Метод на извличанезлато от концентрати, Патентна банка
Изобретението се отнася до металургията на благородни метали, по-специално до извличането на злато от богати на сулфидни концентрати. Концентратът се смесва с оловно-съдържащи материали, редуктор и шлакообразуващи флюси. Концентратът се топи при температура 1100-1200°C, за да се получи златно-оловна сплав. Получената златно-оловна сплав се подлага на електролитно разтваряне в електролит с азотна киселина при плътност на аноден ток 800-1500 A/m 2 и пресен електролит, съдържащ 15-30 g/l HNO3, непрекъснато се подава към електролизната вана при скорост на потока, при която търговският електролит, изтичащ от банята, съдържа 1-3 g/l HNO3 и 50-100 g /l Pb(NO3)2. В този случай, за да се предотврати намаляването на оловото, катодът е отделен от анода с анионобменна мембрана. Златото се изолира в утайката, а оловото се утаява от електролита под формата на слабо разтворима сол, която се връща обратно в топенето. Техническият резултат се състои в повишаване на степента на извличане на златото. 2 т.п. f-ly, 2 табл.
Изобретението се отнася до областта на металургията на благородни метали, по-специално до извличането на злато и сребро от концентрати.
Сред хидрометалургичните възможности за обработка на "златната глава" са печене и излугване на злато в царска вода, в цианид, тиокарбамид или други разтвори, хлориране и др. Широко се използва топенето на сгурия или директно концентрати със събиране на злато с олово. Чрез купелиране оловото под формата на оксид се връща в топенето, а златно-сребърната сплав се изпраща за рафиниране. Ефективен метод на амалгамиране се използва все по-рядко поради екологични причини (1. Металургия на благородни метали: В 2 книги. Книга 1 / Ю.А.2. Масленицки И.Н., Чугаев Л.Г. Металургия на благородни метали. - М.: Металургия, 1987. - 366 с. 3. Меретуков М.А., Орлов А.М. Металургия на благородни метали. Чужд опит. - М.: Металургия, 1990. - 416).
Известен метод за събиране на злато от концентрати с течен галий при температура 25-40°С (4. Патент България № 95107176 от 1997.09.10).
Изброените методи са технологично сложни или не осигуряват необходимото извличане на злато в търговски продукт. По-специално, когато се използва оловен колектор, купелирането на сплавта е свързано с отделянето на токсични газове и пари, съдържащи олово.
Най-близкият до претендираното техническо решение е метод за обработка на сулфидни и оловосъдържащи концентрати (концентрати) от злато, включващ термична обработка на заряда за получаване на сплав олово-злато-сребро, разделяне на сплавта, селективно разделяне на компонентите за получаване на злато с висока чистота, характеризиращ се с това, че изходният материал се смесва с натриев или калиев хидроксид в съотношение 1: 1-1,2 с добавяне на 2,5-3. 0% натрошени въглища или кокс и термично обработена, получената злато-сребърно-оловна сплав се подлага на селективно разделяне на компонентите чрез електролиза в оцетен хлорид електролит в електролизери с разтворими аноди (5. Патент България № 2000123626 от 2004.01.10). Топлинна обработка на сместа при 500-650°C за 1 час с разбъркване.
Този метод, избран от прототипа, ви позволява да използвате високите събирателни свойства на оловото и да избегнете купелирането на сплавта. В същото време, извършването на топлинна обработка на заряда при температури от 500-600 ° C не предполага разтопяване на минералната основа на концентрата. В резултат на това, дори и при много фино смилане, значителна част от златотоостава в структурата на минерални (главно сулфидни) зърна и не се извлича в оловната сплав.
Настоящото изобретение е насочено към отстраняване на този недостатък и има за задача да увеличи степента на извличане на златото от концентрата.
Посоченият технически резултат се постига чрез факта, че концентратът се смесва с оловосъдържащи материали, редуциращ агент, шлакообразуващи потоци и се стопява при температура 1100-1200 ° C, получената златно-оловна сплав се подлага на електролитно разтваряне в електролит с азотна киселина, при плътност на аноден ток 800-1500 A/m 2, пресен електролит, съдържащ 15-30 g/l се подава непрекъснато в електролизната вана HNO3 при скорост на потока, при която търговският електролит, изтичащ от банята, съдържа 1-3 g/l HNO3 и 50-100 g/l Pb(NO3)2, докато за да се предотврати редуцирането на оловото, катодът е отделен от анода чрез анионобменна мембрана, златото се изолира в утайката и оловото се утаява от електролита в под формата на слабо разтворима сол, която се връща в топенето.
Същността на изобретението се състои в това, че термичната обработка се извършва, за разлика от прототипа, с пълно разтопяване на сместа при температура над 1100°C. При тези условия златните частици, разпръснати в структурата на сулфидните минерали, стават достъпни за събирателното действие на оловото. Подобна цел се постига и при известните методи за топене на сгурия, но при предложения метод концентратите се топят директно. За да се намали оловото, въведено в заряда под формата на соли или оксид, както и присъстващо в концентрата под формата на PbS сулфид, препоръчително е да се използва метално желязо:
Основният компонент на концентрата е пирит FeS 2 при тези условия образува мат:
При използване на въглеродсъдържащи редуциращи агенти (кокс, активиранвъглища и др.), отделянето на серен диоксид е неизбежно, което се образува както в резултат на разлагането на пирит, така и по време на редукция на галенит:
С други думи, металното желязо, освен че редуцира оловото, свързва сярата и предотвратява отделянето й с газове.
Капките от метално олово се образуват едновременно с разтопяването на заряда и отварянето на златните частици, с което се постига по-пълно събиране на златото в сплавта.
При условията на топене с атмосферен кислород част от металното желязо неизбежно се окислява, така че неговата консумация за пълното намаляване на оловото трябва да бъде малко по-голяма от изискваната от стехиометрията на реакции 1 и 2.
Получената златно-оловна сплав, както в случая с прототипа, се подлага на електролитно разтваряне. В този случай оловото преминава в разтвор и златото се утаява под формата на утайка. Електролитното разтваряне на златно-оловната сплав се извършва при плътност на аноден ток 800-1500 A/m 2 , пресен електролит, съдържащ 15-30 g/l HNO3, се подава в електролизната вана при скорост на потока, при която търговският електролит, изтичащ от банята, съдържа 1-3 g/l HNO3 и 50-100 g/l Pb(NO3)2. Тъй като се очаква оловото да бъде освободено под формата на рециклиран продукт - слабо разтворима сол, върната при топенето, не се предвижда намаляване на оловото на катода. За да се предотврати намаляването на оловото, катодът е отделен от анода чрез анионобменна мембрана.
За да се върне оловото към топене, то трябва да се утаи от електролита под формата на слабо разтворимо съединение. От възможните варианти - PbO оксид, PbSO4 сулфат, PbS сулфид, PbCO3 карбонат - най-предпочитано е карбонатното утаяване. Въвеждането на рециклирана сяра в стопилката увеличава вероятността от отделяне на серен диоксид SO2, а утаяването на хидроксид води до дълбока неутрализация на електролита и съвместно утаяванепримеси. Установено е, че чистият оловен карбонат се утаява при рН стойност 1,5-2. Не е необходимо пълно утаяване на олово, тъй като електролитът с изчерпано съдържание на олово се връща отново в електролизата, след като бъде подсилен с азотна киселина.
Вискозитетът на шлаката и дозировката на оловото играят решаваща роля в степента на извличане на златото от концентрата в оловната сплав по време на топене. Известно е, че вискозитетът на шлаката се намалява чрез добавяне на флюсове. В предложения метод се използва сода. Количеството олово, което осигурява извличането на злато в сплавта с най-малко 95%, трябва да бъде 5-10% от теглото на концентрата. По-голямото количество олово обеднява златната сплав и усложнява нейната обработка, при по-ниска доза извличането на злато рязко пада. Ако концентратът съдържа олово, например под формата на PbS, тогава масата на рециклираното олово, въведено под формата на карбонат, се намалява съответно.
Изпълнението на предложения метод е разгледано в следващите примери.
Оловната сплав се отлива под формата на анод (Sworks=10 cm2) и се разтваря в електролит от азотна киселина. Утайката беше разтопена със сода и чистотата на суровото злато беше анализирана.
За сравнение беше проведен експеримент по метода на прототипа, при който термичната обработка на смес от концентрат, основа и метално олово се проведе при температура 500-650 ° C (други параметри според приложението на прототипа). Получената сплав се разтваря в този експеримент в оцетен хлорен електролит. Първоначалните данни и резултатите са обобщени в таблица 1.
2. Различава се по това, че в експериментите с електролитно разтваряне на оловна сплав, киселинността на първоначалния разтвор и условията за отлагане на оловен карбонат от отработения електролит бяха различни. В тези експерименти консумацията на Na2 CO3 варира, при което се утаява оловен карбонат (стойности на рН \u003d 1,5-2,5 -таблица 2).
| маса 1 | |||||||||
| Влиянието на технологичните параметри върху извличането на олово в сплавта и ефективността на тока. | |||||||||
| Маса на комплекта, g | Температура кръг, ° С | Тегло на Fe, % стехио | Тегло на PbCO3, g | Обща сума маса на олово, g | Извличане злато към сплав, % | Съдържание на отработен електролит, g/l | Плътност ток, A/m | Текуща мощност, % | |
| HNO3 | Pb(NO3) | ||||||||
| 100 | 1050 | 100 | 0 | 4.1 | 82 | 0,5 | 120 | 1600 | 73 |
| 100 | 1100 | 110 | 1.5 | 5.3 | 93 | 1 | 100 | 1500 | 90 |
| 100 | 1150 | 115 | 3 | 6.1 | 94 | 2 | 70 | 1000 | 92 |
| 100 | 1200 | 130 | 5 | 8.3 | 96 | 3 | 50 | 800 | 95 |
| 100 | 1250 | 140 | 7 | 10.9 | 96 | 4 | тридесет | 600 | 98 |
| 100 | Прототип | 4.1 | 68 | - | - | 1000 | 35 |
| таблица 2 | |||||
| Влияние на условията на електролиза върху скоростта на разтваряне на сплав | |||||
| Начална концентрация на азотна киселина, g/l | Плътност на тока, A / m 2 | Скорост на разтваряне, g/h | Концентрация на олово в отработения електролит, g/l | PbCO3 рН на утаяване | Степен на отлагане на олово, % |
| 7 | 1000 | 3.2 | 65 | 1.3 | 19 |
| 15 | 1000 | 3.5 | 69 | 1.5 | 75 |
| 20 | 1000 | 3.7 | 69 | 2.0 | 79 |
| тридесет | 1000 | 4.0 | 71 | 2.5 | 96 |
| 35 | 1000 | 5.9 (изолиран NO) | 93 | 3.0 | 98 |
Сравнителен анализ на известни технически решения, вкл. методът, избран като прототип, и предложеното изобретение ни позволяват да заключим, че съвкупността от декларираните характеристики осигурява постигането на очаквания технически резултат. Прилагането на предложеното техническо решение позволява да се увеличи извличането на злато по време на топене с 25-28%.
Иск
1. Метод за извличане на злато от концентрати, включващ топене на концентрата за получаване на златно-оловна сплав и разделяне на нейните компоненти, характеризиращ се с това, че концентратът се смесва с оловосъдържащи материали, редуциращ агент, шлакообразуващи потоци и се стопява при температура 1100-1200 ° C, получената златно-оловна сплав се подлага на електролитно разтваряне в електролит на азотна киселина, когато анодът е отделен от катода чрез анионобменна мембрана, за да се предотврати редуцирането на оловото при плътност на аноден ток от 800–1500 A/m 2 и непрекъснато подаване на пресен електролит, съдържащ 15–30 g/l HNO3, към електролизната вана при скорост на потока, при която търговският електролит, изтичащ от банята, съдържа 1–3 g/l HNO3 и 50–100 g/l Pb(NO3 )2, докато златото се изолира в утайката, а оловото се утаява от електролита под формата на слабо разтворима сол, която се връща в топилната пещ.
2. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че като редуциращ агент се използва метално желязо в количество 110-130% от стехиометрично необходимото за редукция на оловото.
MM4A Предсрочно прекратяване на патент поради неплащане на такса за поддържане на патент