СПОСОБ АКТИВАЦИОННОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ МЕТАЛЛОВ ИЗ РУД И КОНЦЕНТРАТОВ
METHOD OF ACTIVE LEACHING OF METALS FROM ORES AND CONCENTRATES

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для выщелачивания золотосодержащих комплексных руд.
Известен способ выщелачивания с электролитическим окислением золотомышьяковистых сульфидных руд (см. Ласкорин Б.Н. "Гидрометаллургия золота", М., Недра, 1980, с.160-164), включающий измельчение руды и ее электролиз в растворе NaCl по схеме. При электролизе раствора хлорида натрия на аноде образуется хлор, который растворяется в кислотном растворе. На катоде параллельно протекает процесс восстановления катионов водорода. При этом с процессом выделения водорода на катоде происходит также образование гидроокисла в растворе электролита. Молекулярный хлор, присутствующий в растворе, взаимодействует с сульфидом, который находится в растворе в виде суспензии. Арсенопирит окисляется хлором с образованием солей железа, серной кислоты и арсенат - иона. Молекулярный хлор в этом случае восстанавливается в хлорид. Хлорид постоянно регенерируется на аноде в хлор и, таким образом, является переносчиком электронов при окислении сульфидов. Процесс окисления проходит оптимально по объемной плотности тока 10 А/л, при 20 А/л процесс окисления замедляется.
К недостаткам известного способа относятся низкая интенсивность электролитического окисления в присутствии восстановителей (двухвалентное железо, сульфиды, органика) и выделение газообразного хлора, необходимость второй стадии переработки руды - сорбционного цианирования для перевода золота в растворенное состояние.
Известен способ выщелачивания руд (см. патент №2044875, МПК Е21В 43/28, С22В 3/04, опубл. 27.09.95 г.), включающий обработку руды выщелачивающим раствором с одновременной подачей руды и выщелачивающего раствора в виде пульпы в зону электровоздействия, отличающийся тем, что электровоздействие осуществляют с помощью ортогонально ориентированных электродов, подачей на которые электрического напряжения создают локальные зоны интенсивного образования окислителя на аноде и переводят окислитель в основную часть раствора, при этом формируют каналированные области повышенной проводимости и концентрации анионов реагента, а вихревыми восходящими потоками пульпы выводят образующиеся на аноде атомы окислителя в основной объем пульпы. Электровоздействие на пульпу осуществляют в двух режимах: основном мягком электролизном с выделением химически активных газов на аноде и вспомогательном электроискровом, осуществляющем образование локальных плазменных каналов для разрушения кристаллической решетки золотосодержащих минералов и общей активации химических процессов.
К недостаткам указанного способа следует отнести недостаточно высокое извлечение полезных компонентов, обусловленное ограниченным количеством синтезируемых окислителей и малой энергией электроискровых разрядов.
Техническим результатом изобретения является повышение эффективности и интенсивности процесса выщелачивания золота.
Результат достигается тем, что способ активационного выщелачивания золота из руд и концентратов, включающий подачу их в виде пульпы с раствором хлорида натрия в зону электровоздействия, отличающийся тем, что электровоздействие осуществляют в два этапа: на первом этапе - электродиализом в электролизере с пространством, разделенном пористой мембраной, до продуцирования в анодной камере гидроксилрадикалов, метастабильной перекиси водорода, ионов гидроксония, газоводной эмульсии, насыщенной активным кислородом и/или хлором, а в катодной камере газоводной эмульсии, насыщенной водородом и щелочными компонентами, на втором этапе - скачкообразным повышением напряжения на электродах до значений, генерирующих электроразряд, разрушающий мембрану для смешивания анолитной и католитной фракций пульпы и формирующий плазмообразную среду и вторичные активные реагентные комплексы.
Способ осуществляется следующим образом.
Первоначально электровоздействие на пульпу осуществляют в режиме электродиализа в камерах электролизера, разделенных пористой мембраной - в анодной камере с продуцированием гидроксилрадикалов, метастабильной перекиси водорода, ионов гидроксония, газоводной эмульсии, насыщенной активным кислородом и/или хлором и в катодной камере с продуцированием газоводной эмульсии, насыщенной водородом и щелочными компонентами. Затем скачкообразным повышением напряжения (до десятков кВ и более) на электродах, обеспечивают формирование в межэлектродном пространстве плазмообразной среды, состоящей из активных ионов, протонов и электронов, разрушение мембраны и смешивание анолитной и католитной фракций пульпы, что приводит к интенсивному протеканию химических реакций окисления на границе раздела твердой и жидкой фаз пульпы, ударно-инъекционное проникновение в поры и микротрещины минералов протонов и электронов, окисляющих радикалов и комплексообразователей, сформированных в результате реакции между компонентами анолита и католита.
Предлагаемым способом достигается высокое извлечение дисперсных форм благородных металлов за счет формирования плазмообразной среды в пульпе и инъекции активных комплексов в кристаллическую решетку минералов-носителей, разрушающих химические связи между атомами металлов и неметаллов (металлоидов) и образующих новые химические связи с реагентами.
Пример конкретного использования способа
Магнетитовый золотосодержащий шлих помещают в мембранный электролизер. Мембрана может быть, например, целлофановая. Электролиз ведут в 3%-ном растворе NaCl при напряжении 20 В, формируют анолитную фракцию с растворенным молекулярным хлором, соответственно, метастабильной хлорноватистой кислотой и католитную - суспензированную пузырьками водорода. Время 30-40 мин. На второй стадии скачкообразно увеличивают напряжение до 40 кВ (40000 В), чем разрушают мембрану и смешивают фракции пульпы. При этом образуются гипохлорит натрия, соляная кислота, а соответственно, гипохлорит-радикал, который, в сочетании с образующимся при разряде гидроксил-радикалом, формирует активную выщелачивающую среду. Извлечение Аu приближается к 100%.