Способ переработки золото-мышьяковистых концентратов

КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ из золото-мышьяковистого концентрата с добавлением пиритного концентрата, пиритного огарка и железосодержащих кеков цианирования,окислительный обжиг железистых штейнов,обработку огарка раствором цианида натрия с получением золотосодержащего раствора и железосодержащих кеков, используемых в обороте в качестве флюса при электроплавке шихты. Способ позволяет повысить эффективность процесса извлечения благородных металлов из упорных золото-мышьяковистых концентратов с добавлением золотосодержащих материалов (пиритного концентрата, пиритного огарка), упростить технологию, обеспечить охрану окружающей среды и улучшить условия труда работающих за счет улавливания мышьяка в нетоксичной сульфидной форме и перевода его в шламы мокрых скрубберов.(72) Омаров Сапар Искакович Лерман Борис Давыдович Оспанбеков Толеухан Оспанбекович Омарова Нургуль Сапаровна Ниталина Венера Алифгалиевна Омарова Айгуль Сапаровна(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЗОЛОТОМЫШЬЯКОВИСТЫХ КОНЦЕНТРАТОВ(57) Изобретение относится к металлургии благородных металлов, в частности, к способам переработки упорных золото-мышьяковистых концентратов. Способ включает восстановительную электроплавку гранулированной шихты, состоящей 14341 Изобретение относится к металлургии благородных металлов, в частности, к способам извлечения золота и серебра из упорных золотомышьяковистых концентратов. Известен непрерывный двухстадийный обжиг в кипящем слое золото-мышьяковистых концентратов с получением огарков, содержащих 93-104 г/т золота, 12,5-16,7 г/т серебра, 1-1,5 мышьяка, 0,91,0 серы, пригодных для процесса цианирования. Выход огарка составляет 73-75 от массы концентрата. Выход пылей кристаллизатора,содержащих в среднем 25 г/т золота, 14,9 г/т серебра, 59,95 оксида мышьяка, 1,3 серы, в среднем составляет 5,6 от массы концентрата. Выход пылей рукавных фильтров, содержащих 21,5 г/т золота, 13,8 г/т серебра, 39,35 оксида мышьяка, 1,45 серы, составляет 2,4 . Недостатком данного способа является то, что с пылями кристаллизатора и рукавных фильтров безвозвратно теряются благородные металлы, так как для них характерно высокое содержание токсичного оксида трехвалентного мышьяка. Кроме того, кеки цианирования с содержанием 14-16 г/т золота направляются в отвал (бюллетень ЦИИН Цветная металлургия, 1968,3, с. 21-26). Известна технология извлечения золота и (или) серебра и возможно висмута из сульфидных или сульфидно-мышьяковистых руд или концентратов,включающая восстановительный обжиг этих материалов для возгонки серы, сульфидов мышьяка,висмута и сурьмы при температуре 680-720 С с последующим окислительным обжигом огарка при 550-630 С для получения оксидов металлов. Затем огарок подвергают двухстадийному выщелачиванию. На первой стадии огарок обрабатывают раствором серной кислоты концентрацией 20-120 г/л. Процесс выщелачивания ведут при температуре 20-85 С в течение 0,5-2 ч с переводом примесей (меди, мышьяка, железа) в раствор. Затем твердый остаток подвергают выщелачиванию сернокислым раствором,содержащим 10-50 г/л тиомочевины, при 20- 70 С в течение 0,25-15 ч. Из отфильтрованного раствора извлекают золото, серебро и висмут цементацией алюминиевым порошком(заявка Франции, 2483463, кл. С 22 В 11/04, 1981). Недостаток данной технологии заключается в том, что масса обжигаемого материала после двухкратного обжига снижается незначительно. При двухстадийном выщелачивании большого объема огарка требуется значительный расход дорогостоящих растворителей (серной кислоты,царской водки) и специальная кислотостойкая аппаратура,что ухудшает условия труда работающих. Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является технология высокотемпературной плавки (1600-1700 С) золото-мышьяковистых концентратов в присутствии известняка с получением железистого штейна,содержащего благородные металлы, отвального высококремнистого шлака, грубой и тонкой пыли. Извлечение золота и серебра в железистый штейн с 2 учетом возврата грубой пыли в шихту составляет соответственно 97,8 и 80,2 . Железистый штейн предлагается эффективно и комплексно перерабатывать на действующих медеплавильных заводах по сложной стандартной схеме конвертирование - огневое рафинирование электролиз с получением шлама, содержащего драгоценные металлы. Дальнейшую переработку шлама необходимо проводить традиционными методами (Цветные металлы, 1973,10, с. 17-19). Основной недостаток данного способа связан с тем, что высокое содержание сульфида железа в железистом штейне увеличивает продолжительность процесса конвертирования и ведет к снижению извлечения благородных металлов в черновую медь и ухудшению ее качества. Кроме того, для транспортировки и переработки железистого штейна на медеплавильных заводах требуются дополнительные мощности, материальные и эксплуатационные затраты. Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение степени извлечения благородных металлов из упорных золото-мышьяковистых концентратов за счет вовлечения в электроплавку золотосодержащих материалов, упрощение технологии и улучшение условий труда работающих. Это обеспечивается в способе извлечения благородных металлов из золото-мышьяковистых концентратов,включающем электроплавку гранулированной шихты, состоящей из золотомышьяковистого концентрата с добавлением пиритного концентрата, пиритного огарка и железосодержащих кеков цианирования,окислительный обжиг железистого штейна в печи кипящего слоя, цианирование огарка с получением золотосодержащего раствора, из которого золото и серебро можно извлечь существующими традиционными методами, и железосодержащих кеков. Технический результат изобретения достигается также тем, что получаемые железистые кеки цианирования, содержащие оксиды железа и в малом количестве благородные металлы,используют в обороте в качестве флюса при электроплавке гранулированной шихты,на подготовку которых не требуются дополнительные материальные и эксплуатационные затраты. Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. Для повышения эффективности процесса извлечения благородных металлов золотомышьяковистый концентрат смешивают и гранулируют с 10-15 железосодержащего кека цианирования, 5-10 пиритного концентрата и 5-10 пиритного огарка и плавят при температуре 14001500 С. Количество вводимых пиритного концентрат и пиритного огарка зависит от содержания серы и железа в исходном золотомышьяковистом концентрате. Для создания восстановительной атмосферы в электропечи в шихту вводят 1-2 угля от ее массы. 14341 Поддержание разрежения под сводом в электропечи 0-2 мм водного столба,восстановительной атмосферы и высокой температуры штейно-шлакового расплава обеспечивает образование нетоксичного сульфида мышьяка при разложении арсенопирита и пирита за счет взаимодействия появившихся металлического мышьяка и элементарной серы. Оставшаяся часть образующейся элементарной серы уносится отходящими газами в газоход, где окисляется до диоксида серы за счет подсосов воздуха. Благородные металлы почти полностью переходят в полученный металлизированный штейн. Выход штейна составляет 14,0-16,5,высококремнистого шлака - 60-70 от исходной массы шихты. Золота в штейн извлекается 98-99 ,серебра - 85- 90 . Отходящие газы и пыли после электроплавки поступают на очистку в охлаждаемый газоход, пылевую камеру и последовательно соединенные мокрые скрубберы,орошаемые водным раствором сульфида натрия. Микроструктурным анализом определено, что в шламах мышьяк находится только в виде нетоксичного сульфида. Затем измельченный до крупности 0,6-1 мм штейн подвергают окислительному обжигу в печи кипящего слоя при температуре 660-680 С. При этом остаточное содержание серы в огарке достигает 0,6-1,2 . Выход огарка составляет 78-80 от массы штейна. Огарок подвергают натрия выщелачиванию раствором цианида концентрацией 0,450,60 г/л при рН 11-12 и ЖТ 21. Продолжительность процесса цианирования 36-40 час. Полученный кек после сгущения и фильтрации пульпы используют как железосодержащий флюс при электроплавке гранулированной шихты. Благородные металлы из золотосодержащего раствора извлекают существующими традиционными методами (осаждением на ионообменную смолу либо на активированный уголь). Таким образом, предлагаемая технология является высокоэффективной и позволяет- повысить степень извлечения благородных металлов за счет вовлечения в переработку золотосодержащих пиритного концентрата и пиритного огарка, находящихся в отвалах и складируемых после флотационного обогащения сложного полиметаллического сырья и обжига пиритных концентратов- осуществить в замкнутом цикле с высокой степенью извлечения благородных металлов электроплавку гранулированной шихты, состоящей золото-мышьяковистого концентрата с из золотосодержащими пиритным концентратом и пиритным огарком с использованием в качестве железосодержащего флюса кеков цианирования,окислительный обжиг железистого штейна с получением огарка, из которого цианированием благородные металлы извлекают в золотосодержащий раствор с последующим их извлечением существующими традиционными методами- предотвратить загрязнение окружающей среды и улучшить условия труда работающих за счет выделения мышьяка в нетоксичной сульфидной форме в газовую фазу с последующим их улавливанием в шламы мокрых скрубберов. Примеры осуществления способа. Для проведения опытов использовали двухэлектродную печь мощностью 100 кВт, печь кипящего слоя, реактор для выщелачивания огарка раствором цианида натрия. В таблице дан химический состав используемых материалов. Микроструктурным анализом определено, что мышьяк и сера в исходном золото-мышьяковистом концентрате находятся в виде арсенопирита и пирита,ассоциированных с золотом. Основой пиритного концентрата являются сульфиды железа, пиритного огарка - оксиды железа (, е 2 О 3, е 34). Таблица Химический состав исходных материалов Содержание,14341 угля при поддержании под сводом печи разрежения 0-2 мм водного столба и температуре 1400-1500 С. В результате плавки получают продукты железистый штейн, высококремнистый шлак,отходящие газы, которые подвергают очистке от пыли в системе пылеулавливания. Штейн измельчают до крупности 0,6-1 мм и подвергают окислительному обжигу в печи кипящего слоя до остаточного содержания в нем серы 0,6-1,2 . Полученный огарок измельчают и проводят выщелачивание раствором цианида натрия концентрацией 0,45-0,60 г/л при рН 11-12 и ЖТ 21 в течение 36-40 час. Пульпу после сгущения фильтруют с получением золотосодержащего раствора, удовлетворяющего техническим условиям существующих методов извлечения благородных металлов. Полученный кек цианирования используют в обороте как железосодержащий флюс. Пример 1 100 кг золото-мышьяковистого концентрата смешивают с 5 кг пиритного концентрата, 5 кг пиритного огарка и 15 кг железосодержащих кеков цианирования с содержанием 69 железа 12,7 г/т золота 0,6 серы, окатывают и сушат до влажности 3 . В шихту добавляют 2 угля от ее массы. Затем шихту состава, мас. 34,3 г/т золота 14,9 г/т серебра 0,17 меди 0,10 цинка 19,90 железа 34,86 диоксида кремния 13,15 оксида кальция 9,05 оксида алюминия 7,36 серы 1,42 мышьяка плавят в электропечи при 1400 С и поддерживают под сводом печи разрежения 1 мм водного столба. Получено 18 кг высокожелезистого штейна состава, мас.235 г/т золота 93,2 г/т серебра 0,94 меди 65,3 железа 21,7 серы 0,35 мышьяка. Микроструктурным анализом определено, что основой штейна являются металлическое железо,сульфид железа, в незначительном количестве содержится халькозинборнитовый твердый раствор. Выход штейна составил 14,4 от массы шихты. Извлечение в штейн золота и серебра соответственно достигнуто 98,6 и 90,0 . Получено 85,3 кг высококремнистого шлака,содержащего, мас.0,05 меди 13,30 железа 49,30 диоксида кремния 18,80 оксида кальция 13,14 оксида алюминия 0,70 г/т золота 1,09 г/т серебра мышьяк не обнаружен. Потери золота и серебра со шлаком соответственно составили 1,2 и 5,0 при его выходе 68,2 от массы шихты. Измельченный штейн до крупности 0,6-1 мм подвергают окислительному обжигу в печи кипящего слоя при температуре 660 С. Получено 14,4 кг огарка, содержащего 293,8 г/т золота 116,5 г/т серебра 0,6 серы мышьяк не обнаружен. Выход огарка составил 80 от массы штейна. Микроструктурным анализом определено, что основой огарка являются оксиды железа (,е 2 О 3, е 24). Затем огарок выщелачивают раствором цианида натрия концентрацией 0,45 г/л при рН 12 и ЖТ 21 в течение 36 час. После сгущения и фильтрации пульпы получен золотосодержащий раствор, удовлетворяющий техническим условиям существующих способов извлечения благородных 4 металлов. Так, из золотосодержащего раствора на ионообменную смолу было осаждено 95 золота и 88 серебра. Кеки цианирования с содержанием 18 г/т золота 70 железа 0,4 серы используют в качестве железосодержащего флюса при электроплавке шихты. Пример 2 100 кг золото-мышьяковистого концентрата смешивают 5 кг пиритного концентрата, 10 кг пиритного огарка и 10 кг железосодержащих кеков цианирования с содержанием 70 железа 18 г/т золота 0,4 серы, окатывают и сушат до влажности 2 . В шихту добавляют 1 угля от ее массы. Затем шихту состава, мас. 34,7 г/т золота 14,9 г/т серебра 0,18 меди 0,12 цинка 19,28 железа 35,15 диоксида кремния 13,31 оксида кальция 9,12 оксида алюминия 7,36 серы 1,42 мышьяка плавят в электропечи при 1500 С и поддержании под сводом печи разрежения 2 мм водного столба. Получено 18,5 кг высокожелезистого штейна состава, мас.232 г/т золота 87,61 г/т серебра 0,97 меди 67,4 железа 21,2 серы 0,40 мышьяка. Микроструктурным анализом определено, что основой штейна являются металлическое железо,сульфид железа, в незначительном количестве содержится халькозин-борнитовый твердый раствор. Выход штейна составил 14,8 от массы шихты. Извлечение в штейн золота и серебра соответственно достигнуто 99,0 и 87,0 . Получено 86,1 кг высококремнистого шлака,содержащего, мас.0,06 меди 12,10 железа 50,60 диоксида кремния 18,60 оксида кальция 12,70 оксида алюминия 0,50 г/т золота 0,92 г/т серебра мышьяк не обнаружен. Потери золота и серебра со шлаком соответственно составили 0,8 и 4 при его выходе 68,9 от массы шихты. Измельченный штейн до крупности 0,6-1 мм подвергают окислительному обжигу в печи кипящего слоя при температуре 670 С. Получено 14,6 кг огарка, содержащего 294,0 г/т золота 110,0 г/т серебра 0,68 серы мышьяк не обнаружен. Выход огарка составил 79 от массы штейна. Микроструктурным анализом определено, что основой огарка являются оксиды железа (,е 2 О 3, е 34). Затем огарок выщелачивают раствором цианида натрия концентрацией 0,50 г/л при рН 11,5 и ЖТ 21 в течение 38 час. После сгущения и фильтрации пульпы получен золотосодержащий раствор, удовлетворяющий техническим условиям существующих способов извлечения благородных металлов. Так, из золотосодержащего раствора на ионообменную смолу было осаждено 93 золота и 90 серебра. Кеки цианирования с содержанием 19 г/т золота 68 железа 0,8 серы используют в качестве железосодержащего флюса при электроплавке шихты. Пример 3 100 кг золото-мышьяковистого концентрата смешивают с 10 кг пиритного концентрата, 10 кг пиритного огарка и 10 кг железосодержащих кеков цианирования с содержанием 68 железа 19 г/т золота 0,8 серы, окатывают и сушат до 14341 влажности 2,5 . В шихту добавляют 1,5 угля от ее массы. Затем шихту состава, мас. 33,73 г/т золота 14,42 г/т серебра 0,19 меди 0,13 цинка 19,70 железа 34,00 диоксида кремния 12,85 оксида кальция 8,78 оксида алюминия 8,72 серы 1,37 мышьяка плавят в электропечи при 1450 С и поддержании под сводом печи разрежения 1,5 мм водного столба. Получено 20,0 кг высокожелезистого штейна состава, мас.216,6 г/т золота 79,5 г/т серебра 1,09 меди 66,7 железа 22,15 серы 0,30 мышьяка. Микроструктурным анализом определено, что основой штейна являются металлическое железо,сульфид железа, в незначительном количестве содержится халькозин-борнитовый твердый раствор. Выход штейна составил 15,4 от массы шихты. Извлечение в штейн золота и серебра соответственно достигнуто 98,8 и 85 . Получено 82 кг высококремнистого шлака,содержащего, мас.0,037 меди 14,62 железа 52,37 диоксида кремния 19,76 оксида кальция 13,44 оксида алюминия 0,65 г/т золота 0,98 г/т серебра мышьяк не обнаружен. Потери золота и серебра со шлаком соответственно составили 0,9 и 4,5 при его выходе 63,2 от массы шихты. Измельченный штейн до крупности 0,6-1 мм подвергают окислительному обжигу в печи кипящего слоя при температуре 680 С. Получено 16 кг огарка, содержащего 346,6 г/т золота 127,2 г/т серебра 0,7 серы мышьяк не обнаружен. Выход огарка составил 80 от массы штейна. Микроструктурным анализом определено, что основой огарка являются оксиды железа (,е 2 О 3, е 34). Затем огарок выщелачивают раствором цианида натрия концентрацией 0,60 г/л при рН 11 и ЖТ 21 в течение 40 час. После сгущения и фильтрации пульпы получен золотосодержащий раствор,удовлетворяющий техническим условиям существующих способов извлечения благородных металлов. Так, из золотосодержащего раствора на ионообменную смолу было осаждено 90 золота и 89 серебра. Кеки цианирования с содержанием 20 г/т золота 69 железа 0,6 серы используют в качестве железосодержащего флюса при электроплавке шихты. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ переработки золото-мышьяковистых концентратов, включающий высокотемпературную плавку концентратов в присутствии флюса с получением железистого штейна и отвального высококремнистого шлака, отличающийся тем, что вначале проводят восстановительную электроплавку гранулированной шихты, состоящей из золотомышьяковистого концентрата с добавлением 5-10 пиритного концентрата, 5-10 пиритного огарка,10-15 кеков цианирования, затем железистый штейн подвергают окислительному обжигу, огарок обрабатывают раствором цианида натрия с получением золотосодержащего раствора и кеков,содержащих оксиды железа. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве флюса в обороте при электроплавке используют полученные железосодержащие кеки цианирования.