Способ переработки золотомышьяковых сульфидных концентратов

МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ и экологической безопасности процесса переработки золотомышьяковых концентратов. Технический результат заключается в снижении затрат на переработку золотомышьяковых концентратов за счет использования дешевого железосодержащего агента и в получении более стабильного мышьяк содержащего отвального продукта. Для этого золотомышьяковый сульфидный концентрат смешивают с глетом (3050 от веса концентрата),углеродистым восстановителем (10 от веса концентрата) и в качестве железосодержащего агента и флюсующей добавки - с отвальным шлаком свинцовой плавки,взятым в весовом отношении 33,51 и шихту плавят при температуре 1250-1300 С в течение 2 часов.(76) Сейткан Айнур СейтканкызыРедферн Саймон Энтони Тернер(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЗОЛОТОМЫШЬЯКОВЫХ СУЛЬФИДНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ(57) Область применения Изобретение относится к цветной металлургии, в частности, к способам переработки упорных золотомышьяковых сульфидных концентратов, золотомышьяковых концентратов. Сущность изобретения Задачей изобретения является повышение экономической эффективности Изобретение относится к цветной металлургии, в частности, к способам переработки упорных золотомышьяковых сульфидных концентратов. Известен способ переработки золотомышьяковых сульфидных продуктов,включающий обжиг расплавленного концентрата в токе избытка воздуха при температуре 1300 С для удаления в газовую фазу сульфидов мышьяка и серы, и последующую восстановительную плавку огарка для перевода золота в металл-коллектор(А.с. СССР 1762565 С 22 В 11/02 1990). Недостатками известного способа являются двухстадийность процесса переработки и перевод мышьяка в газовую фазу, что требует особых мер предосторожности при улавливании и дальнейшем обезвреживании мышьяксодержащих газов. Известен способ переработки золотомышьяковых сульфидных материалов,заключающийся в одностадийном извлечении золота в металл-коллектор с одновременным переводом мышьяка в малотоксичное соединение железомышьяковый сплав (Пред. патент РК 15984, опубл. 15.07.2005), который принят за прототип, как наиболее близкое к заявляемому техническое решение. По прототипу исходный золотомышьяковый концентрат смешивают с углеродистым восстановителем (5-10), глетом в количестве 30-50 от массы концентрата, железной стружкой в отношении 2,3, в качестве флюсующих добавок с отвальным шлаком свинцового производства и шихту плавят при температуре 1100-1200 С в течение 2 часов. Недостатком прототипа является использование металлического железа. Так, для переработки 100 000 т золотомышьяковых концентратов по прототипу потребуется 23 000 т железа в виде стружки, что ухудшает экономические показатели процесса и вызывает сомнение с точки зрения практической возможности обеспечения необходимого ее количества. Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение экономической эффективности и экологической безопасности процесса переработки золотомышьяковых концентратов. Поставленная задача решается с достижением технического результата, который заключается в снижении затрат на переработку золотомышьяковых концентратов за счет использования дешевого железосодержащего агента и в получении более стабильного мышьяксодержащего продукта. Указанный технический результат достигается следующим образом. Золотомышьяковый сульфидный концентрат смешивают с глетом (3050 от веса концентрата),углеродистым восстановителем (10 от веса концентрата) и в качестве железосодержащего агента и флюсующей добавки - отвальным шлаком свинцовой плавки,взятым в весовом отношении шлакАконцентрат 3-3,51 и шихту плавят при температуре 1250-1300 С. Существенным отличием заявляемого способа от прототипа является то, что железо для связывания мышьяка образуетсянепосредственно в процессе плавки за счет восстановления оксида железа, содержащегося в шлаке. В процессе плавки происходит диссоциация арсенопирита с выделением газообразного мышьяка(1). Содержащийся в исходном шлаке оксид железа восстанавливается углеродом до металлического железа (2,3) и образует с мышьяком сплав,состоящий из арсенидов железа (4,6,8). Высшие арсениды железа разлагаются с образованием мышьяка и низших арсенидов (5,7). Глет восстанавливается углеродом до металлического свинца и растворяя в себе золото скапливается в донной части расплава в виде золотосодержащего свинца (веркблей). Сера переходит в газовую фазу.(10) Способ проверен в лабораторных условиях с использованием золотомышьякового концентрата,мас. 10,514,716,7824,7 О 2 8,85 А 2 О 30,40,40,181,4117,851,4 2 85,00 г/т , 52,87 г/ти отвального шлака свинцовой плавки с содержанием, ма.24,627,5 О 2 10,8 А 2 О 3 22,3 СаО 2,20,11,46 . Пример 1(по прототипу). 100 г золотомышьякового концентрата смешивали с 40 г глета, 10 г коксика, 24 г железной стружки и с 70 г отвального шлака свинцовой плавки в качестве флюсующей добавки. Шихту помещали в корундовый тигель и плавили при температуре 1150 С в течение 2 часов. В результате плавки получили 36,5 г металлического свинца, содержащего 208 г/т золота и 19,6 г железомышьякового сплава, содержащего 50,9 мышьяка. Пример 2 (по заявляемому способу). 100 г концентрата смешивали с 40 г глета, 10 г коксика,150 г отвального шлака свинцовой плавки и полученную шихту плавили при температуре 1150 С, 1250 С, 1300 С, 1350 С в течение 2 часов. Результаты лабораторных плавок приведены в таблице 1. Таблица 1 Способ Прототип Заявляемый 2 Способ Заявляемый Заявляемый Заявляемый Из таблицы видно, что при проведении плавки по заявляемому способу для максимального извлечения золота в свинец и мышьяка в железомышьяковый сплав оптимальным является температурный интервал 1250-1300 С. Экспериментально установлено, что для полного связывания мышьяка в железомышьяковый сплав необходимо придерживаться в шихте весового отношения 33,5. Повышенный по сравнению с прототипом расход железа необходим для связывания мышьяка, образующегося от разложения высших арсенидов железа (2 и) до низшего арсенида железа (2). На фигуре показаны результаты микрорентгеноспектрального анализа железомышьяковых сплавов, подтверждающих, что отношение 33,5 способствует образованию сплава, состоящего преимущественно из 2. В железомышьяковом сплаве, полученном по прототипу, превалирующая фаза содержит 42,06 железа и 57,94 мышьяка, и отвечает химическому соединению 11,03, что близко стехиометрическому составу моноарсенида железа. В железомышьяковом сплаве, полученном по заявляемому способу, основную массу составляла фаза, содержащая 60,79 железа и 39,21 мышьяка,которая отвечает химическому соединению 2,07,близкое к стехиометрии низшего арсенида железа 2. Железомышьяковые сплавы протестировали на вымываемость по методике(ЕРА -8461312), который предназначен для оценки потенциального влияния загрязняющего вещества на грунтовые или поверхностные воды при нормальных условиях выветривания. Результаты теста приведены в таблице 2. Таблица 2 Железомышьяковый сплав полученный по прототипу полученный по заявляемому способу Содержание мышьяка в растворе,контактировавшим с железомышьяковым сплавом,полученным по заявляемому способу, не превысила ПДК мышьяка в воде (0,05 мг/л). Получаемый железомышьяковый сплав не требует дальнейших операций по стабилизации и обезвреживанию, что позволяет экономить средства на строительство и эксплуатацию специальных дорогостоящих хранилищ-полигонов. При необходимости железомышьяковый сплав может быть легко переработан с получением товарной продукции,содержащей мышьяк в любом количестве. Таким образом, заявляемый способ по сравнению с прототипом позволяет в значительной степени повысить экономическую и экологическую эффективность процесса переработки золотомышьяковых концентратов за счет повышения уровня комплексности использования минеральных ресурсов путем утилизации высокожелезистых шлаков предприятий цветной металлургии, а также получения малотоксичного и более устойчивого к вымыванию железомышьякового сплава. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ переработки золотомышьяковых сульфидных концентратов, заключающийся в их восстановительной плавке в присутствии глета и железосодержащего агента, отличающийся тем,что в качестве железосодержащего агента используют отвальный шлак свинцовой плавки,взятый в отношении 33,51 и плавку ведут при температуре 1250-1300 С.