СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЗОЛОТА ИЗ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ
EXTRACTION METHOD OF GOLD FROM MINERAL RAW MATERIAL

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных и благородных металлов, а именно к гидрометаллургической переработке техногенных минеральных образований, и предназначено для извлечения промышленно ценных металлов.
Известен способ переработки эфелей и песков техногенных золотосодержащих россыпей, включающий рудоподготовку, выщелачивание раствором реагентов, выстаивание и извлечение золота, причем перед выщелачиванием золото концентрируют в придонной части кюветы потоками воды (см. патент RU №2112061, МПК С22В 11/00, опубл. 27.05.1998).
Эффективность данного способа недостаточно велика за счет переработки большого объема минерального сырья, значительных затрат времени и расхода реагента для выщелачивания.
Наиболее близким к заявляемому является способ извлечения золота из минерального сырья, включающий агломерацию минерального сырья, выщелачивание золота и последующее извлечение золота из раствора (см. патент RU №2268317, МПК С22В 11/00, опуб. 20.01.2006).
Недостатком данного способа является недостаточно высокая эффективность за счет низкого извлечения золота из неизбежно формирующихся при агломерации шламообразующих фракций, заполняющих поровое пространство, фильтрационного режима перемещения потока выщелачивающего раствора при преимущественно диффузионном режиме проникновения растворенного кислорода в микротрещины и поры окатышей и самих минеральных частиц, содержащих дисперсное золото.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности извлечения золота из минеральных образований.
Технический результат достигается тем, что способ извлечения золота из минерального сырья, включающий агломерацию минерального сырья, выщелачивание золота и последующее извлечение золота из раствора, отличается тем, что перед выщелачиванием ведут фракционное разделение минерального сырья с получением шламовой фракции и основного объема крупнофракционного агломерированного минерального сырья, шламовую фракцию подвергают фотокаталитическому кюветному выщелачиванию смешанными щелочным гипохлоритным и солянокислым растворами, а из основного объема крупнофракционного агломерированного минерального сырья проводят выщелачивание золота стадийно через перфорированные трубы: первоначально в пенетрационном режиме концентрированным цианидным раствором, затем, после периода выстаивания, в диффузионном режиме посредством подачи через перфорированные трубы дополнительной воды и сжатого воздуха или слабого раствора цианидов.
Отличительными признаками предлагаемого способа является то, что перед выщелачиванием производят фракционирование агломерированной (окомкованной) минеральной массы с выделением шламовой фракции и кюветном фотокаталитическом выщелачивании из нее золота смешиваемыми щелочным гипохлоритным и солянокислым растворами, выщелачивание золота из основных объемов крупнофракционного агломерированного минерального сырья производят цианидными растворами, подаваемыми в него постадийно через перфорированные трубы: первоначально в пенетрационном режиме, затем, после периода выстаивания, в диффузионном режиме, посредством подачи через перфорированные трубы дополнительной воды и сжатого воздуха. В результате этого из шламовой фракции формируемыми при облучении ультрафиолетовыми лампами активными компонентами хлоридных растворов (радикалами ОН*, ClO* и включающими их гидратированными ион-радикальными кластерами) осуществляется интенсивное (за счет ускоренного проникновение внутрь двойного электрического слоя) окисление поверхности минеральных частиц, содержащих дисперсное золото и его комплексообразование с активным хлором, а интенсивное выщелачивание золота из крупнофракционных окатышей происходит за счет ускоренной диффузии цианидов в минеральную матрицу за счет высокого градиента их концентраций на границе раздела фаз на стадии пенетрационного режима, набухания окатышей и появления в них микротрещин за счет осмотического давления воды, содержащейся в окатышах, эффекта движения концентрированного раствора и непрерывной подачи кислорода со сжатым воздухом на стадии перехода к диффузионному режиму движения реагента.
Таким образом, указанная совокупность отличительных признаков позволяет повысить эффективность способа выщелачивания золота за счет увеличения полноты извлечения и сокращения времени перехода золота в рабочий раствор, объемов переработки минерального сырья и экономии реагентов.
Способ осуществляется следующим образом.
Минеральная масса, содержащая золото, преимущественно тонкое и дисперсное, смешивается с водой (преимущественно активированной в электрохимическом или фотоэлектрохимическом реакторе), цементом и известью для ее агломерации. После чего агломерированную массу пропускают через сита или виброгрохот для отделения шламового класса размерами порядка - 1 мм. Далее шламовый класс помещают в кювету, в которую подают раствор щелочного гипохлорита натрия (калия, кальция) и одновременно низкоконцентрированный раствор соляной кислоты, полученный ее разбавлением технической водой или, преимущественно, путем мембранного электролиза солянокислого раствора добавлением в получаемый анолит соляной кислоты либо серной кислоты и хлорида натрия. Непосредственно после формирования активной пульпы с взаимодействующими реагентами, включают ультрафиолетовые лампы, устанавливаемые над поверхностью кюветы и облучают ее УФ-светом в диапазоне 180-300 нанометров, чем обеспечивают фотокаталитический синтез активных компонентов хлоридных растворов (радикалов ОН*, СlO* и включающих их гидратированных ион-радикальных кластеров), осуществляющих интенсивное (за счет ускоренного проникновения внутрь двойного электрического слоя) окисление поверхности минеральных частиц, содержащих дисперсное золото и его комплексообразование с активным хлором. Основную крупнофракционную часть минеральной агломерированной массы засыпают в кювету с гидроизолированными стенками и днищем и установленными в ней перфорированными пластиковыми трубами. После этого подают в нее через эти трубы небольшим количеством сжатого воздуха или кислорода концентрированный накислороженный цианидный раствор в пенетрационном режиме. Далее пропитанную концентрированным раствором минеральную массу выдерживают 2-5 суток, обеспечивая постепенную ее пропитку им и проникновение в минеральную матрицу в диффузионном режиме цианидов и кислорода. После чего подают в кювету через трубы накислороженную воду или слабый раствор цианидов с одновременным нагнетанием сжатого воздуха. При этом происходит интенсивный массообмен между твердой и жидкой фазами системы. На этой стадии растворенное ранее золото, сконцентрированное в пленочной и поровой воде, диффундирует в основную часть формируемого раствора обычной концентрации и перемещается с его потоком. В завершении происходит откачка аэрированного раствора через трубы и его обратная подача в кювету, до достижения максимальной концентрации в рабочем растворе золота. После чего раствор с выщелоченным золотом подается на сорбционные колонны.
Пример конкретного осуществления способа.
Способ осуществлялся на хвостохранилище, сформированном из сбросных продуктов переработки Новоширокинского месторождения золото-свинцово-цинковых (полиметаллических) руд.
3
3
3
3
Хвосты обогащения, содержащие золото в количестве 1.1 г/т совместно с цементом, известью и накислороженной водой с добавлением 1 г/л соды, прошедшей обработку в фотоэлектрохимическом реакторе, подвергали агломерации. После окомкования во вращающейся печи, минеральную массу подавали в барабанный грохот, где отделяли фракцию - 1 мм. Эту фракцию помещали в кювету и одновременно подавали на нее раствор щелочного 5%-ного гипохлорита натрия и низкоконцентрированный раствор соляной кислоты, полученный путем мембранного электролиза солянокислого раствора с добавлением в получаемый анолит серной кислоты из расчета 10 г/л и хлорида натрия. Непосредственно после формирования активной пульпы с взаимодействующими реагентами, включали установленные на внутренней стороне устанавливаемых над кюветой балок ультрафиолетовые лампы ДРТ-240, облучая ее УФ-светом в диапазоне 180-300 нанометров. Основную крупнофракционную массу засыпали фронтальным погрузчиком в кювету длиной 30 м, высотой (глубиной) 2 м и шириной 5 м, с гидроизолированными стенками и днищем и установленными в ней перфорированными пластиковыми трубами диаметром 25 мм. После этого подавали в нее через эти трубы сжатый воздух из расчета 1 м/чac, накислороженный цианидный раствор (3 г/л) в пенетрационном режиме из расчета 50 л/м*чac. Далее пропитанную концентрированным раствором минеральную массу выдерживали 3 суток, обеспечивая постепенную ее пропитку им и проникновение в минеральную матрицу в диффузионном режиме цианидов и кислорода. После чего подавали в кювету через трубы накислороженную воду (500 л/м*час) с одновременным нагнетанием сжатого воздуха 10 м/час. В завершении производили 5 циклов откачки и закачки аэрированного раствора через трубы, до достижения концентрации в рабочем растворе золота в количестве 3 мг/л. После чего раствор с выщелоченным золотом подавался на сорбционные колонны с активированным углем. Концентрация золота на угле составила 5 мг/г. Далее уголь отправлялся на десорбцию. Обеззолоченный раствор направляли на выщелачивание в следующей кювете.