Способ извлечения золота и урана из сернокислых растворов

Изобретение относится к области гидрометаллургии и может быть использовано для извлечения золота и урана из сернокислых растворов, получаемых при совместном выщелачивании золотоурановых руд и концентратов с использованием различных растворителей золота в сернокислых средах. Способ включает сорбционное выделение комплексов золота из раствора на активированный уголь и сорбционное выделение комплексов урана из раствора на ионообменную смолу. Способ позволяет разделить золото и уран на стадии сорбции их комплексов из сернокислых растворов выщелачивания. 1 табл., 2 пр.

 

Изобретение относится к области гидрометаллургии и может быть использовано для извлечения золота и урана из сернокислых растворов, получаемых при совместном выщелачивании золотоурановых руд и концентратов с использованием различных растворителей золота в сернокислых средах.

Стандартная технология выщелачивании урановых руд и концентратов осуществляется с использованием сернокислых растворов, в то время как золото обычно извлекается из золотых руд с использованием щелочных цианидных растворов. Однако при переработке золотоурановых руд возможно одновременное выщелачивание золота и урана сернокислыми растворами с добавлением различных растворителей золота, таких как тиокарбомид, тиоцианат, различные галогениды и др. При этом продуктом выщелачивания будут являться коллективные золотоурановые растворы, содержащие соответствующие комплексы.

Известен способ сорбционного извлечения комплексов урана (UO₂²⁺, UO₂SO₄, [UO₂SO₄]₂^2-, [UO₂(SO₄)₃]^4- и др.) из сернокислых растворов подземного и кучного выщелачивания, а также из пульп сернокислотного выщелачивания урана с использованием сильноосновных анионитов или катионитов [Нестеров Ю.В. Иониты и ионообмен. Сорбционная технология при добыче урана и других металлов методом подземного выщелачивания. - Москва, 2007, - 480 с.]. Данный способ является достаточно эффективным для переработки растворов, содержащих уран, и может быть использована по технологии RIP (resin in pulp - смола в пульпе) или RIS (resin in solution - смола в растворе).

Недостатком способа является то, что он направлен на извлечение урана из сернокислых растворов выщелачивания и не предназначен для извлечения золота.

Известен также способ (прототип) извлечения золота из сернокислых растворов, содержащих кислоторастворимые комплексы золота (например, Au(NH₂CSNH₂)₂⁺, AuCl₄^-, Au(SCN)₂^-, Au(SCN)₄^-, AuBr₄^-, AuI₄^- и др.) с использованием сильноосновных анионитов или катионитов [Кононова О.Н., Холмогоров А.Г., Кононов Ю.С. Сорбционное извлечение золота из растворов и пульп. Химизм процесса, селективность, технология (ISBN 978-5-7638-2294-6). - Красноярск: Сиб. Федер. Ун-т. 2011. - 200 с.; Aylmore M.G. Alternative Lixiviants to Cyanide for Leaching Gold Ores // Gold Ore Processing. Mike D. Adams (Editor), Chapter 27. 2016. p.447-484; Пат. 2625146 RU. Способ извлечения драгоценных металлов из упорного золотосульфидного сырья. Болдырев А.В., Богородский А.В., Емельянов Ю.Е., Баликов С.В. 2017]. Данный способ является достаточно эффективным для переработки сернокислых растворов, содержащих золото, и может быть использован в технологии RIP (resin in pulp - смола в пульпе) или RIS (resin in solution - смола в растворе).

Недостатком способа-прототипа является то, что при извлечении комплексов золота из сернокислых растворов, содержащих уран, будет происходить совместное осаждение комплексов золота и урана на иониты, что в дальнейшем затруднит разделение ценных компонентов при элюировании и электролизе.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является разделение золота и урана на стадии сорбции их комплексов из сернокислых растворов выщелачивания.

Технический результат достигается при последовательной сорбции комплексов золота и урана из сернокислых растворов, содержащих золото и уран. При этом сорбция комплексов золота и урана из сернокислых растворов осуществляется в две стадии с использованием активированных углей и ионообменных смол.

Указанный технический результат достигается также тем, что на первой стадии осуществляется сорбция комплексов золота из сернокислых растворов, содержащих золото и уран, на активированные угли по технологии CIP/CIL (carbon in pulp/carbon in leach - уголь в пульпе/уголь в выщелачивании) или CIS (carbon in solution - уголь в растворе).

Указанный технический результат достигается также тем, что после сорбции комплексов золота из сернокислых растворов, содержащих золото и уран на активированный уголь осуществляется сорбция комплексов урана на ионообменные смолы по технологии RIP или RIS.

Физико-химическая сущность заявляемого способа основывается на инертности комплексов урана по отношению к активированным углям, при этом комплексы золота хорошо сорбируются на угли в сернокислых растворах, что позволяет селективно извлекать золото перед извлечением урана. Извлечение комплексов урана из сернокислого раствора после сорбции золота осуществляется с использованием ионообменных смол.

Сопоставительный анализ заявляемого способа с прототипом показывает, что заявленный способ отличается от прототипа тем, что данная технология позволяет селективно извлекать комплексы золота и урана из сернокислых растворов выщелачивания золотоурановых руд и концентратов.

Предложенное изобретение позволяет за счет селективного извлечения золота и урана на активированные угли и ионообменные смолы разделять ценные компоненты из коллективных золотоурановых растворов.

Вышесказанное подтверждается, но не ограничивается примерами реализации предлагаемого способа.

Опыты по сорбции золота и урана осуществляли из сернокислого раствора, полученного при совместном выщелачивании золотоурановой руды. В качестве растворителя золота в сернокислой среде использовали тиоцианат калия. Состав маточного раствора: Au 1,4 мг/л; U 21,5 мг/л; H₂SO₄ 6,8 г/л; Fe³⁺ 1,12 г/л; Fe²⁺ 2,8 г/л; SCN^- 0,35 г/л.

Пример 1 (по прототипу)

В исследуемый раствор объемом 200 мл добавляли навески сильноосновных анионообменных смол различных марок массой 0,5 г и перемешивали в течение 6 часов при комнатной температуре. После сорбции в растворе определяли концентрации золота и урана. Результаты тестов представлены в таблице 1.

Пример 2 (по заявляемому способу)

В исследуемый раствор объемом 200 мл добавляли навеску активированного угля (Norit RO 3515) массой 0,5 г и перемешивали в течение 2 часов при комнатной температуре. Далее уголь отделяли от раствора, раствор анализировали на золото и уран. Далее в раствор добавляли навеску ионообменной смолы (НМ-Р92-С) массой 0,5 г, перемешивали в течение 6 часов при комнатной температуре и снова определяли концентрации золота и урана. Результаты теста представлены в таблице.

Опыты показали, что все исследуемые смолы сорбируют и золото, и уран из сернокислых растворов. При использовании активированного угля из раствора сорбировалось только золото, уран при этом полностью оставался в растворе. Уран практически полностью сорбируется на анионит из обеззолоченного раствора.

Способ извлечения золота и урана из сернокислых растворов, содержащих золото и уран, включающий сорбционное выделение комплексов золота из раствора на активированный уголь и сорбционное выделение комплексов урана из раствора на ионообменную смолу, отличающийся тем, что перед сорбцией урана проводят сорбцию золота на уголь, а сорбцию урана на смолу осуществляют из обеззолоченного раствора после сорбции золота.