Спосіб вилучення золота з рудних концентратів

Реферат: Винахід належить до способу переробки золотовмісних руд та концентратів. Спосіб включає вилуговування металів лужними ціаністими розчинами, які вміщують 0,3 % KCN, 0,6 % KОН, приготовленими з використанням води, активованої під дією контактної нерівноважної низькотемпературної плазми, яка містить 100-300 мг/л перекисних і надперекисних сполук в присутності комплексоутворюючого агента, з подальшим розділенням золотовмісного розчину і твердого залишку. З попередньою механоактивацією рудного концентрату мокрим способом згідно з винаходом механоактивацію рудного концентрату протягом 20-40 хв. проводять з використанням як основного середовища, розчину, отриманого екстракцією шроту рапсу водноспиртовим екстрагентом, виготовленим на основі води, обробленої під дією контактної нерівноважної низькотемпературної плазми, яка містить 200-500 мг/л перекисних та надперекисних сполук та рН=9-11. Технічний результат: зменшення тривалості стадії доподрібнення та збільшити ступінь дисперсності та пористості сульфідних мінералів. UA 105745 C2 (12) UA 105745 C2 UA 105745 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до способу переробки золотовмісних руд та концентратів і може бути застосований при вилученні золота з сульфідних концентратів, переважно з вкрапленнями тонкодисперсного золота. Відомий спосіб видобування золота із пірит-арсенопіритних концентратів Дарасунського родовища шляхом їх механоактивації у кульковому млині та подальшим ціануванням. Місткість 3 млину 1 дм , подрібнюючі тіла - підшипникова дріб діаметром 3-5 мм, маса куль - 1,3 кг. 3 Механоактивацію 100 г концентрату виконують у присутності 0,4 дм води протягом 3-20 хвилин. Максимальний ступінь вилучення золота - 94,2 % [В.Г. Кубєкін, В.І. Молчанов та ін. Активация вскрытия минерального сырья. Новосибирск. "Наука, Сибирская издательская фирма РАН". 1999, с. 16, 29-30. таб. 5, 6]. Недоліком цього способу є низька ступінь вилучення золота, що обумовлено неоптимальними параметрами періоду часу механоактивації та потужності механічної енергії (Вт), що підводиться, до питомої поверхні активованого пірит-арсенопіритного концентрату. Відомий спосіб вилуговування золота і срібла при розмелюванні Аu-вмісних концентратів. При введенні в пульпу, створену таким чином, ціаніду і пероксиду водню основна частина Аu і Ag переходять в розчин. Пропоновано додавати перекісні сполуки, зокрема пероксоборати, для підвищення вилучення золота і скорочення витрат ціаніду. Кількість пербората, що додається 10-60 еквівалентів ВО3 на 1 т концентрату, при цьому ступінь вилучення золота складає 655 84 %. [Пат. 4114514 ФРГ, МКИ С22В 11/08. Verfahren zur Laugung Gold und Silber / Lorosch Jurgen, Zieglen Anneye; Degussa Ag. - № 41145143; заявл. 03.05.91; опубл. 05.11.92]. Недоліком відомого способу є його нетехнологічність внаслідок використання концентрованого розчину H2O2, що пов'язано з його токсичністю і вибухонебезпечністю; а також низький ступінь вилучення золота. Відомий спосіб інтенсифікації процесу подрібнення за допомогою домішок хімічних реагентів, при котрому з метою підвищення ефективності роботи млину пропонується додавати до подрібнюваного матеріалу реагенти-інтенсифікатори, наприклад сульфітно-спиртову барду. Проте недоліком відомого способу є те, що введення сульфітно-спиртової барди утворює кисле середовище в пульпі, що ускладнює ціанування, для якого потрібне лужне середовище. В зв'язку з чим зазначена технологія є не достатньо ефективною [Долина Л.Ф. и др. Использование поверхностно-активных веществ в обогащение руд цветных металлов. М.: Обзорная информация. Обогащение руд цветных металлов. Выпуск 6, с. 32-33]. Відомий спосіб вилучення тонкодисперсного золота з золотовмісних руд, що включає подрібнення, доподрібнення, флотацію та ціанування руди з додаванням на стадії доподрібнення борнілацетату в кількості 30-45 г/т, отриманого екстракцією з полині чи з ялицевого масла. Спосіб дозволяє підвищити ефективність вилучення золота тонковкрапленого в мінерали, ступінь розкриття зерен мінералів та продуктивність млинів на 20-25 % [Пат. 5 2309799 ФРГ, МКИ В03В 7/00. Способ извлечения тонкодисперсного золота из золотосодержащих руд / Александрова Т.Н., Ятлукова Н.Г., Литвинова Н.М., Билевич И.Я. - № 118602/03; заявл. 29.05.06; опубл. 10.11.07]. Недоліками відомого способу є недостатній ступінь розкриття мінералів-носіїв тонкодисперсного золота, ступінь вилучення золота, витрати ціаніду на подальшу стадію ціанування. Відомий спосіб вилучення золота і срібла з рудних концентратів, який включає вилуговування золота і срібла лужними ціанідними розчинами, які вміщують 0,3 % KCN, 0,6 % KОН, приготовленими з використанням води, активованої під дією контактної нерівноважної низькотемпературної плазми, яка містить 100-300 мг/л перекисних, надперекисних сполук, активних радикалів і часток. Ступінь вилучення золота і срібла складає 98,7, срібла 99,3 % [Пат. 6 29241. МПК С01G 7/00, 5/00. Спосіб вилучення золота і срібла з рудних концентратів / Ситнік С.В., Півоваров О.А., Пололій Н.М., Буря О.І. (Україна). - № 98020952; заявл. 24.02.98; опубл. 16.10.2000. Бюл. № 5]. Недоліком способу є недостатня ступінь вилучення золота з рудних концентратів, в яких золото тонкодисперсне та знаходиться у тісній асоціації з сульфідами (упорні рудні концентрати). Найбільш близьким за технічною сутністю та досягуваному результату до винаходу, що заявляється, є спосіб вилучення золота з рудних концентратів, який включає вилуговування металів лужними ціаністими розчинами, які вміщують 0,3 % KCN, 0,6 % KОН, приготовленими з використанням води, активованої під дією контактної нерівноважної низькотемпературної плазми, яка містить 100-300 мг/л перекисних і надперекисних сполук в присутності комплексоутворюючого агента, з подальшим розділенням золотовмісного розчину і твердого залишку, з попередньою механоактивацією рудного концентрату мокрим способом протягом 30 1 UA 105745 C2 5 10 15 20 25 270 хвилин з використанням як основного середовища активованої під дією контактної низькотемпературної плазми води, яка містить 200-500 мг/л перекисних і надперекисних сполук та рН=9-11. Ступінь вилучення золота складає 99,39-99,98 % [Пат. № 101772 Україна МПК С22В 11/08, С01G 7/00. Спосіб вилучення золота з рудних концентратів / Півоваров О.А., Воробйова М.І.; № u201203466; заявл. 23.03.2012; опубл. 25.04.2013, Бюл. № 8.] (прототип). Недоліком прототипу є тривалість здійснення механоактивації для досягнення оптимальних показників дисперсності рудного матеріалу і недостатня ступінь подрібнюваності (дисперсності) рудного концентрату та, в яких золото тонко дисперсне та знаходиться у тісній асоціації з сульфідами (упорні рудні концентрати). В основу винаходу поставлено задача - зменшити тривалості стадії доподрібнення та збільшити ступінь дисперсності та пористості сульфідних мінералів упорного рудного концентрату, при цьому підвищити ступінь вилучення тонкодисперсного золота з упорного рудного концентрату. Поставлена задача досягається тим, що в відомому способі вилучення золота з рудних концентратів, який включає вилуговування металів лужними ціаністими розчинами, які вміщують 0,3 % KCN, 0,6 % KОН, приготовленими з використанням води, активованої під дією контактної нерівноважної низькотемпературної плазми, яка містить 100-300 мг/л перекисних і надперекисних сполук в присутності комплексоутворюючого агента, з подальшим розділенням золотовмісного розчину і твердого залишку, з попередньою механоактивацією рудного концентрату мокрим способом згідно з винаходом механоактивацію рудного концентрату протягом 20-40 хв. проводять з використанням як основного середовища, розчину, отриманого екстракцією шроту рапсу водно-спиртовим екстрагентом, виготовленим на основі води, обробленої під дією контактної нерівноважної низькотемпературної плазми, яка містить 200-500 мг/л перекисних та надперекисних сполук та рН=9-11. Завдяки дрібнокластерній структурі води, підданій діє контактної нерівноважної плазми, та її поверхневій активності водно-спиртовий екстрагент, виготовленій на її основі, під час екстракції шрота рапсу забезпечує високу ступінь вилучення сполук в розчин. Відтак в результаті екстракції в розчині містяться альдегіди, глюкозиди, насичені та ненасичені жирні кислоти, терпенові сполуки, які є поверхнево-активними (фіг. 1, табл. 1, 2). 30 Таблиця 1 -1 Віднесення смуг поглинання (см ) в ІЧ-спектрах водно-спиртового екстракту шроту ріпаку Полоси поглинання функціональних груп ОН - валентні  деформаційні 3650-3590 1450-1250 ОН - пов'язані Н зв'язком (спирти, феноли, карбонові кислоти) 3 C-H sp ОСН3  С-Н sp 3 СНО альдегіди (2 полоси) (=СН2) sp 2 (C=C) C=O альдегіди, кетони, карбонові (CPh) арени C=O ароматич. альдегіди, кетони (СН2) as (CO) Полуторні as (CC) s (CO) 3550-3200 2700-2500 (широка) 2975-2810 (сильні) 1470-1430 (середні) 1380-1370(сильні) 2900-2820(слабка) 2775-2700(слабка) 1420-1410 995-985 915-905 1620-1680 вузька кислоти, Екстракт шрота ріпаку 1315 1378, 1275 пл, 1233 пл 1229, 1158 3345 2922, 2930, 2986 пл, 2852 1460 1376 2852 950, 965 пл 1630 пл. 1600-1750 1705-1660 710-720 1430-1470 1540-1580 1570-1600 2 1742 1600, 1637 722 1458 1600 UA 105745 C2 5 10 15 20 Таким чином, при використанні отриманого водно-спиртового розчину при механоактивації рудного концентрату мокрим способом забезпечується більш швидке, в порівнянні з плазмохімічно обробленою водою, проникнення молекул розчину в мікрощілини і пори золотоформуючих мінералів рудного концентрату. Проникаючи в зону формування мікротріщин, молекули водно-спиртового екстракту шрота рапсу в більшій мірі послаблюють зв'язки між поверхневими елементами кристалічної решітки часток, перешкоджаючи відновленню молекулярної взаємодії і тим самим сприяють збільшенню пористості та дисперсності матеріалу, що підтверджується даними представленими в табл. 2. Аналіз представлених даних свідчить, що застосування розчину, отриманого екстракцією шроту рапсу водно-спиртовим екстрагентом, який виготовлений на основі води обробленої під дією контактної нерівноважної низькотемпературної плазми сприяє більш швидкому зростанню дисперсності частинок, в порівнянні з використанням в якості зволожуючого агента плазмохімічно обробленої води (табл. 3), Результати вимірювання пористості вихідного концентрату представлені також в табл. 3. Враховуючи вище сказане, для подальших досліджень використовували рудний концентрат доподрібнений з використанням розчину, отриманого екстракцією шроту рапсу водно-спиртовим екстрагентом, який виготовлений на основі води, обробленої під дією контактної нерівноважної низькотемпературної плазми впродовж 30 хв. Таким чином, наслідком збільшення дисперсності та пористості є підвищення ступеня вилучення благородних металів з рудного концентрату під час послідуючого ціанування. Таблиця 2 Вплив виду екстрагента на ступінь екстракції сполук шрота рапсу в рідку фазу № Вид екстрагента прикладу 1 Спирт 2 Спирт + технологічна вода Спирт + технологічна вода + синтетичний 3 пероксид водню 500 мг/л Параметри плазмохімічно активованої води, в залежності від умов обробки Спирт + вода, СН2О2, мг/л рН оброблена під 4 100 8 дією контактної 5 нерівноважної 200 9 плазми 6 300 9,5 7 500 11 8 600 > 118 Ступінь екстрагування корисних компонентів в рідку фазу, % 12,0 8,0 7,0 14,9 15,0 15,45 15,5 15,55 Примітки: *Співвідношення складових екстрагент (мл): шрот рапсу (г) = 10:1, час екстрагування t=12 год. 3 UA 105745 C2 Таблиця 3 Вплив доподрібнення мокрим способом із застосуванням водно-спиртового екстракту шрота рапсу на зміну дисперсності рудного концентрату, пористості Умови доподрібнення Розмір часток, мм рудного концентрату 0,25- 0,050,25 0,05 0,01 0,01 № подрібнення, Характеристика прикладу хв Вихід фракції. % водного Дисперсність середовища 0 14,00 29,81 30,02 26,16 11,0 вихідного концентрату 1 Прототип 270 5,13 7,31 25,1 62,46 16,05 СH2O2=500 мг/л, рН=10,5 Водноспиртовий екстракт шрота рапсу, виготовлений з використанням плазмохімічно обробленої води, з вмістом пероксида водню (H2O2) 7 20 0,3 1,61 10,5 87,6 16,5 8 Н2О2=300 мг/л 30 0,28 1,59 9,5 88,72 17,1 9 40 0,25 1,52 9,4 88,83 17,4 10 20 0,2 1,5 9,3 89,0 17,95 11 Н2О2=500 мг/л 30 0,1 1,11 7,69 91,1 18,1 12 40 0,09 1,0 6,71 91,2 18,2 4 UA 105745 C2 Таблиця 4 Умови проведення дослідів та основні технологічні показники способу вилучення золота з рудних концентратів при концентраціях KCN - 0,3 %, KОН - 0,6 % співвідношенні тверде:рідке 1:5 і температурі 293 К Час до Комплексо- Концентрація подрібнення Вид зволожуючого агента № утворюю- комплексоутрудного при подрібненні мокрим прикладу чий агент ворюючого концентрату, способом (КУА) агента, мг/л хв. Параметри плазмохімічно активованого розчину, в залежності від умов обробки СH2О2, рН 135 мг/л 0 (прототип) 100 8 350 9,5 600 > 11 200 9 500 11 Водно-спиртовий розчин КН2РО4 0,4 екстракту шрота рапсу, виготовлений з 1 використанням плазмохімічно обробленої води, з кількістю 2 20 3 30 СH2О2=500 мг/л 40 20 30 СH2О2=300 мг/л 40 5 10 15 20 Ступінь вилучення золота, % 99,39 99,73 99,81 99,55 99,95 99,96 99,975 99,98 99,955 99,96 99,97 Сутність винаходу пояснюється слідуючими прикладами. Приклад 1. Вихідний матеріал у вигляді рудного концентрату, заздалегідь доподрібнюють у лабораторному млині шарового типу МШ-250×160, з частотою обертів 64 об/хв, подрібнюючі тіла - кульки діаметром 12 мм. що виготовлені з фарфору, при оптимальному часі доподрібнення 40 хв і співвідношенні тверде:рідке 2:1. В якості водного середовища при доподрібненні рудного концентрату використовують розчин, отриманий екстракцією шроту рапсу водно-спиртовим екстрагентом, який виготовлений на основі води, обробленої під дією контактної нерівноважної низькотемпературної плазми, яка містить перекисних сполук СH2О2=500 мг/л та рН=11,0. Одразу після завершення механоактивації матеріал загружають у скляний реактор діаметром 0,08 м і висотою 0,15 м, який містить 0,2 л плазмохімічно активованого водного розчину з вмістом перекисних і надперекисних сполук - 300 мг/л і загальним відсотковим складом компонентів 0,3 % KCN, 0,6 % KОН та комплексоутворюючий компонент 0,4 % КН2РО4, при постійному перемішуванні і температурі 323К. Після закінчення процесу (через 3 години) твердий залишок відокремлюють від розчину. Ступінь вилучення золота 99,98 %. Приклад 2. Обробку вихідного матеріалу здійснювали згідно прикладу 1, з тією відзнакою, що доподрібнення рудного концентрату виконували впродовж 30 хв. Ступінь вилучення золота 99,975 %. Приклад 3. 5 UA 105745 C2 5 10 15 20 25 30 35 Обробку вихідного матеріалу здійснювали згідно прикладу 1, з тією відзнакою, що доподрібнення рудного концентрату виконували впродовж 20 хв. Ступінь вилучення золота 99,96 %. Приклад 4. Обробку вихідного матеріалу здійснювали згідно прикладу 1, з тією відзнакою, що якості водного середовища при доподрібненні рудного концентрату використовують розчин, отриманий екстракцією шроту рапсу водно-спиртовим екстрагентом, який виготовлений на основі води, обробленої під дією контактної нерівноважної низькотемпературної плазми, яка містить перекисних сполук СH2О2=300 мг/л. Ступінь вилучення золота 99,97 %. Приклад 5. Обробку вихідного матеріалу здійснювали згідно прикладу 2, з тією відзнакою, що якості водного середовища при доподрібненні рудного концентрату використовують розчин, отриманий екстракцією шроту рапсу водно-спиртовим екстрагентом, який виготовлений на основі води, обробленої під дією контактної нерівноважної низькотемпературної плазми, яка містить перекисних сполук СH2О2=300 мг/л. Ступінь вилучення золота 99,96 %. Приклад 6. Обробку вихідного матеріалу здійснювали згідно прикладу 3, з тією відзнакою, що якості водного середовища при доподрібненні рудного концентрату використовують розчин, отриманий екстракцією шроту рапсу водно-спиртовим екстрагентом, який виготовлений на основі води, обробленої під дією контактної нерівноважної низькотемпературної плазми, яка містить перекисних сполук СН2О2=300 мг/л. Ступінь вилучення золота 99,955 %. З порівняння результатів, наведених у прикладах, а також способу - найближчому аналогу слідує, що ступінь вилучення золота у цьому винаході (99,955-99,98 %) перевищує ступінь вилучення золота у способі - найближчому аналізі (99,39-99,95 %) при зменшенні часу механоактивації в 2-2,5 рази. Таким чином, в результаті здійснення способу вилучення золота з рудних концентратів по технології, яка пропонується забезпечується високий ступінь вилучення золота (в тому числі і дисперсного) з упорного рудного концентрату, висока швидкість і селективність процесу. Спосіб, що пропонується, при реалізації має слідуючі переваги: - забезпечується інтенсифікація стадії механоактивації рудного концентрату; - забезпечується ефективне вилучення золота (в тому числі і дисперсного) з рудних концентратів; - досягається значна інтенсифікація процесу вилуговування золота з рудних концентратів Таким чином спосіб може бути застосований при вилученні золота з сульфідних концентратів, переважно з вкрапленнями тонкодисперсного золота. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 40 45 Спосіб вилучення золота з рудних концентратів, який включає вилуговування металів лужними ціаністими розчинами, які вміщують 0,3 % KCN, 0,6 % KОН, приготовленими з використанням води, активованої під дією контактної нерівноважної низькотемпературної плазми, яка містить 100-300 мг/л перекисних і надперекисних сполук в присутності комплексоутворюючого агента, з подальшим розділенням золотовмісного розчину і твердого залишку, з попередньою механоактивацією рудного концентрату мокрим способом, який відрізняється тим, що механоактивацію рудного концентрату протягом 20-40 хв. проводять з використанням як основного середовища, розчину, отриманого екстракцією шроту рапсу водно-спиртовим екстрагентом, виготовленим на основі води, обробленої під дією контактної нерівноважної низькотемпературної плазми, яка містить 200-500 мг/л перекисних та надперекисних сполук та рН=9-11. 6 UA 105745 C2 Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 7