CS232718B2

CS232718B2 - Method of silver or gold winning from ores and concentrates

Info

Publication number: CS232718B2
Application number: CS817053A
Authority: CS
Inventors: Peter K Everett
Original assignee: Dextec Metallurg Pty
Priority date: 1980-09-29
Filing date: 1981-09-24
Publication date: 1985-02-14
Also published as: PH17264A; IT1142835B; JPS57501431A; IT8149375A0; ZA816370B; DD201920A5; YU231081A; EP0061468A1; MA19292A1; ZW22281A1; EP0061468A4; GR75819B; CA1171286A; WO1982001195A1; NZ198375A; EP0061468B1

Description

Vynález se týká způsobu získávání stříbra, a/nebo zlata z rud a koncentrátů hydroimetailurgicikým postupem.

Stříbro a zlato se získávají ve větších množstvích jako vedlejší produkt při tavení rud a koncentrátů, jež Je součástí výroby kovů, např. mědi ia olova. Obecně se těchto tavících postupů nepoužívá к zpracování rud obsahujících malá množství stříbra bez podstatných podílů mědi, olova apod., které jsou u těchto postupů z ekonomických hledí siek nutné.

Chudé stříbrné rudy jsou zpravidla zpracovávány floitací ia kyanidováním. V důsledku nejrůznějších minerálních podílů v těchto rudách jsou však výtěžky těchto postupů nízké. Příkladem tohoto druhu minerálních hornin jsíou rozsáhlé na stříbro chudé usazeniny v okolí města B-arstow v Kalifornii. Při použití konvenčních technik lze dosáhnout u většiny vzoirků jen asi 50'% výtěžku obsaženého- stříbra¹.

Při zpracovávání obrovských množství zmíněné, většinou chudé rudy jsou provozní náklady značně důležité, .nebot’ i takové operace, jako je ohřev rudy, případně použití r.eagenicií, tlaku a speciálních zařízení, ovlivňují nepříznivě hospodárnost tohoto postupu.

V U. S. patentovém spise č. 4 131 454 je popisován způsob selektivního oddělování zlata a stříbra, z roztoků pomocí aktivního uhlí a jodidu z chloridových roztoků. Použití jodidu je poměrně nákladné a tvorba jodidu stříbrného vyžaduje další operace vedoucí к získání kovového stříbra.

V U. S. -patentovém spise č. 4 127 639 je popsán způsob seleikitiivního oddělování olova a stříbra z roztoků chloridů pomocí sirníků, např. sirovodíku. Podle U. S. .patentového sppisiu 4 124 454 je nutno použít dalších postupů ke konverzi sirníku stříbrného na; kov.

V U. S. patentovém spise č. 4 124 379 je popsán způsob srážení stříbra ve formě amialgiaimlu. Pro konečné získání stříbra je opět zapotřebí dalších postupů.

V U. S. patentovém Spisu č. 4 113 471 je popsán způsob rozpouštění stříbra v roztoku chloridu pod tlakem v rozmezí 14 až 42 MPa a při teplotě 125 až 2,25 °C. V důsledku toho vyžaduje tento proces nákladné zařízení a přísné sledování pracovních parametrů.

V U. S. patentovém spisu č. 4 110 109 jsou popsány způsoby zdokonaleného srážení stříbra na ocelové vline při inhibování vedlejší reakce. Tato reakce pozůstává z napadení ocelové vlny vodíkovým iontem.

V U. S. patentovém spisu č. 4 035 181 jsou popsány další způsoby, jak omezit napadení ocelové vlny vodíkovým iontem při srážení stříbra.

V U. S. patentovém spisu č. 3 774 995 je •popsáno zařízení na získávání stříbra cementací z fotografických roztoků na tkaninovém sítu. Toto zařízení je poměrně ná kladné, co|ž, jak vyplývá z předchozího', má nepříznivý vliv na uvádění tohoto postupu do praxe.

V U. S. patentovém spisu č. 3 369 801 je popsáno další poměrně nákladné zařízení к použití materiálu, jako např. ocelové vlny, ;k cementaci stříbra z fotografických roztoků.

V U. S. patentovém spisu č. 418 961 je popsáno rozpouštění kovů v roztocích chloridů a srážení stříbra na olovu, které je, jak se ve spisu doslovně praví, zdaleka výhodnější než železo, měď nébo kterékoliv jiné kovy, jejichž použití by mohlo být navrhováno pro získávání stříbra z jejich roztoků.

Vynález si klade za úkol navrhnout nenákladný postup, jehož výsledkem je vysoký výtěžek vysoce jakostního stříbra při poiužití jednoduchého levného zařízení s vyloučením tvorby nebezpečných zplodin. Podmínky tohoto postupu lze rovněž přizpůsobit získávání zlata.

Výše uvedené nedostatky jsou z převážné části odstraněny u způsobu získávání stříbra ai/nebo zlata z rud a koncentrátů podle toihoto vynálezu, jehož podstata spočívá v toimi, že se připraví směs rudy nebo koncentrátu a koncentrovaného elektrolytu obsahujícího chloridové ionty, která se udržuje při teplotě 0 °C až teplotě varu elektrolytu, přičemž udržováním pH směsi nad hodnotou 2 se převede stříbro .a/nebo zlato do roztoku, nače|ž se stříbro a/nebo zlato vysráží z tohoto roztoku uvedením roztoku do styku s kovem majícím vyšší potenciál v elektrochemické řadě než stříbro a/nebo zla»to.

Dlo směsi rudy nebo koncentrátu .a koncentrovaného elektrolytu obsahujícího chloridové ionty se s výhodou uvádí plyn obsahující kyslík.

Je výhodné používat směsi, která obsahuje navíc lopty mědi.

Ke směsi se přidávají chloridové ionty nebo chlojrinianové ionty.

Je-li ve směsi přítomno zlato, udržuje se směs na hodnotě pH vyšší než 4.

Jako kovu s vyšším potenciálem se používá železa nebo oceli.

Srálžení stříbra a/neibjo zlata se provádí v koloně obsahující množství podélných železných nebo ocelových prvků, přičemž jsou tyto prvky uspořádány vzájemně rovnoběžně, se svislou orientaicií. Prvky tvoří náplň z odpadu po> obrábění oceli, přičemž velikost jednotlivých částic včetně dutin je větší neíž 5 mm.

Rozpouštění stříbra a/nebo zlata se provádí v kontaktním reaktoru, s výhodou protiproudovém, a alespoň část výsledného stříbra a/nebo zlata Obsaženého v roztoku sie sráží v oddělené nádobě.

Roztok zbavený stříbra a/nebo zljata ipricházející ze srážení se vrací do roztoku nacházejícím se v protiproudovém reaktoru.

Roztok zbavený stříbra a/nebo zlata zby lý pio srážení se 'recykluje do protipiroudového kontaktního' reaktoru.

Při zpracování rudy ·nebo koncentrátů obsahujících jaik stříbro, tak i zlato, .se připraví směs rudy nebo koncentrátu a koncentrovaného elektrolytu obsahujícího chloridové ionty, směs se udržuje při teplotě 0 °C až teplotě varu elektrolytu a na hodnotě pH dostatečné k selektivnímu přechodu stříbra do roztoku, načež .se stříbro sráží z tohoto roztoku stykem s kovem majícím vyšší poitemci-átl v elektrochemické radě než stříbro, načež se ·pH roztoku upraví na hodnotu, . při níž ' zlato přechází do roztoku, které se pak sráží z tohoto roztoku stykem s kovem majícím v elektrochemické radě vyšší potenciál než zlato.

Výhodou způsobu podle vynálezu je, že odstraňuje nevýhody výše uvedených známých .postupů a poskytuje nenákladný způsob rozpouštění stříbra a/nebo . zla-tia z celé řady minerálů v levném elektrolytu, po němž následuje jednoduchý a nenákladný postup, při němž; se získává vysoce jakostní produkt. Způsob vylučuje týorbu cizích iontů v. roztoku.

Způsob .získávání vzácného. kovu z rudy nebo koncentrátů obsahujících takový kov zahrnuje:

(1) přípravu směsi rudy nebo koncentrátu a . e—eekrOlytu obsahujícího chloridové ionty a udržování léto. směsi na teplotě 0 °C až teplotě varu tohoto elektrolytu, čímž vzácný kov přejde do, roztoku, a (2) srážení vzácného kovu z tohoto·· roztoku tím, že se roztok uvede do istyku. s kovem o vyšším potenciálu v elektrochemické řadě než má vzácný kov. Jde-11 .o . získávání zlata, je «'nutno nastavit .pH roztoku na hodnotu 'vvyšší než 4, s výhodou t^v^ž^-ší než 7, aby mohlo— dojít k rozpuštění zlata, které lze získávat buď odděleně, nebo .spolu se stříbrem.

Obecný způsob oddělování iontů stříbra·. z roztoku je srážení ve formě chloridu podle rovnice Ag+ + .Cl —* AgCl.

Chlorid stříbrný je však rozpustný v nadbytku chloridu za tvorby pevného Ag/Ctl komplexu. Předl ožený vynález umožňuje rychle <a účinně extrahovat stříbro· z —mnohá rud ta koncentrátů při nízkých teplotách (např. 20 až 30 aC) a mírně kyselých podmínkách za použití koncentrovaného.' roztoku chloridu pro podporu tvorby zmíněného komplexu. Kromě itoho získávání stříbra z roztoku popsaným způsobem nemá za následek tvorbu cizích dKM^htů. v roztoku, což by normálně vyžadovalo pravidelnou výměnu roztoku. Pevný komplex tvořený stříbrem v koncentrovaném -roztoku chloridu podporuje pravděpodobně t^j^ii^iaci minerálů hujících .stříbro. tím, ‘že snižuje požadovaný oxidační potenciál.

Oxidace zlato je rovněž podporována kon— centrovaným .roztokem cmtiridu, jak je patrno . z níže uvedených hodnot potenciálu:

Au o . Au⁺ + + + 3e

4-C- 4— Au -» AuC1₄“ + 3e

E° = .—1,50

E° = —1,00

Minerály í^t^í^^¢^J^ující stříbro, . zpracovávané způsobem podíle vynálezu, lze třídit podle toho, zda nevyžadují -oxidaci, zda. .vyžadují mírné okyslíčovadlo, . nebo zda· vyžadují silné okysličovadlo. Vzhledem k ...tomu, že v minerálu obsah-ujceím stříbro může být přítomen další ox^i^c^ot^^a^tt^^lný .podíl, doporučuje se .používat co. nejlevnějšího okysličovadla. Pokud je .přítomno . zlato, vyžaduje postup normálně použití silného· ιok.ysl.ičo;vadla, jako např. iontů ciííι(tru .nebo. сМюгnanových ti^r^^ů, a pH vyššího než 4. Stříbro a zlato· se ιρ'αΚ získávají z rozteku. např. cementací na kovu, který v elektrochemické řadě .stojí výše než stříbro ta zlato. Po· dle jiného .provedení lze stříbro .převést do roztoku ja^k^^o první (např. p:>ri pH.nižšíím než 4, .s výhodou 2,5) a po. (Mdsranění stříbra z (-Obtoku před zvýšením pH pak lze po. zvýšení pH převést zlato .do roztoku, čímž se umožní c^o^<^<^l^l^^né pískžvžní stříbra a zlata.

Způsob získávání stříbna a zlata .se prování is výhodou na .částicích železa nebo oceli. V průběhu srážení se . železo uvolňuje do roztoku podle rovnice

Ag+ + Fe° o Fe+++ 2 Ag° (1).

Převádění db roztoku se· provádí zpravidla při .pH vyšším než 2, s výhodou vyšším než 3, a .p—už^je-^^i se elektrolyt po zpracování minerálu —opět v· loužicím postupu, sráží se žolezo jako hyda^8^í^ov^e^iaý kysličník železitý, případně.ve formě jiného kysličníku. Použit je-Ii se jako okyislicovadla vzduchu, může se železo srážet podle rovnice

Fe++ + 2 H₂O + 1/2 O2 - Fe₂O3 + 4 H+ (2) nebo

Fe+ + + 1/2. O2 + 3 H₂O - 2 FeOOH + 4 H + .

Jestliže se stříbro převádí do roztoku podle rovnice

Ag + O2+4 H⁺Cl - 4Ag + Cl + 2 H2O (3) dochází k spotřebování vodíkových iontů |a nenastává jejich obnova v elektrolytu, <-coíž zvyšuje provozní -náklady, neboť, to vyžaduje pravidelnou -náhradu nebo alespoň úprávu elektrolytu. Vcelku .probíhá reakce jako, souhrn rovnic (1), (2) a . (3), které pio vyvážení dávají výslednou rovnici

Fe + 1/2 O₂ — Fe2O3, což znamená, . .že stříbro je·· vylouhováno a vysráženo (podobně jako —železo.) ca elektrolyt se nepřetržitě doplňuje. Pro— usnadnění oxidace vzduchem a .rozpouštění některých .stříbrných .rud se ukázalo být výhodným použít katalyzátoru na bázi iontu mědi. Těmto prvek provází často stříbro v minerálech, případně je sniadno dostupný.

Nia připojeném výkrese je zobrazeno blokové schéma způsobu podle vynálezu.

Koncentrát nebo nuda 1 se mísí protiproudově v nádobě 10 s koncentrovaným roztokem chloridu sodného 2 a provzdušňuje se za přítomnosti iontové mědi jako katalyzátoru nebo bez ní. Tuhý podíl 3 se odděluje od roztoku 4. Tuhiý podíl se odstraní pro následné loužení 8, 9 dříve, než se odstraní jako spotřebovaný tuhý podíl 12. Roztok se přivádí do kolony 5 naplněné svislými ocelovými nebo železnými dráty nebo jinou ineznázioirněmou náplní, сой umožňuje snadný průchod stříbrného prášku ke du kolony. Roztok 4 sestupuje kolonou 5 a stříbro se sráží na povrchu jednotlivých prvků náplně a padá niakonec ke dnu. Vysrážené stříbro lze odstranit ze dna 6 kolony 5 filtrováním nebo jinými vhodnými prostředky. Výsledný vysoce jakostní produkt 11 (95 % ;a více) lze dále zhodnotit jednoduchými způsoby. Použije-li se jako náplně kolony železa nebo oceli, uvolňuje se železo během srážení stříbra. Jakkoli, znečištěný roztok 7 se podrobí dalšímu louižení, při němž se (železo· vysráží a zanechá neznečištěný roztok 2. Při kontinuální protiproudové reakci se doporučuje udržovat v posledním zahušťiovači, popřípadě reaktoru, mínný přebytek plynného chloru pro zachování pozitivního jódoškrobového testu, takže jakýkoliv okysličitelný materiál, který odolává oxidaci vzduchem v raných fázích procesu, lze vyluhovat.

Při získávání zlata je nutno zajistit, aby hodnota pH stoupila nad 4 alespoň v některém z celkového' počtu reaktorů nebo zahušťovalo ů.

Níže uváděné příklady popisují rozpouštění některých minerálů obsahujících stříbro v koncentrovaných chloridových roztocích za různých podmínek oxidace.

Příklad 5

P ř í к 1 a d 1

700 ml elektrolytu obsahujícího 200 g. .I“¹ chloridu sodného se smíchá ina kaši se 70 g oxidovainé stříbrné rudy z barstowské usazeniny obsahující 120 ppm stříbra, Kaše so 2 hodiny provzdušňuje při pH 3,5 až 30 stupňů Celsia. Zbytek obsahuje 8 ppm stříbra, což znamená více než 90'% výtěžek,.

Příklad 2

Odolnější stříbrná ruda s obsahem 550 ppm stříbra se smíchá na kaši s elektrolytem obsahujícím 250 g.l'¹ chloridu sodného. Kaše se proivzdušňuje po dobu 2 hodin, při pH 3,5 a teplotě 30 ^C. Zbytek obsahuje 250 ppm stříbra, což znamená 55'% výtěžek.

Příklad 3

Postup popsaný v příkladu 2 se opakuje s tím rozdílem, že se použije roztoku obsahujícího 200 ppm mědi. Zbytek obsahuje 6 ppm stříbra, což znamená 99% výtěžek.

P ř í к 1 a d 4

Materiál s obsahem 85 ppm .stříbra se provzdušňuje 4 hodiny v chloridu sodném (25%) za přítomnosti iontové mědi při pH 3,5 >a teplotě 30 °C. Zbytek obsahuje 30 ppm stříbra. Tento materiál se potom vyluhuje 25% roztokem chloridu sodného při pH 3,5 s přídavkem plynného chloru v množství dostatečném: к zachování pozitivního jódoškrobového testu. Zbytek obsahuje 2 ppm stříbra, c.O|ž známiená 97% výtěžek. Provzdušňováiní se provádí před přidáním chloru, aby se zabránilo jeho ztrátám na snadno oxidovaných minerálech.

V dále uvedené tabulce jsou udány hodnoty rozpouštění zlaita v chloridu sodném jako elektrolytu při pH v rozmezí 3 až 8: zpriaicoivávaný materiál hustota kaše oikysiličoviadlo teplota doba pH obsah zlata ve zbyitku (ppm)

7,6 p,pm zlata

30'%' (g/lOOml) chlor pro zachování pozitivního jódoškro bového testu °C hodiny

3,0 4,0 5,0 6,5 8,0

6,5 6,0 0,5 0,3 0,5

Příklad 6

Dále uváděné výsledky ilustrují ně rozptýleného železa: teplota, hmotnost železa elektrolyt

PH srážení stříbra z roztoku chloridu při použití jemnormální (18 °C)

0,2 g

700 ml 20% roztoku chloridu sodného ve směsi se· 110 ppm stříbra

2,5 ar

Doba (h)

Obsah stříbra (ppm)

Obsah železa (ppm)

0	110	3
0,25	110	19
0,5	80	29
0,75	50	38
1,0	26	44
1,5	5	—
2,0	méně než 1	60

Pro dosažení rychlého vysrážení stříbra z roztoku se vloží do kolony značný přebytek železa ve formě rovnoběžných svislých ocelových drátů průměru 1 mm. Kolonou se nechá pak procházet shora dolů 20% roztok chloridu sodného obsahující 100 ppm stříbra. Stříbro se sráží ve formě houby na povrchu železa a padá na dno kolony. Rozborem houby se zjistí, že poměr stříbra k železu činí 75 : 1.

Claims

PŘEDMĚT VYNALEZU

1. Způsob získávání stříbra a/nebo zlata z rud nebo· koncentrátů, vyznačující se tím, že se připraví směs rudy nebo koncentrátu a koncentrovaného elektrolytu obsahujícího chloridové ionty, která se udržuje při teplotě 0 °C až teplotě varu elektrolytu, přičemž se udržováním pH směsi nad hodnotou 2 převede stříbro · a/neho zlato do ·roztoku, načež se stříbro a/nebo zlato vysráží z tohoto roztoku uvedením roztoku do· styku s kovem majícím vyšší potenciál v elektrochemické řadě než stříbro a/nebo zlato.
2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, i^'e se do směsi uvádí plyn obsahující kyslík.
3. Způsob podle bodů 1 nebo 2, vyznačující se tím, že se používá směsí obsahující ionty mědi.
4. Způsob podle bodů 1 až 3, vyznačující se tím, že sle· ke směsi přidávají •chloridové ionty nebo chloirniainové ionty.
5. Způsob podle bodů 1 až 4, vyznačující se tím, že se směs udržuje na hodnotě pH vyšší rnelž 4, pokud je v ní přítomno zlato.
6. Způsob podle bodů 1 až 5, vyznačující se tím, že se jako kovu s vyšším· .potenciálem používá železa· anebo· oceli.
7. Způsob podle bodů 1 až 6, vyznačující se tím, ižje se srážení provádí v koloně obsahující množství podélných železných nebo ocelových prvků.
8. Způsob podle bodu 7, vyznačující se tím, že prvky jsou uspořádány navzájem rovnoběžně.
9. Způsob podle bodů 7 «nebo 8, vyznačující se tím, že prvky jsou svisle orientovány.
10. Způsob podle bodu 8, vyznačující· se tím, že prvky tvoří náplň z odpadu pro obrábění železa nebo oceli, přičemž velikost jednotlivých částic včetně · dutin jo větší než 5 mim.
11. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se rozpouštění stříbra -a/nebo zlata provádí v kontaktním reaktoru, s výhodou protiproudovém, a alespoň část výsledného stříbra a/nebo zlata obsíažženého· v roztoku se sráží v oddělené nádobě.
12. Způsob · podle bodu 11, vyznačující se tím, že roztok zbavený stříbra a/nebo zlata zbylý po srážení se recykluje do- protiproudového kontaktního reaktoru.
13. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se · připraví směs rudy nebo koncentrátu a kcncentr ováného elektrolytu obsahujícího chloridové ionty, která se udržuje při teplotě 0 až teplotě varu elektrolytu a na hodnotě pH dostatečné k selektivnímu přechodu stříbra do· roztoku, načež se ' stříbro vysráží z tohoto roztoku stykem s kovem majícím vyšší potenciál v elektrochemické řadě než stříbro, načež se pH roztoku upraví na hodnotu, při níž zlato přechází do roztoku, a zlato se· vysráží z tohoto· roztoku stykem s kovem, který má v elektrochemické řadě vyšší potenciál než zlato.