Способ выщелачивания золота и меди из упорной бедной золотомедной руды

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных и благородных металлов, а именно к извлечению золота и меди из золотомедных руд.
Известен способ кучного выщелачивания золота из упорных руд и техногенного минерального сырья (патент RU 2608479, МПК С22В 11/00, С22В 7/00, С22В 3/04. Опубл. 18.01.2017, бюл. №2), включающий агломерацию массы исходного сырья в виде упорных руд и техногенных минеральных образований путем добавки к ней связующего материала и раствора реагентов, формирование штабеля, выщелачивание золота путем подачи в штабель раствора выщелачивающего реагента, сбор продуктивных растворов с последующим выделением из них золота. При агломерации в массу исходного сырья в качестве раствора реагентов вводят электроактивированный концентрированный раствор цианидов щелочных металлов, а после формирования штабеля осуществляют подачу в штабель подогретого сжатого воздуха для удаления основной части влаги из агломерированной массы. В подаваемый воздух добавляют химически активные газы, в качестве которых используют двухатомный кислород, атомарный кислород, озон, углекислый газ, пары активированной воды, содержащие перекись водорода, гидроксил-радикал, надугольную и угольную кислоты, проводят выдержку для высыхания агломерированной массы. В агломерированную массу подают в пенетрационном режиме раствор комплексообразователя для золота. После выдержки возобновляют подачу в агломерированную минеральную массу сжатого воздуха с химически активными газами. Минеральную массу орошают водой или слабо концентрированным раствором выщелачивающего реагента.
Недостатком данного способа является применение для агломерации концентрированного раствора высокотоксичных цианидов щелочных металлов, низкое извлечение меди и других сопутствующих ценных компонентов.
Известен способ извлечения дисперсного золота из упорных руд и техногенного минерального сырья (RU 2509166, МПК С22В 11/00, С22В 3/04. Опубл. 10.03.2014, бюл. №7), включающий агломерацию золотосодержащей минеральной массы исходного сырья, выщелачивание золота и последующее извлечение золота из раствора. Агломерацию минеральной массы осуществляют путем добавки в нее одновременно карбонатно-щелочного раствора, содержащего растворенный углекислый газ и активный кислород, полученные в результате электрохимической и/или последовательной электрохимической и фотохимической обработки содового раствора, комплексообразователя и ионообменной смолы, селективной по золоту, обработанной в подготовленном в фотоэлектрохимическом или электрохимическом реакторе растворе и содержащей активные радикалы-окислители и ионы-комплексообразователи для золота. В смоле создают концентрацию ионов-комплексообразователей большую, чем в растворе для обработки минеральной массы. Выщелачивание золота осуществляют первоначально в пенетрационно-диффузионном режиме, а после сорбционного извлечения легкорастворимых форм золота в режиме активного массообмена путем добавки в минеральную массу накислороженной воды или слабого раствора реагента-комплексообразователя до формирования пульпы, барботажа пульпы и отделения от нее насыщенной ионообменной смолы.
Недостатком данного способа является увеличение эксплуатационных затрат за счет дополнительного использования карбонатно-пероксидного раствора.
Наиболее близким к заявляемому является способ кучного выщелачивания золота из упорных руд и техногенного минерального сырья (RU 2585593, МПК С22В 11/00, С22В 7/00, С22В 3/04. Опубл. 27.05.2016, бюл. №15), включающем агломерацию исходного сырья путем добавки к ней связующего материала, формирование штабеля, выщелачивание золота путем подачи в штабель раствора выщелачивающего реагента, рециркуляцию рабочих растворов, сбор продуктивных растворов с последующим выделением из них золота. После формирования штабеля осуществляют первичное выщелачивание свободного золота и золота в сростках раствором реагента-комплексообразователя, проводят выдержку и осуществляют подачу в штабель сернокислотно-пероксидного и карбонатно-пероксидного растворов, прошедших фотоэлектрохимическую обработку. Затем проводят выдержку, после которой производят довыщелачивание тонкого и дисперсного золота, вскрытого при окислении магнетита, сульфидно-сульфосолевых минералов и трансформации структуры кварца-халцедона.
Недостатком данного способа является многостадийность и сложность технологических процессов, использование дорогостоящего реагента-перекиси водорода, увеличивающего эксплуатационные затраты. Не обеспечивается достаточно полное извлечение инкапсулированного и химически связанного дисперсного золота, а также сопутствующих ценных компонентов, в частности, меди.
Техническим результатом изобретения является снижение эксплуатационных затрат и повышение извлечения меди, инкапсулированного и дисперсного золота.
Технический результат достигается тем, что в способе выщелачивания золота и меди из упорной бедной золотомедной руды, включающем рудоподготовку с получением содержащей золото и медь минеральной массы, ее обработку сернокислотно-пероксидным раствором, прошедшим насыщение окислителем, электрохимическую и фотохимическую обработки, выщелачивание золота и меди раствором комплексообразующего реагента с последующим выделением из него ценных компонентов, после рудоподготовки проводят первичную обработку минеральной массы сернокислотно-пероксидным раствором, прошедшим электрохимическую и фотохимическую обработки, содержащие как стабильные, так и метастабильные пероксидные соединения, причем раствор получают путем двустадийной обработки сернокислотного раствора на первой стадии насыщением его двухатомным кислородом, а на второй стадии проведением электрохимической и фотохимической обработок с его доукреплением серной кислотой, после технологической паузы проводят вторичную обработку путем орошения минеральной массы смешанным раствором, насыщенным двухатомным кислородом, состоящим из раствора нитрита натрия 10 г/л и раствора хлорида натрия 20 г/л, для формирования при его взаимодействии с сернокислотно-пероксидным раствором, оставшемся в поровом пространстве минеральной массы, активных хлорнитрозильных и азот-хлор-кислородных комплексов, обеспечивающих выщелачивание основной части меди и сложноизвлекаемых форм золота, после чего выдерживают вторую технологическую паузу и циклично орошают насыщенными двухатомным кислородом сернокислотным раствором концентрацией 1 г/л и хлоридно-нитритным раствором, содержащим, г/л: 3 нитрита натрия и 10 хлорида натрия, для выщелачивания меди и сложноизвлекаемых форм золота, полученные продуктивные растворы накапливают в прудке-отстойнике, и посредством их последующего порционного барботажа и доукрепления серной кислотой или хлоридом натрия готовят оборотные растворы соответствующего основного реагентного состава для очередного цикла орошения, при этом в оборотный доукрепленный хлоридный раствор добавляют свежеприготовленный в электрохимическом и фотоэлектрохимическом реакторе раствор, содержащий активный хлор в виде гипохлорита натрия, хлорноватистой кислоты, причем при падении концентрации меди в продуктивном растворе выдерживают третью технологическую паузу 2-3 суток, после которой пропитывают минеральную массу водным раствором нитрита натрия, насыщенным двухатомным кислородом, и выдерживают четвертую технологическую паузу 3-5 суток, после чего продолжают цикличное орошение минеральной массы оборотными доукрепленными растворами, начиная с сернокислотного, до очередного падения концентрации меди в продуктивном растворе, при этом процесс выщелачивания завершают при достижении требуемой полноты извлечения меди и золота из минеральной массы.
Возможность формирования требуемой последовательности выполняемых действий предложенными средствами позволяет решить поставленную задачу, определяет новизну, промышленную применимость и изобретательский уровень разработки.
Способ осуществляется следующим образом.
После рудоподготовки осуществляют пропитку медь-золотосодержащей минеральной массы сернокислотно-пероксидным раствором, прошедшим, электрохимическую или электрохимическую и фотохимическую обработки для формирования в нем высокоактивных окислителей-метастабильных пероксидных соединений, после технологической паузы, необходимой для образования гидратированных форм гидроксилрадикалов по реакции Фентона, трехвалентного железа как дополнительного окислителя меди и золота. После технологической паузы осуществляют вторичную обработку минеральной массы смешанным накислороженным концентрированным раствором нитрита натрия и хлорида натрия для формирования при его взаимодействии с сернокислотно-пероксидным раствором, оставшемся в минеральной массе активных нитрозильных и других азот-хлор-кислородных комплексов, обеспечивающих выщелачивание основной части меди и золота из окисленных на предыдущей стадии минеральных матриц, после чего выдерживают вторую технологическую паузу и циклично орошают низко концентрированными накислороженными сернокислотными и хлоридно-нитритными растворами для выщелачивания меди и сложноизвлекаемых форм золота. Из продуктивных растворов золото и медь извлекают одним из известных методов - сорбцией, осаждением, экстракцией - электроосаждением, или их комбинацией. Полученные маточные растворы накапливают в прудке-отстойнике и посредством их последующего порционного барботажа и доукрепления серной кислотой или хлоридом натрия готовят оборотные растворы соответствующего основного реагентного состава для очередного цикла орошения. При этом в оборотный доукрепленный хлоридный раствор может быть добавлен свежеприготовленный в электрохимическом или фотоэлектрохимическом реакторе раствор, содержащий активный хлор - гипохлорит натрия, хлорноватистую кислоту, или указанный раствор используется отдельно для пропитки штабеля. Режимы орошения, объемные и концентрационные параметры выщелачивающих растворов определяются конкретными геологическими и технолого-экономическими условиями. При падении концентрации меди в продуктивном растворе выдерживают третью технологическую паузу 2-3 суток, после которой пропитывают минеральную массу накислороженным раствором нитрита натрия, подготовленным на воде и выдерживают четвертую технологическую паузу 3-5 суток. Далее продолжают цикличное орошение штабеля оборотными доукрепленными растворами указанного выше состава, начиная с сернокислотного до очередного падения концентрации меди в продуктивном растворе. Процесс выщелачивания завершают при достижении требуемой полноты извлечения меди и золота из минеральной массы.
Пример выполнения способа выщелачивания золота из упорных руд.
2
4
Выщелачивание золота производилось в перколяторе из упорных бедных золото-медных руд Дарасунского месторождения с содержанием золота менее 2 г/т после 3-х стадиального дробления до достижения средней крупности - 3,35 мм. Первичная обработка золотосодержащей минеральной массы осуществлялась электрофотоактивированным сернокислотно-пероксидным раствором, содержащим как стабильные, так и метастабильные пероксидные соединения, с расходом 50 л/т. Двухстадийная обработка сернокислотного раствора осуществлялась на первой стадии приготовлением раствора HSO из расчета достижения конечной концентрации 3-5 г/л и насыщением его двухатомарным кислородом (методом барботажа) и электрохимической обработкой продолжительностью 1 час. На второй стадии обработка осуществлялась добавкой в полученный электроактивированный раствор перекиси водорода до достижения концентрации 10 мг/л и фотохимической обработкой полученного раствора источником ультрафиолетового облучения лампой ДРТ-230 в течение 5 мин. Руда в перколяторе пропитывалась до полного влагопоглощения полученным раствором и выдерживалась в течение 3 суток.
Последующую вторичную обработку рудной массы осуществляли раствором смешанным раствором нитрита и хлорида натрия - 10 и 20 г/л соответственно,  и капельно - орошали им рудную массу до появления в дренажной секции перколятора раствора. При смешивании хлоридно-нитритного раствора с электрофотоактивированным сернокислотно-пероксидным раствором в перколяторе формировались активные нитрозильные и другие азот-хлор-кислородные комплексы, обеспечивающие в диффузионном режиме выщелачивание меди и основной части золота. Образующийся при взаимодействии хлорида натрия с сульфатами в кислотной среде хлорид водорода взаимодействует с нерастворенной частью железа, меди и ряда других металлов, ассоциирующих с дисперсным золотом, расширяет микротрещины и повышает площадь контактной поверхности минералов, содержащих микронное и субмикронное золото. После выдерживания паузы производили цикличное орошение низко концентрированными накислороженными сернокислотными (1 г/л) и хлоридно-нитритными растворами (3 г/л нитрита натрия и 10 г/л хлорида натрия) для выщелачивания в инфильтрационном гидродинамическом режиме меди и сложноизвлекаемых форм золота. Полученные продуктивные растворы после отбора пробы фильтрата на анализ, барботировали воздухом в течение 1 часа, доукрепляли серной кислотой в 3-м и 5 м цикле орошения или хлорида натрия (5 г/л) в 4-м и последующих циклах. За 50 циклов орошения в продуктивные растворы было извлечено 80% меди и 90% золота.
Способ обеспечивает снижение эксплуатационных затрат и повышение извлечения меди, инкапсулированного и дисперсного золота.