EA009726B1

EA009726B1 - Способ извлечения золота

Info

Publication number: EA009726B1
Application number: EA200601774A
Authority: EA
Inventors: Матти Хямяляйнен; Олли Хювяринен
Original assignee: Ототек Оюй
Priority date: 2004-04-30
Filing date: 2005-04-25
Publication date: 2008-02-28
Also published as: FI20040621A; FI117709B; BRPI0510505A; WO2005106052A1; AU2005238241A1; CN1950524A; US20070245856A1; EP1740730A1; PE20060226A1; EA200601774A1; CA2564338A1; AP2006003793A0; AR049633A1

Abstract

Изобретение относится к способу извлечения золота из содержащего серу и железо промежуточного продукта или остатка, образующегося при выщелачивании сульфидного сырья. Извлечение золота и других ценных металлов из сырья происходит в хлоридной среде. Золото, содержащееся в промежуточном продукте или остатке, выщелачивают с помощью двухвалентной меди и хлора в растворе хлорида меди (II) - хлористого натрия в условиях, при которых окислительно-восстановительный потенциал находится в диапазоне от 650 до 750 мВ, а рН в интервале между 1 и 1,6. Кислоту, образующуюся во время подачи хлора, нейтрализуют подходящей щелочью. Нейтрализация позволяет избежать затрат на растворение железа.

Description

Область техники

Изобретение относится к способу извлечения золота из содержащего серу и железо промежуточного продукта или остатка, образующегося при выщелачивании сульфидсодержащего сырья. Извлечение золота и других ценных металлов из сырья происходит в хлоридной среде. Золото, содержащееся в промежуточном продукте или в остатке, выщелачивают с помощью двухвалентной меди и хлора в растворе хлорида меди (II) -хлористого натрия в условиях, при которых окислительно-восстановительный потенциал находится в диапазоне от 650 до 750 мВ, а рН в интервале между 1 и 1,6. Кислоту, образующуюся во время подачи хлора, нейтрализуют подходящей щелочью. Нейтрализация позволяет избежать затрат на растворение железа.

Предшествующий уровень техники

Известно несколько способов, которые используют для выщелачивания золота из содержащего серу и железо материала в связи с процессом извлечения меди на основе хлоридов.

В патенте США 4551213 описан способ, в котором золото можно выщелачивать из серосодержащего материала, в частности из остатка от гидрометаллургических способов. Предпочтительным исходным материалом для способа является остаток от технологии СЬЕАК. Технология СЬЕАК - это технология гидрометаллургического извлечения меди, которая происходит в хлоридной среде и при повышенном давлении. Золотосодержащий остаток вымывают в воду и концентрацию хлорида в полученной суспензии регулируют таким образом, чтобы она составляла от 12 до 38 мас.%. Окислительновосстановительный потенциал регулируют до диапазона от 560 до 750 мВ, а рН до значения ниже 0. Хлорид меди (II) или хлорид железа (III) добавляют к суспензии для окисления золота, содержащегося в сырье, при этом оно растворяется.

Патент ЕР 646185 относится к способу извлечения меди из сульфидных концентратов с помощью хлоридного выщелачивания в атмосферных условиях. Золото из остатка от выщелачивания растворяют в электролите, который включает два или более чем два галогенида, таких как хлорид натрия и бромид натрия. Целью является сохранение окисляющей энергии в бромном комплексе на аноде для электролиза меди и таким образом выщелачивание золота из остатка.

В упомянутых способах имеется ряд недостатков. В способе по патенту США 4551213 условия выщелачивания очень жесткие. В патенте упоминается, что сера не растворима в условиях согласно патенту, но упомянутое не имеет универсального применения, поскольку тенденции к растворению элементарной серы и соединений железа, упомянутых в патенте, зависят от способа, при котором образуются сера и рассматриваемые смеси. В испытаниях, которые мы провели, было обнаружено, что когда выщелоченные остатки, образующиеся в атмосферных условиях, обрабатывают в условиях согласно патенту, происходит значительное растворение серы и железа. Поскольку, согласно публикации, сера и железо не растворяются, там нет упоминания и о том, как извлечь их из раствора. Способ выщелачивания золота, применяемый в патенте ЕР 646185 и использующий бромный комплекс, не является предпочтительным с точки зрения охраны окружающей среды из-за того, что на стадии выщелачивания концентрата могут появляться вредные выделения брома.

В международной заявке 03/091463 описан способ выщелачивания золота из содержащего железо и серу остатка от выщелачивания или промежуточного продукта, образованного при атмосферном хлоридном выщелачивании концентрата сульфида меди. В публикации утверждается, что золото можно выщелочить из железо- и серосодержащего материала в водный раствор хлорида меди (II) и хлорида натрия, используя медь и кислород в условиях, при которых окислительно-восстановительный потенциал ниже 650 мВ, а величина рН раствора находится в интервале от 1 до 3. В этих условиях железо не растворяется, а сера в большом количестве остается нерастворенной. Таким образом, удается избежать затрат, связанных с удалением железа и серы из раствора. Извлечение золота из раствора осуществляют одним из известных способов, например электролизом или с применением активированного угля. Рассматриваемый способ сам по себе достаточно хорош, но на практике он несколько медленный.

Цель изобретения

Разработан способ извлечения золота из содержащего серу и железо промежуточного продукта или остатка, образованного при выщелачивании сульфидного сырья. Выщелачивание сырья проводят с использованием концентрированного водного раствора хлорида щелочного металла и хлорида меди (II) в атмосферных условиях. Когда кислород или кислородосодержащий газ подают на стадию выщелачивания сульфидного концентрата, железо окисляется и осаждается в виде оксида или гидроксида, а ценные металлы, за исключением золота, растворяются. Выщелачивание золота из остающегося остатка проводят с помощью водного раствора хлорида щелочного металла-хлорида меди (II) и хлора в атмосферных условиях. Окислительно-восстановительный потенциал стадии выщелачивания посредством хлора поднимают до интервала 650-750 мВ. Высокий окислительно-восстановительный потенциал позволяет растворить элементарную серу в остатке, и, как следствие, на этой стадии образуется кислота, которую нейтрализуют подходящей щелочью. Одновременная нейтрализация кислоты поддерживает рН при значении 1,0-1,6, при этом предотвращают растворение железа. Растворенное золото извлекают известным способом.

Основные особенности изобретения станут более понятны из прилагаемой формулы изобретения.

- 1 009726

Сущность изобретения

Золотосодержащий промежуточный продукт или остаток выщелачивают в раствор хлорида натрия, содержащий хлорид меди (II), образуя суспензию, а окислительно-восстановительный потенциал, требуемый для извлечения золота, достигают, в частности, посредством двухвалентной меди и газообразного хлора. Если загрузка для выщелачивания золота все еще содержит нерастворенный сульфид меди или другой сульфид, то для его растворения в начале стадии выщелачивания можно подавать кислородсодержащий газ. Окислительно-восстановительный потенциал измеряют с помощью Ρΐ- и Ад/АдС1 электродов, и потенциал поддерживают на значении от 650 до 750 мВ. Количество двухвалентной меди, Си⁺², в растворе составляет предпочтительно от 20 до 80 г/л, а количество хлорида натрия составляет 200-330 г/л. Золото растворяется в виде хлорного комплекса в соответствии со следующей реакцией:

Аи + ЗСи²* +6СГ -> АиСЦ + 3 Си⁺ + 2СГ (1)

Выщелачивание происходит в атмосферных условиях при температуре, находящейся в интервале от комнатной температуры до температуры кипения суспензии, предпочтительно между 80°С и температурой кипения суспензии.

Таким образом, опыты позволили обнаружить, что увеличение окислительно-восстановительного потенциала реакционного шлама газообразным хлором ускоряет растворение золота. Тем не менее, в таком ускорении имеется недостаток. Увеличение окислительно-восстановительного потенциала повышает растворимость элементарной серы (8°) в материале, предназначенном для выщелачивания, что происходит в соответствии со следующей реакцией (2):

8° + 3 С1₂ + 4 Н₂О -* Н₂8О₄ + 6 НС1 (2)

Реакция (2) показывает, что образуется много кислоты (8 моль Н+/моль8°). Однако кислоту, образующуюся в растворе, нужно нейтрализовать, поскольку при значениях рН ниже 1 железо в твердом веществе начинает растворяться. Растворение железа приводит к росту технологических расходов, поскольку растворенное железо циркулирует и потребляет реактивы. Предпочтительная область рН для сохранения железа в осадке лежит между 1,0 и 1,6.

Для нейтрализации кислоты применяют некоторые подходящие щелочи из группы, включающей ΝαΟΗ, КОН, СаО, СаСО₃ и МдО. Если процесс объединяют с основанным на хлориде гидрометаллургическим способом получения меди, при котором основной хлорид меди (II) образуется в осадке двухвалентной меди от выщелачивания, то применение хлорида меди (II) является лучшим вариантом. Когда основной хлорид меди (II) растворится, образованный хлорид меди (II) можно применять для выщелачивания сырья. Нейтрализация соляной кислоты и выщелачивание оксихлорида меди (II) происходят в следующей реакции:

Си(ОН)₂ СиС1₂ + 6 НС1 — 4 СиС1₂ + 6 Н₂О (3)

Образующуюся серную кислоту можно нейтрализовать, например, известью:

Н₂ЗО₄ + СаСО_э -> Са8О₄ '2 Н₂О + СО₂ (4)

Извлечение золота из раствора происходит в соответствии с известными в области техники способами, например, активированным углем, электролизом или химическим осаждением.

Перечень чертежей

Способ по изобретению в дальнейшем поясняется схемой на чертеже, на которой извлечение золота объединено с методом гидрометаллургического извлечения меди.

Подробное описание чертежей

В соответствии с чертежом сульфидное сырье, такое как концентрат 2 сульфида меди, подают на первую стадию 1 выщелачивания, а раствор 3 из последующей технологической стадии, который представляет собой водный раствор хлорида меди (II) и хлорида натрия, тоже подают на эту стадию. Жирными стрелками обозначены твердые вещества, а тонкими стрелками обозначен поток раствора. Стадия всегда включает один или более чем один реактор и отстаивание. Медь и другие ценные металлы из концентрата главным образом растворяют в технологическом растворе, и полученный раствор 4 включает хлорид меди, в котором примерно 70 г/л меди в основном находится в моновалентной форме. Подробности последующей обработки раствора хлорида меди в данном описании не приведены.

Выщелачивание твердых веществ 5 с первой стадии выщелачивания продолжают на второй стадии 6 выщелачивания раствором 7, который берут из последующей технологической стадии. На этой стадии в реакторы подают воздух для интенсификации выщелачивания ценных металлов и для осаждения железа. Отстаивание выполняют в конце этой стадии.

Раствор 3 из второй стадии направляют на первую стадию 1 выщелачивания для выщелачивания концентрата. Выщелачивание твердых веществ 8 со второй стадии выщелачивания продолжают на третьей стадии 9, для того чтобы выщелочить остаток меди и золота. На третьей стадии выщелачивания, т.е. на стадии выщелачивания золота, остаток выщелачивают раствором 10 хлорида меди (II) - хлорида натрия, в котором содержание Си²⁺ составляет 20-80 г/л, а содержание хлорида натрия составляет 200330 г/л. Если остаток, попадающий на эту стадию выщелачивания, все еще содержит нерастворенный сульфид, то в начале стадии в первый реактор также можно направить кислород, предпочтительно в виде воздуха. Медь и другие сульфиды должны быть выщелочены из остатка до того, как начнет растворяться

- 2 009726 золото. Для повышения окислительно-восстановительного потенциала до уровня 650-750 мВ в реактор также подают хлорный газ 11. Из-за высокого потенциала начинает растворяться сера, и в результате на этой стадии образуется кислота. Поэтому для того, чтобы значение рН стадии не падало ниже 1,0, сюда подают некоторое количество щелочи 12, такой как ΝαΟΗ, КОН, СаО, СаСО₃ или МдО. Если способ объединяют с основанной на хлориде гидрометаллургической технологией получения меди, при которой основной хлорид меди (II) образуется в осадке двухвалентной меди от выщелачивания, то используют основной хлорид меди (II).

Раствор 13 золото-хлорного комплекса, полученный на стадии выщелачивания, направляют на извлечение золота либо как он есть или после фильтрования, которое в данном случае происходит в угольной колонне 14 с помощью активированного угля. Из колонны получают золотосодержащий продукт 15. Раствор, покидающий колонну 14, является не золотосодержащим раствором 16, который направляют на вторую стадию выщелачивания 6, а раствор хлорида натрия направляют туда, если требуется достичь подходящего для выщелачивания содержания хлорида меди (II). Остаток со стадии извлечения золота после обычной последующей обработки, такой как фильтрование и промывка (подробно на схеме не показаны), становится остатком 17 от окончательного выщелачивания, который содержит почти всю серу и железо из концентрата. Фильтрат от остатка и промывную воду возвращают, например, на технологию выщелачивания концентрата.

Технологическая схема на фиг. 1 показывает способ выщелачивания золота в сочетании с выщелачиванием медесодержащего сырья, но способ по изобретению не ограничивается технологией выщелачивания медесодержащего сырья, показанного на схеме. Основная суть нашего способа заключается в том, что выщелачивание золотосодержащего материала осуществляют с помощью двухвалентной меди и хлора в условиях, при которых окислительно-восстановительный потенциал раствора повышают до величины 650-750 мВ, а кислоту, образующуюся во время растворения серы, нейтрализуют, чтобы величина рН составляла как минимум 1, предпочтительно по меньшей мере 1,0-1,6.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ извлечения золота из содержащего серу и железо промежуточного продукта или остатка от выщелачивания, образующегося при выщелачивании сульфидного сырья при атмосферном хлоридном выщелачивании, отличающийся тем, что золото выщелачивают из промежуточного продукта или остатка в водном растворе хлорида меди (II) - хлорида натрия в атмосферных условиях с помощью содержащихся в растворе хлора и двухвалентной меди, при этом окислительно-восстановительный потенциал образованной суспензии поддерживают в интервале от 650 до 750 мВ, кислоту, образующуюся во время растворения серы, нейтрализуют щелочью, при этом рН поддерживают при значении между 1 и 1,6, так что железо остается в основном нерастворенным, и растворенное золото извлекают известным способом.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что количество двухвалентной меди в растворе составляет 2080 г/л.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что количество хлорида натрия в растворе составляет 200-330 г/л.
4. Способ по любому из предшествующих пп.1-3, отличающийся тем, что температуру поддерживают в интервале между 80°С и точкой кипения суспензии.
5. Способ по любому из предшествующих пп.1-4, отличающийся тем, что кислоту, образующуюся во время растворения серы, нейтрализуют основным хлоридом меди (II).
6. Способ по любому из предшествующих пп.1-4, отличающийся тем, что кислоту, образующуюся во время растворения серы, нейтрализуют щелочью, выбранной из группы ΝαΟΗ, КОН, СаО, СаСО₃ и М§О.
7. Способ по любому из предшествующих пп.1-6, отличающийся тем, что растворенное золото извлекают, используя активированный уголь.
8. Способ по любому из предшествующих пп.1-6, отличающийся тем, что растворенное золото извлекают электролизом.
9. Способ по любому из предшествующих пп.1-6, отличающийся тем, что растворенное золото извлекают химическим осаждением.