способ извлечения дисперсного золота из упорных руд и техногенного минерального сырья

Формула изобретения

1. Способ извлечения дисперсного золота из упорных руд и техногенного минерального сырья, включающий агломерацию золотосодержащей минеральной массы исходного сырья, выщелачивание золота и последующее извлечение золота из раствора, отличающийся тем, что агломерацию минеральной массы осуществляют путем добавки в нее одновременно карбонатно-щелочного раствора, содержащего растворенный углекислый газ и активный кислород, полученные в результате электрохимической и/или последовательной электрохимической и фотохимической обработки содового раствора, комплексообразователя и ионообменной смолы, селективной по золоту, обработанной в подготовленном в фотоэлектрохимическом или электрохимическом реакторе растворе и содержащей активные радикалы-окислители и ионы-комплексообразователи для золота, причем в смоле создают концентрацию ионов-комплексообразователей большую, чем в растворе для обработки минеральной массы, при этом выщелачивание золота осуществляют первоначально в пенетрационно-диффузионном режиме, а после сорбционного извлечения легкорастворимых форм золота в режиме активного массообмена путем добавки в минеральную массу накислороженной воды или слабого раствора реагента-комплексообразователя до формирования пульпы, барботажа пульпы и отделения от нее насыщенной ионообменной смолы.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после извлечения ионообменной смолы, добавленной в шихту на первом этапе, в пульпу вводят свежую смолу или активированный уголь.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных и благородных металлов, а именно к выщелачиванию золота из упорных руд и техногенного минерального сырья, и предназначено для извлечения промышленно ценных металлов.

Известен способ выщелачивания золота из руд, включающий их дробление, формирование из дробленых руд штабеля, орошение штабеля раствором выщелачивающих реагентов и сбор продуктивных растворов (см. Кучное и подземное выщелачивание металлов. - М.: Недра, 1982).

Недостатком данного способа является невысокая эффективность из-за низкого извлечения мелкого и тонкого золота, составляющего основную долю запасов упорных руд и техногенных образований, что обусловлено низкой водопроницаемостью руд и недостаточным доступом растворов к внутриминеральным включениям золота.

Наиболее близким к заявляемому является способ выщелачивания золота с агломерацией, включающий рудоподготовку - многостадийное дробление и агломерацию (окомкование) руд за счет добавки к ним цемента, воды и окиси кальция, формирование штабеля и подачу в штабель выщелачивающего золото раствора реагента, выпуск из штабеля золотосодержащего раствора и извлечение из него золота (см. Водолазов Л.И., Дробаденко В.П., Лобанов Д.П., Малухин Н.Г. Геотехнология. Кучное выщелачивание бедного минерального сырья. Учебное пособие. - Москва: Московская государственная геологоразведочная академия, 1999. С.91-93).

Эффективность данного способа также недостаточно велика вследствие образования в штабеле закальматированных участков и сорбции извлеченного в рабочий раствор золота шламистыми частицами, неизбежно появляющимися при гидродинамическом контакте агломерированных частиц глин, опала, кварца и халцедона.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности способа извлечения золота из руд и техногенных минеральных образований за счет снижения удельного объема закальматированных участков и сорбционного переосаждения растворенного золота образующимися шламистыми частицами.

Указанный технический результат достигается тем, что способ извлечения дисперсного золота из упорных руд и техногенного минерального сырья, включающий агломерацию золотосодержащей минеральной массы исходного сырья, выщелачивание золота и последующее извлечение золота из раствора, отличается тем, что агломерацию минеральной массы осуществляют путем добавки в нее одновременно карбонатно-щелочного раствора, содержащего растворенный углекислый газ и активный кислород, полученные в результате электрохимической и/или последовательной электрохимической и фотохимической обработки содового раствора, комплексообразователя, а также ионообменной смолы, селективной по золоту, подвергшейся обработке в подготовленном в фотоэлектрохимическом или электрохимическом реакторе растворе и содержащей активные радикалы-окислители и ионы-комплексообразователи для золота, причем концентрацию комплесообразователей в смоле создают большую, чем в растворе для обработки минеральной массы, а выщелачивание золота осуществляют первоначально в пенетрационно-диффузионном режиме, затем, после сорбционного извлечения легкорастворимых форм золота, в режиме активного массообмена путем добавки в минеральную массу накислороженной воды или слабого раствора реагента-комплексообразователя до формирования пульпы, барботажа пульпы и отделения от нее насыщенного сорбента.

Способ отличается также тем, что после извлечения ионообменной смолы, добавленной в шихту на первом этапе, в пульпу вводят свежую смолу или активированный уголь.

Отличительными признаками предлагаемого способа является то, что при подготовке минеральной массы к выщелачиванию в нее одновременно добавляют карбонатно-щелочной раствор, содержащий растворенный углекислый газ и активный кислород, полученные в результате электрохимической и/или последовательной электрохимической и фотохимической обработки содового раствора, комплексообразователь, а также ионообменную смолу, селективную по золоту, содержащую за счет обработки в подготовленном в фотоэлектрохимическом или электрохимическом реакторе растворе активные радикалы-окислители и ионы-комплексообразователи для золота, причем концентрацию комплесообразователей в смоле создают большую, чем в растворе, которым обрабатывают минеральную массу, после чего осуществляют размещение подготовленной минеральной массы в кювете с гидроизолированными бортами и днищем и выдерживанием ее под влагонепроницаемой пленкой производят сорбционное выщелачивание золота из агломерированного материала, первоначально в пенетрационно-диффузионном режиме, а затем, после сорбционного извлечения легкорастворимых форм золота, в минеральную массу добавляют накислороженную воду или слабый раствор основного реагента-комплексообразователя до формирования пульпы, осуществляют ее барботаж, после чего отделяют от нее насыщенный сорбент.

Способ осуществляется следующим образом

В электрохимическом реакторе готовят активный щелочно-содовый раствор путем барботажа воздухом и последовательного электролиза с образованием растворенного двухатомарного кислорода и углекислого газа, выделяющихся на аноде, а затем образования активного кислорода (озона, перекиси водорода, гидроксил-радикала, димеров карбоксил-катионов) облучением электролизного раствора УФ-светом в диапазоне длин электромагнитных волн 180-300 нанометров путем циркуляции раствора через погружные УФ-лампы или облучением навесными (внешними) УФ-лампами при продолжающемся электролизе, преимущественно в прианодной зоне. В прикатодной области реактора образуется гидроксид натрия (щелочь). Полученный карбонатно-щелочной раствор, содержащий активные формы кислорода, используют для приготовления двух растворов с комплексообразователем для золота: средней концентрации и высокой концентрации. Раствор с комплексообразователем средней концентрации используют для пропитки минеральной массы, содержащей золото, в которую одновременно с раствором подают ионообменную смолу, селективную для образуемых при выщелачивании комплексных золотосодержащих анионов. Ионообменную смолу готовят путем обработки раствором с комплексообразователем для золота высокой концентрации. После этого обработанную минеральную массу, смешанную с подготовленной смолой, помещают в траншею с гидроизолированными стенками и днищем (см. фиг., позиция I) или складируют в штабели и выдерживают под влагонепроницаемой пленкой в течение 2-4 суток.

В этот период осуществляется выщелачивание и сорбция легкорастворимых форм золота в диффузионно-пенетрационном режиме. Причем ионообменный сорбент не только поглощает из поровых растворов комплексные ионы золота, но и вследствие наличия концентрационного градиента насыщает их новыми ионами комплексообразователя. После завершения этого этапа выщелачивания и сорбции в минеральную массу добавляют накислороженную воду или слабый раствор основного реагента-комплексообразователя, например, через систему закрепленных на раме перфорированных труб или шлангов (фиг.1, поз.II), до формирования пульпы находящуюся в штабеле минеральную массу предварительно перемещают в траншею, осуществляют ее барботаж в течение 3-5 часов, например эрлифтами (фиг.1, поз.III), после чего отделяют от нее насыщенный сорбент, а отработанную пульпу подают в место складирования или на приготовление закладки. В отдельных случаях, при наличии в минеральной массе большого количества сорбционно-активных минералов и углистого вещества, после извлечения ионообменной смолы, добавленной в шихту на первом этапе, в пульпу вводят свежую смолу или активированный уголь.

Пример конкретного осуществления способа.

Способ был опробован на лежалых хвостах обогащения руд Шахтаминского месторождения, в которых находится неизвлеченное в концентрат золото в сростках и золото, заключенное в минеральных частицах халькопирита, пирита, кварца, халцедона. Причем золото, заключенное в минеральных частицах, не извлекается из хвостов методом кучного или кюветного выщелачивания простым «накислороженным» цианидным раствором, а только предложенными активными растворами.

Из 1%-ного содового раствора готовили активный карбонатно-щелочной раствор в электрохимическом реакторе путем барботажа воздухом для насыщения кислородом в течение 1 часа, электролизом в течение 1 часа, последующего ввода до концентрации 1% перекиси водорода и облучения УФ-светом в диапазоне 180-300 нанометров лампами ДРТ-230 в течение 30 мин. В одну часть полученного раствора вводили цианид натрия - 1 кг/т, в другую концентрацией 10 кг/т. Раствором концентрацией 1 кг/т орошали послойно укладываемую в траншею минеральную массу хвостов. При этом предварительно в минеральную массу добавляли в количестве 5% (объемных) ионообменную смолу А-100, подготовленную раствором концентрации цианида 10 кг/т. После этого закрывали полиэтиленовой пленкой и выдерживали под ней в течение 3-х суток. При этом за счет впитывания (пенетрации) раствора в минеральную массу осуществлялось выщелачивание золота, в первую очередь находящегося в сростках, и ионный обмен комплексных золотоциановых анионов в пленочной фазе смолы на активные гидратированные анионы цианида. За счет концентрационного градиента между поровыми растворами смолы и минеральной массы скорость диффузии этих ионов относительно велика. Кроме того, смола выполнят и функцию центров агломерации частиц минеральной массы, обеспечивая эффективность ее пропитки выщелачивающим активным раствором. За период выстаивания активные компоненты раствора также обеспечивают локальное (в области микротрещин и пор) растворение железа и меди соответствующих сульфидных минералов-концентраторов дисперсного золота. После окончания выстаивания в траншею подавали накислороженную воду до Ж:Т=1:1 и в течение 3-х часов проводили барботаж аэролифтами. После этого пульпу откачивали через сетчатые грохоты, на которых отделяли насыщенную смолу. Содержание золота на смоле составило 7 мг/г.