способ извлечения золота из цианидных растворов c присутствующей в них растворенной ртутью

Формула изобретения

Способ извлечения золота из цианидных растворов с присутствующей в них растворенной ртутью, образующихся при выщелачивании золотосодержащих руд, включающий сорбцию золота и ртути на активированный уголь с насыщением активированного угля золотом и ртутью, десорбцию золота щелочно-цианидным раствором в автоклавных условиях, электролиз золота из десорбатов с получением катодного осадка и его переплавку с получением готовой продукции в виде чернового сплава лигатурного золота, отличающийся тем, что предварительно перед десорбцией золота проводят селективную десорбцию ртути путем обработки насыщенного угля щелочно-цианидным раствором, содержащим 15-20 г/л цианида натрия и 3-5 г/л гидроксида натрия, при температуре 18-20°С и атмосферном давлении в течение 10 ч.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области сорбционной технологии извлечения золота из растворов, полученных в результате цианидного выщелачивания золотосодержащих рудных продуктов.

В некоторых золотосодержащих рудах присутствуют сопутствующие металлы, в частности ртуть, которая вступает в реакции с цианидом натрия при выщелачивании золота. Минералы ртути как сульфидные, так и окисленные взаимодействуют с цианидом натрия с образованием цианидных комплексов

Hg(CN)₂ ⁰, Hg(CN)₃ ^1- и Hg(CN)₄ ^2-

В сорбционных процессах с использованием активированного угля для переработки золотосодержащих цианидных растворов в присутствии растворенной ртути и концентрации свободного цианид-иона в пределах 0,5-1,0 г/л преобладает сорбция малозарядных комплексов ртути: нейтрального Hg(CN)₂ ⁰ и однозарядного Hg(CN)₃ ^1-, имеющих более сильное сродство к активированному углю, чем многозарядный анион Hg(CN)₄ ^2-.

Известно также, что нейтральный комплекс ртути Hg(CN)₂ ⁰ в процессе сорбции заметно конкурирует напрямую с однозарядным анионом золота Au(CN)₂ ^1- зa адсорбционные места на поверхности активированного угля и даже вытесняет некоторое количество уже адсорбированного золота из фазы насыщенного угля [G.J.McDougall, R.D.Hancock, M.G.Nicol. - «The mechanism of the adsorption of gold cyanide on activated carbon». - Joumal of the South African Institute of Mining and Metallurgy, September 1980, p.354-355].

При концентрации свободного цианид-иона более 1 г/л в растворе образуются уже многозарядные комплексные анионы Hg(CN)₄ ^2-, слабо сорбируемые активированным углем и плохо удерживаемые в фазе сорбента.

Прототипом предлагаемого нами способа сорбционного извлечения золота из цианидных продуктивных растворов выщелачивания золотосодержащих руд в присутствии растворенной ртути может служить процесс, который включает в себя:

- получение насыщенного по золоту активированного угля, содержащего также и ртуть;

- совместную десорбцию золота и ртути щелочно-цианидным раствором в автоклавных условиях (повышенные температура 130-150°С и давление 4-5 атм) с получением товарного десорбата, содержащего и золото, и ртуть;

- совместное выделение золота и ртути в катодный осадок при электролизе раствора товарного десорбата. Содержание в катодном осадке - до 50% золота и 3-6% ртути;

- удаление ртути из катодного осадка методом отгонки (дистилляции) в специальных ретортных печах перед переплавкой чернового золота;

- плавку очищенных от ртути катодных осадков с флюсами для получения готовой продукции в виде чернового сплава лигатурного золота, не содержащего ртути.

В этом случае золото и ртуть совместно извлекаются из цианидных растворов на активированный уголь практически нацело. Разделение ртути от золота возможно только на стадии отгонки ртути из катодных осадков в ретортных печах. [«Introduction to Evolution Design and Operation of Precious Metal Heap Leaching Projects.» - Mining Engineering Inc., Colorado, 1988; Mining magazine, November 1987, p.402-403].

Недостатками указанного способа извлечения золота являются:

- многостадийность процесса;

- выделение ртути совместно с золотом на многих операциях, которые являются источником образования аэрозолей ртути и повышенной токсичности в производственных помещениях;

- сложность удаления ртути из процесса;

- низкая эффективность процесса.

Задача, на решение которой направлен предлагаемый способ, - предотвращение попадания ртути в основной цикл выделения золота из насыщенного активированного угля, т.е. проведение процессов десорбции золота с получением товарного десорбата, не содержащего ртути; электролиза золота из товарного десорбата с образованием катодного осадка, не содержащего ртути; исключение из процесса операции отгонки ртути из катодного осадка; плавки катодного золота с флюсами с получением готовой продукции в виде чернового сплава лигатурного золота, не содержащего ртути.

Для ее решения необходимо создать условия, обеспечивающие удаление ртути из насыщенного активированного угля перед десорбцией золота.

Техническим результатом изобретения является упрощение способа за счет проведения селективной десорбции ртути в отдельном цикле перед десорбцией золота, повышение селективности извлечения золота и создание возможности более безопасных условий при переработке катодных осадков с получением готовой продукции.

Технический результат достигается тем, что в способе извлечения золота из цианидных растворов с присутствующей в них растворенной ртутью, образующихся при выщелачивании золотосодержащих руд, включающем сорбцию золота и ртути на активированный уголь с насыщением активированного угля золотом и ртутью, десорбцию золота щелочно-цианидным раствором в автоклавных условиях, электролиз золота из десорбатов с получением катодного осадка и его переплавку с получением готовой продукции в виде чернового сплава лигатурного золота, предварительно перед десорбцией золота в автоклавных условиях проводят селективную десорбцию ртути путем обработки насыщенного активированного угля щелочно-цианидным раствором, содержащим 15-20 г/л NaCN и 3-5 г/л NaOH при температуре 18-20°С и атмосферном давлении в течение 10 часов.

Способ осуществляют следующим образом.

Пример:

1. Исходный насыщенный активированный уголь, содержащий 5,6 мг/л золота и 7,5 мг/л ртути, обрабатывали щелочно-цианидным раствором в лабораторном автоклаве при температуре 130°С. При совместной десорбции золота и ртути получен товарный десорбат, содержащий 238 мг/л золота и 367 мг/л ртути. Электролиз десорбата (сила тока - 1А, напряжение - 3,4 В, анод - графит, катод - нержавеющая сталь) приводит к образованию катодного осадка, содержащего 51,5% золота и 11,6% ртути.

Полученный продукт требует дополнительных операций для удаления ртути перед переплавкой катодного осадка и получением лигатурного золота.

2. Исходный насыщенный активированный уголь с содержанием 5,6 мг/г золота и 7,5 мг/г ртути объемом 50 мл помещали в лабораторную десорбционную колонку и в режиме подачи десорбирующего раствора, содержащего 20 г/л NaCN+5 г/л NaOH, в динамических условиях со скоростью 1 об./об. угля·час при температуре 18-20°С проводили опыты по селективной десорбции ртути. Продолжительность процесса десорбции - 10 часов. После окончания опыта десорбции навеску активированного угля отмывали от реагентов четырехкратным объемом воды, высушивали и анализировали на остаточное содержание ртути в активированном угле после десорбции.

Растворы селективной десорбции ртути из насыщенного активированного угля с содержанием 0,2 мг/л золота и 200-300 мг/л ртути поступают на операцию очистки от ртути путем осаждения труднорастворимого осадка сульфида ртути (ПР_Hgs=4,1·10^-54), отделение осадка от раствора фильтрацией. Очищенные от ртути растворы доукрепляют по NaCN и NaOH и возвращают в процесс селективной десорбции ртути.

Результаты экспериментов приведены в табл.1-4.

Таблица 1
Влияние концентрации NaCN в десорбирующем растворе на извлечение ртути из активированного угля
	Концентрация щелочи - 5 г/л NaOH
	Температура - 20°С
	Продолжительность - 10 часов
Концентрация NaCN, г/л	Остаточное содержание ртути в угле, мг/г	Извлечение ртути при десорбции, %
10	0,1	98,67
15	0,003	99,96
20	0,001	99,99
30	0,002	99,97
40	0,005	99,93

Наиболее эффективной концентрацией NaCN в десорбирующем растворе является 15-20 г/л. Извлечение ртути из активированного угля при десорбции составляло ~ 100%. Увеличивать концентрацию NaCN более 20 г/л нецелесообразно.

Таблица 2
Влияние концентрации NaOH в десорбирующем растворе на извлечение ртути из активированного угля
	Концентрация NaCN - 20 г/л
	Температура - 20°С
	Продолжительность - 10 часов
Концентрация NaOH, г/л	Остаточное содержание ртути в угле, мг/г	Извлечение ртути при десорбции, %
2	0,05	99,30
3	0,01	99,90
5	0,005	99,93

Данные в табл.2 показывают, что извлечение ртути при десорбции свыше 99,5% достигается при концентрации щелочи 3-5 г/л NaOH.

Таблица 3
Зависимость извлечения ртути от температуры при десорбции ее из активированного угля
	Концентрация NaCN - 20 г/л
	Концентрация NaOH - 5 г/л
	Продолжительность - 10 часов
Температура процесса десорбции, °С	Остаточное содержание ртути в угле, мг/г	Извлечение ртути при десорбции, %
15	0,01	99,90
20	0,001	99,99
30	0,3	96,00

Из приведенных в табл.3 данных следует, что максимальное извлечение ртути ~ 100% достигалось при температуре 20°С. Повышение температуры до 30°С приводит к резкому снижению степени извлечения ртути при десорбции.

Таблица 4
Влияние продолжительности десорбции на извлечение ртути из активированного угля
	Концентрация NaCN - 20 г/л
	Концентрация NaOH - 5 г/л
	Температура - 20°С
Продолжительность десорбции, час	Остаточное содержание ртути в угле, мг/г	Извлечение ртути при десорбции, %
4	0,5	93,30
6	0,2	97,30
8	0,006	99,92
10	0,001	99,99

Результаты, приведенные в табл.4, свидетельствуют, что при прочих равных условиях максимальное извлечение ртути из активированного угля ~ 100% достигается при продолжительности процесса десорбции 10 часов.

Таким образом, экспериментально доказано, что способ извлечения золота из цианидных растворов с присутствующей в них растворенной ртутью при проведении предварительно перед десорбцией золота операции селективной десорбции ртути с соблюдением параметров:

- температура 18-20°С при атмосферном давлении;

- концентрация NaCN - 15-20 г/л;

- концентрация NaOH - 3-5 г/л;

- продолжительность процесса - 10 часов, имеет ряд преимуществ:

1. Значительно увеличивается степень селективного извлечения золота за счет устранения конкуренции ртути.

2. Процесс значительно упрощается за счет исключения сложных и трудоемких операций разделения золота и ртути, так как последняя полностью удаляется предварительно перед десорбцией золота.