способ переработки золотосодержащих арсенопиритных руд и концентратов

Формула изобретения

Способ переработки золотосодержащих арсенопиритных руд и концентратов, включающий их обжиг с сульфидизатором при температуре 973-1023 K в атмосфере перегретого водяного пара с удалением соединений мышьяка и извлечением золота из полученного огарка, отличающийся тем, что обжиг ведут с использованием в качестве сульфидизатора некондиционного пиритного концентрата с содержанием серы не ниже 40% в количестве не более 20-30% от массы руды или концентрата с образованием и удалением соединений мышьяка в виде сульфида мышьяка.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлургии благородных металлов, в частности к проблеме вскрытия золота и вывода мышьяка из золотосодержащих арсенопиритных руд и концентратов.

Существует вакуум-термический способ переработки золотомышьяковых сульфидных концентратов, обеспечивающий решение проблемы защиты окружающей среды от загрязнения токсичными соединениями мышьяка (Храпунов В.Е., Кенжалиев Б.К., Болотова Л.С., Исакова Р.А. Цветные металлы. 2001, №12, с.33-35). Основное преимущество данной технологии подготовки мышьяксодержащих концентратов к дальнейшей переработке - это возможность удаления мышьяка из материала в одну стадию с переводом его в малотоксичные возгоны (сульфид мышьяка, мышьяк металлический). Возгоны содержат 64-99% As и до 1-35% S, в нейтральной среде легко плавятся и могут быть разлиты в компактные блоки, удобные для перевозки и хранения. Огарки содержат 0,1-0,3% As. Однако последующее цианирование обеспечивает высокое извлечение золота только из маложелезистых огарков, высокожелезистые огарки вакуум-термического обжига следует подвергнуть солянокислой обработке для выщелачивания железа и остаточного мышьяка или провести окислительный обжиг. Концентраты, содержащие мышьяк в форме FeAs₂, FeAs, могут быть очищены от мышьяка вакуум-термическим способом только при введении необходимого расчетного количества серы (в виде пирита, элементарной серы). Технология требует сложных вакуумных печей и аппаратуры.

Также существует способ переработки мышьяксодержащего сырья (Исабаев С.М., Пашинкин А.С., Мильке Э.Г., Жамбеков М.И. Физико-химические основы сульфидирования мышьяксодержащих соединений. Алма-Ата: Наука, 1986), который предусматривает окислительно-сульфидизирующий обжиг мышьяксодержащих материалов в присутствии пирита, серы, сернистого ангидрида и халькопирита с извлечением мышьяка в виде сульфидов. Процесс осуществляется в печи шахтного типа. Достоинством процесса является возможность достаточно полного удаления мышьяка из материала и перевода его в компактную нетоксичную форму, удобную для складирования, транспортировки в качестве сырья для получения товарной продукции.

Наиболее близким аналогом по совокупности существенных признаков и назначению является патент ЕР 0508542 А2 МПК С22В 1/02, опубл. 14.10.1992, в котором раскрыт способ переработки золотосодержащих арсенопиритных руд и концентратов, включающий их обжиг с различными добавками, в том числе и с пиритом при температуре 475-900°С в атмосфере перегретого пара с удалением соединений мышьяка и извлечение золота из полученного огарка.

К недостаткам способа относится: использование в качестве сульфидизатора чистого пирита, дорогостоящей элементной серы и необходимость дополнительного процесса доокисления остаточной серы на выходе огарка из шахтной печи при увеличении подачи воздуха в схеме противотока, механоактивация или автоклавная обработка огарка для извлечения золота и серебра по традиционной гидрометаллургической схеме переработки.

Технический результат изобретения - удаление мышьяка в малотоксичной форме и повышение степени деарсенизации и десульфидизации сырья, вскрытие мелкого и тонкого золота из золотосодержащих руд и концентратов.

Технический результат достигается тем, что золотосодержащие арсенопиритные руды и концентраты подвергаются обжигу в атмосфере перегретого водяного пара с сульфидизатором при температуре 973-1023 K. В качестве сульфидизатора используется некондиционный пиритный концентрат с содержанием серы не менее 40%. Количество пиритного концентрата составляет не более 20-30% от массы золотосодержащей арсенопиритной руды или концентрата. При обжиге шихты в атмосфере перегретого водяного пара происходит термическая диссоциация арсенопирита с выделением элементарного мышьяка, одновременно происходит термическая диссоциация пирита на пирротин и элементарную серу. Пирротин в атмосфере водяного пара окисляется до магнетита с выделением сероводорода и водорода. Пары элементарного мышьяка при данной температуре в атмосфере перегретого водяного пара и водорода взаимодействуют с парами элементарной серы и сероводорода с образованием сульфидов мышьяка. При термической диссоциации арсенопирита происходит его декрипитация и мелкое, и тонкое золото вскрывается из зерен арсенопирита. Сульфиды мышьяка удаляются из реакционной зоны отдельно от огарка, содержащего золото, который направляется на дальнейшую переработку традиционными методами извлечения золота.

Пример 1. Температура обжига 873 K.

Таблица 1
Продукт	Выход		Содержание, %		Распределение, %
	г	%	As	S	As	S
Шихта	50,00	100,00	7,20	18,24	100,00	100,00
Огарок	40,22	80,44	1,95	7,79	21,78	34,35
Пыль	0,38	0,76	1,80	50,44	0,19	2,10
Конденсат	8,12	16,24	34,23	62,59	77,21	55.73
Невязка	1,28	3,56

Пример 2. Температура обжига 973 K

Таблица 2
Продукт	Выход		Содержание, %		Распределение, %
	г	%	As	S	As	S
Шихта	50,00	100,00	7,20	18,24	100,00	100,00
Огарок	36,62	73,24	0,21	3,74	2,14	19,03
Пыль	0,30	0,60	0,17	53,33	0,02	1,75
Конденсат	11,21	22,42	31,40	59,31	97,78	72,90
Невязка	1,87	3,74

Пример 3. Температура обжига 1023 K.

Таблица 3
Продукт	Выход		Содержание, %		Распределение, %
	г	%	As	S	As	S
Шихта	50,00	100,00	7,20	18,24	100,00	100,00
Огарок	33,88	67,76	0,01	1,62	0,01	6,02
Пыль	0,50	1,00	0,16	56,00	0,02	3,07
Конденсат	13,68	27,36	26,24	55,84	99,71	83,76
Невязка	1,94	3,88

Сульфидизирующий обжиг золотосодержащих арсенопиритных руд и концентратов в атмосфере водяного пара позволяет получить окисленный огарок и максимально отогнать мышьяк в виде малотоксичного продукта - сульфида. Степень деарсенизации составляет 99,5-99,7%, степень десулфидизации 94-95%. Высокая степень десульфидизации исходного сырья снимает необходимость доокисления остаточной серы. Данный способ позволяет увеличить степень извлечения золота примерно на 40%.