СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЗОЛОТА НЕПОСРЕДСТВЕННО ИЗ БУРЫХ И КАМЕННЫХ УГЛЕЙ В ВОДНЫЙ РАСТВОР
METHOD FOR EXTRACTING GOLD DIRECTLY FROM BROWN AND BLACK COALS TO THE AQUEOUS SOLUTION

Изобретение относится к горному делу, а именно к способам извлечения ценных металлов, таких, как золото, из бурых и каменных углей.
Известен способ извлечения золота из золотосодержащих природных бурых и каменных углей, включающий сжигание углей в печи с получением дымовых газов с золотосодержащими возгонами, улавливание возгонов водяным паром после конденсации и сорбцию золота [1, Патент РФ №2398033, приоритет от 04 февраля 2009 г.].
Известно также устройство для извлечения золота из дымовых газов [2, Патент РФ на полезную модель №93803 от 20 июня 2009 г.]. В данной модели для извлечения золота из дымовых газов применяется смеситель дымовых газов с водяным паром, получаемом в специальном парогенераторе. Смесь пара с дымовыми газами далее обрабатывается в специальных конденсаторах для конденсации водяного пара и получения водного конденсата. Конденсаторы охлаждаются потоком холодной воды, омывающей стенки конденсаторов.
И способ и устройство для извлечения золота из дымовых газов имеют существенный недостаток, заключающийся в том, что промышленные энергетические установки по сжиганию углей имеют гигантскую производительность по объему выбрасываемого в трубу дыма. Такие объемы нереально обрабатывать путем смешения с водяным паром и охлаждать в конденсаторах. Если еще допустима обработка десятков кубометров дыма в час, для опытной установки, поскольку размещение охладителей требует дополнительных производственных площадей в котельных, то из промышленных печей выброс дымовых газов составляет тысячи кубометров в час, обработка которых потребует помещений во много раз больших, чем занимаемые самой котельной, а также огромного количества водяного пара.
Эти факторы составляют причину значительного удорожания всего процесса очистки дымов с попутным извлечением ценных компонентов, включая золото.
В результате изучения физико-химических форм золота, образующихся под влиянием химических радикалов, взаимодействующих в толще пластов месторождений угля, было обнаружено присутствие летучих и водно-растворимых форм золота. При этом доля золота в таких соединениях по отношению к общему содержанию может достигать 70-90%. [3, Кузьминых В.М., Сорокин А.П., Чурсина Л.А. Золото в углях. Образование золотоорганических соединений при метаморфизме углей в пластах. В сб. докладов четвертой Всероссийской научной конференции. 05-07 октября 2016 г.г. Благовещенск. T. 1, с. 151-153].
Решаемая предлагаемым изобретением техническая проблема состоит в создании способа, позволяющего извлекать золото непосредственно из углей, не прибегая к предварительному сжиганию углей и улавливанию летучих соединений золота из дымовых газов с помощью водяного пара или распыленной воды под давлением. А также исключить из процесса использование каких-либо ядовитых и агрессивных реагентов для растворения металлических частиц золота.
На основании того, что были обнаружены новые, ранее не встречаемые формы природных соединений золота, с новыми физическими и химическими свойствами, стало возможным совершено по-новому строить технологию извлечения золота из углей, содержащих эти формы золотоорганических соединений.
Изобретение иллюстрируется чертежами.: Фиг. 1 - Схема цепи аппаратов для извлечения золота из углей. Схема состоит из транспортера подачи угля 1, шаровой или стержневой мельницы 2, вакуум-фильтра 3, емкости для сбора фильтрата 4, транспортера для кека 5.
Сущность изобретения состоит в следующем: Поскольку золотоорганические соединения заключены в массе угля, то при вскрытии угольных кусочков эти соединения будут выходить наружу и одновременно будут поглощены водой, если вскрытие происходит в водной среде. Для этого создается установка, состоящая из питателя угля - транспортера, мельницы (шаровой или стержневой), вакуум-фильтра непрерывного действия (дискового или барабанного), приемной емкости для водного фильтрата, шнекового питателя (транспортера) для удаления отфильтрованного угольного кека (см. Фиг. 1).
Способ осуществляется следующим образом: поток угля, добытого из забоя, транспортером 1 подается на мельницу 2. В мельницу одновременно с углем поступает обычная чистая вода в соотношении 2:1 к массе угля. Из мельницы с разгрузочного конца выходит поток угольной пульпы. Режим работы мельницы подбирается таким образом, чтобы средняя крупность частиц измельченного угля составляла 0,3 мм. Пульпа сразу поступает в корыта вакуум-фильтров 3 на обезвоживание.
В результате измельчения угля и фильтрации пульпы получается два продукта: жидкая часть - фильтрат, содержащий металлы, и твердая часть - кек измельченного угля. Фильтрат самотеком стекает в емкость для сбора фильтрата 4, из которого направляется на сорбционные колонки для извлечения ценных металлов, в том числе золота. Кек из фильтров направляется по транспортеру 5, обдувается горячим воздухом и присоединяется к общему потоку воздушно-угольной смеси, транспортируемой потоком воздуха из мельниц сухого помола в пылеугольные горелки, вдувающие смесь в печное пространство котельной.
Мокрому измельчению подвергается не весь уголь, поступающий на ТЭЦ, а только поступающий из месторождений, заранее обозначенных, как наиболее богатых по примеси золота и других ценных компонентов.
Как видно из приведенной схемы цепи аппаратов и описания процесса, никаких реагентов для растворения золота не применяется, поскольку по данной технологии извлекается золото, превратившееся в толще угольного пласта в золотоорганические соединения, обладающие свойством летучести и растворимости в воде.
Пример проведения опыта на лабораторной установке:
Для лабораторных опытов была использована лабораторная стержневая мельница. Вес стержней составил 2,5 кг. В мельницу загружали бурый уголь из месторождений КАТЭК Иркутской области. Навеска угля для опыта составляла 250 г, вода в мельницу 500 мл. Воду брали непосредственно из бытового водопровода. Далее мельницу закрывали и помещали на вращающиеся валки. Продолжительность измельчения навески составляла 10 минут. Затем мельницу открывали, извлекали стержни и сливали угольную пульпу в воронку с бумажным фильтром с синей лентой. Фильтрат сливался в колбу. Затем измеряли объем фильтрата и проводили определение содержания в фильтрате золота пробирным методом. После взвешивания золотой корточки проводили балансовые расчеты распределения золота по жидкой и твердой фазе. Результаты приведены в таблице 1.
Полученные результаты свидетельствуют о том, что содержание золота в виде растворимых соединений составляет от общего содержания 71,4-72,7%, и это золото легко переходит в воду.
Кек содержит еще довольно значительное количество влаги, поэтому при ведении процесса необходимо применять для обезвоживания либо вакуум, либо давление на пресс-фильтре.
Техническим результатом использования изобретения является возможность извлечения золота непосредственно из углей, не прибегая к предварительному сжиганию углей и улавливанию летучих соединений золота из дымовых газов с помощью водяного пара или распыленной воды под давлением, что значительно упрощает производство, а также исключается использование каких-либо ядовитых и агрессивных реагентов для растворения металлических частиц золота.