способ выделения тонкодисперсных металлов

Формула изобретения

Способ выделения тонкодисперсных металлов из минеральных продуктов, включающий приготовление водной суспензии и обработку ее реагентом, отличающийся тем, что перед обработкой реагентом доводят pH среды до значения 8,0 - 11,0 и обработку проводят с использованием в качестве реагента йода в количестве до 300 г/т твердого с получением фазы, содержащей укрупненный металл, и отделением ее от суспензии.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к гидрометаллургии и может быть использовано на предприятиях для извлечения коллоидных и тонкодисперсных форм металлов (золота, ртути, амальгам, платины и платиноидов) из рудных суспензий и отходов различных производств.

Известен способ извлечения благородных металлов из отвалов хвостохранилищ, содержащих, г/т: 2,3-Au; 3.0-Ag. Свободное золото имеет размер 10-180 мкм, включения 1-99 мкм. Золото содержит значительное количество ртути. Выделение золота осуществляется флотацией. Процесс производится на материале крупностью 60-70% класса 0,074 мм при pH среды 6.4. В качестве собирателей используют комбинации: Аэрофлот-ксантат, вспенивателя-метилизобутилкарбинола. Содержание золота в концентрате 20 г/т [CRISTOVICI M.A. Recovery of gold from ore tailing ponds // CIM Dull - 1986.- vol. 79, N 895.- p.27-33].

Недостатком является набор реагентов, некоторые из которых, как аэрофлоты, относятся к экологически вредным, а также низкое содержание золота в концентрате. Способ может быть использован как вспомогательная операция перед цианированием.

Известен способ извлечения золота из водных пульп (суспензий), включающий ее контактирование с металлом-восстановителем, предпочтительно медью, цинком и железом в щелочной среде в присутствии комплексообразователя, предпочтительно цианида натрия. Серьезным недостатком способа является использование готовых металлов и цианида, являющегося сильным ядом и имеющим высокую стоимость (патент США N 4390366, 1983 г.).

Известен способ извлечения золота из водных суспензий посредством угольной агломерации (угольная адгезионная флотация), включающий введение в суспензию измельченного угля и определенных нефтепродуктов. В процессе контактирования золото концентрируется в образующиеся угольно-нефтяные гранулы (флокулы), которые отделяются от суспензии для последующего выделения из них золота (C.I.Houst, Phd. C.Eng. and C.IVVeul. Phl. are Mineral Technologist and Project Leader, respectively at BР Reseach Centr, Sunbury-on-Thames, TW 16 7LN, England, I.G, Townsend, C.Eng. is Tecnhology Development Co-ordinator for BP Mintrals International, Belgrave House, London, SWIWOSX, England.).

Недостатком данного способа является использование энергетических продуктов, которые необходимо сжигать для извлечения золота в золу.

Наиболее близким к заявляемому способу по положительному эффекту является флокуло-гравитационная технология обогащения золотосодержащих песков. Ковалев А.А. Горный журнал, 1992, N 1, с. 53-55.

Недостатком данного способа является необходимость предварительной подготовки материала, заключающейся в тщательной его дезинтеграции и классификации. Кроме того, образовавшиеся флокулы в обогатительных аппаратах под действием гидродинамических воздействий способны разрушаться, что резко снижает эффективность выделения тонкодисперсных минерализаций, в частности золота. Технология может быть реализована лишь в аппаратах со спокойным движением суспензии.

Целенаправленных разработок по извлечению тонкодисперсных ртути, амальгам, платины и платиноидов в открытых публикациях авторами не выявлено.

В основу данного изобретения поставлена задача - разработать такой способ выделения тонкодисперсных металлов: золота, ртути, амальгамы, платины и платиноидов, который бы не требовал специального аппаратурного оформления, специальных дорогостоящих, зачастую токсичных реагентов и при этом не имел ограничений по крупности извлекаемых металлов в исходном продукте.

Технический результат достигается тем, что в способе выделения тонкодисперсных металлов, включающем приготовление водной суспензии, ее обработку реагентом, согласно изобретению в качестве реагента используют йод в количестве до 300 г/т твердого; процесс осуществляют в щелочной среде.

Именно применение в качестве реагента йода в количестве до 300 г/т твердого в щелочной среде отличает заявляемое техническое решение от прототипа и обуславливает соответствие этого технического решения критерию "новизна".

Отличие заявляемого способа от известных состоит в том, что найденные условия выделения тонкодисперсных металлов, а именно применение йода в количестве до 300 г/т в щелочной среде, обеспечивают формирование более крупных агрегатов металлов, позволяют укрупнять тончайшие их частицы. Процесс образования укрупненных фракций протекает довольно быстро. Уже через 10 мин агитации (перемешивания) визуально отмечаются укрупненные минерализации. Для золота - в виде пластинок, проволочек, "выплавок"; для ртути и амальгам - в виде отдельных капель; для платины и платиноидов - в виде зерен, пластинок, шарообразных образований.

Все это, по мнению заявителя, позволяет говорить о новой совокупности признаков и о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень".

Найденные условия выделения тонкодисперсных металлов (обработка суспензии йодом в количестве до 300 г/т твердого в щелочной среде не требует специальных дорогостоящих, иногда токсичных реагентов и позволяют при этом укрупнять тончайшие частицы металлов, выделение которых осуществляется обычными существующими методами классификации или гравитационного концентрирования. Это доказывает соответствие заявляемого способа критерию "промышленная применимость".

Способ осуществляется следующим образом. Из материала, содержащего тонкодисперсные металлы, готовят водную суспензию, создают в ней щелочную среду, pH 8,0-11,0 (предпочтительней 9,0-10,0), добавляют йод в количестве до 300 г/т твердого и агитируют перемешиванием. В результате агитации суспензии образуется фаза, содержащая укрупненные металлы. Образовавшуюся фазу выделяют из суспензии известными способами с целью последующего выделения из нее металлов в свободном виде.

При добавлении в суспензию йода более 300 г/т твердого начинается процесс растворения некоторых металлов, например золота, и процесс укрупнения не реализуется.

Пример 1. 50 г иловой фракции измельченной руды крупностью - 0,01 мм, содержащей 0,65 г/т золота, смешивают с 200 мл воды и добавляют соду до pH 9,0. В суспензию добавляют 0,25 мл йода. Йод добавляют в виде водного раствора ввиду малого его количества. Через 30 мин агитации суспензию пропускают через сито 0,1 мм. Оставшуюся на сите укрупненную фракцию анализируют на содержание в ней золота. Анализом установлено содержание золота 834 г/т. Подобный продукт является товарным для последующего извлечения из него золота.

Пример 2. 100 г иловой фракции крупностью 0,005 мм руды месторождение "Кукиней", выделенной седиментацией, содержащей 2,6 г/т золота, смешивают с 500 мл воды. Добавляют соду до pH 10,0 и йод из расчета 100 г/т твердого. После агитации в течение 35 мин суспензию пропускают через сито 0,1 мм. В остатке на сите визуально отмечаются золотники. Анализ показывает содержание золота в остатке 5027,1 г/т.

Пример 3. 100 г измельченной (100% - 0,071 мм) полиметаллической руды зона "Веселая", месторождение "Таежное", содержащей 9,0 г/т золота смешивают с 300 мл воды. В суспензию вводят соду до получения pH 10,0, добавляют йод из расчета 300 г/т и агитируют в течение 1,5 часа. После агитации суспензию пропускают через сито 0,1 мм. В остатке на сите определено 2152,7 г/т золота.

Пример 4. 1000 г измельченной пробы песков (100% - 0,15 мм) россыпи "Прибрежная" смешивают с 2000 мл воды. В суспензию вводят соду до pH 9,5, добавляют йод из расчета 4,5 г/т твердого и агитируют 40 мин. После агитации материал подвергают гравитационному обогащению на концентрационном столе. В концентрате стола анализом определено 190 г/т золота и 152 г/т платины. Содержание золота в исходном продукте 1 г/т, платина при чувствительности используемого метода анализа не была обнаружена. Наблюдаемые визуально пластины золота и платины имеют размеры до 0,5 мм.

Пример 5. 100 г пробы черных сланцев, измельченных до -0,1 мм, содержащих 1,1 г/т золота и 10,0 г/т платины, смешивают с 300 мл воды. Добавляют соду до pH среды 10 и добавляют йод из расчета 15 г/т. Суспензию перемешивают в течение 40 мин, после чего обогащают на концентрационном столе. В концентрате стола визуально наблюдаются частицы свободных золота и платины. Анализом концентрата установлено содержание золота 51,9 г/т. Платина выделена в свободном виде. Вес платины составил 24,45 мг, что соответствует массовой доле - 70174 г/т извлекаемой платины.

Пример 6. 1,5 кг техногенных отходов месторождения "Дурмин" с массовой долей золота 1,5 г/т, измельченных до 0,074 мм, смешивают с 4,5 л воды, добавляют соду до pH 9,5. В суспензию вводят йод из расчета 2 г/т твердого и контактируют в течение 35 мин, после чего обогащают на концентрационном столе. В выделенном концентрате определено 43,8 г/т золота, а также визуально отмечаются капли ртути и частицы твердой амальгамы размером до 1 мм. Частицы амальгамы разрушают раствором азотной кислоты. Остаток после разрушения представлен частицами золота.

В исходном продукте ртуть и амальгама визуально не отмечались и в пределах чувствительности методики анализа ртуть не была обнаружена.

Пример 7. (Укрупненные испытания). 50 кг хвостов от переработки дражных концентратов на шлихообогатительной установке (ШОУ) загружают в барабанную мельницу без измельчающих тел, заливают 100 л воды, добавляют соду до pH 9,5 и йод из расчета 150 г/т. После агитации в течение 45 мин пульпу обогащают на концентрационном столе. Концентрат стола отмывают на лотке и выделяют шлиховое золото. Определяют его количество и гранулометрический состав. Аналогичный опыт выполняют на исходном продукте без реагентной обработки.

Результаты анализов показали, что в результате йодной обработки:

- относительное количество выделенного золота крупностью менее 0,2 мм уменьшилось на 21,2%;

- золота крупностью -0,63+0,2 мм увеличилось более чем в два раза;

- золота крупностью более 0,63 мм увеличилось на 16,7%.

Общее абсолютное извлечение золота в шлиховое в результате йодной обработки увеличилось на 25%.

Использование заявляемого способа позволит значительно повысить выпуск золота, платины и платиноидов за счет извлечения их тонкодисперсных форм и амальгам, с которыми в настоящее время они теряются, а также вернуть теряемую и загрязняющую окружающую среду ртуть.