линия переработки продуктов гравитационного обогащения золото-серебряных руд

Формула изобретения

1. ЛИНИЯ ПЕРЕРАБОТКИ ПРОДУКТОВ ГРАВИТАЦИОННОГО ОБОГАЩЕНИЯ ЗОЛОТО-СЕРЕБРЯНЫХ РУД, содержащая установленные по ходу технологического процесса на передвижной платформе и связанные между собой транспортными трубопроводами установку выщелачивания благородных металлов и установку обезметалливания богатых золотосодержащих растворов, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения возможности переработки золотосодержащих продуктов, зараженных ртутью, и снижения загрязнения окружающей среды, она снабжена загрузочным устройством, размещенным перед установкой выщелачивания благородных металлов, установкой осаждения ртути из золотосодержащих цианистых растворов, установленной за установкой выщелачивания благородных металлов, установкой обезметалливания бедных золотосодержащих растворов, расположенной за установкой осаждения ртути, и блоком баков-сборников богатых и бедных золотосодержащих растворов, размещенных за установками обезметалливания золотосодержащих растворов, при этом установки обезметалливания богатых и бедных золотосодержащих растворов соединены трубопроводом в замкнутый контур с установкой выщелачивания благородных металлов - первая через бак-сборник богатых золотосодержащих растворов и установку осаждения ртути, а последняя - через бак-сборник бедных золотосодержащих растворов.

2. Линия по п.1, отличающаяся тем, что загрузочное устройство выполнено в виде односкипового подъемника с опрокидывающимся скипом, верхнее и нижнее плечи направляющей которого установлены с возможностью складывания во внутрь навстречу друг другу.

3. Линия по п.1, отличающаяся тем, что установка выщелачивания благородных металлов выполнена в виде реактора в форме двух W-образно сопряженных конусов, установленных средней частью в двух смежных емкостях для выщелачивающего раствора, двух реагентных емкостей для извести и цианида натрия соответственно, установленных на емкостях выщелачивающего раствора и соединенных с ними трубопроводами, фильтрующего устройства и емкости исходного (оборотного) раствора, соединенных трубопроводом в замкнутый контур с емкостями выщелачивающего раствора реактора.

4. Линия по п.3, отличающаяся тем, что W-образно сопряженные конусы реактора соединены трубопроводом в замкнутый контур с емкостями выщелачивающего раствора в нижней части через патрубок ввода раствора и через переточные трубы в верхней части.

5. Линия по п.3, отличающаяся тем, что нижняя часть W-образно сопряженных конусов реактора выполнена с распределителем потока раствора в виде шарового клапана, размещенного над патрубком ввода раствора.

6. Линия по п.3, отличающаяся тем, что, с целью поочередной загрузки W-образно сопряженных конусов реактора, загрузочный люк реактора выполнен в виде усеченной пирамиды, установленной большим основанием вверх, и подвижной направляющей, размещенной над смежной стенкой W-образно сопряженных конусов реактора с возможностью наклона параллельно боковым стенкам люка.

7. Линия по п. 1, отличающаяся тем, что установка осаждения ртути из цианистых золотосодержащих растворов выполнена в виде связанных между собой трубопроводами бака-осадителя, реагентного бака для приготовления раствора-осадителя, фильтра-пресса для отделения сульфидов от раствора, бака-рекульпатора для отмывки сульфидного кека от благородных металлов и бака-сборника очищенного от ртути и осадков раствора.

8. Линия по п.1, отличающаяся тем, что установка обезметалливания золотосодержащих растворов выполнена по крайней мере в виде двух устройств извлечения благородных металлов цементацией, каждое из которых выполнено в виде сжатого пакета чередующихся слоев металла-цементатора и графитизированного ватина, размещенного внутри емкости с патрубками ввода золотосодержащего и вывода обезметалленного раствора, и бака-сборника обезметалленного раствора, соединенных между собой трубопроводом.

9. Линия по п.8, отличающаяся тем, что устройства извлечения благородных металлов цементацией установлены одно над другим с возможностью их перестановки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к гидрометаллургии благородных металлов, в частности к аппаратам для переработки продуктов гравитационного обогащения золотосеребряных руд с получением товарной продукции по схеме цианирование-обезметалливание золотосодержащих цианистых растворов.

Известна передвижная комплексная установка для осаждения золота из растворов фирмы Kappes, Cassiday США, включающая установленные на передвижной платформе по ходу технологического процесса связанные между собой транспортными трубопроводами аппараты сорбционного выщелачивания золота на уголь, десорбции золота и электролиза [1].

К недостаткам известной комплексной установки относится то, что она не обеспечивает удаления из золотосодержащего цианистого раствора ртути, попутно извлеченной в раствор при переработке ртутьсодержащих золотосеребряных руд или продуктов гравитационного обогащения, зараженных техногенной ртутью, что оказывает отрицательное влияние на процесс сорбции золота и на обеззолачивание раствора. В результате снижается качество катодного металла и возникает необходимость удаления из него ртути.

Кроме того, ртуть, присутствующая в растворе, ухудшает условия труда и приводит к загрязнению окружающей среды.

Другим недостатком известной установки является то, что конструкция и аппаратурно-технологическая схема ее аппаратов не обеспечивают обезвреживания сбросных растворов и кеков цианирования.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков, а именно обеспечение возможности переработки золотосодержащих продуктов, зараженных ртутью, и снижение загрязнения окружающей среды.

Это достигается тем, что линия переработки продуктов гравитационного обогащения золотосеребряных руд, включающая установленные по ходу технологического процесса и связанные между собой трубопроводами установку выщелачивания благородных металлов и установку обезметалливания богатых золотосодержащих растворов, согласно изобретению дополнительно содержит загрузочное устройство, смонтированное в начале линии перед установкой выщелачивания благородных металлов, установку осаждения ртути из золотосодержащих цианистых растворов, установленную за установкой выщелачивания благородных металлов, установку обезметалливания бедных золотосодержащих растворов, расположенную за установкой осаждения ртути, и блок баков-сборников богатых и бедных золотосодержащих растворов, смонтированных в конце линии за установками обезметалливания золотосодержащих растворов, при этом установки обезметалливания богатых и бедных золотосодержащих растворов соединены трубопроводом в замкнутый контур с установкой выщелачивания благородных металлов - первая через бак-сборник богатых золотосодержащих растворов и установку осаждения ртути, а вторая через бак-сборник бедных золотосодержащих растворов.

При этом загрузочное устройство представляет собой односкиповый подъемник с опрокидывающимся скипом, верхнее и нижнее плечи направляющей которого смонтированы с возможностью складывания во внутрь навстречу друг другу.

В предпочтительном варианте выполнения изобретения установка выщелачивания благородных металлов содержит реактор в виде двух W-образно сопряженных конусов, установленных средней частью в двух смежных емкостях выщелачивающего раствора, две реагентные емкости для извести и цианида натрия, соответственно установленные на емкостях выщелачивающего раствора и соединенные с ними трубопроводами, фильтрующее устройство и емкость исходного (оборотного) раствора, соединенные трубопроводом в замкнутый контур с емкостями выщелачивающего раствора реактора.

Причем W-образно сопряженные конуса реактора соединены трубопроводом в замкнутый контур с емкостями выщелачивающего раствора в нижней части через патрубки ввода раствора и через переточные трубы в верхней части.

Причем нижняя часть W-образно сопряженных конусов реактора снабжена распределителем потока раствора, выполненным в виде шарового клапана, смонтированным под патрубком ввода раствора.

Кроме того, с целью поочередной загрузки W-образно сопряженных конусов реактора загрузочный люк реактора выполнен в виде усеченной пирамиды, установленной большим основанием вверх, и снабжен подвижной направляющей, смонтированной над смежной стенкой конусов реактора с возможностью наклона параллельно боковым стенкам люка.

В предпочтительном варианте выполнения установка осаждения ртути из золотосодержащих цианистых растворов содержит связанные между собой трубопроводами бак-осадитель, реагентный бак для приготовления раствора-осадителя, фильтр-пресс для отделения сульфидов от раствора, бак-рекульпатор для отмывки сульфидного кека от золота и серебра и бак-сборник очищенного от ртути раствора.

Причем фильтр связан трубопроводом с баком-рекульпатором в замкнутый контур.

Установка обезметалливания золотосодержащих цианистых растворов в предпочтительном варианте включает по крайней мере два устройства извлечения благородных металлов цементацией, каждое из которых выполнено в виде сжатого пакета чередующихся слоев металла-цементатора и графитизированного ватина, размещенного внутри емкости, снабженной патрубками ввода золотосодержащего и вывода обезметалленного раствора, и бак-сборник обезметалленного раствора, соединенные между собой трубопроводом.

Причем устройства извлечения благородных металлов цементацией установлены одно над другим с возможностью последовательной их перестановки.

Соответствие заявляемого технического решения критерию изобретения "новизна" обусловлено тем, что его принципиальная схема имеет отличительные от прототипа признаки. Соответствие заявляемого технического решения критерию "существенные отличия" обусловлено тем, что его принципиальная схема содержит новые, неизвестные ранее установки, функционально связанные между собой.

Выполнение установки выщелачивания благородных металлов в составе реактора, выполненного в виде W-образно сопряженных конусов, установленных средней частью в двух смежных емкостях и связанных с ними трубопроводами в два замкнутых контура, фильтрующего устройства и емкости оборотного раствора, связанных в замкнутый контур с емкостями реактора, позволяет последовательно проводить двухстадиальное цианирование продукта, промывку пульпы с получением богатого и бедного золотосодержащего раствора и обезвреживание кеков цианирования со смещением во времени в обоих конусах реактора, что сокращает непроизводительные потери рабочего времени.

Выполнение скипового подъемника с возможностью складывания верхнего и нижнего плеча направляющей подъемника обеспечивает возможность транспортировки линии.

Установка осаждения ртути из золотосодержащих цианистых растворов обеспечивает возможность очистки растворов цианирования золота от ртути согласно способу по заявке 4766536/02 (положительное решение от 27,12.90), устраняет отрицательное влияние ртути на процесс извлечения золота, обеспечивает вовлечение в переработку запасов, зараженных техногенной ртутью, и тем самым снижает загрязнение окружающей среды.

Установка обезметалливания золотосодержащих растворов обеспечивает глубокое извлечение золота и серебра из богатых и бедных золотосодержащих цианистых растворов цементацией согласно способу по авт.св. N 1356480.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема линии; на фиг. 2 - установки, смонтированные на платформе 1; на фиг. 3 - то же, вид сверху; на фиг. 4 - то же, вид сбоку; на фиг. 5 - установки линии, смонтированные на платформе 1; на фиг. 6 - то же, вид сверху; на фиг. 7 - загрузочное устройство; на фиг. 8 - реакторы установки выщелачивания благородных металлов; на фиг. 9 - то же, вид сверху; на фиг. 10 - то же, вид сбоку; на фиг. 11 - устройство извлечения благородных металлов цементацией.

Линия переработки продуктов гравитационного обогащения золотосеребряных руд, зараженных техногенной ртутью, содержит установленные на двух передвижных платформах 1-1", облицованных теплоизолирующими панелями, снабженными электронагревающими элементами (не показано), загрузочное устройство 2 и связанные между собой по ходу технологического процесса транспортными трубопроводами установку 3 выщелачивания благородных металлов, установку 4 осаждения ртути из золотосодержащих цианистых растворов, установку 5 обезметалливания богатых золотосодержащих растворов, установку 6 обезметалливания бедных золотосодержащих растворов и блок 7 баков-сборников богатых и бедных золотосодержащих растворов.

Загрузочное устройство 2 представляет собой односкиповый подъемник 8 с опрокидывающимся скипом 9, у которого верхнее 10 и нижнее 11 плечи наклонной направляющей 12 шарнирно соединены с направляющей 12 и установлены с возможностью складывания во внутрь навстречу друг другу.

Установка 3 выщелачивания благородных металлов содержит реактор в виде двух W-образно сопряженных конусов 13, установленных средней частью в двух смежных емкостях 14 для выщелачивающего раствора, смонтированных на раме 15 и соединенных с ними в верхней части переточными трубами 16, две реагентные емкости 17 для извести и цианида натрия, установленные на емкостях 14 для выщелачивающего раствора и соединенные с ними трубопроводами, фильтр 18 и емкость 19 исходного (оборотного) раствора, соединенные трубопроводом в замкнутый контур с емкостями 14 реактора.

Верхние основания W-образно сопряженных конусов реактора снабжены крышкой 20, на которой размещен загрузочный люк 21.

Загрузочный люк 21 выполнен в форме усеченной пирамиды, установленной большим основанием вверх, и для обеспечения поочередной загрузки выщелачиваемым продуктом конусов 13 реактора снабжен подвижной направляющей 22, смонтированной над смежной стенкой W-образно сопряженных конусов реактора с возможностью наклона параллельно боковым стенкам люка.

В нижней части каждого конуса реактора расположены патрубок 23 для разгрузки выщелоченного продукта, патрубок 24 ввода раствора и распределитель потока в виде шарового клапана 25.

W-образно сопряженные конуса 13 реактора соединены трубопроводом в замкнутый контур с емкостями 14 для выщелачивающего раствора в нижней части через патрубки 23 ввода раствора и через переточные трубы 16 в верхней части.

Кроме того, емкости 14 реактора через патрубки 26 вывода раствора соединены разъемными трубопроводами (не показано) с баками-сборниками 27, 28 богатых и бедных золотосодержащих растворов соответственно.

Транспортные трубопроводы замкнутых контуров между W-образно сопряженными конусами 13 и емкостями 14 реактора и замкнутого контура между фильтром 18, емкостью 19 и емкостями 14 реактора снабжены запорными устройствами и центробежными насосами с электроприводом (не показано).

Установка 4 осаждения ртути из золотосодержащих цианистых растворов включает связанные между собой трубопроводами бак-осадитель 29 с мешалкой для осаждения ртути и тяжелых цветных металлов из богатых золотосодержащих растворов, реагентный бак 30 с мешалкой для приготовления раствора-осадителя, фильтрующее устройство 31 (фильтр-пресс) для отделения сульфидов от раствора, бак-рекульпатор 32 с мешалкой для отмывки сульфидного кека от золота и серебра и бак-сборник 33 очищенного от ртути раствора.

Транспортный трубопровод замкнутого контура между фильтрующим устройство 31 и баком-рекульпатором 32 снабжен запорными устройствами и центробежным насосом с электроприводом (не показано).

Установка 5 обезметалливания богатых золотосодержащих растворов включает три устройства 34 извлечения благородных металлов цементацией, установленных одно над другим с возможностью последовательной их перестановки, и бак-сборник (емкость) 35 обезметалленного раствора, соединенные между собой трубопроводом. Устройство 34 извлечения благородных металлов цементацией представляет собой сжатый пакет 36 чередующихся слоев металла-цементатора и графитизированного ватина, размещенного внутри герметичной емкости 37 с патрубками 38 и 39 ввода золотосодержащего и вывода обезметалленного раствора соответственно.

Установка 6 обезметалливания бедных золотосодержащих растворов аналогична конструкции установки 5, отличие состоит в том, что она содержит два устройства 34 извлечения благородных металлов цементацией, а бак-сборник 35 обезметалленных растворов выполнен в виде цилиндра с коническим днищем, снабжен мешалкой и используется для приготовления раствора-окислителя.

Транспортные трубопроводы замкнутых контуров между установками обезметалливания богатых и бедных золотосодержащих растворов и установкой выщелачивания благородных металлов содержат запорные устройства и центробежные насосы с электроприводом, установленные на входе и выходе установок обезметалливания золотосодержащих растворов (не показано).

Линия снабжена системой управления электроприводом.

Линия работает следующим образом.

По прибытию на место переработки отвальных золотосодержащих продуктов, зараженных техногенной ртутью, линию подготавливают к работе. Для этого установки, смонтированные на платформах 1-1", соединяют между собой разъемными трубопроводами, разворачивают в рабочее положение верхнее и нижнее плечо наклонной направляющей 12 скипового подъемника 8, загружают реагенты.

Затем приступают к загрузке продукта в конуса 13 реактора установки 3 выщелачивания благородных металлов.

Загрузка продукта в конуса 13 реактора производится скиповым подъемником 8 загрузочного устройства 2. Загрузку осуществляют через загрузочный люк 21 последовательно, сначала в первый, а затем во второй конуса реактора.

Для этого подвижную направляющую 22 люка устанавливают в положение, обеспечивающее направление продукта в первый конус реактора, и включают привод скипового подъемника.

После завершения загрузки продукта в первый конус реактора начинают загрузку продукта во второй конус реактора. Одновременно в первом конусе реактора приступают к выщелачиванию благородных металлов двухстадиальным цианированием золотосодержащего продукта. Для этого предварительно в емкости 14 реактора закачивается из емкости 19 оборотный раствор. Затем раствор из емкости 14 закачивается в конус 13 реактора через патрубок 24 и шаровый клапан 25, равномерно распределяется по сечению конуса реактора и, пройдя снизу вверх через слой продукта по переточной трубе 16, сливается назад в емкость 14, циркулируя по замкнутому контуру между конусом 13 и емкостью 14 со скоростью 0,2 м³/мин.

После установления устойчивой циркуляции раствора в емкость 14 из реагентных емкостей 17 последовательно вводятся известь и цианид натрия. С момента подачи реагентов в течение 48 ч в циркуляционном режиме осуществляется I стадия цианирования продукта. (Концентрация цианида в растворе 5 г/л, рН 11, извлечение золота в раствор не менее 80%).

После завершения I стадии цианирования золотосодержащий раствор из емкости 14 откачивают в бак-сборник богатых золотосодержащих растворов. Причем при светлом сливе раствор I стадии цианирования подается прямо в бак-сборник, а при загрязненном - через фильтр 18.

Затем после I стадии цианирования осуществляется отмывка продукта от растворенного золота, цианида и щелочи оборотным раствором.

Для этого предварительно обезметалленный цианистый раствор разбавляется в балансовом количестве в баке-сборнике 35 установки 5 водой и затем закачивается в емкость 19.

Далее оборотный раствор поступает в емкость 14, откуда подается в конус 13 реактора в режиме вытеснения.

Золотосодержащий раствор, вытесненный из конуса реактора, по переточной трубе 16 сливается в емкость 14 и из нее откачивается в бак-сборник.

По завершению отмывки богатый золотосодержащий раствор из бака-сборника поступает в установку 4 на очистку от ртути, а из нее - на обезметалливание в установку 5.

После I стадии цианирования продукта осуществляется запуск II стадии цианирования. Для этого в емкость 14 из емкости 35 закачивается оборотный обеззолоченный раствор с концентрацией цианида 0,5 г/л, который затем закачивается в конус 13 реактора и циркулирует по замкнутому контуру между емкостью 14 и конусом 13 реактора в течение 12 ч. Загрузка реагентов на II стадии цианирования не производится.

После окончания II стадии цианирования золотосодержащий раствор из емкости 14 - откачивается в бак-сборник 28 бедных золотосодержащих растворов.

Затем пульпа в конусе реактора отмывается от растворенного золота аналогично промывке после I стадии цианирования.

После завершения промывки бедный золотосодержащий раствор из бака-сборника 28 поступает на обезметалливание в установку 6.

Промытая пульпа в конусе реактора подвергается обезвреживанию.

Для этого в баке-сборнике 35 обезметалленного раствора установки 6 приготавливается раствор пероксидной соли с расчетной концентрацией. Приготовленный раствор-окислитель из бака-сборника 35 закачивается в емкость 14, откуда подается в конус 13 реактора и далее циркулирует по замкнутому контуру между ними в течение 3 ч.

Затем раствор-окислитель откачивается в бак-сборник 35 и используется в дальнейшем для приготовления новой порции раствора.

Обезвреженное содержимое конуса 13 реактора разгружается через патрубок на фильтр 18. Кек фильтрации для разрушения окислителя выдерживают на воздухе 20 ч, а затем складируют в условный отвал.

Очистка богатых золотосодержащих растворов от ртути осуществляется в установке 4 осаждения ртути.

Для этого богатый золотосодержащий раствор из бака-сборника 27 подается в бак-осадитель 29, где перемешивается мешалкой. Затем в бак-осадитель 29 под мешалку из реагентного бака 30 подается порциями предварительно приготовленный раствор-осадитель (серощелочной раствор).

После подачи порции раствора-осадителя из бака-осадителя 29 отбирается проба для качественного контроля полноты осаждения ртути.

При достижении (по данным анализа) полного 100%-ного осаждения ртути перемешивание раствора прекращается. Затем раствор отстаивается в течение 18 ч. После отстаивания основная масса очищенного от ртути и тяжелых цветных металлов (Cd, Zn, Cu) золотосодержащего раствора из цилиндрической части бака-осадителя 29 поступает в бак-сборник 33, а оставшаяся часть раствора размешивается (в конусном днище бака) и затем сливается в бак-рекульпатор 32, откуда подается на фильтр-пресс 31. Отфильтрованный раствор из фильтр-пресса 31 подается в бак-сборник 33 очищенного от ртути раствора, а кек фильтрации накапливается на фильтре до его заполнения.

После заполнения фильтр-пресса осуществляются его разгрузка и чистка.

Кек из-под фильтра подается в бак-рекульпатор 32, куда одновременно подается обезметалленный раствор или вода для отмывки кека от растворенного золота. Отмывка производится перемешиванием полученной пульпы в течение 1 ч. Затем пульпу фильтруют на фильтр-прессе 31. Фильтрованный раствор поступает на обезвреживание в бак-сборник 35 обезметалленных растворов установки 6 на обезвреживание сбросных растворов (или в другую позицию по анализу на золото). Фильтр-пресс 31 разгружается и чистится. Отмытые и отфильтрованные кеки направляются в условный отвал. Затем кек сульфидный используется (сдается) как исходный продукт для получения ртутного концентрата (киновари).

Обезметалливание очищенного от ртути богатого золотосодержащего раствора осуществляется цементацией на устройствах 34 в установке 5 в три стадии.

Для этого очищенный от ртути золотосодержащий раствор (концентрация золота порядка 100 мг/л, цианида 5 г/л, рН 10) прокачивается последовательно снизу вверх через три устройства 34 установки 5 со скоростью 1,2 м³/ч на 1 м³ площади сечения пакета чередующихся слоев металла-цементатора и графитизированного ватина в течение 12-18 сут. до полного израсходования металла-цементатора в устройстве 34 первой стадии. При этом при повышении концентрации золота в обезметалленном растворе на выходе установки 5 свыше 1,0 мг/л устройство 34 с первой стадии цементации, содержащее 90% золота, отсоединяется от установки, на его место переставляется устройство 34 со второй стадии цементации, содержащее 9-35% золота, на освободившееся место устанавливается устройство 34 с третьей стадии цементации, содержащее 1-5% золота, а на третью стадию устанавливается устройство 34 со свежезаряженным пакетом слоев металла-цементатора и ватина. Обезметалленный раствор подается в бак-сборник 35 и используется как оборотный. Снятое с первой стадии цементации устройство 34 разбирается. Насыщенный благородными металлами ватин высушивается и направляется на дальнейшую переработку с получением готовой продукции.

Обезметалливание бедных золотосодержащих растворов осуществляется на установке 6 аналогично обезметалливанию богатых золотосодержащих растворов на установке 5.

Обезметалленный раствор накапливается в баке-сборнике 35 и используется в следующем цикле обработки для приготовления раствора-осадителя.

Таким образом, предлагаемая линия обеспечивает возможность переработки продуктов гравитационного обогащения золотосеребряных руд, зараженных ртутью, в автономном режиме с получением товарной продукции и обезвреживание продуктов переработки, исключающее вредное воздействие на окружающую среду.