СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЗОЛОТА И/ИЛИ СЕРЕБРА ИЗ ЦИАНИДНЫХ РАСТВОРОВ И ПУЛЬП

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЗОЛОТА И/ИЛИ СЕРЕБРА ИЗ ЦИАНИДНЫХ РАСТВОРОВ И ПУЛЬП


RU (11) 2148666 (13) C1

(51) 7 C22B11/00, C22B3/24 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 99105654/02 
(22) Дата подачи заявки: 1999.03.22 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1999.03.22 
(45) Опубликовано: 2000.05.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: WO 97/10367 A1, 20.03.1997. SU 599555 A1, 30.10.1994. WO 92/18655 A1, 29.10.1992. МАСЛЕНИЦКИЙ И.Н. и др. Металлургия благородных металлов. - М.: Металлургия, 1972, с.213, 214. Реферативный журнал Металлургия, 1989, реферат N 8 Г 202. 
(71) Заявитель(и): Закрытое акционерное общество "Информационные технологии в горно-геологических работах (ИНТЕГРА)" (RU) 
(72) Автор(ы): Шереметьев М.Ф.(RU); Нестеров Ю.В.(RU); Шаталов В.В.(RU); Сахарова Л.И.(RU); Хараш М.И.(RU); Головня В.А.(RU); Ястребов Д.А.(RU); Толстов Евгений Александрович (UZ); Дмитриев Г.М.(RU); Михин Олег Алексеевич (UZ); Лильбок Людмила Александровна (UZ); Пашков Александр Алексеевич (UZ) 
(73) Патентообладатель(и): Закрытое акционерное общество "Информационные технологии в горно-геологических работах (ИНТЕГРА)" (RU) 
Адрес для переписки: 103104, Москва, а/я 14, Богушевскому Э.М. 

(54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЗОЛОТА И/ИЛИ СЕРЕБРА ИЗ ЦИАНИДНЫХ РАСТВОРОВ И ПУЛЬП 

Изобретение относится к гидрометаллургии золота и серебра, технологии извлечения этих металлов сорбцией из цианидных растворов и пульп. Технический результат изобретения - повышение концентрации золота в цианидных элюатах при снижении концентраций примесей, исключение коррозионно-активных реагентов, а также упрощение технологии. Способ извлечения золота и/или серебра из цианидных растворов и пульп включает сорбцию цианидов анионитами, элюирование золота и/или серебра растворами, содержащими цианиды цинка из насыщенного анионита с получением элюата и последующую регенерацию анионита. В процессе элюирования золота и/или серебра из анионита, преимущественно среднеосновного типа (АМ-2Б), обеспечивают рециклинг полученного элюата путем направления его части на обработку анионита перед элюированием. При этом элюирование цинка ведут растворами щелочи в количестве 1-2 объемных частей раствора на объемную часть анионита, при продолжительности контактирования фаз, равном 2-4 ч. Регенерированный анионит вновь направляют на сорбцию золота и/или серебра. 4 з.п.ф-лы, 1 ил., 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к гидрометаллургии золота и серебра и может быть использовано в технологии извлечения этих металлов сорбцией из цианистых растворов и пульп.

Эксплуатируемые в промышленности гидрометаллургические схемы переработки золотосодержащих руд включают цианирование руды, сорбцию золота и серебра на анионите, десорбцию (элюирование) примесей (Zn, Fe, Си, Со, Ni и др.) с анионита растворами NaCN. Далее проводится кислотная обработка раствором H2SO4, десорбция золота и серебра сернокислыми растворами тиомочевины, щелочная обработка анионита и отмывка анионита от щелочи. Регенерированный таким образом анионит поступает на сорбцию (см. Хабиров В.В., Забельский В.К., Воробьев А. Е. "Прогрессивные технологии добычи и переработки золотосодержащего сырья", М.: Недра, 1994, с. 87-88) [1]). В качестве анионитов используются смолы типа АМ-2Б, обладающие повышенной селективностью к золоту.

Несмотря на широкое использование и высокую эффективность указанный метод тем не менее достаточно затратен, требует использования дорогостоящей и легко разлагающейся тиомочевины, коррозионно-стойких сталей и характеризуется большим числом операций.

Известен способ, описанный в статье: C.A.Fleming, G.Cromberge "Small-scale pilot-plant test on resin-in-pulp extraction of gold from cyanide media", J. South Afr. Inst. Min. Metall., vol. 84, no. 11, Nov. 1984, p.p. 369-378 [2] . Технология предусматривает, что насыщенный золотом и серебром анионит направляют на элюирование и регенерацию. Элюирование проводят 0,5М раствором цианида цинка, поскольку анион [Zn(CN)4]2- эффективно замещает анион [Au(CN)2]-. После элюирования золота анионит, находящийся в [Zn(CN)4]2- - форме, регенерируют перед рециркуляцией для сорбции золота из пульпы. Регенерация осуществляется обработкой анионита слабым раствором минеральной кислоты (H2SO4), при этом происходит разрушение цинк-цианидного комплекса.

Однако вышеуказанный способ также обладает недостатками. К ним относятся:

- сравнительно невысокое насыщение анионита золотом, а также повышенное содержание в нем примесей (медь, железо и др. металлы);

- низкая концентрация золота в цианидных элюатах и соответственно повышенный расход электроэнергии на выделение золота;

- применение H2SO4 для регенерации анионита и вследствие этого необходимость использования коррозионно-стойких материалов для технологического оборудования и необходимость улавливания выделяющегося газообразного цианистого водорода,

- сложность технологической схемы.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является один из вариантов способа извлечения золота из цианистых растворов с использованием ионообменных смол с гуанидиновыми функциональными группами (заявка WO 97/10367 A1, HENKEL CORP., С 22 В 11/08, 3/24, B 01 D 15/04, 20.03.97) [3]). Согласно этому способу, элюирование [Au(CN)2]- осуществляют концентрированным раствором тетрацианида цинка, а затем тетрацианидный комплекс цинка со смолы элюируют раствором щелочи.

К недостаткам указанного способа относится тот факт, что в нем не реализуется потенциальная возможность увеличения степени насыщения анионита золотом и/или серебром и соответственно повышения концентрации золота и серебра в элюатах и снижения в них примесей (Cu, Fe и др.).

Технический результат изобретения состоит в устранении указанных недостатков, а именно повышении концентрации золота и серебра в цианидных элюатах при снижении содержания примесей, исключении коррозионно-активных реагентов, а также упрощении технологии.

Технический результат обеспечивается тем, что способ извлечения золота и/или серебра из цианидных растворов и пульп включает сорбцию цианидов золота и/или серебра анионитом, подготовку насыщенного анионита к элюированию, элюирование золота и/или серебра из насыщенного анионита растворами, содержащими цианиды цинка, с получением элюата, и последующую регенерацию анионита путем элюирования цинка растворами щелочи. В процессе подготовки насыщенного анионита к элюированию проводят его обработку частью получаемого золото- и/или серебросодержащего элюата. При этом элюирование цинка ведут растворами щелочи в количестве 1 - 2 объемных частей раствора на объемную часть анионита, при продолжительности контактирования фаз равном 2 - 4 ч.

Способ может характеризоваться тем, что для обработки насыщенного анионита используют 0,5 - 0,7 от объема полученного золото- и/или серебросодержащего элюата, а также тем, что используют раствор щелочи с концентрацией 30 - 50 г/л.

Способ может характеризоваться также тем, что элюирование цинка раствором щелочи ведут при температуре 30 - 55oC.

Способ может характеризоваться, кроме того, тем, что элюирование цинка из анионита ведут раствором щелочи, предпочтительно гидрооксида натрия, с концентрацией 35 - 45 г/л, в количестве 1,5 объемных частей раствора на одну объемную часть анионита в течение 3 ч, путем восходящей фильтрации через слой анионита в колонном аппарате при противоточном движении фаз и температуре 30 - 55oC.

В основе изобретения лежит экспериментально установленный факт, что насыщение анионита золотом и серебром может быть существенно увеличено путем обработки его частью элюата, то есть использования рециклинга элюата для донасыщения первично насыщенного анионита. При этом из уровня техники, в частности из [2, 3], не было известно, что из высококонцентрированных растворов (0,5М [Zn(CN)4]2-) возможна дополнительная сорбция золота и серебра на уже насыщенном анионите. Это дает возможность увеличить концентрацию золота в элюате, направляемом на выделение металлов (Au и Ag), а значит, и значительно снизить затраты энергии, например, на электролиз, а также на объем аппаратов. Кроме того, прием обработки анионита частью элюата позволяет уменьшить содержание примесей в элюате, что дает возможность повысить качество получаемых Au и/или Ag. Для обработки насыщенного анионита берут 0,5 - 0,7 объема всего полученного элюата, то есть, в частности, 8 - 11 объемов элюата из 16, направляют на указанную выше операцию обработки анионита, а только 30 - 50% оставшегося объема элюата используется на стадии выделения золота и/или серебра в целевые продукты.

Независимыми экспериментами установлено, что обработка анионита частью элюата, составляющей более 0,7 от всего объема элюата, практически не приводит к росту степени насыщения анионита золотом и серебром, а обработка анионита элюатом в количестве менее 0,5 от всего его объема повышает насыщение анионита золотом и серебром в неполной мере, исходя из возможностей анионита. Кроме того, в недостаточной степени из анионита вытесняются металлы-примеси.

Что касается использования в патентуемом процессе приема элюирования цинка раствором NaOH, то известность этого факта из [3], а также описания к авт. свидетельству (RU 226162, Ласкорин и др., С 22 В 19/20, оп. 1968) [4] не порочит новизны причинно-следственной связи "отличительные признаки - технический результат", поскольку приведенные в [3, 4] условия реализации не обеспечивают полного элюирования цинка из анионита; кроме того, эти режимы относятся к другому типу анионита.

Предлагаемые режимы элюирования цинка (температура и концентрация щелочи) позволяют обеспечить более полную регенерацию используемого анионита (смолы типа АМ-2Б). Анионит после элюирования регенерируют в две стадии. На первой стадии проводят элюирование цинка из анионита раствором щелочи (например, NaOH), с концентрацией 30 - 50 г/л в количестве 1 - 2, предпочтительно 1,5 объема раствора на объем анионита при продолжительности контактирования фаз равном 2 - 4 ч, предпочтительно 3 ч при температуре 30 - 55oC при противоточном движении фаз. На второй стадии регенерацию анионита проводят путем обработки его водой в колонке в динамическом режиме, аналогичном используемому на первой стадии регенерации. После регенерации анионит вновь направляют на сорбцию золота и/или серебра.

Маточные растворы, образующиеся после обработки анионита элюатом, а также растворы (например, католит) после выделения золота и серебра из элюата в целевые продукты и растворы после элюирования цинка с анионита используют для приготовления исходного раствора для элюирования золота и/или серебра, содержащего тетрацианид цинка. Щелочной раствор, образующийся после обработки анионита водой на второй стадии его регенерации, используют для приготовления раствора щелочи, например, NaOH, с концентрацией 30 - 50 г/л и направляют его на элюирование цинка из анионита.

Другими экспериментами установлено, что элюирование цинка растворами щелочи (NaOH) с концентрацией более 50 г/л практически не увеличивает как степень, так и скорость элюирования цинка, тогда как эти показатели при уменьшении концентрации щелочи ниже 30 г/л заметно снижаются. Учитывая, что щелочные растворы после элюирования цинка используются для приготовления исходного элюирующего раствора, предпочтительная концентрация щелочи должна составлять 30 - 50 г/л.

Установлено также, что повышение температуры при щелочном элюировании цинка до 30 - 50oC приводит к интенсификации процесса не менее чем на 20 - 25%, по сравнению с элюированием при комнатной температуре. Однако дальнейшее повышение температуры нецелесообразно, так как при температуре выше 60oC начинается, как правило, деструкция ионообменных смол. Экспериментальным путем определены также оптимальные объемы и временные параметры, необходимые для эффективного элюирования цинка.

Приведенные ниже примеры реализации позволяют сопоставить результаты экспериментов по патентуемому способу (схема которого приведена на фигуре) и по способу-прототипу [3] с использованием среднеосновного анионита, результаты которых приведены в таблице.

Пример 1. Проводили сорбцию золота и серебра анионитом марки АМ-2Б из пульпы, полученной после цианирования руды. Содержание металлов в насыщенном анионите составляет, мг/г: 5,9 Au; 0,7 Ag; 3,7 Cu; 5,3 Zn; 2,6 Fe.

Далее проводили элюирование золота и серебра 0,5М раствором [Zn(CN)4]2-, имеющим pH 11 - 11,5, при температуре 30oC. Элюирование осуществляли в колонке, объем анионита в которой в набухшем состоянии составляет ~ 100 мл при высоте его слоя ~ 270 мм. При этом элюирование проводили в режиме восходящей фильтрации раствора через слой анионита при противоточном движении фаз и периодической выгрузке из нижней части колонки элюированного (практически до равновесного состояния) анионита. Одновременно с выгрузкой осуществляли подгрузку насыщенного в пульпе анионита в верхнюю часть колонки. Количество элюирующего раствора тетрацианида цинка и соответственно полученного элюата составляет 15 - 16 объемов на 1 объем анионита в час.

Анионит после элюирования из него золота и серебра регенерировали путем обработки раствором серной кислоты при pH 1 - 2 и объемном соотношении фаз, равном 1,5. Результаты сведены в таблицу.

Пример 2. Сорбцию золота и серебра осуществляли аналогично примеру 1. Затем отделяли насыщенный золотом и серебром анионит и обрабатывали его элюатом, фильтруя через слой анионита в колонке восходящий поток 0,6 (60%) общего объема элюата. При этом одновременно происходит и вытеснение (элюирование) из анионита ряда металлов-примесей (Cu, Fe и других). Количество анионита в колонке и его высота полностью аналогичны описанным в примере 1.

Из полученного элюата 60% его объема направляли, как указано выше, на операцию обработки анионита, и только 40% оставшегося объема элюата (т.е. 6,4 объема из 16) выводят из процесса для получения целевых продуктов.

Анионит после элюирования золота и серебра регенерируют в две стадии. На первой проводили элюирование цинка из анионита раствором NaOH с концентрацией 40 г/л при температуре 50oC путем его восходящей фильтрации через слой анионита в колонке в количестве 1,5 объема раствора на объем анионита при продолжительности контактирования фаз, равном 3 ч, в условиях противоточного движения фаз. Раствор, образующийся после водной обработки анионита на второй стадии регенерации при объемном соотношении потоков анионит: вода, равном 1,5, использовали для приготовления раствора NaOH и вновь направляли его на элюирование цинка из анионита.

Результаты экспериментов (см. таблицу) показывают, что по сравнению с известным способом [3] изобретение позволяет:

- повысить в 2,5 раза концентрацию золота в товарном элюате и соответственно уменьшить его объем, направляемый на выделение золота и серебра в целевые продукты;

- уменьшить концентрацию примесей в элюате: меди - в 9 раз, железа - в 5 раз, что дает возможность повысить качество целевой (товарной) продукции;

- снизить удельные затраты на получение товарной продукции.

Кроме того, патентуемый способ обеспечивает создание технологической схемы с замкнутыми потоками анионита и водных фаз и утилизацией химических реагентов, что не только уменьшает эксплуатационные затраты, но и улучшает экологические характеристики способа. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Способ извлечения золота и/или серебра из цианидных растворов и пульп, включающий сорбцию цианидов золота и/или серебра анионитом, подготовку насыщенного анионита к элюированию, элюирование золота и/или серебра из анионита растворами, содержащими цианиды цинка, с получением элюата и последующую регенерацию анионита путем элюирования цинка растворами щелочи, отличающийся тем, что в процессе подготовки насыщенного анионита к элюированию проводят его обработку частью получаемого золото- и/или серебросодержащего элюата, а элюирование цинка ведут растворами щелочи в количестве 1 - 2 объемных частей раствора на объемную часть анионита, при продолжительности контактирования фаз, равной 2 - 4 ч.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для обработки насыщенного анионита используют 0,5 - 0,7 от объема получаемого золото- и/или серебросодержащего элюата.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что для элюирования цинка используют растворы щелочи с концентрацией 30 - 50 г/л.

4. Способ по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что элюирование цинка растворами щелочи ведут при температуре 30 - 55oС.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что элюирование цинка из анионита ведут растворами щелочи, предпочтительно гидрооксида натрия, с концентрацией 35 - 45 г/л, в количестве 1,5 объемных частей раствора на одну объемную часть анионита в течение 3 ч путем восходящей фильтрации через слой анионита в колонном аппарате при противоточном движении фаз и температуре 30 - 55oС.


ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал
Устройства и способы извлечения цветных, редкоземельных и благородных металлов






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска: "и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+извлечение -золота".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "золото" будут найдены слова "золотой", "золотое" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("золото!").




Рейтинг@Mail.ru