Способ извлечения золота из бедных руд и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к гидрометаллургии благородных металлов и, в частности, к способу и установке извлечения золота из бедных руд. Сущность: в способе извлечения золота из бедных руд, включающем загрузку руды, перкаляционное выщелачивание золота из рудной загрузки цианистым раствором, сорбцию золота, отмывку рудной загрузки от растворенного золота с обеззолачиванием промывных растворов, обезвреживание кеков выщелачивания, их выгрузку. Согласно изобретению рудную загрузку насыщают цианистым раствором снизу вверх, затем парируют и подвергают пассивному цианированию на воздухе, а отмывку растворенного золота осуществляют последовательно предварительно обеззолоченными цианистыми растворами до концентрации золота в продуктивном растворе 0,05-0,1 мг/л. При этом в установке для извлечения золота из бедных руд, содержащей по крайней мере три блок-секции для перкаляционного выщелачивания, емкость для исходного выщелачивающего раствора, сорбционную установку, емкость для сбора обеззолоченного раствора, емкость для обезвреживающего раствора, согласно изобретению перкаляционные блок-секции выполнены в виде кюветы с вмонтированными в днище перфорированными патрубками для ввода и вывода технологических растворов, каждый из которых соединен с коллектором для подачи и сброса растворов в трубопровод отвечающей емкости, а между сорбционной установкой и блок-секциями размещена емкость для сбора продуктивных золотосодержащих растворов, причем последняя через перкаляционные блок-секции и сорбционную установку соединена трудопроводом в замкнутый контур с емкостью обеззолоченных растворов. 2 с. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к гидрометаллургии благородных металлов и может быть использовано при переработке руд с непромышленным содержанием золота.

Известна поточная линия переработки золотосодержащих руд кучным выщелачиванием, в которой по ходу технологического процесса на гидроизоляционных основаниях многоразового использования смонтированы по крайней мере четыре кучи (рудных штабеля), каждая из которых соединена последовательно трубопроводами с установкой приготовления и подачи выщелачивающего раствора в систему орошения кучи, емкостью сбора золотосодержащих растворов, сорбционной установкой, установкой приготовления и подачи в систему орошения обезвреживающего раствора и емкостью для сбора обезвреженных растворов /1/.

В известной линии цикличная переработка руды включает складирование и формирование рудного штабеля для выщелачивания, выщелачивание цианистыми растворами, сорбцию, промывку водой, сорбцию, обезвреживание и обезвоживание отвалов, разгрузку и транспортировку хвостов в хвостохранилище.

К недостаткам известной линии кучного выщелачивания золотосодержащей руды относятся наличие открытых емкостей для технологических растворов и, как следствие, их разбавление от атмосферных осадков, потери воды от испарения, вредное воздействие на окружающую среду. Кроме того, к недостаткам кучного выщелачивания относится неравномерное орошение растворами бортов рудных отвалов, что приводит к снижению извлечения золота, а также невозможность использования в зимний период.

Известен способ чанового выщелачивания золотосодержащих руд, включающий загрузку руды крупностью 8 + 0. 1 + 0 мм в перкаляционный чан, перкаляционное выщелачивание золота цианистым раствором, обеззолачивание золотосодержащего раствора сорбцией на анионит, кондиционирование обеззолоченного раствора по цианиду натрия и щелочи с возвращением на выщелачивание, трехкратную промывку рудной загрузки после завершения выщелачивания водой, обеззолачивание промывной воды, объединение обеззолоченной промывной воды с выщелачивающим раствором последнего цикла обработки с последующим использованием для выщелачивания новой рудной загрузки, дополнительная промывка отработанного материала водой, подщелачивание промывной воды до pH 10,5 с последующим обезвреживанием "активным" хлором, выгрузку и транспортирование хвостов в хвостохранилище /2/.

Известна также установка для чанового выщелачивания золотосодержащих руд, содержащая по крайней мере три перкаляционных чана (блок-секции), выполненных в виде емкости, разделенной поперечной перегородкой с переточным отверстием в нижней части на два сообщающихся резервуара, сорбционную установку, емкость для приготовления исходного выщелачивающего раствора и сбора обеззолоченного раствора, емкость для обезвреживания промывочной воды и хранения обезвреженного раствора и емкость для приготовления обезвреживающего раствора Ca(OCl)₂, причем первый резервуар для выщелачивания рудной загрузки соединен транспортным трубопроводом в замкнутый контур с сорбционной установкой и емкостью для приготовления исходного выщелачивающего и сбора обеззолоченного раствора, а второй резервуар для сбора промывной воды соединен транспортным трубопроводом в замкнутый контур с емкостью для обезвреживания промывной воды, а последняя соединена трубопроводом с емкостью для приготовления обезвреживающего раствора /2/.

Известные способ и установка для чанового выщелачивания золотосодержащих руд устраняют недостатки известной поточной линии кучного выщелачивания золотосодержащих руд. Однако также имеют ряд недостатков, а именно: низкая степень извлечения золота в цианистый раствор; высокий расход реагентов и технологической воды; сложная аппаратурно-технологическая схема и высокая энергоемкость процесса.

Это связано с тем, что в известном способе и установке выщелачивание и отмывку рудной загрузки проводят в отдельных циклах разными растворами.

А также с тем, что аппаратурно-технологическая схема процесса предусматривает необходимость откачивания растворов из перкаляционных чанов и циркуляции обезвреживающего и обезвреженных растворов между резервуарами чанов и емкостью для обезвреживания.

Предлагаемый способ и установка для извлечения золота из бедных руд за счет совмещения процесса отмывки и выщелачивания позволяет повысить извлечение золота в раствор. Кроме того, эффективность процесса повышается за счет снижения расхода реагентов и энергозатрат.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе извлечения золота из бедных руд, включающем загрузку руды, перкаляционное выщелачивание золота из рудной загрузки цианистым раствором, сорбцию золота, отмывку рудной загрузки от растворенного золота с обеззолачиванием промывных растворов, обезвреживание кеков выщелачивания и их выгрузку, согласно изобретению рудную загрузну насыщают цианистым раствором снизу-вверх, затем аэрируют и подвергают пассивному цианированию на воздухе, а отмывку растворенного золота осуществляют последовательно предварительно обеззолоченными цианистыми растворами до концентрации золота в продуктивном растворе 0,05-0,1 мг/л.

Указанный технический результат достигается также тем, что в установке для извлечения золота из бедных руд, содержащей по крайней мере три блок-секции для перкаляционного выщелачивания, емкость для исходного выщелачивающего раствора, сорбционную установку, емкость для сбора обеззолоченного раствора, емкость для обезвреживающего раствора, согласно изобретению перкаляционные блок-секции выполнены в виде кювет с вмонтированными в днище перфорированными патрубками для ввода и вывода технологических растворов, каждый из которых снабжен коллектором для подачи и сброса растворов в трубопровод отвечающей емкости, а между сорбционной установкой и блок-секциями размещена емкость для сбора продуктивных золотосодержащих растворов, причем последняя через перкаляционные блок-секции и сорбционную установку соединена трубопроводом в замкнутый контур с емкостью обеззолоченных растворов.

При этом именно выполнение блок-секций перкаляционного выщелачивания в виде кюветы с вмонтированными в днище перфорированными патрубками, соединенных через коллекторы с трубопроводами подачи и сброса технологических растворов в соответствующие емкости и снабжение установки емкостью для сбора продуктивных золотосодержащих растворов обеспечивает согласно способу насыщение рудной загрузки в кювете технологическими растворами снизу-вверх и позволяет проводить отмывку ее от растворенного золота последовательно обеззолоченными сорбцией растворами до получения концентраций золота в промывочном растворе 0,05 0,1 мг/л. Это приводит к выводу, что предлагаемые способ и устройство связаны единым изобретательским замыслом.

Соответствие заявляемых изобретений требованию новизны обусловлено тем, что совокупность существенных признаков прототипа неидентична совокупности существенных признаков предлагаемого способа и устройства.

Соответствие заявляемых изобретений требованию изобретательского уровня обусловлено тем, что совокупность их отличительных признаков за счет обеспечения возможности движения технологических растворов через рудную загрузку не в режиме циркуляции, а в режиме насыщения ее снизу-вверх и сброса (дренирования) позволяет осуществить операции перкаляционного выщелачивания, промывки и обезвреживания рудной загрузки в процессе колебания в кювете вверх-вниз уровня технологического раствора, а также совместить операции отмывки и выщелачивания золота, что явным образом не следует из известного уровня техники.

Способ осуществляется следующим образом.

Забалансовую руду забойной крупности загружают в кюветы при естественной влажности 13 Исходный цианистый раствор с концентрацией цианида натрия 2,0 г/л нагнетают насосом в кювету через рудную загрузку снизу-вверх до уровня на 150 мм ниже ее бортов. Рудную загрузку пропитывают в течение примерно 2 ч цианистым раствором. Затем избыток раствора сбрасывается, а рудную загрузку аэрируют и выдерживая на воздухе в течение 24-48 ч, подвергают пассивному цианированию.

После пассивного цианирования руды в кювету закачивают промывочный раствор с концентрацией цианида натрия 1,0 г/л и выдерживают рудную загрузку в контакте с ним не менее 2 ч.

Полученный после I промывки рудной загрузки продуктивный раствор с концентрацией золота 0,9 мг/л сорбцией золота на активированный уголь обезметалливают до концентрации золота 0,1-0.05 мг/л.

Обеззолоченный раствор возвращают на II отрывку руды от растворенного золота.

Продуктивный раствор II промывки с концентрацией золота 0,45 мг/л обезметалливают и вновь подают на III отмывку и т.д. до получения продуктивного раствора с концентрацией золота 0,1.0,05 мг/л.

Установлено, что последовательная отмывка руды от растворенного золота предварительно обеззолоченными цианистыми растворами до концентрации золота 0,1 мг/л в продуктивном растворе позволяет без сокращения продолжительности процесса за счет совмещения во времени операции отмывки и выщелачивания увеличить число промывок в два раза и соответственно за счет дополнительных отмывок суммарно доизвлечь 10 растворенного золота.

При этом отмывка растворенного золота обеззолоченными в предварительной стадии растворами до концентрации золота в продуктивном растворе менее 0,05 мг/л нецелесообразна, т.к. снижает эффективность процесса.

По окончании отмывки руды от растворенного золота в кювету закачивают в стехиометрическом количестве обезвреживающий раствор, например, раствор железного купороса и выдерживают выщелаченную руду в контакте с ним в течение 24 ч.

Затем обезвреживающий раствор сбрасывают из кюветы, кондиционируют по реагентам и используют в следующем цикле обработки.

Обезвреженные кеки выщелачивания удаляют из кюветы и направляют на рекультивацию карьеров. Затем цикл обработки повторяется.

На фиг.1 схематично изображена установка для извлечения золота из бедных (забалансовых) руд; на фиг. 2 блок-секция (кювета) для перкаляционного выщелачивания, поперечный разрез.

Установка содержит три блок-секции перкаляционного выщелачивания, выполненные в виде кювет 1-2-3, в днище каждой из которых в каналах 4 с гравийной засыпкой 5 размещены перфорированные патрубки 6, снабженные коллекторами 7, 8, 9 для ввода и сброса технологических растворов, соединенные с ними транспортными трубопроводами, емкость 10 исходного выщелачивающего раствора, емкость 11 обезвреживающего раствора, емкость 12 сбора продуктивных золотосодержащих растворов, емкость 13 сбора промывных растворов и сорбционную установку 14.

Емкости 10, 11 выполнены в виде резервуара с патрубком 15 ввода и вывода раствора и центробежным насосом 16-16' соединены трубопроводом с коллектором 7, 8 подачи и сброса выщелачивающего и обезвреживающего раствора соответственно.

Емкости 12, 13 выполнены в виде резервуаров с патрубками 17, 18 для ввода и вывода растворов и центробежным насосом 19-19' соединены трубопроводом в замкнутый контур через сорбционную установку 14 и кюветы 1-2-3.

Сорбционная установка 14 может быть выполнена, например, в виде каскада, по крайней мере, 4-х пачуков сорбции 20.

Установка работает следующим образом.

Кюветы 1-3 загружаются поочередно исходной золотосодержащей рудой. По окончании загрузки кюветы 1 из емкости 10 насосом 16 по транспортному трубопроводу через коллектор 7 в рудную загрузку по патрубкам 6 подается снизу-вверх исходный цианистый раствор, в котором рудная загрузка выдерживается до пропитки руды раствором. По окончании пропитки избыток раствора из кюветы 1 по патрубкам 6 сбрасывается через коллектор 7 по трубопроводу назад в емкость 10. Затем рудную загрузку в кювете 1 аэрируют, дренируя раствор через нее, и подвергают пассивному цианированию на воздухе. На вторые сутки пассивного цианирования рудной загрузки в кювете 1 завершают загрузку руды во кювету 2 и в нее аналогично кювете 1 из емкости 10 закачивается исходный цианистый раствор. Аналогично со смещением цикла обработки на 5 сутки осуществляют загрузку и пропитку руды исходным цианистым раствором в кювете 3.

По завершении пассивного цианирования рудной загрузки в кювету 1 из емкости 13 насосом 19 по транспортному трубопроводу закачивается и через коллектор 8 по патрубкам 6 подается промывочный раствор, в качестве которого используют цианистый раствор с концентрацией 1 г/л, обеззолоченный в предыдущем цикле. Рудная загрузка выдерживается в кювете 1 в промывочном растворе до насыщения руды. Затем раствор с отмытым золотом сбрасывается через коллектор 9 по трубопроводу в емкость 12. Продуктивный золотосодержащий раствор I отмывки из емкости 12 насосом 19 подается в сорбционную установку 14, где обезметалливается сорбцией золота на уголь.

Обеззолоченный раствор поступает в емкость 13, откуда вновь подается в кювету 1 на II отмывку рудной загрузки.

При отмывке рудной загрузки от золота обеззолоченным цианистым раствором, а также при сбрасывании промывочных растворов и выдержке рудной загрузки после отмывки на воздухе во время сорбции одновременно также осуществляется перкаляционное и пассивное выщелачивание золота.

После окончания отмывки рудной загрузки в кювету 1 из емкости 11 насосом 16 по трубопроводу через коллектор 8 по патрубкам 6 подается обезвреживающий раствор FeSO₄7 H₂O, а затем после контакта с рудной загрузкой в течение суток сбрасывается через коллектор 8 назад в емкость 11. Далее по завершении процесса кювета 1 подготавливается с следующей единовременной загрузки руды.

Аналогичным образом со смещением во времени относительно друг друга 48 ч осуществляется работа установки в процессе выщелачивания и отмывки золота из рудной загрузки в кюветах 2 и 3.

Таким образом, промышленная реализация предлагаемого способа при переработке руд с непромышленным содержанием золота позволяет по сравнению с прототипом увеличить на 10 извлечение золота в продуктивный раствор при существенном снижении затрат электроэнергии и реагентов, а также обеспечивает ритмичную работу установки из трех кювет с суммарной производительностью 1000 т/сут при единовременной загрузке руды в кювету 300 т.

Формула изобретения

1. Способ извлечения золота из бедных руд, включающий загрузку руд, перколяционное выщелачивание золота цианистым раствором, сорбцию золота, отмывку рудной загрузки от растворенного золота с обеззолочиванием промывных растворов, обезвреживание кеков выщелачивания и их выгрузку, отличающийся тем, что выщелачивание ведут путем насыщения загрузки руды цианистым растворов снизу вверх с последующим аэрированием и выдержкой на воздухе, а отмывку растворенного золота осуществляют последовательно предварительно обеззолоченными цианистыми растворами до концентрации золота в продуктивном растворе 0,05 0,1 мг/л.

2. Установка для извлечения золота из бедных руд, содержащая по крайней мере три блок-секции для перкаляционного выщелачивания и связанные с ними транспортными трубопроводами емкость для исходного выщелачивающего раствора, сорбционную установку, емкость для сбора обеззолоченного раствора и емкость для обезвреживающего раствора, отличающаяся тем, что перкаляционные блок-секции выполнены в виде кюветы с вмонтированными в днище перфорированными патрубками для ввода и вывода технологических растворов, каждый из которых выполнен с коллектором для подачи и сброса растворов в трубопровод отвечающей емкости, а между сорбционной установкой и блок-секциями размещена емкость для сбора продуктивных золотосодержащих растворов, причем последняя через перкаляционные блок-секции и сорбционную установку соединена трубопроводом в замкнутый контур с емкостью обеззолоченных растворов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2