ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2156317

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЗОЛОТА ИЗ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ

Имя изобретателя: Моисеенко В.Г.; Римкевич В.С. 
Имя патентообладателя: Амурский научный центр Дальневосточного отделения РАН
Адрес для переписки: 675000, Амурская обл., г.Благовещенск, пер. Релочный 1, Амурский научный центр ДВО РАН
Дата начала действия патента: 1998.12.23 

Способ выделения золота из золотосодержащего сырья предназначен в первую очередь для обработки сплавов золота со свинцом, оловом, висмутом и цинком, но может быть использован для переработки золотосодержащих руд, концентратов и хвостов обогащения, в которых в качестве примесей содержаться указанные металлы. Исходный материал смешивают с реагентом, состоящим из смеси щелочи (NaOH, КОН, LiOH) и селитры (NaNO3, KNO3) или нитрита (NaNO2, KNO2) в соотношении реагент : материал не менее 2,5:1 и щелочь : селитра или нитрит от 1:1 до 6:1. Смесь нагревают до температуры не менее 400°С и выдерживают, после чего обрабатывают водой, фильтруют с отделением осадка и извлекают золото. Технический результат заключается в возможности извлекать золото из его сплавов со свинцом, оловом, висмутом и цинком.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к пирометаллургии и может быть использовано для выделения золота из руд, концентратов и отходов горнорудной промышленности.

Известен способ выщелачивания металлов из руд, хвостов обогащения и концентратов и установка для его осуществления (см. патент РФ N 2025511, кл. С 22 В 3/00, 1993). По этому способу приготовленную в виде пульпы руду (хвосты обогащения, концентраты) помещают в камеру и пропускают через нее выщелачивающий агент, из которого после окончания цикла выщелачивания извлекают золото. Недостатком указанного способа является то, что выделению подвергается только золото, находящееся в свободном состоянии и доступное для взаимодействия с выщелачивающим агентом.

Наиболее близким к заявляемому является способ выделения золота из горнорудного сырья (см. патент РФ N 2094502, кл. С 22 В 11/00, 1996). По этому способу исходный материал измельчают, смешивают со щелочами в соотношении с исходным материалом не менее 1:1 и нагревают до температуры не менее 150oC, после чего расплав выщелачивают водой, отстаивают, отстой фильтруют, а осадок фильтра обрабатывают раствором соляной кислоты, после чего золото извлекают с помощью бинокуляра или бромоформа.

Недостатком прототипа является трудность извлечения золота из его сплавов со свинцом, оловом, висмутом и цинком.

Технический результат, достигаемый настоящим изобретением, заключается в возможности извлекать золото из его сплавов со свинцом, оловом, висмутом и цинком.

Указанный технический результат достигается за счет того, что исходный материал смешивают с реагентом, в состав которого входят щелочи (NaOH, КОН), смесь нагревают до состояния расплава и выдерживают в нагретом состоянии, после чего расплав обрабатывают водой, фильтруют с отделением осадка и извлекают золото. От прототипа изобретение отличается тем, что в качестве щелочи используют также LiOH, в состав реагента дополнительно входят селитры (NaNO3, KNO3) и нитриты (NaNO2, KNO2), в массовом соотношении щелочь: селитра или нитрит от 1:1 до 6:1, массовое соотношение реагента с исходным материалом берут не менее 2,5:1, а температуру нагрева - не ниже 400oC. Для улучшения извлечения золота осадок предварительно обрабатывают раствором соляной или азотной кислоты, а также подвергают вторичной плавке в присутствии щелочей с последующей обработкой водой и фильтрацией.

Экспериментально установлено, что только смесь щелочи (NaOH, КОН, LiOH) с селитрой (NaNO3, KNO3) или нитритом (NaNO2, KNO2) удовлетворительно разлагает свинец, олово, висмут и цинк, что позволяет существенно облегчить извлечение золота. При соотношении щелочь: селитра или нитрит ниже 1:1 или выше 6: 1 эффективность разложения указанных металлов резко падает. Одновременно щелочи хорошо растворяют титан и частично медь. При температуре ниже 400oC не происходит полного расплавления смеси щелочь: селитра или нитрит. Уменьшение количества реагента ниже соотношения 2,5:1 по отношению к исходному материалу ведет к неполному разложению исходного материала. Указанная технология ведет к тому, что золото не только освобождается от подавляющего числа примесей, но и укрупняется путем кристаллизации. Повторная плавка осадка со щелочами приводит к дальнейшему укрупнению золота и снижению его потерь.

Пример 1
В качестве исходного материала взят сплав свинца следующего состава (мас.%): Pb-97,65, Sn-1,31, Bi-0,10, Cu- 0,016, Fe-0,001, Zn-0,007, Sb-0,57, Au-0,102, Ag-0,011. Материал помещен в тигель из нержавеющей стали и добавлено к нему NaOH и KNO3 в количестве 3,40:1 и 0,60:1 соответственно по отношению к исходному материалу, общее соотношение реагента к исходному материалу равно 4:1, а соотношение щелочь: селитра - 5,67:1. Затем образовавшуюся смесь подвергали обработке в муфельной электропечи при температуре 550oC в течение 1,5 часов. Полученный расплав выщелочен горячей водой и профильтрован. Из осадка извлечен золотой шар (0,103% от массы сплава) следующего состава (мас.%): Au-89,32, Ag-7,13, Pb-2,46, Sn-0,21, Bi-не обн., Cu-0,36, Fe-0,38, Zn-0,0018, Sb-0,0087. При этом в шаре содержится 95,75% Au от массы извлеченного золота. Осадок представляет собой соединение свинца. С целью уменьшения массы осадок обработан раствором азотной кислоты путем слабого кипячения на электроплитке в течение 1,5 часов. Удаление пустой породы составило 60,56% от массы осадка, и в полученном остатке содержится 4,25% Au от массы извлеченного золота. В растворах обнаружено 0,76% Au от массы всего извлеченного золота; общее извлечение золота составило 94,20%. В раствор удалилась большая часть свинца и примеси Sn, Bi, Sb, Zn, а в золотом шаре отмечена концентрация Ag, Fe и Си. Всего в раствор удалилось 96,58% от массы элементов-примесей.

Пример 2
В качестве исходного материала взят сплав золота с элементами-примесями состава (мас.%): Au-74,39, Ag-4,94, Sn-15,78, Pb-2,11, Bi-0,06, Cu-1,54, Fe-0,85, Zn-0,03.

Это сплав серого цвета со стальным блеском, обладает повышенной хрупкостью. Материал раздроблен на куски размером не более 2 см. Материал помещен в тигель из никеля, и к нему добавлен реагент NaOH и NaNO3 в количестве 4:1 и 1: 1 соответственно по отношению к исходному материалу. Общее соотношение реагента к массе материала равно 5:1, а соотношение щелочь: селитра составило 4:1. Полученная смесь расплавлена в муфельной электропечи при температуре 600oС и выдержана в течение 1 часа. После отмыва расплава горячей водой на дне тигля обнаружены легко разваливающиеся куски, состоящие из спекшихся мелких частиц золотисто-желтого цвета. Полученный осадок измельчен и расплавлен с добавлением NaOH в соотношении 5:1 от его массы при температуре 600oC и выдержан в течение 1 часа. После выщелачивания расплава горячей водой на дне тигля обнаружена ажурная решетка в виде плоской "медали", состоящей из мелких сростков кристаллов золота, и никакого другого осадка не обнаружено.

Состав "медали" (мас.%): Au-92,46, Ag-6,02, Sn-0,50, Pb-0,11, Bi-0,005, Cu-0,25, Fe-0,33, Zn-0,002.

В растворах после обработки содержится 0,52% Au от массы извлеченного золота. Причем в растворы попало 94,12% от массы элементов-примесей (Pb, Sn, Zn и др.); общее извлечение золота составило 98,92%.

Пример 3
В качестве исходного материала взят сплав олова и свинца в виде большой бляшки состава (мас.%): Sn-51,90, Pb-43,26, Bi-0,10, Cu-0,063, Fe-1,00, Sb- 2,51, Au-1,02, Ag-0,002.

Материал помещен в тигель из стеклоуглерода и к нему добавлен реагент, состоящий из NaOH и NaNO2, в количестве 1,25:1 и 1,25:1 соответственно от исходной массы материала, общее соотношение реагента к исходному материалу равно 2,5: 1, а соотношение щелочь: нитрит 1:1. Затем образовавшаяся смесь обработана в муфельной электропечи при температуре 400oC в течение 3 часов. После этого через расплав пропущена горячая вода, а из осадка со дна тигля извлечен золотой шар (0,83% от массы сплава) состава (мас.%): Au-96,18, Ag-0,17, Sn - 0,62, Pb -2,97, Bi-0,001, Cu-0,03, Fe-0,012, Sb - не обн.

В шаре содержится 87,98% Au от массы извлеченного золота. Осадок обработан слабым раствором соляной кислоты при комнатной температуре (отстой в течение 1 суток). В результате в раствор удалено 34,69% пустой породы от массы исходного материала. Из полученного осадка выделено 12,02% Au от массы извлеченного золота. В растворах после обработки содержится 3,98% Au от массы всего извлеченного золота, причем в растворы попало 96,60% от массы элементов-примесей (Pb, Sn, Sb и др.). Общее извлечение золота равно 88,92%.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

  1. Способ выделения золота из золотосодержащего сырья, включающий смешивание исходного материала с реагентом, в состав которого входят щелочи, нагрев смеси до состояния расплава и выдержку в нагретом состоянии, после чего расплав обрабатывают водой, фильтруют с отделением осадка и извлекают золото, отличающийся тем, что в качестве щелочи используют NaOH, KOH или LiOH, в состав реагента входят дополнительно селитры натрия или калия или нитраты натрия или калия в массовом соотношении щелочь : селитра или нитрит от 1:1 до 6: 1, массовое соотношение реагента с исходным материалом берут не менее 2,5:1, а температуру нагрева не ниже 400oC.

  2. Способ по п.1, отличающийся тем, что осадок перед извлечением золота обрабатывают раствором соляной или азотной кислоты.

  3. Способ по п.1, отличающийся тем, что после выщелачивания водой осадок подвергают вторичной плавке в присутствии щелочей и повторно обрабатывают водой и фильтруют.

  4. Способ по п.1, отличающийся тем, что расплав выдерживают в нагретом состоянии не менее 1 ч при температуре нагрева 400oC

Версия для печати
Дата публикации 05.12.2006гг


вверх