Способ извлечения золота из руды и установка для его реализации

 

Использование: касается способа и установки для выщелачивания золота просачиванием путем цианирования растворами, максимально насыщенными кислородом, с высокой скоростью обмена ионов между раствором и материалом. Сущность: способ заключается в том, что цианистый раствор пропускают через измельченную руду под давлением, создаваемым компрессором, который одновременно насыщает раствор кислородом. Способ реализован посредством установки, состоящей из цилиндрической емкости с загрузочным и разгрузочным люками и сливным патрубком. Внутри емкости над патрубком закреплена сетка, на которой уложен фильтр. Установка содержит бак для сбора прореагировавшего раствора, насос для перекачки раствора и компрессор. В емкость на фильтр загружают исходный материал в виде измельченной руды и заливают цианистым раствором. Затем емкость герметично закрывают и включают компрессор. Под действием избыточного давления насыщенный кислородом раствор просачивается сквозь материал и выщелачивает из него золото, концентрация которого в растворе периодически контролируется анализатором. Когда весь раствор вытекает из емкости, ее открывают и вновь заливают тем же раствором и вновь под давлением пропускают его через материал. Процесс прекращают, когда концентрация золота в растворе перестает расти. 2 с. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к гидрометаллургии, к переработке золотосодержащего сырья выщелачиванием.

Известны способы выщелачивания перемешиванием (агитация), например автоклавное выщелачивание (см. Масленицкий И.Н. и др. Автоклавные процессы в цветной металлургии. М. Металлургия, 1969, с. 214 232). При автоклавном выщелачивании исходный материал в виде пульпы подвергают выщелачиванию в автоклавах при высоких температуре и давлении и непрерывном перемешивании с помощью пара, нагретого до температуры 315^oC.

Недостатком способа является сложность реализации из-за большого количества аккумулируемой в автоклаве энергии, что создает значительную нагрузку на редуцирующие и запорные устройства. Кроме того, высокая температура снижает растворимость кислорода в растворе, что неблагоприятно сказывается на скорости выщелачивания, в частности цианирования.

Наиболее близким к изобретению является способ выщелачивания просачиванием (перколяция), включающий измельчение исходного материала, загрузку его в емкость и выщелачивание золота путем просачивания цианистого раствора, предварительно насыщенного кислородом, через материал с возвратом полученного раствора на выщелачивание до стабилизации в нем концентрации золота (Плаксин И. Н. Металлургия благородных металлов. М. ГНТИ лит-ры по черной и цветной металлургии, 1943, с. 194 204).

Недостатком аналога является низкая скорость протекания процесса цианирования, в значительной степени обусловленная малой скоростью перемещения раствора относительно материала, что сдерживает диффузию ионов CN из раствора к поверхности золота.

Технический результат, достигаемый способом извлечения золота из руды, заключается в повышении производительности процесса за счет увеличения скорости протекания цианистого раствора по порам материала и повышенного содержания кислорода в растворе.

Указанный технический результат достигается за счет того, чтоб исходный материал измельчают, загружают в емкость и выщелачивают золото путем просачивания цианистого раствора, предварительно насыщенного кислородом, через материал с возвратом полученного золотосодержащего раствора на выщелачивание до стабилизации в нем концентрации золота. Предварительно насыщенный кислородом цианистый раствор просачивают через материал под давлением, при этом насыщение цианистого раствора кислородом и создание избыточного давления осуществляют посредством сжатого воздуха.

При реализации способа помимо повышения производительности (уменьшения длительности цикла выщелачивания) достигнут еще один результат увеличение извлечения золота. В частности, за 20 циклов просачивания 1,5 куб. м раствора через шлиховой концентрат золота без повышения давления было извлечено 70 мг золота (процесс продолжался 60 ч). Затем 20 циклов с тем же количеством раствора и шлихов, проведенных под давлением 2,5 атм. было извлечено 92 мг золота (процесс продолжался 10 ч).

Известны установки для кучного выщелачивания, например установка, реализующая способ кучного выщелачивания руд, содержащий тонкодисперсное золото по патенту ФР N 2009234, кл. C 22 B 11/08, 1991. Установка состоит из площадки с гидроизолирующим покрытием и отводными канавками. На площадке выложена руда в виде кучи, закрытой с бортов гидроизолирующим материалом. Над кучей смонтированы оросители, связанные через насос с резервуаром, содержащим цианистый раствор. Недостатком установки является низкая производительность процесса выщелачивания из-за большой длительности процесса.

Наиболее близкой к установке для извлечения золота из руды является установка для выщелачивания золота просачиванием (Плаксин И.Н. Металлургия благородных металлом, М. ГНТИ лит-ры по черной и цветной металлургии, 1943, с. 194 204, рис. 121). Установка содержит трубчатую емкость с приспособлением для подачи и выдачи выщелачиваемого материала, гидросистему для подачи цианистого раствора из всасывающей и напорной магистралей и насоса, и сливного патрубка в нижнем торце емкости, фильтр для размещения сырья с поддерживающей сеткой и компрессор.

Недостатком аналога является низкая скорость цианирования золотосодержащего материала.

Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в повышении скорости цианирования.

Указанный технический результат достигается за счет того, что установка для извлечения золота из руды включает трубчатую емкость с приспособлением для подачи и выдачи выщелачиваемого материала, гидросистему для подвода сверху цианистого раствора из всасывающей и напорной магистралей, насоса и сливного патрубка в нижнем торце емкости, фильтр для размещения сырья с поддерживающей его сеткой и компрессор для подачи сжатого воздуха. Приспособления для подачи и выдачи выщелачиваемого материала выполнены в виде герметично закрывающихся загрузочного и разгрузочного люков, а компрессор подсоединен отдельным пневмопроводом непосредственно к верхней части емкости и связан с внутренней полостью емкости через отверстия.

Установка для извлечения золота из руды обеспечивает высокую интенсивность цианирования за счет высокой концентрации кислорода в цианистом растворе, за счет высокой скорости переноса ионов CN к поверхности золота, за счет высокой скорости отвода продуктов цианирования ионов Au(CN) и OH от поверхности золота, за счет высокой концентрации цианистых солей в растворе.

На чертеже представлена схема установки из вертикально размещенной цилиндрической емкости 1, в верхнем торце которой выполнен герметично закрывающийся загрузочный люк 2, а в нижней боковой части стенки выполнен герметично закрывающийся разгрузочный люк 3. На нижнем торце емкости 1 имеется сливной патрубок 4, над которым размещена сетка 5 с уложенной на ней фильтром-тканью 6. Над фильтром 6 загружен выщелачиваемый материал в виде измельченной руды 7, залитый цианистым раствором 8. Сливной патрубок соединен с баком 9 для сбора раствора. Установка снабжена насосом для перекачки раствора, всасывающая магистраль которого 11 соединена с баком 9, а конец напорной магистрали 12 размещен над загрузочным люком 2. В верхней части боковой стенки емкости 1 выше максимального уровня раствора 8 выполнено отверстие 13, связанное через пневмопровод 14 с компрессором 15. В установке имеется также анализатор 16 для определения концентрации золота в цианистом растворе, находящемся в баке 9.

Установка работает следующим образом.

Бак 9 заполняют свежим цианистым раствором, в емкость 1 через люк 2 загружают измельченную руду 7. Включают насос 10 и перекачивают раствор из бака 9 в емкость 1 так, что слой раствора 8 располагается над рудой 7. Закрывают герметично люк 2 и включают компрессор 15. Сжатый воздух по пневмопроводу 14 через отверстие 13 заполняет пространство над раствором 8 и создает избыточное давление, одновременно насыщая раствор 8 кислородом. Раствор 8 просачивается сквозь толщу руды 7 и выщелачивает из нее золото, после чего, пройдя через фильтр 6 и поддерживающую сетку 5, через патрубок 4 сливается в бак 9. Первый цикл выщелачивания заканчивается, когда весь раствор из емкости 1 попадает в бак 9. Анализатором 16 определяют концентрацию золота в растворе, отключают компрессор 15, открывают люк 2 и насосом 10 вновь перекачивают раствор из бака 9 в емкость 1, начиная второй цикл выщелачивания. Так продолжают цикл за циклом до тех пор, пока концентрация золота в цианистом растворе растет. Когда же рост концентрации золота в растворе прекращается, процесс останавливают, цианистый раствор отправляют на выделение из него золота, а выщелаченную руду выгружают через люк 3.

Формула изобретения

1. Способ извлечения золота из руды, включающий измельчение исходного материала, загрузку в емкость и выщелачивание золота путем просачивания цианистого раствора, предварительно насыщенного кислородом, через материал с возвратом полученного золотосодержащего раствора на выщелачивание до стабилизации в нем концентрации золота, отличающийся тем, что предварительно насыщенный кислородом цианистый раствор просачивают через материал под давлением, при этом насыщение цианистого раствора кислородом и создание избыточного давления осуществляют посредством сжатого воздуха.

2. Установка для извлечения золота из руды, включающая трубчатую емкость с приспособлением для подачи и выдачи выщелачиваемого материала, гидросистему для подвода сверху цианистого раствора из высасывающей и напорной магистралей, насоса и сливного патрубка в нижнем торце емкости, фильтр для размещения сырья с поддерживающей его сеткой и компрессор для подачи сжатого воздуха, отличающаяся тем, что приспособления для подачи и выдачи выщелачиваемого материала выполнены в виде герметично закрывающихся загрузочного и разгрузочного люков, а компрессор подсоединен отдельным пневмопроводом непосредственно к верхней части емкости и связан с внутренней полостью емкости через отверстия.

РИСУНКИ

Рисунок 1