СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЗОЛОТА ИЗ ГРАВИТАЦИОННЫХ КОНЦЕНТРАТОВ
METHOD OF GOLD EXTRACTION FROM GRAVITY CONCENTRATES

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам извлечения золота из гравитационных концентратов.
Известен способ выщелачивания золота в присутствии воздуха и кислорода из концентратов. Способ включает интенсивное цианирование и аэрацию пульпы кислородом. Известно также цианирование гравитационных концентратов в атмосфере чистого кислорода. Выщелачивание ведут при энергичном перемешивании, повышенной концентрации цианида и непрерывной подаче в реактор чистого кислорода («Металлургия благородных металлов», изд.2, М., Металлургия, под общей редакцией Л.В.Чугаева, 1987, с.102-103).
Недостатком приведенных способов являются высокие затраты, связанные с использованием кислорода.
7
Известен способ и устройство для выщелачивания богатых золотосодержащих концентратов (Патент РФ №2168555, М. Пк С22В 11/00, 3/02. Опубл. 22.01.1999 г.).
Способ выщелачивания богатых золотосодержащих концентратов включает обработку концентратов цианидом в атмосфере воздуха, в процессе обработки осуществляют подачу кислорода в пульпу в высокодисперсном состоянии, в количестве 10-25 л на 1 г золота исходного концентрата. А устройство снабжено дополнительным патрубком подачи кислорода.
Недостатком приведенной технологии является то, что для создания высокодисперсного состояния кислорода используют рабочее колесо насоса, при этом развиваются кавитационные процессы, приводящие к быстрому износу рабочих поверхностей насоса, что вызовет увеличение затрат на обслуживание данного оборудования.
Известна технология интенсивного цианирования гравитационных концентратов, осуществляемая в реакторе интенсивного цианирования КонСепт ACACIA. Технология интенсивного цианирования гравитационных концентратов включает подачу концентрата в реактор, стратификацию концентрата, для обеспечения равномерного потока раствора, дешламацию концентрата для удаления тонкой взвеси, смешивание реагентов и приготовление раствора, интенсивное цианирование (выщелачивание), извлечение насыщенного раствора и промывка остатка, вывод твердого остатка, электролиз насыщенного раствора и вывод хвостов электролиза. Выщелачивание осуществляют с использованием реагентов - раствора гидроксида натрия (NaOH), раствора цианида натрия (NaCN) и реагента LeachAid в виде окислителя для растворения золота. Выщелачивающий раствор циркулирует определенное количество времени для достижения необходимого извлечения. («Инструкция по установке и эксплуатации модуля выщелачивания CONCEP ACACIA». Гравитационные системы KNELSON. Подготовлено для рудника «Сухой Лог». - Россия. «Иргиредмет»).
Данный способ имеет существенные недостатки. Извлечение золота в раствор напрямую зависит от правильного выбора расхода реагента «Leachaid» и содержания в твердой фазе металлических включений и сульфидов. При добавлении избытка реагента-окислителя резко увеличивается время осаждения металла при электролизе и появляется простой в используемом оборудовании.
Наиболее близким является способ по патенту (№WO 66/15856. «Способ извлечения золота». С22В 11/00, 11/08). Процесс извлечения золота и/или серебра из золотых и/или серебряных руд или концентратов, включающий стадии: заполнение реактора концентратом, и выщелачивание золота путем циркулирования цианистого раствора, выщелачивающего золото, в реакторе с подачей используемого в качестве окислителя сжатого кислорода, при циркулировании раствора, выщелачивающего золото или серебро, в реакционном сосуде образуется текучая постель указанных частиц руды или концентрата.
Скорость растворения золота и серебра увеличены с помощью использования катализатора выщелачивания. LeachWellGC - реактив, поставляемый Mineral Process Control Pty Ltd, который добавлен к раствору для выщелачивания при концентрации приблизительно 0,25% или меньше. Скорость выщелачивания золота и серебра может также быть увеличена повышением уровня растворенного кислорода в растворе для выщелачивания воздушным путем или кислородной инжекцией или введением пероксида или других окислителей.
Недостатком данного способа является то, что извлечение золота в раствор зависит от правильного выбора расхода реагента, катализатора выщелачивания и содержания в твердой фазе металлических включений и сульфидов.
Недостатком данной технологии является также то, что добавка в процесс выщелачивания кислорода происходит также дозировано на уровне растворимости в жидкой фазе в реакторе приготовления раствора для выщелачивания или после вывода данного раствора из реактора выщелачивания в емкость приготовления раствора. Такое дозирование приводит к удлинению процесса выщелачивания, а также постоянному контролю содержания кислорода в растворе выщелачивания.
Задачей изобретения является сокращение времени выщелачивания и увеличение извлечения золота в раствор.
Поставленная задача решается тем, что в способе извлечения золота из гравитационных концентратов, включающем заполнение реактора концентратом и выщелачивание золота путем циркулирования цианистого раствора, выщелачивающего золото, в реакторе с подачей, используемого в качестве окислителя сжатого кислорода, согласно изобретению сжатый кислород подают в реакционную зону через диспергатор непосредственно перед реакционной зоной выщелачивания под давлением, превышающим давление подачи цианистого раствора выщелачивания в реактор не менее 0,05 атм, при поддержании содержания растворенного кислорода в цианистом растворе выщелачивания на уровне 5-10 мг/л и при отслеживании содержания золота в растворе в течение часа до постоянного значения;
- используют диспергатор, например, керамический.
Технический результат достигается тем, что в качестве окислителя используют сжатый кислород.
Технический результат достигается также тем, что сжатый кислород подают в реакционную зону через диспергатор, например, керамический, расположенный в трубе за подающим насосом для цианистого раствора выщелачивания, перед реакционной зоной, сжатый кислород подают в диспергатор под давлением, превышающим давление подачи цианистого раствора выщелачивания в реактор не менее 0,05 атм.
Технический результат достигается также тем, что за счет подачи высокодиспергированного сжатого кислорода в реакционную зону реактора выщелачивания выравнивается время выщелачивания и электролитического осаждения, повышается скорость растворения металла и полнота его извлечения.
Технический результат достигается также тем, что использование только сжатого кислорода позволяет уменьшить расход окислителя и время выщелачивания золота, а также повысить его перевод в раствор.
Для улучшения устранения выше изложенных недостатков в установку «Acacia» проводилась подача высокодиспергированного сжатого кислорода в реактор выщелачивания.
Ввод кислорода в реакционную зону проводится через диспергатор, например, керамический, установленный в трубу, после насоса, непосредственно перед реакционной зоной реактора, в самом наиболее выгодном месте, что позволяет иметь очень насыщенный цианистый раствор выщелачивания по кислороду (окислителю) в зоне непосредственного накопления крупного и свободного золота. Ввод в процесс мелкодисперсного кислорода, маленьких пузырьков, способствует очень быстрому насыщению и исчезновению эффекта флотации из-за очень малого размера пузырей, которые очень быстро растворяются в реактивной зоне, способствуя очень высокой скорости растворения золота.
За счет подачи высокодиспергированного сжатого кислорода в реактор выщелачивания отпадает использование любых дополнительных окислителей и катализаторов (и в том числе «Leachaid» и «LeachWellGC»), при этом устраняется необходимость точного регулирования расхода окислителя в реакционную зону, выравнивается время выщелачивания и электролитического осаждения, повышается скорость растворения металла и полнота его извлечения. При электролитическом выделении золота из товарного электролита сокращается время в 1,5-2 раза. Насыщение раствора кислородом блокирует растворение железных металлических включений вследствие пассивации поверхности образовавшимися гидроокисями.
Осуществление данного способа достигается тем, что сжатый кислород подают в реакционную зону через диспергатор непосредственно перед реакционной зоной выщелачивания под давлением, превышающим давление подачи цианистого раствора выщелачивания в реактор не менее 0,05 атм, при постоянном поддержании содержания растворенного кислорода в цианистом растворе выщелачивания на уровне 5-10 мг/л и при отслеживании содержания золота в растворе в течение часа до постоянного значения, при этом диспергатор, например, керамический, располагают в трубе за подающим насосом для цианистого раствора выщелачивания, непосредственно перед реакционной зоной реактора, в самом наиболее выгодном месте.
Сжатый кислород подают в реакционную зону через диспергатор под давлением, превышающим давление подачи цианистого раствора выщелачивания в реактор не менее 0,05 атм. Вследствие такой подачи сжатого кислорода происходит очень быстрое насыщение цианистого раствора выщелачивания кислородом до его содержания не менее 5-10 мг/л, что позволяет ускорять химическое взаимодействие в реакционной зоне. Мелкие пузырьки не растворившегося газа размером 1-5 мкм очень быстро проникают вглубь реакционной зоны и выполняют следующие действия. Первое - донасыщают систему по содержанию растворенного кислорода, и второе - проводят «взрыхление» мелкодисперсной поверхности твердого гравиоконцентрата, создавая псевдосжиженный слой, который двигается и создает эффект перемешивания, что увеличивает контакт взаимодействия раствора с золотом.
При поддержании постоянного содержания растворенного кислорода в цианистом растворе выщелачивания на уровне 5-10 мг/л стабилизируют процесс перехода золота в раствор, независимо от содержания в твердом металлизированных включений железа, а также сульфидов. В обоих случаях происходит быстрая пассивация поверхности, что ускоряет растворение золота.
Для выбора оптимальных параметров по использованию сжатого кислорода при интенсивном выщелачивании на установке «Acacia» была проведена серия опытов по определению расхода сжатого кислорода и времени процесса по сравнению с использованием в виде окислителя «Leachaid».
Таблица 1
№
Окислитель
Расход окислителя, кг/кг Аu
Время процесса, час
Содержание Аu в твердом продукте, г/т
Содержание Аu в растворе, мг/л
Время электролиза, час
Исходное
Конечное
1
Leachaid
0,3
24
135
57,4
69
8
2
Leachaid
3,5
10
135
32,5
91
7
3
Leachaid
5
10
125
26,7
88
14
4
Leachaid
5
24
130
6,2
111
15
5
Кислород
2,6
12
125
6,0
106
7
6
Кислород
4,2
10
138
3,7
120 (97)
7
Из таблицы видно, что использование только кислорода без применения дополнительного окислителя позволяет уменьшить расход окислителя и снизить время выщелачивания золота, а также повысить его перевод в раствор.
Пример. На установке по интенсивному цианированию «Acacia» после насоса нагнетания цианистого раствора выщелачивания в трубу, перед реакционной зоной, врезается диспергатор, например, керамический, сжатый кислород подают в диспергатор под давлением, превышающим давление подачи цианистого раствора выщелачивания в реактор не менее 0,05 атм. Подача кислорода в диспергатор под давлением позволяет получать мелкие пузыри при небольшом давлении газа. Подвод сжатого кислорода осуществляется из газового баллона или трубы, транспортирующей сжатый кислород через регулируемый вентиль, манометр и ротаметр. Реактор «Acacia» загружают гравиоконцентратом, проводят стратификацию концентрата, для обеспечения равномерного потока раствора, дешламацию концентрата для удаления тонкой взвеси, смешивание реагентов и приготовление цианистого раствора для интенсивного цианирования и затем подают цианистый раствор выщелачивания в реактор для проведения процесса интенсивного цианирования. Открывают подачу сжатого кислорода в реакционную зону через диспергатор, например, керамический, расположенный в трубе за подающим насосом для цианистого раствора выщелачивания, непосредственно перед реакционной зоной реактора, в самом наиболее выгодном месте. Сжатый кислород подают в диспергатор под давлением, превышающим давление подачи цианистого раствора выщелачивания в реактор не менее 0,05 атм. Следят по манометру и ротаметру за расходом и движением сжатого кислорода. На поверхности пульпы в первые минуты визуально определяют барботаж сжатого кислорода и снижают его до легкого появления мелких пузырьков, при этом оксиметром обеспечивают постоянное поддержание содержания растворенного кислорода в цианистом растворе выщелачивания на уровне 5-10 мг/л, при необходимости данный параметр регулируют увеличением или уменьшением подачи кислорода. Каждый час выполняют анализы на содержание золота в растворе. Отслеживают содержание золота в растворе. После повторения результатов анализов на содержание золота в растворе в течение 1 часа до постоянного значения процесс выщелачивания прекращают с выключением подачи сжатого кислорода.
Раствор подают на электролизер, а в реактор загружают следующую партию гравиоконцентрата.