Способ извлечения золота из упорных золотосодержащих руд

Способ извлечения золота из упорных золотосодержащих руд

Реферат

Изобретение относится к горнодобывающей и гидрометаллургической промышленности, в частности к переработке упорных золотосодержащих руд с неоднородной тонкодисперсной вкрапленностью золота, и может быть использовано при переработке сульфидных золотосодержащих руд, концентраторами золота в которых являются сульфидные минералы арсенопирит, пирит, пирротин и др.

Известен способ переработки золото- и серебросодержащих руд, включающий измельчение, гравитационное и/или флотационное обогащение, бактериальное выщелачивание и цианирование. Цианирование проводят перед бактериальным выщелачиванием, а кеки бактериального выщелачивания подвергают флотации совместно с исходной рудой или продуктами обогащения [Патент №202.3734, МПК⁵ С 22 В 11/00, С 22 В 11/08 /ИРГИРЕДМЕТ - Заявлено 13.07.1992, опубл. 30.11.1994].

Основными недостатками этого способа являются:

- цианид является сильным ядом для микроорганизмов, окисляющих сульфиды, поэтому требуется очень тщательная отмывка кеков цианирования большим количеством чистой воды перед бактериальным выщелачиванием. Это приводит к перерасходу чистой воды и образованию избыточного количества дебалансных загрязненных цианидом вод, которые требуют очистки;

- при бактериальном окислении сульфидов образуется серная кислота, а сульфидная флотация проводится в щелочной среде, поэтому перед направлением кеков бактериального окисления на флотацию требуется их нейтрализация известью, что приводит к перерасходу извести;

- при бактериальном окислении сульфидов мельчайшие частицы золота освобождаются и при сульфидной флотации не флотируются и теряются с хвостами флотации.

Известен способ переработки сульфидных руд, содержащих золото, по которому руды подвергают биологическому окислению, после первой стадии окисления разделяют легкую и тяжелую фракции гравитационными способами, легкую фракцию направляют на цианидное растворение золота, а тяжелую фракцию направляют на дальнейшее биологическое окисление [Патент US №5948375, МПК С 22 В 11/00, 11/04, заявитель - BILLITON SA LIMITED[ZA], опубликовано 07.09.1999.].

Основными недостатками способа являются:

- биологическому окислению подвергается вся руда, что требует большого объема бакового оборудования и соответственно больших капитальных затрат и эксплуатационных расходов;

- при промежуточном гравитационном разделении золото остается в тяжелой фракции, которая возвращается на биологическое окисление, а в легкой фракции в основном преобладают минералы включающих пород, поэтому промежуточное гравитационное разделение неоправданно удорожает процесс извлечения золота.

Наиболее близким к предложенному способу извлечения золота из упорных золотосодержащих руд, который одновременно является ближайшим аналогом предлагаемого изобретения, является способ извлечения благородных металлов из упорных сульфидных материалов, включающий измельчение этих материалов, приготовление их водной пульпы, барботаж воздуха через пульпу в присутствии воспроизводимых микроорганизмов, гравитационное выделение концентрата благородных металлов из кеков бактериального окисления с последующей отдельной переработкой его, сорбционное цианидное выщелачивание хвостов гравитации [Патент №2210608, МПК⁷ С 22 В 11/00, С 22 В 11/08, С 22 В 3/18. / Чучалин Л.К. - Заявлено 09.10.2001, опубл. 20.08.2003].

Основными недостатками способа являются:

поскольку золото в упорных сульфидных рудах находится в виде мельчайших частиц (1-10 мк), то гравитационные концентраты получаются довольно бедными по золоту и содержат, в основном, неокисленные сульфиды. При пирометаллургической переработке таких концентратов образуется много шлаков со значительным содержанием золота, которые требуют дальнейшей гидрометаллургической переработки, а в газовую фазу выделяются ядовитые окислы мышьяка и сурьмы. Необходима сложная дорогостоящая система газоочистки. При гидрометаллургической переработке полученных гравитационных концентратов требуется сооружение дополнительной цепочки сорбционного цианидного выщелачивания, что ведет к неоправданно завышенным капитальным и эксплуатационным затратам.

Задачей изобретения является увеличение полноты извлечения золота из руды и сокращение материальных затрат.

Поставленная задача решается тем, что в способе извлечения золота из упорных золотосодержащих руд, включающем дробление руды, измельчение с классификацией, флотационное обогащение с получением флотоконцентрата и хвостов флотации, бактериальное окисление сульфидного флотоконцентрата, получение биокека, отделение биокека от кислой жидкой фазы, отмывку и нейтрализацию биокека, сорбционное цианирование биокека, десорбциию золота с насыщенного сорбента, электролитическое выделение золота из элюатов и плавку катодных осадков на слиток сплава Доре, согласно изобретению перед бактериальным окислением флотоконцентрата его доизмельчают, сорбционое цианирование биокека и раздельное сорбционное цианирование хвостов флотации ведут с использованием кислорода, из хвостов сорбционного цианирования биокека и хвостов сорбционого цианирования хвостов флотации улавливают частицы нерастворенного золота и остаточные золотосодержащие сульфиды гравитационными методами, полученные гравитационные концентраты объединяют, доизмельчают до кл. 0,02-0,04 мм и подвергают цианированию при концентрации цианида 1-2 г/л и насыщении пульпы кислородом до 20 мг/л, пульпу выщелоченных цианидом гравитационных концентратов направляют на сорбционное цианирование биокека для совместного проведения сорбции золота, а на десорбцию золота направляют насыщенные сорбенты сорбционного цианирования хвостов флотации;

- раздельное сорбционное цианирование биокека и хвостов флотации ведут с использованием сжатого кислорода;

- хвосты гравитационного обогащения хвостов сорбционного цианирования биокека направляют на сухое складирование после фильтрации и обезвреживания, а фильтрат возвращают на цианирование биокека.

Технический результат поставленной задачи достигается применением следующих специальных технологических операций:

- доизмельчение флотоконцентрата перед бактериальным окислением, которое позволяет сократить время бактериального окисления, улучшить условия перемешивания в биореакторах, увеличить степень окисления сульфидов;

- отделение биокека от кислой жидкой фазы, содержащей большое количество растворенных цветных металлов и роданидов. Это позволяет улучшить условия сорбции золота, повысить степень насыщения сорбента и увеличить степень извлечения золота за счет удаления мешающих примесей;

- гравитационное доулавливание нерастворившихся частиц золота и неокисленных золотосодержащих сульфидов из хвостов сорбционного цианирования биокека и хвостов сорбционного цианирования хвостов флотации, доизмельчение их, интенсивное цианирование с использованием чистого кислорода и возврат в цикл сорбции. Поверхность частиц золота, которые не попали в концентрат, и частиц золота, освободившихся при бактериальном окислении сульфидов, может покрываться пленками карбонатов при обработке пульп известью и продуктами бактериального окисления, которые затрудняют растворение золота цианидом.

Проведенные исследования показали, что:

- гравитационное доулавливание нерастворившихся частиц золота и неокисленных золотосодержащих сульфидов из хвостов сорбционного цианирования биокека и хвостов сорбционного цианирования хвостов флотации с последующим доизмельчением их, интенсивным цианированием и возвратом в цикл сорбции позволяет извлечь в гравитационный концентрат до 10% золота и повысить сквозное извлечение на 4-5% [табл.1, 2];

- отделение жидкой цианистой фазы от твердого из хвостов сорбционного цианирования биокека и возврат ее на цианирование позволяет сократить расход цианида и сократить расход гипохлорита на обезвреживание хвостов сорбционного цианирования. В хвостах содержится до 300 мг/л цианида;

- сухое складирование твердых хвостов сорбционного цианирования биокека, содержащих 1-2 г/т золота, на спец.полигоне позволяет не только улучшить экологическую обстановку при размещении хвостов, но и повторно направить их на переработку, например, после отработки месторождения, или после нарушений технологии при повышенном содержании золота в хвостах.

Изобретение поясняется принципиальной технологической схемой, представленной на чертеже.

Способ осуществляется следующим образом.

Руда из карьера или со склада руды автосамосвалами подается в приемный бункер дробилки крупного дробления. Крупное дробление производится до крупности 300-400 мм. Крупнодробленая руда конвейерами через промежуточный бункер подается на измельчение.

Измельчение проводится в две стадии. Первая стадия измельчения осуществляется в мельнице полусамоизмельчения. Измельченная руда направляется на грохочение. Надрешетный продукт крупностью более 10 мм направляется на додрабливание, например, в конусную дробилку. Раздробленная до 5-6 мм руда может возвращаться конвейерами в мельницу полусамоизмельчения или направляется в шаровые мельницы второй стадии. Вторая стадия измельчения производится в шаровых мельницах, работающих в замкнутом цикле с гидроциклонами. Верхний слив гидроциклонов с крупностью частиц 85-90% кл. - 0,074 мм направляется на сульфидную флотацию.

Флотация производится в пневмомеханических машинах в одну стадию с двумя перечистками флотоконцентрата. Сульфидный флотоконцентрат направляется на бактериальное окисление, а хвосты флотации, после сгущения в радиальных сгустителях, направляются на сорбционное цианирование. Флотоконцентрат перед бактериальным окислением сгущается, фильтруется и доизмельчается до 95% кл. - 0,044 мм.

Бактериальное окисление сульфидного концентрата осуществляется в каскадах пневмомеханических аппаратов в 4-е стадии, оборудованных теплообменниками для отвода выделяющегося при окислении тепла, при соотношении Т:Ж=1:4-5. Окисленный концентрат в виде слабосернокислой пульпы направляется на разделение твердой и жидкой фаз, например, фильтрацией. Полученный концентрат отфильтровывается, промывается на фильтре и после нейтрализации и известкования с интенсивной аэрацией в каскаде пневмомеханических аппаратов направляется на предварительное окисление кислородом в каскаде аппаратов с механическим перемешиванием. Кислый фильтрат, содержащий вредные примеси, сбрасывается на обезвреживание.

Обработанная кислородом нейтрализованная пульпа подается на цианирование, а затем поступает на сорбционное выщелачивание. В аппараты цианирования и сорбционного выщелачивания подается сжатый кислород.

Сорбционное цианирование окисленных биокеков и хвостов флотации осуществляется в каскадах аппаратов с механическим перемешиванием, организованных в несколько параллельных линий. Для сорбционного цианирования применяется цианид натрия, который подается в несколько точек для поддержания постоянной концентрации в процессе. Сорбция проводится на активный уголь в режиме противотока: сорбент-пульпа. Сорбция из биокеков и хвостов флотации проводится раздельно, двумя параллельными процессами.

Из хвостов обеих сорбций осуществляется гравитационное доулавливание нерастворившихся частиц золота и остаточных золотосодержащих сульфидов с использованием гравитационных аппаратов непрерывного действия, например Falkon. Гравитационные концентраты объединяются, доизмельчаются до 0,02-0,04 мм и направляются на интенсивное цианирование в каскад аппаратов с механическим перемешиванием или в реактор интенсивного цианирования барабанного типа, например, IRL 1000 ВА. Интенсивное цианирование проводится при повышенной концентрации цианида 1-2 г/л с использованием сжатого кислорода или других окислителей. Пульпа выщелоченных цианидом гравиоконцентратов направляется в голову цепочки сорбционного цианирования биокека для совместной сорбции золота.

Хвосты сорбции из хвостов флотации после гравитации обезвреживаются от остаточного цианида гипохлоритом кальция в каскаде аппаратов с перемешивающими устройствами и сбрасываются в хвостохранилище.

Хвосты гравитационного обогащения хвостов сорбционного цианирования биокека направляются на разделение твердой и жидкой фаз фильтрацией. Отфильтрованные хвосты промываются, обезвреживаются железным купоросом или гипохлоритом и укладываются на спец.полигоне для сухого складирования. Цианистый фильтрат, содержащий до 300 мг/л цианида, возвращается в процесс на цианирование биокека.

Насыщенный сорбент из головных аппаратов обеих сорбции отделяется от пульпы и направляется на десорбцию золота и регенерацию. Десорбция золота осуществляется горячим раствором натриевой щелочи под давлением в колонных аппаратах, работающих в замкнутом цикле с электролизерами.

Золотосодержащий электролизный катодный шлам отфильтровывается и после сушки и обжига направляется на плавку.

Плавка производится в индукционных печах. Конечной продукцией являются слитки золота (сплав Доре), которые отправляются на аффинаж на другое предприятие.

Таким образом, заявляемый способ позволяет увеличить полноту извлечения золота и уменьшить расходы цианида и гипохлорита в процессе извлечения золота из упорных золотосодержащих руд, что, в конечном итоге, приводит к повышению экономичности процесса извлечения золота из упорных золотосодержащих руд.

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ПЕРВИЧНЫХ ЗОЛОТОСУЛЬФИДНЫХ РУД

Показатели гравитационного доулавливания золота из хвостов цианидного сорбционного выщелачивания биокека

Таблица 1
Наименование продуктов	Выход, %	Содержание, г/т	Извлечение Au в гравиоконцентрат, %	Извлечение Au на сорбент от операции, %	Сквозное извлечение золота в готовую продукцию из продуктов гравитационного обогащения
От операции	От руды
Гравитационный концентрат	2,1	15,7	60,2	9,26	50,7	4,7
Хвосты гравитации	27,9	0,78	39,8	6,12
Исходные хвосты сорбции	30	2,0	100	15,38

Показатели гравитационного доулавливания золота из хвостов цианидного сорбционного выщелачивания хвостов флотации

Таблица 2
Наименование продуктов	Выход, %	Содержание, г/т	Извлечение Au от руды в гравитациионный продукт, %	Извлечение Au на сорбент от операции, %	Сквозное извлечение золота в товарную продукцию из продуктов гравитационного обогащения
Гравитационный концентрат	9,4	4,26	10,26	47,9	4,9
Хвосты гравитации	90,6	0,44	10,25
Исходные хвосты сорбции	100	0,8	20,51

1. Способ извлечения золота из упорных золотосодержащих руд, включающий дробление руды, измельчение с классификацией, флотационное обогащение с получением флотоконцентрата и хвостов флотации, бактериальное окисление сульфидного флотоконцентрата, получение биокека, отделение биокека от кислой жидкой фазы, отмывку и нейтрализацию биокека, сорбционное цианирование биокека, десорбцию золота с насыщенного сорбента, электролитическое выделение золота из элюатов и плавку катодных осадков на слиток сплава Доре, отличающийся тем, что перед бактериальным окислением флотоконцентрата его доизмельчают, сорбционное цианирование биокека и раздельное сорбционное цианирование хвостов флотации ведут с использованием кислорода, из хвостов сорбционного цианирования биокека и хвостов сорбционного цианирования хвостов флотации улавливают частицы нерастворенного золота и остаточные золотосодержащие сульфиды гравитационными методами, полученные гравитационные концентраты объединяют, доизмельчают до кл. 0,02-0,04 мм и подвергают цианированию при концентрации цианида 1-2 г/л и насыщении пульпы кислородом до 20 мг/л, пульпу выщелоченных цианидом гравитационных концентратов направляют на сорбционное цианирование биокека для совместной сорбции золота, а на десорбцию золота направляют насыщенные сорбенты сорбционного цианирования биокека и сорбционного цианирования хвостов флотации.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что раздельное сорбционное цианирование биокека и хвостов флотации ведут с использованием сжатого кислорода.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что хвосты гравитационного обогащения хвостов сорбционного цианирования биокека направляют на сухое складирование после фильтрации и обезвреживания, а фильтрат возвращают на цианирование биокека.