Способ извлечения благородных металлов из руд и концентратов

Способ извлечения благородных металлов из руд и концентратов

Реферат

 

Использование: касается извлечения золота и серебра из упорных руд выщелачиванием. Сущность: в способе извлечения благородных металлов из упорных руд и концентратов осуществляют предварительное сернокислотное растворение примесей и последующее выщелачивание золота и серебра кислым раствором тиокарбамида в присутствии феррисульфата и тиоцианата. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к гидрометаллургии благородных металлов, в частности к извлечению золота и серебра из упорных золото-серебряных руд и концентратов, упорность которых обусловлена тонким вкраплением благородных металлов в сульфидные ассоциации минералов.

Известно применение тиоцианатных систем для выщелачивания благородных металлов (Thermochemistry of thiocyanate systems-/ or leaching gold and silver ores/ Barbasa O. Monhemus A.G.// Precious Metals'89: Proc. Int. Symp. TMS Annu. Meet. Las Vegas, Nev. Febr. 27- March 2; 1989. Warrendale (Pa), 1988, p. 307 339).

Указывается, что достижение высокого показателя по извлечению серебра и золота соответствует разным величинам окислительно-восстановительного потенциала (ОВП) среды, при этом более низкое значение ОВП для серебра определяет преимущественную направленность процесса на извлечение серебра, а для выщелачивания золота процесс заканчивается с меньшим эффектом, что малоприемлемо для переработки золото-серебряного материала. Но наряду с этим тиоцианатные растворы отличаются стабильностью даже при высоких концентрациях комплексообразователя и большой емкостью по металлам, особенно по серебру.

Известен способ переработки золото- и серебросодержащих концентратов раствора тиокарбамида (La Booy S.R. Woodcock J.T. Thiorea leaching of Gold and Silver ores// Res. Rept. 1974, CSJRO Div. Miner. Chem. Port Melbourn, 1984, p.93 96), основной недостаток которого связан с необходимостью использования высоких концентраций тиокарбамида для эффективного растворения металлов, что сопровождается высоким расходом этого реагента: чем выше концентрация, тем больше скорость разложения тиокарбамида до элементной серы.

Наиболее близким к заявляемому решением является способ переработки природных обожженных материалов, содержащих благородные металлы (Van Lierde A. Olliver P. Lesoille M.// Ind. Minerale Techniques, 1982, n. 8, p.399 - 410, описание в кн. М.А. Меретукова, А.М.Орлова "Металлургия благородных металлов. Зарубежный опыт". М. Металлургия, 1991, с.198 206). Способ включает предварительное сернокислотное растворение примесей из материала и выщелачивание золота и серебра кислым раствором тиокарбамида, SC(NH₂)₂ в присутствии феррисульфата сернокислого железа Fe₂(SO₄)₃. В процессе необходимо поддерживать ОВП в узком интервале: 130 160 мВ.

Недостатки прототипа следующие: эффективность процесса при обработке исходного природного материала с одновременно значимым содержанием и золота и серебра достигается только с введением предварительного обжига; для глубокого извлечения в раствор благородных металлов требуются повышенные концентрации тиокарбамида, что, в свою очередь, сопровождается разложением растворов с выделением элементной серы и увеличением расхода дорогостоящего реагента; необходимость жесткого поддержания ОПВ среды в узком интервале для получения технологического эффекта.

Заявляемое решение обеспечивает получение технического результата, выраженного повышением степени извлечения золота и серебра из упорных золото-серебряных руд и концентратов, с уменьшением расхода тиокарбамида, без предварительного обжига природного материала.

Это достигается тем, что в известном способе извлечения благородных металлов из природных материалов после предварительного сернокислотного растворения примесей из исходного сырья выщелачивание благородных металлов проводят кислым раствором тиокарбамида в присутствии сернокислого железа с дополнительным введением тиоцианата, например аммония NH₄SCN.

Изобретение иллюстрируют следующим образом.

В системе SC(NH₂)₂ H⁺ SCN^-M Fe³⁺ H₂O действует механизм реакций с образованием комплексных ионов золота и серебра. Взаимодействие тиокарбамида и тиоцианата с благородными металлами сопровождается образованием на растворяющейся фазе пассивирующих пленок промежуточных или побочных продуктов (Панченко А.Ф. Каковский И.А. Шамис Л.А. и др. Кинетика растворения золота, серебра и их сплавов в водных растворах тиомочевины. //Металлы, N6, 1975, с. 32 37; Поташников Ю. М. Каковский И.А. Исследование процесса растворения серебра в роданистых растворах. // Металлы, N6, 1985, с. 39 45). Особенно это сказывается на скорости растворения серебра в системе SC(NH₂)₂ H⁺ - Fe³⁺ H₂O, т.к. образуется высокоустойчивое поверхностное соединение сульфид серебра, окисление и растворение которого требуют физико-химических условий, что усложняет переработку в целом.

Применение смеси комплексообразующих растворителей позволяет более полно использовать окислительные способности ионов железа (III), в результате чего образование побочных продуктов, тормозящих скорость перевода металлов в раствор, а, следовательно, снижающих полноту их извлечения, уменьшается или исключается из механизма реакций. Кроме этого, вероятно, образующиеся смешанные комплексы в условиях процесса менее подвержены разложению.

Пример 1 (по прототипу). Навески в 100 г флотоконцентрата крупностью частиц 0,74 мм, содержащего: 83 н/т Ag, 49 г/т Au, 1% Cu, 0 1% Zn, 0,9% Pb, 36% S, 16% Fe, в течение 2 ч при т:ж 1:4 перемешивали в водном 6%-ном растворе серной кислоты при температуре пульпы 50^oС, после чего раствор отделяли, кек агитировали в течение 2 ч при т:ж 1:6 в растворе 1% тиокарбамида, 0,5% серной кислоты и 0,1% феррисульфата при 30^oC пульпы. Затем раствор отделяли, а кек промывали, сушили и анализировали. Золото и серебро из полученного раствора извлекали известным методом.

Пример 2 (по предлагаемому решению). От примера 1 опыты отличаются реагентной средой на стадии растворения золота и серебра: вместо водного раствора, содержащего тиокарбамид, серную кислоту и феррисульфат, применен водный раствор, состоящий из смеси тиокарбамида 0,5% серной кислоты 0,5% тиоцианата аммония 0,5% и феррисульфата 0,1% Пример 3 (по первому аналогу). От примеров 1 и 2 опыты отличаются тем, что в качестве выщелачивающего раствора применен водный раствор состава: тиоцианат аммония 5% феррисульфат 0,1% серная кислота 0,5% Пример 4. От примеров 1 3 опыты отличаются исходным сырьем: взяли навески по 750 г сульфидной руды крупностью частиц 0,74 мм и содержащей 1,2 г/т Au, 10,3 г/т Ag, 0,45% Cu, 0,12% Zn, 20,1% S и 12% Fе, выщелочили в растворах соответствующего состава. Анализ выполнен так же, как в примерах 1 - 3.

Результаты примеров представлены в таблице 1.

Сравнение результатов показывает, что использование выщелачивающего раствора по предлагаемому способу дает больший эффект, чем по каждому из известных способов в отдельности: прирост извлечения золота по сравнению с прототипом составляет 4% серебра 29,6% расход тиокарбамида уменьшается на 5 кг/т или 56,8% Тиоцианатный растворитель эффективен для выщелачивания серебра и гораздо менее для золота.

Пример 5. От примера 2 опыты отличаются расширением вариаций соотношений концентраций комплексообразователя в выщелачивающем растворе (таблица 2).

Данные таблицы 2 позволили установить, что эффект совместного действия комплексообразователей сохраняется в широких пределах соотношений концентраций.

Следовательно, преимущества предложенного способа по сравнению с известными выражаются в: повышении извлечения в раствор золота на 0,3 4,4% из флотоконцентрата, на 7,9 49,6% из руды; повышении извлечения в раствор серебра на 24,1 29,6% из исходного концентрата без его предварительного обжига, на 7,0 36,0% из руды; снижение расхода тиокарбамида на 1,7 5,9 кг/т.

Формула изобретения

1. Способ извлечения благородных металлов из руд и концентратов, включающий сернокислотное растворение примесей и последующее выщелачивание благородных металлов кислым раствором тиокарбамида в присутствии сернокислого железа, отличающийся тем, что выщелачивание проводят с дополнительным введением в раствор тиоцианата.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что выщелачивание проводят с введением в раствор тиоцианата аммония.