СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ УПОРНЫХ И БЕДНЫХ РУД
METHOD OF PRODUCING NOBLE METALS FROM REFRACTORY AND LEAN ORES

Изобретение относится к процессам обогащения руд и извлечения благородных металлов, в частности золота из упорных, бедных руд и техногенных отходов.
Известен способ обогащения золотосодержащих руд (RU 93040299, 1993), включающий обработку диспергированного материала при нагревании от 50 до 100°С в 30-50%-ном водном растворе гидрооксидов или карбонатов щелочных металлов в течение 2-24 ч. По окончании процесса обогащения осадок промывают водой, в результате получают золотосодержащий концентрат.
Основным недостатком способа является большая продолжительность процесса и невозможность обогащения наночастиц благородных металлов.
Известен способ лазерного формирования и обогащения благородными металлами минеральных ассоциаций (RU 2255995, 2003), включающий облучение частиц минеральных ассоциаций с возможностью управления режимами скоростного нагрева и охлаждения путем изменения параметров лазерного излучения. Обрабатываемые минеральные ассоциаты размещают слоем до 1-3 мм, облучение осуществляют прямым падающим расфокусированным излучением с диаметром лазерного луча 2-5 мм.
Недостатком способа является низкая производительность и большое потребление электроэнергии.
Известен способ переработки материалов, содержащих благородные металлы, в частности выщелачивание благородных металлов из упорного золотосодержащего сырья (RU 2176558, 2001), включающий обработку материала, увлажненного или обезвоженного до заполнения водой пор в частицах материала, электромагнитными импульсами. После обработки материал подвергают выщелачиванию. Основным недостатком способа является низкая степень извлечения благородных металлов даже при его значительном содержании в исходном материале (степень извлечения золота из материала с исходной концентрацией 80 г/т не превышает 72,5%).
Наиболее близким по совокупности существенных признаков и назначению является RU 2375475 (МПК С22В 11/00, опубл. 10.12.2009, 7 страниц), в котором изложен способ извлечения благородных металлов из упорных и бедных руд, включающий обработку облучением СВЧ-полем и выщелачивание с переводом благородных металлов в водный раствор. Последний принят за прототип. Недостатком данного способа является повышенная масса перерабатываемого исходного материала и недостаточное извлечение золота.
Достигаемым техническим результатом или целью предлагаемого изобретения является существенное уменьшение массы перерабатываемого исходного материала и повышение извлечения.
Отличием заявленного изобретения от прототипа является то, что перед обработкой облучением СВЧ-полем исходный материал подвергают фракционированию в восходящем потоке с переменным гидродинамическим режимом при линейной скорости восходящего потока 10-50 м/час, с получением обогащенной фракции, обработке СВЧ-полем подвергают обогащенную фракцию и ведут ее в микроволновом диапазоне частот при нагрузке, обеспечивающей разогрев материала до 180-280°С с последующим выщелачиванием золота в водный раствор известными методами.
Сущность заявляемого технического решения состоит в том, что микровключения благородных металлов во вмещающие их фазы сохраняют неокисленную форму и обеспечивают повышенную плотность агрегатам материнской фазы. Это обстоятельство обеспечивает обогащение нижней разгрузки фракционируемого материала в восходящем потоке с переменным гидродинамическим режимом ценными компонентами. Тем не менее, размер микровключений в материнской фазе не предопределяет их доступности для количественного перехода в раствор. Микроволновая обработка в заданном диапазоне температур обрабатываемого материала обеспечивает локальный разогрев микровключений металла в материнской фазе и за счет высокого градиента температур создает сквозные трещины в материнской фазе. Доступ выщелачивающего раствора к блокированным до этого поверхностям микровключений становится реально достижимым.
Сущность заявляемого технического решения поясняется примером.
Пример 1: В качестве исходного материала использованы образцы хвостов флотации Гайского ГОКа, состав которых: до 25% пирита, более 50% кварца. Алюмосиликаты, окисленные фазы железа - остальное. Содержание золота на уровне 0,3-0,4 г/т. Исходный материал подвергался фракционированию в колонном пульсационном аппарате, диаметром 32 мм, высота рабочей зоны 0,8 м; число завихряющих насадочных элементов 14, которые распределены равномерно по высоте рабочей зоны. Скорость восходящего потока обеспечивалась перистальтическим насосом с регулируемым числом оборотов. Для создания пульсационной нагрузки использовался пульсатор с ручным приводом.
После фракционирования в восходящем потоке с переменным гидродинамическим режимом в диапазоне заявленных линейных скоростей восходящего потока обеспечивается удаление из основы илисто-глинистой составляющей твердой фазы с верхним сливом колонного аппарата, и создаются условия для обработки твердой фазы нижней разгрузки в СВЧ-поле (материал становится сыпучим, исключаются залипание и агломерация). Минимальная скорость восходящего потока при этом составляет 10 м/час. При скорости, превышающей 50 м/час, обнаруживаются заметные потери пирита с верхним сливом пульсационного колонного аппарата. Установлено, что золото на 85-90% ассоциировано с пиритом.
Пример 2: Продукт фракционирования, обогащенный по пириту согласно примеру 1 после обезвоживания, массой 50 г в кварцевом тигле помещался в микроволновую печь мощностью до 700 Вт. Нагрузка по мощности регулировалась с одновременным контролем температуры в реакционном объеме. После обработки в течение 20 минут продукт подвергался выщелачиванию в сернокислом растворе тиомочевины. Эффективность процесса оценивалась по остаточному содержанию золота в пирите и выходу неразрушенного пирита. Результаты характерных режимов представлены в таблице
Таблица
Температура разогрева образца, °С
Остаточное содержание золота, г/т
Извлечение золота в раствор, %
Примечание
170
0,15
70
Режим штатный
180
0,05
90
-,-
250
0,04
92
-,-
280
0,03
94
-,-
290
0,03
94
Возгорание пирита
Таким образом, при реализации заявляемых режимов обеспечивается технологичность процесса, высокое извлечение ценного компонента и исключаются потери пирита.