечения золота в раствор вследствие недостаточного количества реагентов для процесса выщелачивания. Для подтверждения полученного технического результата предлагаемым способом приводим примеры осуществления. В экспериментах использовали золотоносную руду с различным содержанием золота от 1,4 до 5,6 г/т при содержании компонентов входящих в руду (мас.) 2 - 71,3 А 2 О 3 - 10,5 СаО - 0,4- 0,5 е 2 О 3 - 4,5- 0,6- 0,2. Гипохлоритную пульпу (отход титано-магниевого производства) с содержанием основных фаз(мас.). Са(ОС 1)2 - 10-25, Са(ОН)2 - 0,1-3,0, е(ОН)3 0,01-3,0, 21 - 0,01-2,0, ,- 0,0010,1. Эксперименты проводили в объеме выщелачивающего раствора 500 л при соотношении ЖТ 51. Последующее извлечение растворенного золота проводили методом сорбции, степень извлечения определяли по существующей методике. Пример 1 100 кг золотоносной руды с содержанием золота 1,4 г/т заливали 500 л водного раствора, содержащего 0,2 моль/л хлорида натрия, 0,12 моль/л гипохлоритной пульпы, 0,01 моль/л гидрооксида натрия, 0,1 моль/л карбоната натрия. Компоненты перемешивали в течение 12 часов при температуре 20-25 С по методу чанового выщелачивания. Извлечение золота составило 93,8 . Примеры 2-4 проводились аналогично примеру 1 с рецептурами 2-4, результаты приведены в таблице. Пример 5 100 кг золотоносной руды с содержанием золота 1,4 г/т заливали 500 л водного раствора, содержащего 1,7 моль/л хлорида натрия, 0,1 моль/л гипохлоритной пульпы, 0,03 моль/л соляной кислоты. Компоненты перемешивали в течение 12 часов. Извлечение золота составило 94,1 . Примеры 6-7 проводились аналогично примеру 5 с рецептурами 6-7, результаты приведены в таблице. Пример 8 100 кг золотоносной руды с содержанием золота 1,4 г/т заливали 500 л водного раствора, содержащего 1,7 моль/л хлорида натрия, 0,12 моль/л гипохлоритной пульпы, 0,02 моль/л серной кислоты без перемешивания по способу кучного выщелачивания. Обработанную таким образом руду оставляли на 15 суток. Извлечение золота составило 82,5 . Из табличных данных следует, что способ позволяет проводить процесс как в кислых, так и в щелочных средах. При кучном выщелачивании предлагаемым способом степень извлечения золота возрастает на 30-40 , длительность воздействия снижается в 6-15 раз (по литературным данным оптимальной при кучном выщелачивании считается степень извлечения золота 45-65 в течение 90-180 суток). К преимуществам предлагаемого способа относится снижение расходов на переработку руд вследствие использования в качестве реагентов промышленных отходов, в частности, отходов титано-магниевого производства, улучшение экологической обстановки за счет использования в процессе веществ нетоксичных вообще (хлорид натрия), либо значительно менее опасных (кислота, щелочь), по сравнению с наиболее распространенными цианидными способами, где используется цианид калия. 3779 Таблица Результаты обработки золотоносной руды выщелачивающим раствором ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ выщелачивания благородных металлов из минерального сырья путем контактирования руды с выщелачивающим раствором, содержащим хлорид- и гипохлорит-ионы, с последующим извлечением металлов, отличающийся тем, что в каче стве источника гипохлорит-ионов используют гипохлоритную пульпу - отход титано-магниевого производства в количестве 0,01-0,24 г - ион на 1 литр выщелачивающего раствора. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при рН выщелачивающего раствора, равном 7-14, вводятся дополнительно карбонат-ионы в количестве 0,1-0,2 г- ион на 1 литр выщелачивающего раствора. Верстка Казпатент, исполнитель Л.Н. Анищенко Ответственный за выпуск Э.З. Фаизова Корректор А.Б. Вышкварко