СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ СЕРЕБРА ИЗ ФЛОТАЦИОННЫХ СУЛЬФИДНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ СЕРЕБРА ИЗ ФЛОТАЦИОННЫХ СУЛЬФИДНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ


RU (11) 2237092 (13) C1

(51) 7 C22B11/00 

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

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

(21) Заявка: 2003105143/02 
(22) Дата подачи заявки: 2003.02.19 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2003.02.19 
(45) Опубликовано: 2004.09.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: МЕРЕТУКОВ М.А. и др. Металлургия благородных металлов. Зарубежный опыт. - М.: Металлургия, 1991, с. 212 и 213. RU 2070588 С1, 20.12.1996. RU 2192488 С1, 10.11.2002. US 4655407 А, 31.03.1987. WO 90/10721 А1, 20.09.1990. СА 1244749 А, 24.02.1987. US 4778519 А, 18.10.1988. 
(72) Автор(ы): Стеблевская Н.И. (RU); Смольков А.А. (RU); Белобелецкая М.В. (RU); Медков М.А. (RU); Харламова Л.Г. (RU); Вовна А.И. (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Институт химии Дальневосточного отделения РАН (статус государственного учреждения) (RU) 
Адрес для переписки: 690022, г.Владивосток, пр-т 100-летия Владивостока, 159, Институт химии ДВО РАН, зав. патентным отделом О.Н. Ивлюшкиной 

(54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ СЕРЕБРА ИЗ ФЛОТАЦИОННЫХ СУЛЬФИДНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ 
Изобретение относится к гидрометаллургии серебра и может быть использовано для получения металлического серебра или его соединений непосредственно из серебросодержащих флотационных сульфидных концентратов. Способ извлечения серебра включает выщелачивание концентратов сернокислым тиокарбамидным раствором, содержащим 5-20 г/л серной кислоты и 60-100 г/л тиокарбамида, в присутствии окислителя, в качестве которого используют кислород, предпочтительно, кислород воздуха. Выщелачивание ведут при температуре 50-90°С. При этом сначала выщелачивание проводят без окислителя до завершения процесса разрушения собирателя, с использованием которого был получен концентрат, а затем с окислителем. Техническим результатом является максимальное извлечение серебра в раствор. 7 з.п.ф-лы, 1 табл. 



ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к гидрометаллургии серебра и может быть использовано для получения металлического серебра или его соединений непосредственно из серебросодержащих флотационных сульфидных концентратов.

Известен способ извлечения серебра из серебряно-марганцевых руд и концентратов, предусматривающий выщелачивание сырья сернокислыми растворами тиомочевины (тиокарбамида) в присутствии окислителя (пат. US №4816235, опубл. 28.03.1989 г.). Способ включает следующие последовательно выполняемые операции: выщелачивание руды сернокислым раствором тиомочевины при отношении Т:Ж=1:30; фильтрацию пульпы после выщелачивания; сорбцию серебра из раствора углем; фильтрацию пульпы после сорбции; десорбцию серебра с угля раствором тиосульфата натрия; фильтрацию пульпы после десорбции; извлечение серебра из раствора и фильтрацию серебра.

Окислителем в данном патенте являются соединения марганца в высшей степени окисления, присутствующие в сырье.

К недостаткам способа относятся его многостадийность и необходимость переработки больших объемов растворов (Т:Ж=1:30).

Кроме того, способ применим только к сырью, содержащему одновременно серебро и марганец.

Известен способ извлечения серебра из флотационных сульфидных концентратов, включающий выщелачивание концентратов сернокислыми растворами, содержащими 40 г/л тиокарбамида в присутствии окислителя - формамидиндисульфида. Процесс выщелачивания осуществляют в две стадии при Т:Ж=1:4 на каждой стадии.

На первой стадии выщелачивание ведут раствором, содержащим 15 г/л серной кислоты, в течение 4 часов, после чего пульпу фильтруют. На второй стадии выщелачивание ведут раствором, содержащим 0,5 г/л серной кислоты, в течение 8 часов. Серебро из растворов выщелачивания осаждают электролизом в аппарате с разделенной катодной и анодной камерами (Лодейщиков В.В., Панченко А.Ф., Хмельницкая О.Д. "Извлечение серебра из концентратов сложного вещественного состава методом тиокарбамидного выщелачивания". В кн. Научные труды Иргиредмета "Разработка технологии добычи и переработки руд благородных и редких металлов", вып. 31, 1977 г.).

К недостаткам данного способа следует отнести двухстадийность процесса выщелачивания и, как следствие, необходимость переработки больших объемов растворов (суммарное отношение Т:Ж=1:8), а также необходимость использования дорогостоящего окислителя - формамидиндисульфида.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ извлечения серебра из флотационных сульфидных концентратов, полученных с использованием собирателя, включающий выщелачивание сернокислым тиокарбамидным раствором с использованием окислителя кислорода воздуха (Меретуков М.А. и др. Металлургия благородных металлов. Зарубежный опыт. - М.: Металлургия, 1991, с. 212-213).

Недостатком данного способа является невозможность достижения оптимальных показателей извлечения серебра в раствор выщелачивания из-за наблюдаемого при пропускании через раствор воздуха обильного пенообразования, затрудняющего доступ раствора к минералу, содержащему на поверхности собиратель.

Задачей изобретения является разработка способа извлечения серебра из сульфидных флотационных концентратов, полученных с использованием собирателя, при котором бы достигалась возможность максимального извлечения серебра в раствор выщелачивания.

Поставленная задача достигается тем, что в способе извлечения серебра из флотационных сульфидных концентратов, полученных с использованием собирателя, включающем выщелачивание концентратов сернокислым тиокарбамидным раствором с использованием в качестве окислителя кислорода воздуха, и последующее выделение серебра из полученного раствора, согласно изобретению выщелачивание осуществляют сернокислым раствором, содержащим 60-100 г/л тиокарбамида, при температуре 50-90°С, причем перед выщелачиванием с использованием окислителя осуществляют разрушение собирателя выщелачиванием без использования окислителя. При этом содержание серной кислоты при выщелачивании составляет 50-20 г/л, выщелачивание предпочтительно ведут при Т:Ж=1:3, а выщелачивание без использования окислителя концентратов, полученных с использованием в качестве собирателя бутилксантогената калия, ведут в течение 0,5-1 часа, а с использованием окислителя в течение 4-4,5 часов, выделение серебра из раствора ведут цементацией на железных или алюминиевых пластинах, или выделение серебра ведут цементацией из раствора, объединенного с промывными водами, полученными после промывки кека выщелачивания, предпочтительно выделение серебра ведут цементацией из раствора, содержащего 10-20 г/л серной кислоты, и при температуре 80-90С в течение 2,5-3 часов.

Способ осуществляют следующим образом. Исходное сырье - флотационный сульфидный концентрат - загружают в реактор, заливают сернокислым тиокарбамидным раствором, содержащим 5-20 г/л серной кислоты и 60-100 г/л тиокарбамида, и начинают нагрев пульпы при постоянном перемешивании.

Предпочтительным вариантом осуществления способа является проведение выщелачивания при отношении Т:Ж=1:3.

Проведение процесса выщелачивания сначала без окислителя, т.е. без барботирования воздуха через пульпу, а затем с окислителем (с барботированием воздуха) обусловлено следующим.

Поскольку концентрат является флотационным, на поверхности его минералов сорбирован собиратель, например, бутилксантогенат калия, присутствие которого в пульпе при барботировании воздуха, как показано опытным путем, вызывает обильное пенообразование, что затрудняет контакт раствора с минералами серебра и, соответственно, снижает показатели извлечения. Во избежание этого выщелачивание ведут сначала без подачи воздуха в течение времени, достаточного для разрушения собирателя при перемешивании концентрата с сернокислым тиокарбамидным раствором. В частном случае осуществления изобретения для разрушения бутилксантогената калия в кислой среде это время составляет 0,5-1 час. После этого аэрация пульпы уже не сопровождается обильным ценообразованием, и процесс выщелачивания в присутствии окислителя - кислорода воздуха - ведут в течение 4-4,5 часов.

Экспериментально установлено, что за это время в раствор извлекается более 90% серебра. Таким образом, общее время выщелачивания составляет около 5 часов.

Верхний предел концентрации тиокарбамида - 100 г/л - ограничен ее растворимостью. Использование для выщелачивания растворов с концентрацией тиокарбамида ниже 60 г/л приводит к снижению показателей извлечения серебра в раствор.

Концентрация серной кислоты в растворе выщелачивания 5-20 г/л также является достаточной для разрушения собирателя и обеспечения высокого извлечения серебра в раствор. Повышение концентрации серной кислоты выше 20 г/л нецелесообразно, т.к. это влечет за собой дополнительные затраты, но не приводит к повышению извлечения серебра из исходного сырья. Понижение концентрации серной кислоты ниже 5 г/л не обеспечивает полноты выщелачивания.

Выбранный интервал температур процесса выщелачивания обеспечивает оптимальные условия извлечения серебра в раствор. Выщелачивание при температуре ниже 50°С идет недостаточно интенсивно и приводит к снижению извлечения серебра, а повышение температуры выше 90°С приводит к разложению тиокарбамида.

Далее полученную пульпу обезвоживают и кек дважды промывают при Т:Ж = 1:1 сначала раствором, содержащим исходные концентрации кислоты и тиокарбамида, а затем водой. В дальнейшем для промывки кека могут быть использованы оборотные растворы.

Использование растворов в обороте в предлагаемом способе позволяет сохранить высокую концентрацию тиокарбамида в растворе и значительно сократить удельный расход этого реагента.

Из раствора выщелачивания, объединенного с промывными водами, серебро осаждают известными методами, например, цементацией на железных или алюминиевых пластинах, которую осуществляют при нагревании в течение 2,5-3 часов.

Опытным путем показано, что осаждение серебра цементацией из растворов, содержащих 10-20 г/л серной кислоты, позволяет достичь оптимальных показателей по извлечению серебра на пластины.

Рекомендуемый оптимальный температурный интервал на стадии осаждения серебра цементацией 80-90°С обусловлен тем, что выше 90°С идет разложение тиокарбамида, а понижение температуры цементации ниже 80°С увеличивает длительность процесса.

В результате получают цементный осадок с содержанием серебра 70-90% и раствор, который является оборотным. Этот раствор подкрепляют серной кислотой и снова отправляют на выщелачивание, а также промывку кека. Без подкрепления тиокарбамидом раствор может быть использован в 4-6 циклах.

Кеки выщелачивания с остаточным содержанием серебра 0,5-1,0 кг/тонну направляют повторно на флотацию.

Таким образом, исключение барботирования воздуха на первоначальном этапе выщелачивания (до разрушения собирателя) обеспечивает предложенному способу оптимально высокую степень извлечения серебра в раствор выщелачивания (около 97%) за счет устранения сильного пенообразования, возникающего при пропускании воздуха в присутствии собирателя, и затрудняющего контакт раствора с минералами серебра. Кроме того, за счет использования растворов в обороте расхода тиокарбамида достаточно экономичен.

Возможность осуществления изобретения подтверждается также следующими примерами.

Пример 1. 100 кг концентрата с содержанием серебра 17,5 кг/тонну загружают в реактор, заливают 300 л раствора, содержащего 10 г/л серной кислоты и 100 г/л тиокарбамида, включают мешалку и обогрев. При достижении температуры 50°С осуществляют перемешивание в течение часа, после чего начинают барботировать через пульпу воздух. Процесс с аэрацией пульпы продолжают в течение 4 часов. По истечении этого времени отключают подачу воздуха, обогрев и перемешивание и дают пульпе отстояться в течение 0,5 часа, после чего раствор отсифонивают через верхний слив в отдельную емкость, а кек дважды промывают при Т:Ж=1:1 сначала исходным раствором, а затем водой. После второй промывки пульпу фильтруют на нутч-фильтре, растворы промывок объединяют с раствором выщелачивания и анализируют на содержание серебра. Получено 480 литров объединенного раствора с содержанием серебра 3,54 г/л, извлечение серебра в раствор - 97,1%. Содержание серебра в кеке - 0,5 кг/тонну.

В объединенный раствор выщелачивания вводят железные пластины, включают обогрев и перемешивание. После достижения температуры 90°С процесс осуществляют в течение 3 часов. За это время серебро осаждается из раствора с выходом 95%. Остаточное содержание серебра в растворе - 0,18 г/л.

Содержание серебра в осадке - 82%, вес осадка - 1.97 кг. Сквозное извлечение серебра из концентрата - 92,2%.

Пример 2. 100 кг концентрата с содержанием серебра 17,5 кг/тонну загружают в реактор, заливают 300 л оборотного раствора с содержанием серебра 0,18 г/л (полученного в результате осуществления примера 1), подкрепляют раствор серной кислотой до содержания 10 г/л и осуществляют выщелачивание, промывку и цементацию в тех же условиях, что описаны в примере 1. Извлечение серебра на стадии выщелачивания составило 97,3%, на стадии цементации - 96%.

Остальные примеры осуществлены аналогично примеру 1 за исключением изменения отдельных параметров процесса. Условия выполнения примеров и результаты сведены в таблицу.





ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


1. Способ извлечения серебра из флотационных сульфидных концентратов, полученных с использованием собирателя, включающий выщелачивание сернокислым тиокарбамидным раствором с использованием окислителя - кислорода воздуха и последующее выделение серебра из полученного раствора, отличающийся тем, что выщелачивание осуществляют сернокислым раствором, содержащим 60-100 г/л тиокарбамида, при температуре 50-90°С, причем перед выщелачиванием с использованием окислителя осуществляют разрушение собирателя выщелачиванием без использования окислителя.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержание серной кислоты при выщелачивании составляет 50-20 г/л.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что выщелачивание ведут при Т:Ж=1:3.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что выщелачивание без использования окислителя концентратов, полученных с использованием в качестве собирателя бутилксантогената калия, ведут в течение 0,5-1 ч, а с использованием окислителя в течение 4-4,5 ч.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что выделение серебра из раствора ведут цементацией на железных или алюминиевых пластинах.

6. Способ по любому из пп.1 и 5, отличающийся тем, что выделение серебра ведут цементацией из раствора, объединенного с промывными водами, полученными после промывки кека выщелачивания.

7. Способ по любому из пп.1, 5 и 6, отличающийся тем, что выделение серебра ведут цементацией из раствора, содержащего 10-20 г/л серной кислоты.

8. Способ по любому из пп.1, 5-7, отличающийся тем, что выделение серебра ведут цементацией при температуре 80-90°С в течение 2,5-3 ч.



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