EA009842B1 - Извлечение драгоценного металла с использованием тиоцианатного выщелачивателя - Google Patents

Извлечение драгоценного металла с использованием тиоцианатного выщелачивателя Download PDF

Info

Publication number
EA009842B1
EA009842B1 EA200501574A EA200501574A EA009842B1 EA 009842 B1 EA009842 B1 EA 009842B1 EA 200501574 A EA200501574 A EA 200501574A EA 200501574 A EA200501574 A EA 200501574A EA 009842 B1 EA009842 B1 EA 009842B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
thiocyanate
precious metal
leach solution
leaching
dissolved
Prior art date
Application number
EA200501574A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200501574A1 (ru
Inventor
Жун Юй Вань
К. Марк Левье
Original Assignee
НЬЮМОНТ Ю-Эс-Эй ЛИМИТЕД
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by НЬЮМОНТ Ю-Эс-Эй ЛИМИТЕД filed Critical НЬЮМОНТ Ю-Эс-Эй ЛИМИТЕД
Publication of EA200501574A1 publication Critical patent/EA200501574A1/ru
Publication of EA009842B1 publication Critical patent/EA009842B1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B11/00Obtaining noble metals
    • C22B11/08Obtaining noble metals by cyaniding
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B15/00Obtaining copper
    • C22B15/0063Hydrometallurgy
    • C22B15/0065Leaching or slurrying
    • C22B15/0067Leaching or slurrying with acids or salts thereof
    • C22B15/0073Leaching or slurrying with acids or salts thereof containing nitrogen
    • C22B15/0076Cyanide groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/20Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C22B3/22Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by physical processes, e.g. by filtration, by magnetic means, or by thermal decomposition
    • C22B3/24Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by physical processes, e.g. by filtration, by magnetic means, or by thermal decomposition by adsorption on solid substances, e.g. by extraction with solid resins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/20Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C22B3/42Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by ion-exchange extraction
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Abstract

Содержащий драгоценный металл минеральный материал подвергают кислотному тиоцианатному выщелачиванию для растворения драгоценного металла в виде комплекса драгоценный металл - тиоцианат. Исходный тиоцианатный выщелачивающий раствор может иметь большое молярное отношение трехвалентного железа к тиоцианату. Драгоценный металл может быть выделен из обогащенного им тиоцианатного выщелачивающего раствора, например, путем перевода драгоценного металла из комплекса драгоценный металл - тиоцианат в комплекс драгоценный металл - цианид и затем адсорбции комплекса драгоценный металл - цианид на адсорбирующем материале. Остающийся цианид в тиоцианатном выщелачивающем растворе может быть превращен в тиоцианат для дополнительного выщелачивания драгоценного металла.

Description

Область изобретения
Описанное здесь изобретение относится к способам, предназначенным для применения при переработке минералов для извлечения драгоценных металлов, и более конкретно к использованию тиоцианатных выщелачивателей для извлечения золота.
Уровень техники
Общим методом извлечения золота из золотоносных руд является выщелачивание золота в водный цианидный выщелачивающий раствор, в котором золото растворяется в виде комплекса золото-цианид. В некоторых случаях золото выщелачивают непосредственно из руды или из концентрата, полученного из этой руды. Так обстоят дела в случае многих оксидных руд. В других случаях перед цианидным выщелачиванием руду или рудный концентрат предварительно обрабатывают с тем, чтобы осуществить химическое изменение для улучшения характеристик цианидного выщелачивания. Например, золотоносные сульфидные руды часто являются упорными по отношению к прямому цианидному выщелачиванию. Поэтому перед цианидным выщелачиванием такие упорные сульфидные руды или сульфидные концентраты, полученные из таких упорных сульфидных руд, часто подвергают предварительной окислительной обработке для разложения сульфидных минералов и посредством этого высвобождают золото для извлечения во время последующего цианидного выщелачивания.
Выщелачивающий раствор, нагруженный (насыщенный) золотом, часто называют обогащенным выщелачивающим раствором. После растворения золота в цианидном выщелачивающем растворе золото затем выделяют из обогащенного им цианидного выщелачивающего раствора. Обычно это осуществляют путем контактирования обогащенного цианидного выщелачивающего раствора с гранулами активированного угля при условиях, благоприятных для адсорбции комплекса золото-цианид этими гранулами активированного угля. После насыщения гранул угля золотом гранулы угля затем отделяют от уже обезметалленного цианидного выщелачивающего раствора, который может быть повторно использован для выщелачивания дополнительного золота. Золото выделяют из насыщенных гранул угля путем десорбции золота из этих гранул угля, используя подходящий десорбирующий раствор, например горячий щелочной раствор. Затем золото выделяют из десорбирующего раствора, например, путем электрохимического выделения с получением неочищенного металлического продукта, называемого сплавом Доре. Сплав Доре подвергают дополнительному рафинированию до золота высокой чистоты.
Цианидное выщелачивание может быть проведено либо путем кучного выщелачивания, либо в реакторе. При кучном выщелачивании исходный обезметалленный цианидный выщелачивающий раствор наносят на поверхность кучи подлежащего обработке минерального материала. Цианидный выщелачивающий раствор просачивается через эту кучу и выщелачивает золото из минерального материала. Обогащенный цианидный выщелачивающий раствор, вытекающий из кучи, собирают и приводят в контакт с активированным углем для выделения золота из этого обогащенного цианидного выщелачивающего раствора.
Когда цианидное выщелачивание проводят в реакторе, подлежащий обработке минеральный материал суспендируют в цианидном выщелачивающем растворе в реакционном сосуде или сосудах на достаточное время для эффективного выщелачивания золота. В так называемом процессе уголь в пульпе после цианидного выщелачивания активированный уголь приводят в контакт с пульпой в последовательности сосудов, причем активированный уголь проходит через эту последовательность сосудов противотоком относительно продвижения пульпы. В так называемой операции уголь при выщелачивании выщелачивание осуществляют в присутствии активированного угля, так что цианидное выщелачивание и адсорбция активированным углем происходят одновременно в одних и тех же сосудах.
Процесс цианидного выщелачивания является промышленным стандартом, который хорошо функционирует во многих ситуациях. Однако существуют ситуации, когда осуществление цианидного выщелачивания является трудным или практически неосуществимым.
Одна проблемная ситуация имеет место при переработке упорных сульфидных золотоносных руд, в которых золото блокировано внутри одного или более сульфидных минералов, золото из которых обычно не поддается выделению прямым цианидным выщелачиванием. Как отмечалось, данные руды или полученные из таких руд концентраты часто подвергают предварительной окислительной обработке перед цианидным выщелачиванием. Во время такой предварительной окислительной обработки по меньшей мере часть сульфидной серы в сульфидном минерале окисляется, что приводит к разложению сульфидных минералов и высвобождению золота. Золото, высвобожденное из сульфидных минералов, остается в твердом остатке после предварительной окислительной обработки, и этот твердый остаток затем выщелачивают цианидным выщелачивающим раствором для растворения золота. Одним из методов предварительной окислительной обработки является биоокисление, при котором сульфидная сера в руде или концентрате окисляется в результате микробной активности. Другим методом предварительной окислительной обработки является окисление под давлением, при котором руду или концентрат подвергают воздействию газообразного кислорода при высокой температуре и давлении в автоклаве. Еще одним методом предварительной окислительной обработки является окислительный обжиг руды или концентрата.
Проблема с цианидным выщелачиванием твердого остатка после предварительной окислительной обработки состоит в том, что этот твердый остаток часто является сильно кислотным, в то время как
- 1 009842 цианидное выщелачивание обычно необходимо проводить при щелочном рН. В результате необходимо нейтрализовывать этот твердый остаток перед цианидным выщелачиванием. Такая нейтрализация обычно требует добавления к твердому остатку значительных количеств извести или другого нейтрализующего реагента и значительно увеличивает стоимость и сложность данной операции. В случае биоокисления, которое ранее проводили в куче, нейтрализация твердого остатка требует разрушения кучи после биоокисления, нейтрализации окисленного твердого остатка путем перемешивания его с известью или другим нейтрализующим реагентом и затем насыпания новой кучи из нейтрализованной смеси для цианидного выщелачивания. Разрушение кучи, нейтрализация твердого остатка и насыпание новой кучи после биоокисления для облегчения цианидного выщелачивания значительно увеличивает стоимость и сложность такой операции извлечения золота. Кроме того, даже после добавления нейтрализующего реагента твердый остаток обычно все еще содержит значительное количество сульфидной серы, присутствие которой может осложнить операции извлечения золота. Например, некоторое количество сульфидной серы может продолжать окисляться во время операций цианидного выщелачивания, и даже низкие уровни такого окисления могут вызвать значительные проблемы при обращении с материалом. Одна из таких проблем обращения с материалом заключается в том, что окисленная сера может реагировать с кальцием из нейтрализующего реагента (например, из добавленного известняка) с образованием нерастворимого гипса, который может забить поры в куче, приводя к образованию локализованных участков со сниженной проницаемостью кучи во время цианидного выщелачивания. В качестве другого примера цианидный выщелачиватель может непосредственно реагировать с оставшейся сульфидной серой, приводя к высокому расходу цианида.
Другая проблемная ситуация имеет место при переработке сульфидных золотоносных руд, которые имеют лишь умеренное содержание сульфидных минералов. В противоположность упорным сульфидным золотоносным рудам, данные умеренно серные руды обычно имеют более низкое содержание сульфидной серы, и существенную часть золота часто можно извлечь прямым цианидным выщелачиванием. Тем не менее, цианидное выщелачивание является трудным с практической точки зрения, поскольку данные руды имеют тенденцию быть сильно кислотными и часто дают значительные количества серной кислоты, так как сульфидные минералы окисляются во время хранения и во время операций цианидного выщелачивания. Необходимость нейтрализации таких руд для цианидного выщелачивания представляет собой значительную проблему.
Еще одна дополнительная проблемная ситуация имеет место при переработке либо сульфидных, либо оксидных золотоносных руд, которые содержат заметные количества меди в виде, который подвержен растворению в цианидном выщелачивающем растворе вместе с золотом. Присутствие значительных количеств растворенной меди в цианидном выщелачивающем растворе усложняет выделение золота и увеличивает стоимость переработки. Более того, необходимо разлагать цианид меди для утилизации, что дополнительно увеличивает стоимость переработки. Хотя иногда можно удалить медь из руды предварительным выщелачиванием, например раствором серной кислоты, предварительно выщелоченная руда все еще будет требовать нейтрализации перед цианидным выщелачиванием. Кроме того, если руду перерабатывают кучным выщелачиванием, то после кислотного предварительного выщелачивания необходимо разрушить кучу, нейтрализовать твердый остаток и насыпать новую кучу для цианидного выщелачивания, что представляет собой проблему, аналогичную ситуации с биоокислением упорных сульфидных руд, как обсуждено выше.
Еще одна дополнительная проблемная ситуация имеет место при переработке либо сульфидных, либо оксидных золотоносных руд, которые содержат заметные количества органического углеродистого материала, который имеет способность адсорбировать комплекс золото-цианид во время цианидного выщелачивания. Такие упорные углеродистые руды часто называют прег-роббинговыми или ворующими рудами (от англ. ргед-гоЬЬшд отек), поскольку имеющееся золото воруется (от англ. тоЬЬеб) или захватывается из обогащенного (от англ. ртедпапр) цианидного выщелачивающего раствора органическим углеродистым материалом. Для снижения или исключения способности органического углеродистого материала захватывать золото из обогащенного им раствора было предложено несколько методов предварительной обработки. Данные методы предварительной обработки обычно оставляют руду в кислотном состоянии, требующем нейтрализации перед цианидным выщелачиванием. В качестве альтернативы были использованы тиосульфатные выщелачиватели для выщелачивания золота из таких упорных углеродистых руд без начальной предварительной обработки руды для противодействия способности органического углеродистого материала захватывать золото из обогащенного им раствора. Полученный в результате комплекс золото-тиосульфат меньше подвержен адсорбции на органическом углеродистом материале, чем комплекс золото-цианид. Однако, как в случае с цианидом, такие операции тиосульфатного выщелачивания обычно должны проводиться при щелочном рН, что может потребовать значительной нейтрализации перед тиосульфатным выщелачиванием в зависимости от конкретной перерабатываемой руды и конкретных применяемых операций переработки.
В дополнение к предшествующему, продолжают существовать все возрастающие регулирующие ограничения, налагаемые на использование цианида при операциях выщелачивания золота. Поэтому в золотодобывающей промышленности существует заинтересованность в выявлении альтернативных спо
- 2 009842 собов выщелачивания золота, при которых используются выщелачиватели, отличные от цианида. Например, значительное внимание привлекло потенциальное использование выщелачивателей, представляющий собой тиомочевину и тиосульфат. Однако использование тиомочевины обычно практически невыгодно из-за высокого расхода тиомочевины, вызванного высокой подверженностью тиомочевины окислительному разрушению. Более существенный успех был достигнут при использовании тиосульфатных выщелачивателей, но, как было отмечено, операции тиосульфатного выщелачивания, как правило, должны проводиться при щелочном рН, что во многих ситуациях вызывает те же самые технические проблемы, которые были отмечены ранее относительно цианидного выщелачивания. Более того, выделение золота из обогащенных тиосульфатных выщелачивающих растворов является значительно более трудным, чем выделение золота из обогащенных цианидных выщелачивающих растворов, поскольку комплекс золото-тиосульфат неохотно адсорбируется на гранулах активированного угля. Также были предложены другие выщелачиватели в качестве альтернативы цианиду, но они не были исследованы в большом объеме, и их практическая реализация была неопределенной.
Сущность изобретения
При создании настоящего изобретения было обнаружено, что при тщательном управлении условиями выщелачивания тиоцианатное выщелачивание драгоценного металла, и особенно золота, из содержащего драгоценный металл минерального материала может быть эффективным при использовании исключительно низкой концентрации растворенного тиоцианата в кислотном тиоцианатном выщелачивающем растворе. Более того, было обнаружено, что такое кислотное тиоцианатное выщелачивание может быть выгодным образом объединено с операциями кислотной предварительной обработки для переработки некоторых руд и концентратов при подготовке к извлечению драгоценного металла. Такие операции кислотной предварительной обработки перед извлечением драгоценного металла могут включать в себя, например, предварительную окислительную обработку упорных сульфидных руд и концентратов для извлечения драгоценного металла из сульфидных минералов или кислотное предварительное выщелачивание руд для селективного предварительного выщелачивания растворимой меди или некоторых других растворимых компонентов.
Для улучшения характеристик кислотного тиоцианатного выщелачивания тщательно регулируют свойства тиоцианатного выщелачивающего раствора, и особенно исходного тиоцианатного выщелачивающего раствора, подаваемого на операцию тиоцианатного выщелачивания. Тиоцианатный выщелачивающий раствор обычно представляет собой кислотный водный раствор, и для такого улучшения характеристик рН тиоцианатного выщелачивающего раствора регулируют в пределах узкого диапазона значений рН, и при этом тиоцианатный выщелачивающий раствор содержит растворенное трехвалентное железо в высокой концентрации относительно концентрации растворенного тиоцианата. Под растворенным тиоцианатом понимают, что выщелачивающий раствор содержит растворенные частицы (т.е. ионы или молекулы), включающие в себя тиоцианатную химическую группу, 8СЫ. Основной растворимой тиоцианатной частицей обычно будет тиоцианатный ион 8СЫ, хотя также могут присутствовать другие растворимые тиоцианатные частицы, такие как, например, тритиоцианат-ион (8СЫ)3 - и родан (8СЫ)2. Растворенный тиоцианат может включать в себя незакомплексованные тиоцианатные частицы и/или тиоцианатные частицы в виде комплекса с одним или более металлами и часто в виде комплекса с трехвалентным железом. В табл. 1 приведены некоторые примеры комплексных частиц железо-тиоцианат и константы устойчивости, которые сообщались для данных частиц (ВагЬока-Рййо О., Мопйешшк А.Т. ЬеасЫпд о£ до1б ίη 11иосуапа1е 8о1ийоп8 - Рай I: СйешШту апб Шегшобупашюк, Тгапкасбопк о£ Не 1п511(и(е о£ Мшшд апб Ме!а11шду (8есбоп С), 1994, Уо1. 103, С117-125).
Таблица 1
Ион железа Комплекс Константа устойчивости
(при 25°С)
Ге2+ (двухвалентное железо) ГеЗСКС 2,04x1ο1
Ге3+ (трехвалентное железо) ГеЗС№+ 1,05х103
Ее(ЗСМ) 2 + 2,00х105
Ге(ЗСЫ)Г 3,31х105
Ге (3ΟΝ) 52 1,58x10е
Γθ(5ΟΝ)β3 1,26x10®
Растворенный тиоцианат в выщелачивающем растворе способен образовывать комплекс с драгоценным металлом, растворяя драгоценный металл в выщелачивающем растворе. В табл. 2 приведены примеры некоторых комплексных частиц золото-тиоцианат и константы устойчивости, которые сообщались для этих комплексных частиц (ВагЬока-Рййо О., Мопйешшк А.Т, ЬеасЫпд о£ до1б ίη 11иосуапа1е 5о1и0оп5
- 3 009842
Рат! I: Сйеш181гу апб Шеттобупаткк, Тгапкасбопк о£ 111е ΙηκΙίΙυΙο о£ М1шпд апб Ме1а11шду (8ес1юп С), 1994, Уо1. 103, С117-125) . При условиях тиоцианатного выщелачивания согласно настоящему изобретению дитиоцианатные комплексы одновалентного золота (Аи(8СМ)2 -) и тетратиоцианатные комплексы трехвалентного золота (Αιι(8ί.'Ν)4 -). как представляется, являются наиболее важными комплексными частицами золото-тиоцианат для растворения золота во время тиоцианатного выщелачивания.
Таблица 2
Ион золота Комплекс Константа устойчивости
(при 25°С)
Аи+ Аи (30Ν) ВОЛа Аи (ЗСЫ)2~ 1,86х1015 1, 45х1019
Аи(ЗСЮ<· 4, 57х1043
Аи3* Аи(ЗСМи2' 4,17x10“
Аи(ЗС14)б3 4,68x10“
Для улучшенных характеристик значение рН исходного тиоцианатного выщелачивающего раствора, подаваемого на тиоцианатное выщелачивание, должно находится в кислотном диапазоне, имеющем нижний предел рН 0,75, предпочтительно рН 1, а более предпочтительно рН 1,5, и имеющем верхний предел рН 3,5, предпочтительно рН 3, а более предпочтительно рН 2,5. Один предпочтительный диапазон рН для исходного тиоцианатного выщелачивающего раствора составляет от 1 до 3, причем более предпочтителен диапазон рН от 1,5 до 2,5. Для исходного тиоцианатного выщелачивающего раствора особенно предпочтительным является рН 2. В одном возможном варианте улучшения процесса рН тиоцианатного выщелачивающего раствора можно поддерживать в пределах указанных кислотных диапазонов во время тиоцианатного выщелачивания и предпочтительно также во время последующих операций извлечения драгоценного металла. В другом возможном варианте улучшения процесса исходный тиоцианатный выщелачивающий раствор может быть тщательно приготовлен так, чтобы содержать высокую концентрацию растворенного трехвалентного железа относительно концентрации растворенного тиоцианата. В случае данного варианта улучшения исходный тиоцианатный выщелачивающий раствор предпочтительно имеет молярное отношение растворенного трехвалентного железа к растворенному тиоцианату (такое отношение иногда обозначено в данном описании как [Ее3+]/[8С№|), составляющее по меньшей мере 2, более предпочтительно по меньшей мере 4, еще более предпочтительно по меньшей мере 7, еще предпочтительнее по меньшей мере 8, а наиболее предпочтительно по меньшей мере 10. Еще в одном возможном варианте улучшения молярное отношение растворенного трехвалентного железа к растворенному тиоцианату можно поддерживать на уровне, который не превышает 20. Молярное отношение растворенного трехвалентного железа к растворенному тиоцианату можно определить, разделив молярную концентрацию растворенного трехвалентного железа на молярную концентрацию растворенного тиоцианата. Под молярной концентрацией понимают грамм-моли (называемые в данном описании просто молями) растворенного трехвалентного железа или растворенного тиоцианата, в зависимости от случая, на литр раствора (иногда молярные концентрации обозначены в настоящем описании сокращенным символом М). Используемый в настоящем описании термин концентрация относится к молярной концентрации, если это конкретно не оговорено иным образом. Используемая в настоящем описании концентрация в ммд относится к массовым миллионным долям. Необходимо понимать, что отношение молярных концентраций растворенного трехвалентного железа к растворенному тиоцианату также равно отношению общего числа молей растворенного трехвалентного железа к общему числу молей растворенного тиоцианата в выщелачивающем растворе. Отношение молярных концентраций компонентов и отношение общего числа молей компонентов часто в настоящем описании называют просто молярным отношением компонентов.
Поддержание высокой концентрации растворенного трехвалентного железа относительно растворенного тиоцианата значительно улучшает кинетику растворения золота. Не желая ограничиваться какой-либо теорией, а лишь для способствования пониманию изобретения, считают, что улучшенная кинетика относится к тому, что называют процессом автовосстановления, в котором тиоцианатный ион 8С№ окисляется в результате самопроизвольного восстановления трехвалентного железа до двухвалентного железа. Промежуточные тиоцианатные частицы, образующиеся в результате данного процесса автовосстановления, как полагают, являются важными для ускорения окисления и растворения золота во время тиоцианатного выщелачивания.
В качестве еще одного варианта улучшения концентрацию растворенного тиоцианата в тиоцианатном выщелачивающем растворе можно поддерживать очень низкой. В случае предпочтительной операции концентрация растворенного тиоцианата в исходном тиоцианатном выщелачивающем растворе не
- 4 009842 превышает 0,03М, более предпочтительно не превышает 0,02М, а еще более предпочтительно не превышает 0,01М. Вместе с тем, концентрация растворенного тиоцианата в исходном тиоцианатном выщелачивающем растворе обычно будет составлять по меньшей мере 0,0001М, предпочтительно по меньшей мере 0,001М, более предпочтительно по меньшей мере 0,002М, а часто по меньшей мере 0,005М. Кроме того, в качестве дальнейшего варианта улучшения концентрацию растворенного тиоцианата в тиоцианатном выщелачивающем растворе предпочтительно можно поддерживать при указанных низких значениях в ходе тиоцианатного выщелачивания и предпочтительно также во время операций извлечения драгоценного металла. В настоящем описании концентрацию растворенного тиоцианата определяют относительно химической группы 8ΕΝ. В сущности, предполагается, что все тиоцианатные частицы находятся в виде тиоцианатного иона 8ΕΝ- для цели определения концентрации растворенного тиоцианата. Например, 8ί.'Ν- считают как 1 моль растворенного тиоцианата, тогда как 1 моль (8ί.'Ν)2 считают за 2 моля растворенного тиоцианата, а 1 моль (8ί.'Ν)3 - считают за 3 моля растворенного тиоцианата.
Как отмечалось ранее, концентрация растворенного трехвалентного железа в тиоцианатном выщелачивающем растворе предпочтительно должна быть значительно больше, чем концентрация растворенного тиоцианата. В одном предпочтительном варианте осуществления концентрация растворенного трехвалентного железа в исходном тиоцианатном выщелачивающем растворе может составлять по меньшей мере 0,05М, а предпочтительно по меньшей мере 0,1М, хотя в некоторых случая может оказаться желательным, чтобы концентрация растворенного трехвалентного железа составляла по меньшей мере 0,2М или даже выше. В одном предпочтительном варианте осуществления концентрация растворенного трехвалентного железа в исходном тиоцианатном выщелачивающем растворе находится в диапазоне от 0,05 до 0,3М, а более предпочтительно в диапазоне от 0,05 до 0,2М.
Тиоцианатное выщелачивание можно осуществить при любой желаемой температуре, при условии, что данная температура не препятствует растворению золота в виде комплекса золото-тиоцианат. Обычно тиоцианатное выщелачивание проводят при температуре в диапазоне от 15 до 50°С.
Содержащий драгоценный металл минеральный материал, перерабатываемый согласно данному изобретению, может включать в себя, например, одно или более из следующих: содержащую драгоценный металл руду, содержащий драгоценный металл концентрат (например, такой, как получают при переработке руды флотацией или другими методами концентрирования) и несущий драгоценный металл твердый остаток из предшествующих операций переработки минерала (такой, как, например, твердый остаток из предшествующей предварительной окислительной обработки сульфидной руды, или концентрата, или хвостов, получаемых в результате предшествующих операций измельчения, которые все еще содержат драгоценный металл). Кроме того, содержащий драгоценный металл минеральный материал может включать в себя комбинацию материалов, например комбинацию двух или более из следующего: руды, концентрата и твердого остатка от предшествующих операций переработки минерала.
В одном своем аспекте изобретение включает в себя способ переработки содержащего драгоценный металл минерального материала, согласно которому минеральный материал подвергают кислотному тиоцианатному выщелачиванию, предпочтительно с тщательным управлением свойствами исходного тиоцианатного выщелачивающего раствора, и в частности в отношении рН, концентрации тиоцианата, концентрации трехвалентного железа и молярного отношения тиоцианата к трехвалентному железу. Исходный тиоцианатный выщелачивающий раствор можно приготовить кондиционированием (здесь и далее термин кондиционирование означает приведение в требуемое состояние) тиоцианатного выщелачивающего раствора, причем кондиционирование включает в себя рециркуляцию обезметалленного выходящего потока тиоцианатного выщелачивающего раствора после извлечения драгоценного металла и увеличение концентрации трехвалентного железа в тиоцианатном выщелачивающем растворе относительно концентрации трехвалентного железа в рециркулируемом выходящем потоке тиоцианатного выщелачивающего раствора. Во время кондиционирования увеличение концентрации трехвалентного железа может означать, например, добавку в тиоцианатный выщелачивающий раствор богатого трехвалентным железом кислотного жидкого выходящего потока из операции предварительной окислительной обработки (такой, как биоокисление или окисление под давлением), добавку содержащего трехвалентное железо реагента в тиоцианатный выщелачивающий раствор и/или окисление двухвалентного железа в тиоцианатном выщелачивающем растворе до трехвалентного железа.
Еще в одном своем аспекте изобретение включает в себя способ, включающий в себя кислотную предварительную обработку исходного минерального материала перед тиоцианатным выщелачиванием. В одном варианте осуществления исходный минеральный материал содержит органический углерод, захватывающий драгоценный металл из обогащенного раствора, и при этом кислотная предварительная обработка включает в себя окислительную обработку для разложения и/или пассивации органического углерода для снижения способности минерального материала захватывать драгоценный металл из обогащенного раствора. В другом варианте осуществления исходный минеральный материал содержит драгоценный металл, блокированный в сульфидных минералах, например, как в случае упорных сульфидных руд и концентратов, и при этом кислотная предварительная обработка включает в себя предварительную окислительную обработку для разложения сульфидных минералов с тем, чтобы высвободить драгоценный металл перед тиоцианатным выщелачиванием. В одном варианте осуществления эта пред
- 5 009842 варительная окислительная обработка может включать в себя, например, биоокисление или окисление под давлением исходного минерального материала. В другом варианте осуществления исходный минеральный материал может содержать недрагоценный цветной металл (например, один или более из меди, никеля, цинка и свинца) в достаточном количестве для экономичного извлечения, а кислотная предварительная обработка может включать в себя выщелачивание недрагоценного цветного металла из исходного минерального материала перед тиоцианатным выщелачиванием для выделения драгоценного металла. Выщелачивание недрагоценного цветного металла также может включать в себя разложение сульфидных минералов, такое, например, как имеет место во время предварительной обработки биоокислением или окислением под давлением для разложения сульфидных минералов. В одном варианте осуществления кислотная предварительная обработка может включать в себя кислотное выщелачивание из исходного минерального материала такого компонента, который, в противном случае, будет препятствовать или осложнять извлечение драгоценного металла с использованием тиоцианатного выщелачивания. Например, когда исходный минеральный материал содержит заметное количество растворимой меди, эту растворимую медь можно удалить кислотным предварительным выщелачиванием, например, с использованием кислого сульфатного выщелачивающего раствора. Данный вариант осуществления можно использовать, например, для удаления мешающих количеств растворимой меди из исходного минерального материала перед тиоцианатным выщелачиванием драгоценных металлов, для извлечения меди в качестве побочного продукта из руд или концентратов драгоценных металлов или для обеспечения возможности извлечения драгоценного металла в качестве побочного продукта после извлечения меди из медных руд или концентратов, как это происходит, например, в операциях выщелачивания из медных отвалов.
Когда реализация изобретения включает в себя кислотную предварительную обработку перед кислотным тиоцианатным выщелачиванием, одну из этих двух операций можно провести в реакторе, таком как работающий под давлением резервуар, бак или сосуд, в зависимости от обстоятельств. Однако в одном предпочтительном варианте осуществления кислотную предварительную обработку и тиоцианатную предварительную обработку выполняют последовательно на куче, изначально содержащей исходный минеральный материал. В случае настоящего изобретения это является возможным, поскольку обе операции проводят при кислотном рН, и не является необходимым разрушать кучу после кислотной предварительной обработки и повторно насыпать новую кучу, как это имеет место в случае операций цианидного выщелачивания, когда твердый остаток должен быть нейтрализован при подготовке к цианидному выщелачиванию. Что касается предварительной обработки биоокислением упорного сульфидного материала, то в одном варианте осуществления уровень окисления сульфидной серы во время такой предварительной обработки биоокислением может быть ниже, чем потребовалось бы перед цианидным выщелачиванием. Это обусловлено тем, что в кислотных условиях тиоцианатного выщелачивания можно обеспечить дополнительное окисление легко окисляющихся сульфидных минералов, тогда как такое дополнительное окисление являлось бы вредным для щелочного цианидного выщелачивания.
В другом своем аспекте изобретение включает в себя прямое выщелачивание драгоценного металла из умеренно упорного сульфидного материала с использованием кислотного тиоцианатного выщелачивания. Тиоцианатное выщелачивание хорошо подходит для переработки таких естественно кислых материалов. В одном варианте осуществления тиоцианатному выщелачиванию может предшествовать кислотная подготовительная обработка промывкой.
Еще в одном своем аспекте изобретение включает в себя извлечение драгоценного металла из обогащенных тиоцианатных выщелачивающих растворов. В одном варианте осуществления обогащенный кислотный тиоцианатный выщелачивающий раствор приводят в контакт с органической фазой экстрагента для переноса растворенного драгоценного металла из водного тиоцианатного выщелачивающего раствора в органическую фазу экстрагента. В другом варианте осуществления драгоценный металл в кислотном тиоцианатном выщелачивающем растворе превращают из комплекса драгоценный металлтиоцианат в комплекс с другим комплексообразующим реагентом, предпочтительно цианидом, с образованием другого комплекса драгоценного металла, предпочтительно комплекса драгоценный металлцианид, в тиоцианатном выщелачивающем растворе. Комплекс драгоценный металл-цианид затем может быть извлечен из тиоцианатного выщелачивающего раствора, например, поглощением (сорбцией) драгоценного металла адсорбирующим материалом, таким как ионообменная смола или активированный уголь. Чтобы осуществить превращение комплекса, в обогащенный кислотный тиоцианатный выщелачивающий раствор можно вести небольшое количество растворенного цианида. В одном варианте осуществления после извлечения драгоценного металла остаточный цианид в тиоцианатном выщелачивающем растворе превращают в тиоцианат.
Еще в одном своем аспекте изобретение включает в себя приготовление и/или кондиционирование кислотных тиоцианатных выщелачивающих растворов, включающее в себя превращение растворенного цианида в растворенный тиоцианат в кислотной водной жидкости. Данный вариант осуществления можно использовать, например, для того, чтобы изначально приготовить тиоцианатный раствор или компенсировать потери тиоцианата во время операций тиоцианатного выщелачивания.
Дополнительное раскрытие сущности, касающееся данных и других аспектов изобретения, дается в приведенном ниже подробном описании.
- 6 009842
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 представляет собой обобщенную технологическую блок-схему одного варианта осуществления настоящего изобретения, включающего в себя тиоцианатное выщелачивание.
Фиг. 2 представляет собой обобщенную технологическую блок-схему одного варианта осуществления настоящего изобретения, включающего в себя тиоцианатное выщелачивание и рециркуляцию тиоцианатного выщелачивающего раствора после извлечения драгоценного металла.
Фиг. 3 представляет собой обобщенную технологическую блок-схему одного варианта осуществления настоящего изобретения, включающего в себя предварительную окислительную обработку перед тиоцианатным выщелачиванием.
Фиг. 4 представляет собой обобщенную технологическую блок-схему одного варианта осуществления настоящего изобретения, включающего в себя предварительную обработку окислением под давлением перед тиоцианатным выщелачиванием.
Фиг. 5 представляет собой обобщенную технологическую блок-схему одного варианта осуществления настоящего изобретения, включающего в себя предварительную обработку окислением под давлением перед тиоцианатным выщелачиванием, причем эта предварительная обработка окислением под давлением включает в себя общие стадии автоклавной переработки и кондиционирования твердого остатка.
Фиг. 6 представляет собой обобщенную технологическую блок-схему одного варианта осуществления настоящего изобретения, включающего в себя предварительную обработку биоокислением перед тиоцианатным выщелачиванием.
Фиг. 7 представляет собой схематическое изображение одного варианта осуществления агломерации сыпучего минерального материала для переработки в кучах с помощью изобретения.
Фиг. 8 представляет собой обобщенную технологическую схему одного варианта осуществления настоящего изобретения, включающего в себя одновременное биоокисление и тиоцианатное выщелачивание различных куч.
Фиг. 9 представляет собой обобщенную технологическую блок-схему одного варианта осуществления настоящего изобретения, включающего в себя кислотную промывку исходного материала перед тиоцианатным выщелачиванием.
Фиг. 10 представляет собой обобщенную технологическую блок-схему одного варианта осуществления настоящего изобретения, включающего в себя выщелачивание меди из исходного материала перед тиоцианатным выщелачиванием.
Фиг. 11 представляет собой обобщенную технологическую блок-схему одного варианта осуществления настоящего изобретения, включающего в себя извлечение драгоценного металла экстракцией растворителем после тиоцианатного выщелачивания и рециркуляцию тиоцианатного выщелачивающего раствора для использования при приготовлении исходного тиоцианатного выщелачивающего раствора для подачи на тиоцианатное выщелачивание.
Фиг. 12 представляет собой обобщенную технологическую блок-схему одного варианта осуществления настоящего изобретения, включающего в себя превращение комплекса во время операций извлечения драгоценного металла и рециркуляцию тиоцианатного выщелачивающего раствора для использования при приготовлении исходного тиоцианатного выщелачивающего раствора для подачи на тиоцианатное выщелачивание.
Фиг. 13 представляет собой обобщенную технологическую блок-схему одного варианта осуществления настоящего изобретения, включающего в себя превращение цианида в тиоцианат для использования при тиоцианатном выщелачивании.
Фиг. 14 представляет собой график зависимости степени извлечения золота от массового отношения тиоцианатного выщелачивающего раствора к руде для испытаний цианидного выщелачивания, представленных в примере 1.
Фиг. 15 представляет собой график зависимости степени извлечения золота от концентрации тиоцианата в тиоцианатных выщелачивающих растворах в случае испытаний тиоцианатного выщелачивания, представленных в примере 2.
Фиг. 16 представляет собой график зависимости степени извлечения золота от концентрации тиоцианата в тиоцианатных выщелачивающих растворах в случае испытаний тиоцианатного выщелачивания, представленных в примере 3.
Фиг. 17 представляет собой график зависимости степени извлечения золота от концентрации трехвалентного железа в тиоцианатных выщелачивающих растворах в случае испытаний тиоцианатного выщелачивания, представленных в примере 3.
Фиг. 18 представляет собой столбчатую диаграмму степени извлечения золота и линейный график расходования тиоцианата в случае испытаний тиоцианатного выщелачивания, представленных в примере 4.
Фиг. 19 представляет собой график зависимости степени извлечения золота от продолжительности испытаний тиоцианатного и цианидного выщелачивания, представленных в примере 5.
Фиг. 20 представляет собой график зависимости расходования тиоцианатного или цианидного реагента от продолжительности выщелачивания в случае испытаний тиоцианатного и цианидного выщелачивания, представленных в примере 5.
- 7 009842
Фиг. 21 представляет собой график зависимости степени поглощения золота ионообменной смолой от концентрации золота в обогащенных тиоцианатных растворах в случае испытаний извлечения ионным обменом, представленных в примере 9.
Фиг. 22 представляет собой график зависимости концентрации золота в тиоцианатных растворах от времени в ходе испытаний извлечения драгоценного металла ионным обменом, представленных в примере 9.
Фиг. 23 представляет собой график зависимости степени извлечения золота из обогащенных тиоцианатных растворов от времени в ходе испытаний извлечения драгоценного металла ионным обменом, представленных в примере 9.
Фиг. 24 представляет собой обобщенную технологическую блок-схему одного варианта осуществления настоящего изобретения, включающего в себя переработку материала, содержащего извлекаемый основной цветной металл и драгоценный металл, с помощью предварительной обработки выщелачиванием, связанной с извлечением основного цветного металла, после чего следует тиоцианатное выщелачивание, связанное с извлечением драгоценного металла.
Подробное описание изобретения
Используемый в настоящем описании термин драгоценный металл охватывает золото и/или серебро. Изобретение описывается и иллюстрируется здесь, прежде всего, по отношению к переработке и извлечению золота, но некоторые принципы также применимы к переработке и извлечению серебра с переработкой и извлечением также золота или без этого.
На фиг. 1 показана обобщенная технологическая блок-схема одного варианта осуществления кислотного тиоцианатного выщелачивания по настоящему изобретению. Как показано на фиг. 1, сыпучий золотоносный минеральный материал 102 подвергают тиоцианатному выщелачиванию 104 при кислотных условиях. Во время тиоцианатного выщелачивания 104 золото выщелачивают из минерального материала 102 в тиоцианатный выщелачивающий раствор. Исходный тиоцианатный выщелачивающий раствор 106 подают на тиоцианатное выщелачивание 104 для контактирования с минеральным материалом 102. Обогащенный тиоцианатный выщелачивающий раствор 108, содержащий растворенное золото в виде комплекса золото-тиоцианат, отводят из процесса тиоцианатного выщелачивания 104, и он может быть дополнительно переработан с тем, чтобы извлечь растворенное золото. Твердый остаток 110, который обеднен золотом, может быть подвергнут дополнительным операциям извлечения металла или дальнейшей обработке для утилизации соответствующим образом. Под комплексом золото-тиоцианат понимают любые или все растворимые частицы золото-тиоцианат, которые могут присутствовать в обогащенном тиоцианатном выщелачивающем растворе 108, например частицы, перечисленные в табл. 2.
Перед подачей на тиоцианатное выщелачивание тиоцианатный выщелачивающий раствор подвергают его кондиционированию 112. Во время кондиционирования 112 выщелачивающего раствора свойства тиоцианатного выщелачивающего раствора корректируют до достижения тех свойств, которые желательны для исходного тиоцианатного выщелачивающего раствора 106, который подают на тиоцианатное выщелачивание 104. Данные свойства тиоцианатного выщелачивающего раствора, которые можно скорректировать во время кондиционирования выщелачивающего раствора, включают в себя, но не ограничиваются этим, концентрации и молярное отношение растворенного тиоцианата и растворенного трехвалентного железа, рН и температуру. Кондиционирование 112 выщелачивающего раствора может включать в себя, например, одну или более операций корректировки рН, корректировки температуры, корректировки концентрации растворенного трехвалентного железа, корректировки концентрации растворенного тиоцианата, осаждения нежелательных компонентов, отвода жидкости и добавления жидкости с тем, чтобы осуществить желаемую корректировку свойств тиоцианатного выщелачивающего раствора для приготовления исходного тиоцианатного выщелачивающего раствора 106.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения во время кондиционирования 112 выщелачивающего раствора корректируют концентрации растворенного тиоцианата и растворенного трехвалентного железа, а также молярное отношение растворенного трехвалентного железа к растворенному тиоцианату. Кроме того, в зависимости от обстоятельств, можно осадить нежелательные компоненты, чтобы предотвратить избыточное накопление данных компонентов в тиоцианатном выщелачивающем потоке и скорректировать рН так, чтобы он находился в пределах желаемого диапазона. Поскольку выщелачивание золота тиоцианатом включает в себя восстановление, по меньшей мере, некоторого количества трехвалентного железа в двухвалентное железо, кондиционирование 112 выщелачивающего раствора обычно будет включать в себя увеличение концентрации трехвалентного железа в тиоцианатном выщелачивающем растворе. Кроме того, во время кондиционирования 112 выщелачивающего раствора обычно будет добавлено, по меньшей мере, некоторое количество свежего тиоцианата с тем, чтобы компенсировать потери тиоцианата. Увеличение концентрации трехвалентного железа в тиоцианатном выщелачивающем растворе во время кондиционирования 112 тиоцианатного выщелачивающего раствора может быть осуществлено различными способами. Например, в тиоцианатный выщелачивающий раствор можно добавить реагент, содержащий трехвалентное железо, который является растворимым в тиоцианатном выщелачивающем растворе.
В одном предпочтительном варианте в тиоцианатный выщелачивающий раствор вводят один или
- 8 009842 более окислительных реагентов, чтобы вызвать окисление уже растворенного в тиоцианатном выщелачивающем растворе двухвалентного железа до трехвалентного железа. Под окислителем или окислительным реагентом понимают вещество, которое одно или в сочетании с другим веществом вызывает окисление растворенного двухвалентного железа до растворенного трехвалентного железа в тиоцианатном выщелачивающем растворе. Такой(ие) окислительный(ые) реагент(ы) можно вводить в тиоцианатный выщелачивающий раствор во время любой удобной стадии переработки. Например, в варианте осуществления, показанном на фиг. 1, окислитель(и) можно ввести в тиоцианатный выщелачивающий раствор во время тиоцианатного выщелачивания 104 и/или во время кондиционирования 112 выщелачивающего раствора. Когда окислитель(и) вводят в тиоцианатный выщелачивающий раствор во время выщелачивания золота, например во время тиоцианатного выщелачивания 104, окислитель(и) предпочтительно следует выбирать так, чтобы он(и) не мешал(и) и более предпочтительно увеличивал(и) скорость выщелачивания золота, и так, чтобы он(и) не влиял(и) на разложение тиоцианата. Кроме того, в данной ситуации следует регулировать окислительный потенциал и значение рН в тиоцианатном выщелачивающем растворе добавлением подходящих реагентов, как уместно при данных обстоятельствах. Когда окислитель(и) вводят в выходящий поток или рециркулируемый тиоцианатный выщелачивающий раствор после операций извлечения драгоценного металла, окислитель(и) предпочтительно должен/должны обеспечивать желаемое окисление с получением трехвалентного железа, а более предпочтительно не вызывая значительного разложения тиоцианата, растворенного в этом растворе. Некоторые неограничивающие примеры потенциальных окислительных реагентов, которые можно использовать по отдельности или в сочетании с другими химически совместимыми реагентами, включают в себя кислоту Каро (надсерную кислоту), персульфаты (такие, как, например, персульфат аммония и персульфаты щелочных металлов, например персульфат калия и персульфат натрия), пероксиды (такие, как, например, неорганические пероксиды, например пероксид водорода и пероксиды щелочных металлов, и органические пероксиды), диоксид марганца, озон, галогены (такие, как, например, хлор, йод и бром) и гипохлориты (такие, как, например, гипохлорит натрия). Как было отмечено, один или большее количество данных окислительных реагентов можно использовать по отдельности или с другими химически совместимыми реагентами. Кроме того, множество окислительных реагентов можно использовать вместе, при условии, что эти множественные окислительные реагенты химически совместимы в конкретной системе. Примером окислительного реагента, который предпочтительно используют с одним или несколькими другими реагентами, является газообразный кислород (например, имеющийся в воздухе или в составе очищенного газообразного кислорода). В одном предпочтительном варианте газообразный кислород используют в комбинации, по меньшей мере, со вторым реагентом для окисления двухвалентного железа в трехвалентное железо в тиоцианатном выщелачивающем растворе. Газообразный кислород можно вводить в тиоцианатный выщелачивающий раствор, например, путем барботажа воздуха или потока очищенного газообразного кислорода в тиоцианатный выщелачивающий раствор. Второй реагент предпочтительно представляет собой диоксид серы, бисульфит (такой, как, например, бисульфит щелочного металла или бисульфит аммония) или метабисульфит (такой, как, например, метабисульфит натрия или метабисульфит калия). Для улучшения характеристик вместе с кислородом и вторым реагентом также можно использовать медь или другой катализатор, такой как сульфат меди. В случае, когда вторым реагентом является диоксид серы, этот диоксид серы можно ввести барботажем газообразного диоксида серы в тиоцианатный выщелачивающий раствор, причем либо вместе с газообразным кислородом, либо отдельно от газообразного кислорода. В случае использования бисульфита или метабисульфита в качестве второго реагента второй реагент можно ввести в тиоцианатный выщелачивающий раствор в виде твердого вещества, которое растворяется в тиоцианатном выщелачивающем растворе, или же второй реагент можно предварительно растворить в концентрированном растворе реагента.
В другом варианте кондиционирование 112 выщелачивающего раствора включает в себя окисление растворенного двухвалентного железа до растворенного трехвалентного железа под действием микроорганизмов при кислотных условиях, и предпочтительно при рН в диапазоне, подходящем для использования во время тиоцианатного выщелачивания 104. Можно осуществить окисление всего тиоцианатного выщелачивающего раствора или его части в отдельном биореакторе. Биореактор может представлять собой, например, отдельную кучу или кучи, содержащие микроорганизмы на скальной породе или некоторых других носителях. В качестве другого примера биореактор может представлять собой один или более резервуаров или баков, содержащих микроорганизмы на скальной породе или на некотором другом носителе. Предпочтительно носитель, на котором находятся микроорганизмы, является высокопористым и проницаемым. В данном варианте является важным, чтобы тиоцианат не являлся токсичным по отношению к микроорганизмам, таким как, например, микроорганизмы, описанные в патенте США № 6379919, озаглавленном Мс11юб о£ ЕокЮпд ТЫоеуапа!е ВехМагИ Вае!епа, полное содержание которого включено в данное описание посредством этой ссылки, как если бы он был приведен здесь полностью.
Еще в одном дополнительном варианте кондиционирование 112 выщелачивающего раствора включает в себя окисление двухвалентного железа до трехвалентного железа во всем тиоцианатном выщелачивающем растворе или в его части, осуществляемое пропусканием всего раствора или его части через электрохимическую ячейку при одновременном приложении к этой ячейке электрического потенциала,
- 9 009842 достаточного для того, чтобы вызвать окисление двухвалентного железа до трехвалентного железа.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения тиоцианатный выщелачивающий раствор рециркулируют из операции извлечения золота для повторного использования при дополнительном тиоцианатном выщелачивании. На фиг. 2 показана обобщенная технологическая блок-схема одного варианта осуществления изобретения, в котором тиоцианатный выщелачивающий раствор рециркулируют после извлечения золота для повторного использования в операции тиоцианатного выщелачивания. Номера позиций являются такими же, как на фиг. 1, если это не указано иным образом. Как показано на фиг. 2, обогащенный выщелачивающий раствор 108 направляют на извлечение 118 золота, где получают очищенный золотой продукт 120, такой как, например, сплав Доре. Обезметалленный выходящий поток 122 тиоцианатного выщелачивающего раствора, включающий в себя весь тиоцианатный выщелачивающий раствор или часть тиоцианатного выщелачивающего раствора, из которого было выделено золото во время извлечения 118 золота, возвращают на кондиционирование 112 выщелачивающего раствора для использования при приготовлении исходного тиоцианатного выщелачивающего раствора 106 для дополнительного тиоцианатного выщелачивания.
Тиоцианатное выщелачивание по изобретению можно использовать для переработки самых различных содержащих драгоценный металл минеральных материалов. Например, такой минеральный материал может включать в себя оксидную руду, сульфидную руду, концентраты, полученные из оксидной руды или сульфидной руды, некоторые другие содержащие драгоценный металл твердые продукты, образующиеся во время предшествующих операций переработки минералов, или комбинацию, включающую в себя любое число предшествующих компонентов в любых пропорциях. Однако настоящее изобретение особенно хорошо подходит для переработки минеральных материалов, для которых являлось бы выгодным выщелачивать драгоценный металл при кислотном рН, например естественно кислых руд, кислых концентратов или кислых твердых остатков, образующихся при предшествующей предварительной окислительной обработке.
В одном варианте осуществления изобретение нацелено на извлечение драгоценного металла из несущего драгоценный металл исходного минерального материала, содержащего драгоценный металл, содержащийся в одном или более сульфидных минералах. Такой исходный минеральный материал может включать в себя, например, сульфидную золотоносную руду и/или золотоносный сульфидный концентрат, полученный из сульфидной золотоносной руды, например, флотацией. Сульфидные золотоносные руды, которые не поддаются извлечению золота прямым цианидным выщелачиванием из-за того, что золото связано в сульфидной минерализации, обычно называют упорной сульфидной золотоносной рудой. Такие упорные сульфидные золотоносные руды обычно имеют высокое содержание сульфидной серы, обычно по меньшей мере 2 мас.% сульфидной серы, а часто по меньшей мере 3 мас.% или более сульфидной серы, но обычно менее 10 мас.% сульфидной серы. Некоторые руды содержат более низкие количества сульфидной серы и могут являться только умеренно упорными вследствие сульфидной минерализации, причем значительное количество золота является извлекаемым прямым цианидным выщелачиванием. Эти умеренно упорные руды могут иметь значительный золотоносный оксидный минеральный компонент в добавление к золотоносному сульфидному минеральному компоненту, и в данном случае руду иногда называют переходной рудой. Кроме того, такие умеренно упорные руды могут получаться в результате хранения в течение значительного времени запасов руд, которые первоначально содержали более высокий уровень сульфидной серы, поскольку во время продолжительного хранения естественным путем может происходить заметное окисление сульфидной серы, например, вследствие действия имеющихся в природе бактерий. Умеренно упорные руды обычно содержат менее 2 мас.% сульфидной серы, а чаще содержат не более 1,5 мас.% сульфидной серы, а также обычно содержат по меньшей мере 0,5 мас.% сульфидной серы.
Настоящее изобретение можно использовать для обработки упорных сульфидных золотоносных руд, умеренно упорных сульфидных золотоносных руд и/или сульфидных концентратов, полученных из одной или нескольких таких руд. Необходимо понимать, что сульфидный концентрат будет иметь более высокое содержание сульфидной серы, чем руда, из которой данный концентрат получен. Содержание сульфидной серы в сульфидном концентрате часто по меньшей мере в 2 раза превосходит, а более часто в несколько раз превосходит содержание сульфидной серы в рудных материалах, из которых получен данный концентрат.
Настоящее изобретение также можно использовать для обработки упорных золотоносных руд и концентратов, содержащих значительное количество золота, не поддающееся извлечению прямым цианидным выщелачиванием, по причинам, отличным от или в добавление к той, что золото связано в сульфидной минерализации, например, из-за присутствия захватывающего золото органического углерода.
На фиг. 3 показана обобщенная блок-схема одного варианта осуществления настоящего изобретения по переработке упорных золотоносных руд, концентратов, полученных из таких упорных золотоносных руд, и/или другого золотоносного упорного минерального материала, содержащего золото, которое не поддается извлечению прямым цианидным выщелачиванием. Номера позиций являются такими же, как на фиг. 1 и 2, если это не указано иным образом. Как показано на фиг. 3, исходный упорный минеральный материал 128, обычно в сыпучем виде, подвергают предварительной окислительной обработке
- 10 009842
130. Исходный упорный минеральный материал 128 может быть упорным из-за одной или множества характеристик исходного минерального материала. Например, исходный упорный минеральный материал 128 может являться трудно перерабатываемым, поскольку он содержит значительное количество золота, которое связано в сульфидных минералах, не поддающихся извлечению золота прямым цианидным выщелачиванием (упорные сульфидные минеральные материалы), и/или поскольку исходный упорный минеральный материал 128 содержит захватывающий золото органический углерод (упорные углеродистые минеральные материалы). Исходный упорный сульфидный минеральный материал может содержать захватывающий золото органический углерод в дополнение к упорному сульфидному минеральному материалу. Подобным же образом, исходный упорный углеродистый минеральный материал может содержать упорный сульфидный минеральный материал в дополнение к захватывающему золото органическому углероду.
Во время предварительной окислительной обработки 130 химические свойства исходного упорного минерального материала 128 изменяют в окислительной среде с тем, чтобы уменьшить упорный характер минерального материала, посредством этого давая возможность извлекать золото, которое не поддается извлечению прямым цианидным выщелачиванием исходного упорного минерального материала 128. В ситуации, когда исходный упорный минеральный материал 128 включает в себя упорный сульфидный минеральный материал, во время предварительной окислительной обработки 130 окисляют по меньшей мере часть сульфидной серы из сульфидных минералов в упорном сульфидном минеральном материале и при этом по меньшей мере часть сульфидных минералов посредством этого разлагают, чтобы высвободить золото из сульфидных минералов. В ситуации, когда исходный упорный минеральный материал 128 включает в себя упорный углеродистый минеральный материал, во время предварительной окислительной обработки 130 снижают захватывающую способность органического углерода, например, разложением и/или пассивацией захватывающего золото органического углерода. В ситуации, когда исходный упорный минеральный материал 128 включает в себя как упорный сульфидный минеральный материал, так и упорный углеродистый минеральный материал, во время предварительной окислительной обработки 130 по меньшей мере часть сульфидной серы из сульфидных минералов в упорном сульфидном минеральном материале окисляют, высвобождая золото из сульфидных минералов, или снижают захватывающую способность захватывающего золото органического углерода, или и то, и другое. Минеральный материал 102, который подвергают тиоцианатному выщелачиванию 104, включает в себя твердый остаток, образующийся при предварительной окислительной обработке 130. Такой твердый остаток обычно будет сильнокислотным.
Необязательный признак варианта осуществления, показанного на фиг. 3, когда предварительная окислительная обработка приводит к образованию значительных количеств растворенного трехвалентного железа, состоит в использовании во время кондиционирования 112 выщелачивающего раствора кислотной выходящей жидкости 132, которая образуется во время предварительной окислительной обработки 130 и которая имеет высокую концентрацию растворенного трехвалентного железа. При ее использовании кислотная выходящая жидкость 132 обычно будет включать в себя только часть жидкого выходящего потока, образующегося во время предварительной окислительной обработки 130. Во время кондиционирования 112 выщелачивающего раствора кислотную выходящую жидкость 132 можно добавить к тиоцианатному выщелачивающему раствору для увеличения концентрации растворенного трехвалентного железа в тиоцианатном выщелачивающем растворе для приготовления исходного тиоцианатного выщелачивающего раствора 106. Для сохранения соответствующего объема жидкости тиоцианатного выщелачивающего раствора часть тиоцианатной жидкости можно отвести или иным образом удалить из тиоцианатного выщелачивающего раствора во время кондиционирования 112 выщелачивающего раствора. Например, воду можно удалить, например, отводом жидкости или выпариванием до или после добавления кислотной выходящей жидкости 132, но предпочтительно до такого добавления. В случае показанного на фиг. 3 варианта осуществления изобретения с использованием кислотной выходящей жидкости 132 предварительная окислительная обработка 130 относится к тому типу, который дает кислотную выходящую жидкость 132 с высокой концентрацией растворенного трехвалентного железа.
При ее использовании кислотная выходящая жидкость 132 должна содержать растворенное трехвалентное железо с концентрацией, которая выше, и предпочтительно намного выше, чем концентрация растворенного трехвалентного железа в исходном тиоцианатном выщелачивающем растворе 106. Примерами предпочтительных операций предварительной окислительной обработки 130 являются окисление под давлением и биоокисление.
Предпочтительно концентрация растворенного трехвалентного железа в кислотной выходящей жидкости 132 по меньшей мере в 2 раза (а более предпочтительно по меньшей мере в 4 раза) превосходит концентрацию растворенного трехвалентного железа в исходном тиоцианатном выщелачивающем растворе 106. Кроме того, кислотная выходящая жидкость 132 может быть, по существу, такой, как она образовалась во время предварительной окислительной обработки 132, или же она может образовываться в результате обработки после получения при предварительной окислительной обработке 132. Например, рН кислотной выходящей жидкости 132 можно увеличить или уменьшить так, как это желательно, перед смешиванием с тиоцианатным выщелачивающим раствором. Кроме того, кислотная выходящая жид
- 11 009842 кость 132 может представлять собой более концентрированный раствор, полученный путем удаления воды, например выпариванием, из менее концентрированного раствора, полученного во время предварительной окислительной обработки 130. При смешивании с тиоцианатным выщелачивающим раствором во время кондиционирования 112 выщелачивающего раствора кислотная выходящая жидкость 132 предпочтительно имеет рН не более 3, а предпочтительно не более 2,5. В одном варианте кислотная выходящая жидкость 132 при смешивании с тиоцианатным выщелачивающим раствором во время кондиционирования 112 выщелачивающего раствора может иметь рН 2 или менее или даже 1,5 или менее. В одном варианте кислотная выходящая жидкость 132 имеет рН в диапазоне от 0,1 до 3, а предпочтительно в диапазоне от 1 до 3, при добавлении к тиоцианатному выщелачивающему раствору во время кондиционирования 112 выщелачивающего раствора.
Использование кислотной выходящей жидкости 132 в качестве источника трехвалентного железа может быть выгодным, например, когда значительное количество тиоцианатного выщелачивающего раствора направляют на рециркуляцию из операции извлечения золота для повторного использования для приготовления исходного тиоцианатного выщелачивающего раствора 106 (например, рециркуляция выходящего потока 122 тиоцианатного выщелачивающего раствора из операции извлечения 118 золота показана на фиг. 2). Во время тиоцианатного выщелачивания 104 значительное количество трехвалентного железа обычно восстанавливается до двухвалентного железа, так что рециркулируемый тиоцианатный выщелачивающий раствор обычно будет дефицитным по трехвалентному железу относительно концентрации растворенного трехвалентного железа в исходном тиоцианатном выщелачивающем растворе 106. Неограничивающие примеры способов потенциально возможного использования во время предварительной окислительной обработки 130 включают в себя биоокисление (например, обработкой в куче, баке или резервуаре), окисление под давлением (с добавками или без добавок, таких как серная кислота, азотная кислота или хлорсодержащие реагенты), окисление азотной кислотой (например, обработкой в куче, баке или резервуаре) и хлорирование (например, обработкой в куче, баке или резервуаре гипохлоритным реагентом или другим хлорсодержащим окислительным реагентом). Когда исходный упорный минеральный материал 128 содержит упорный сульфидный минеральный материал, предпочтительные варианты обработки для использования во время предварительной окислительной обработки 130 включают в себя биоокисление, окисление под давлением и окисление азотной кислотой. Когда исходный упорный минеральный материал 128 содержит упорный углеродистый минеральный материал, примеры вариантов обработки для использования во время предварительной окислительной обработки включают в себя окисление под давлением и хлорирование. Когда исходный упорный минеральный материал 128 содержит как упорный сульфидный минеральный материал, так и упорный углеродистый минеральный материал, один пример варианта обработки для предварительной окислительной обработки 130 включает в себя окисление под давлением.
В одной модификации варианта осуществления, показанного на фиг. 3, предварительная окислительная обработка 130 включает в себя окисление под давлением и, в особенности, для обработки упорного сульфидного исходного минерального материала. На фиг. 4 показана обобщенная технологическая блок-схема одного варианта осуществления такой модификации. Номера позиций на фиг. 4 такие же, как на фиг. 1-3, если это не указано иным образом. Как показано на фиг. 4, упорный исходный минеральный материал 128 (который для иллюстративных целей описывается как упорный сульфидный исходный минеральный материал) подвергают предварительной обработке 136 окислением под давлением. Минеральный материал 102, содержащий твердый остаток от обработки 136 окислением под давлением, затем подвергают тиоцианатному выщелачиванию 104 для растворения золота из этого твердого остатка. В одном варианте осуществления кислотную выходящую жидкость 132, содержащую некоторое количество кислотной жидкости, полученной в результате предварительной обработки 136 окислением под давлением, можно необязательно подать на кондиционирование 112 выщелачивающего раствора для обеспечения источника трехвалентного железа и для желаемой корректировки рН. При ее использовании такая кислотная выходящая жидкость 132 из предварительной обработки 136 окислением под давлением предпочтительно имеет концентрацию растворенного трехвалентного железа, превышающую 0,05М, а более предпочтительно превышающую 0,1М.
Во время предварительной обработки 136 окислением под давлением по меньшей мере часть сульфидной серы в упорном исходном материале 128 окисляют до сульфатной формы, разрушая сульфидные минералы с тем, чтобы высвободить золото для извлечения во время тиоцианатного выщелачивания 104. Предварительную обработку 136 окислением под давлением проводят в одном или более реакторах, обычно называемых автоклавами, и кислотная выходящая жидкость 132 может представлять собой, например, кислотную водную жидкость, выгружаемую из автоклава(ов).
На фиг. 5 показана более конкретная модификация того варианта осуществления, который показан на фиг. 4. Номера позиций на фиг. 5 такие же, как на фиг. 1-4, если это не указано иным образом. Как показано на фиг. 5, предварительная обработка 136 окислением под давлением включает в себя общие стадии автоклавной обработки 138 и кондиционирования 142 твердого остатка. Во время автоклавной обработки 138 упорный сульфидный исходный минеральный материал 128 окисляют под давлением в одном или более автоклавах при повышенных температуре и давлении вводимым в автоклав(ы) очищен
- 12 009842 ным газообразным кислородом. Подаваемый на автоклавную обработку 138 упорный исходный минеральный материал 128 предпочтительно будет находиться в тонкоизмельченном сыпучем виде, суспендированном в водной жидкости.
Условия в автоклаве(ах) во время автоклавной обработки могут представлять собой любые условия, эффективные для достижения желаемого окисления под давлением упорного сульфидного исходного минерального материала 128. Автоклавную обработку 138 обычно проводят при повышенной температуре, причем температура в автоклаве(ах) часто достигает по меньшей мере 160°С, но часто температура в автоклаве(ах) намного выше. В некоторых ситуациях температура в автоклаве(ах) может достигать 235°С или даже более. Общее давление в автоклаве(ах) во время обработки окислением под давлением обычно будет включать в себя давление паров, создаваемое неконденсируемыми газами в автоклаве(ах) (например, диоксидом углерода и диоксидом серы), и избыточное давление газообразного кислорода, подаваемого в автоклав(ы). Под избыточным давлением газообразного кислорода понимают величину, на которую давление газообразного кислорода, подаваемого в автоклав, превышает давление, создаваемое другими компонентами в автоклаве, такими как пары воды и неконденсируемые газы. Даже при низких температурах обработки, таких как примерно 160°С, общее давление может составлять 85 фунтов/кв.дюйм (586 кПа) или более, в то время как при более высоких температурах, таких как примерно 225°С, общее давление может составлять 485 фунтов/кв.дюйм (3344 кПа) или более. Газообразный кислород подают в автоклав(ы) при избыточном давлении, обычно составляющем по меньшей мере 10 фунтов/кв.дюйм (68,9 кПа), а часто по меньшей мере 25 фунтов/кв.дюйм (172,4 кПа). При функционировании при высоких температурах избыточное давление газообразного кислорода может достигать 100 фунтов/кв.дюйм (689 кПа) или даже 125 фунтов/кв.дюйм (862 кПа). Более предпочтительным рабочим диапазоном для окисления под давлением является температура от 180 до 225°С, общее давление от 155 фунтов/кв.дюйм (1069 кПа) до 460 фунтов/кв.дюйм (3172 кПа) и избыточное давление газообразного кислорода от 25 фунтов/кв.дюйм (172 кПа) до 100 фунтов/кв.дюйм (689 кПа). Окисление под давлением, происходящее во время автоклавной обработки 138, обычно приводит к тому, что окисляется по меньшей мере 80%, а предпочтительно по меньшей мере 90% сульфидной серы в упорном исходном минеральном материале 128, предпочтительно до сульфатной формы. Чтобы обеспечить желаемую степень окисления под давлением во время автоклавной обработки 138, можно использовать один автоклав, который может включать в себя множество отделений, расположенных последовательно. В другом варианте осуществления можно последовательно расположить множество автоклавов. При использовании множества отделений в одном автоклаве или множества автоклавов, расположенных последовательно, каждое из различных отделений или каждый из различных автоклавов могут независимо работать при различных условиях. Более того, автоклавная обработка может охватывать одиночную технологическую линию окисления под давлением или может охватывать множество параллельных технологических линий окисления под давлением.
Продолжая обращаться к фиг. 5, окисленную суспензию 140 из автоклавной обработки 138 перерабатывают путем кондиционирования 142 твердого остатка с тем, чтобы получить минеральный материал 102 для подачи на тиоцианатное выщелачивание 104. Окисленная суспензия 140 представляет собой сильно кислотную суспензию, содержащую твердый остаток и кислотную водную жидкость, причем эта жидкость содержит обычно 10 г/л или более свободной серной кислоты и также обычно содержит значительное количество растворенного трехвалентного железа. В некоторых примерах содержание свободной серной кислоты может составлять по меньшей мере 20 г/л или даже по меньшей мере 50 г/л, хотя содержание свободной серной кислоты также часто не будет превышать 100 г/л. Концентрация растворенного трехвалентного железа часто будет составлять по меньшей мере 0,05М (приблизительно 2,8 г/л), а предпочтительно по меньшей мере 0,1М (приблизительно 5,58 г/л), хотя концентрация растворенного трехвалентного железа также часто не будет превышать 0,2М.
Во время кондиционирования 142 твердого остатка можно осуществить любую операцию или комбинацию операций для получения твердого остатка из окисленной суспензии 140 для использования с целью получения минерального материала 102 для обработки тиоцианатным выщелачиванием 104. Такие операции могут включать в себя, например, разделение жидкость-твердое, разбавление, частичную нейтрализацию твердого остатка, добавление реагентов, промывку твердого остатка и репульпацию твердого остатка. В одном варианте кондиционирование 142 твердого остатка включает в себя разделение жидкость-твердое для отделения большей части или всей кислотной жидкости в выгрузке из автоклава от твердого остатка, после чего необязательно следует промывка твердого остатка водой для удаления дополнительной кислотной жидкости и увеличения рН твердого остатка до более высокого, но все еще кислотного значения рН для тиоцианатного выщелачивания 104. Если желательна дополнительная корректировка рН, можно добавить нейтрализующий реагент (такой, как, например, известь, известняк или гидроксид). В одном предпочтительном варианте осуществления минеральный материал 102 будет включать в себя все или некоторое количество твердого остатка от автоклавной обработки 138 в виде густой пульпы при кислотном рН, предпочтительно при кислотном рН в диапазоне от 1 до 3.
Одним признаком, показанным на фиг. 4 и 5, является необязательное использование всей или части кислотной жидкости, получаемой во время предварительной обработки 136 окислением под давлени
- 13 009842 ем, для необязательной подачи кислотной выходящей жидкости 132 на кондиционирование 112 выщелачивающего раствора для использования при приготовлении исходного тиоцианатного выщелачивающего раствора 106. В случае вариантов осуществления, показанных на фиг. 4 и 5, кислотная выходящая жидкость 132 обычно будет представлять собой жидкость, отделяемую от окисленной суспензии, выгруженной из автоклава(ов) для окисления под давлением. Кислотная выходящая жидкость 132 может быть подана на кондиционирование 112 выщелачивающего раствора с корректировкой рН, или без нее, или с другой промежуточной обработкой. На фиг. 5 показан один вариант, когда окисленная суспензия 140 во время кондиционирования 142 твердого остатка может быть подвергнута разделению жидкость-твердое для отделения кислотной жидкости от твердого остатка, причем по меньшей мере часть отделенной кислотной жидкости необязательно подают в качестве кислотной выходящей жидкости 132 на кондиционирование выщелачивающего раствора. Если это желательно, то твердый остаток также можно промыть. Промывочную воду можно объединить с отделенной кислотной жидкостью для получения кислотной выходящей жидкости 132 или можно переработать отдельно.
Один вариант переработки, показанный на фиг. 4 и 5, заключается не в отдельной подаче кислотной выходящей жидкости 132 непосредственно на кондиционирование 112 выщелачивающего раствора, а в подаче минерального материала 102 на тиоцианатное выщелачивание 104 суспендированным кислотной жидкостью, выгруженной из автоклава, с или без разбавления, корректировки рН или другой обработки. Например, на фиг. 5 показано, что часть кислотной жидкости можно отделить от окисленной суспензии 140 во время кондиционирования 142 твердого остатка, а часть кислотной жидкости, выгруженной из автоклава, можно оставить с твердым остатком, чтобы подать с минеральным материалом 102 на тиоцианатное выщелачивание 104, обеспечивая источник трехвалентного железа для тиоцианатного выщелачивания 104. В данном случае, даже хотя она не подается раздельно на тиоцианатное выщелачивание 104, кислотную жидкость с минеральным материалом 102 рассматривают как часть исходного выщелачивающего раствора 106, и она вносит вклад в достижение желаемых условий при тиоцианатном выщелачивании в отношении растворенного трехвалентного железа и растворенного тиоцианата, как описано ранее. В качестве альтернативного варианта минеральный материал 102 можно подавать на тиоцианатное выщелачивание 104 без добавления кислотной выходящей жидкости 132 на кондиционирование 112 выщелачивающего раствора и без кислотной жидкости, выгруженной из автоклава, суспендированной с минеральным материалом 102.
Снова обращаясь к фиг. 3, когда предварительная окислительная обработка 130 включает в себя окисление руды в реакторе (например, как это обычно имеет место в случае с предварительной обработкой окислением под давлением и может быть в случае с предварительной обработкой биоокислением), тогда тиоцианатное выщелачивание 104 также обычно будут осуществлять в реакторе. Под реактором понимают один или более сосудов для содержания текучих сред, которые содержат упомянутые материалы во время конкретной операции переработки. Например, в случае предварительной обработки 136 окислением под давлением, как показано на фиг. 5, автоклавная обработка 138 включает в себя окисление под давлением, проводимое в реакторе (одном или более работающих под давлением сосудах, обычно называемых автоклавами), а тиоцианатное выщелачивание 104 осуществляют в другом реакторе, таком как, например, один или более перемешиваемых резервуаров, баков или других сосудов.
В другой модификации того варианта осуществления, который показан на фиг. 3, предварительная окислительная обработка 132 включает в себя биоокисление. Это является одним предпочтительным вариантом обработки упорного сульфидного исходного минерального материала. На фиг. 6 показана обобщенная технологическая блок-схема одного варианта осуществления, включающего в себя биоокисление в качестве стадии предварительной окислительной обработки. Номера позиций на фиг. 6 такие же, как на фиг. 3, если это не указано иным образом. Как показано на фиг. 6, упорный исходный минеральный материал 128 (который для иллюстративных целей описывается как упорный сульфидный исходный минеральный материал) подвергают предварительной обработке биоокислением 146, чтобы окислить по меньшей мере часть сульфидной серы в упорном исходном минеральном материале 128, тем самым разлагая сульфидные минералы и высвобождая золото для извлечения во время тиоцианатного выщелачивания 104. Предварительную обработку биоокислением 146 можно осуществлять в реакторе, например, в одном или более перемешиваемых резервуарах или других сосудах, причем в данном случае тиоцианатное выщелачивание 104 будут также предпочтительно осуществлять в реакторе, таком как, например, один или более перемешиваемых резервуаров или других сосудов. В предпочтительном варианте предварительную обработку биоокислением 146, а также тиоцианатное выщелачивание 104 осуществляют в куче вследствие особенной выгодности обработки в куче по настоящему изобретению. Поэтому вариант осуществления, показанный на фиг. 6, описывается, прежде всего, со ссылкой на обработку в куче.
Продолжая обращаться к фиг. 6 в отношении работы в кучах, предварительная обработка биоокислением 146 обычно включает в себя циркуляцию кислотного биовыщелачивающего раствора через кучу, изначально содержащую исходный упорный минеральный материал 128. Циркуляция кислотного биовыщелачивающего раствора продолжается, пока окисление сульфидных минералов не продвинется до желаемой степени. После того, как куча была достаточно биоокислена, остающийся твердый остаток представляет собой минеральный материал 102 для тиоцианатного выщелачивания 104. Во время тио
- 14 009842 цианатного выщелачивания 104 исходный тиоцианатный выщелачивающий раствор 106 наносят на кучу, например, посредством системы капельного орошения, и тиоцианатный выщелачивающий раствор просачивается через кучу, растворяя золото в виде комплекса золото-тиоцианат. Обогащенный тиоцианатный выщелачивающий раствор 108 собирают по мере его стекания из кучи. Твердый остаток 110, остающийся в куче после тиоцианатного выщелачивания 104, истощен по золоту.
Как показано на фиг. 6, кислотную вытекающую жидкость 132, получаемую во время предварительной обработки биоокислением 146, можно необязательно подать на кондиционирование 112 выщелачивающего раствора, чтобы использовать для приготовления исходного тиоцианатного выщелачивающего раствора 106. Кислотная вытекающая жидкость 132 обогащена растворенным трехвалентным железом, и ее можно использовать, чтобы помочь скорректировать уровни растворенного трехвалентного железа и скорректировать рН таким образом, который обсуждался ранее. Поскольку во время предварительной обработки биоокислением 146 образуется значительное количество трехвалентного железа, кислотная выходящая жидкость 132 обычно будет иметь очень высокую концентрацию трехвалентного железа. Кислотная выходящая жидкость 132 в биоокислительном варианте осуществления по фиг. 6 обычно будет иметь концентрацию растворенного трехвалентного железа по меньшей мере 0,1М (приблизительно 5,6 г/л), более типично по меньшей мере 0,3М (16,7 г/л), а предпочтительно по меньшей мере 0,4М (приблизительно 22,3 г/л), хотя концентрация растворенного трехвалентного железа также часто не будет превышать 0,8М. Более того, кислотная выходящая жидкость 132 предпочтительно находится при рН от 1 до 3.
При переработке кучным выщелачиванием одним из вариантов улучшения такой операции является агломерация исходного минерального материала перед или во время насыпания исходного минерального материала для начального формирования кучи. Например, как показано на фиг. 6, во время агломерации исходный упорный минеральный материал 128 в сыпучем виде можно смешать с кислотной жидкостью с введенной бактериальной затравкой. Агломерацию можно осуществить, смешивая частицы минерального материала с жидкостью с введенной бактериальной затравкой при условиях, содействующих агломерации частиц, смоченных жидкостью с введенной бактериальной затравкой, в более крупные агрегатные единицы. Например, жидкость с введенной бактериальной затравкой можно распылить на сыпучий упорный минеральный материал 128, причем этот сыпучий материал пропускают через вращающийся барабан перед распылением или во время распыления с тем, чтобы содействовать агломерации.
Один вариант осуществления такой агломерации показан на фиг. 7. Как показано на фиг. 7, исходный упорный минеральный материал 128 в сыпучем виде подают из бункера 150 на конвейер 152. Во время движения по конвейеру 152 на исходный упорный минеральный материал 128 распыляют аэрозоль 154 кислотной сульфатной жидкости с затравкой из распыляющего аппарата 156. Затем исходный упорный минеральный материал 128 транспортируют посредством дополнительных конвейеров 158 и 169 и насыпают с формированием кучи 162, которая затем может быть подвергнута биоокислению. Использование множества конвейеров 152, 158 и 160, как показано на фиг. 7, помогает тщательно перемешивать частицы исходного упорного минерального материала 128 и распыляемую жидкость с затравкой. Кроме того, падение минерального материала с одного конвейера на другой содействует агломерации частиц исходного упорного минерального материала 128 в более крупные агрегатные единицы, что улучшает свойства, такие как проницаемость, кучи 162 для операций последующего биоокисления и тиоцианатного выщелачивания.
Важный аспект того варианта осуществления настоящего изобретения, который показан на фиг. 6, состоит в том, что нет необходимости разрушать кучу после предварительной обработки биоокислением 146 и повторно насыпать новую кучу перед тиоцианатным выщелачиванием 104. Как предварительную обработку биоокислением 146, так и тиоцианатное выщелачивание 104 проводят при кислотном значении рН, и нейтрализация твердого остатка в куче между биоокислением 146 и тиоцианатным выщелачиванием 104 не требуется. Поэтому куча может оставаться, по существу, структурно ненарушенной между окончанием предварительной обработки биоокислением 146 и началом тиоцианатного выщелачивания 104, и при этом нет необходимости пересыпать твердый остаток в новую кучу перед проведением тиоцианатного выщелачивания 104.
При выполнении операции биоокисления/тиоцианатного выщелачивания, которая в общих чертах описана со ссылкой на фиг. 6, эта операция может в любой данный момент времени охватывать некоторое количество куч на различных стадиях переработки. Например, одну или более куч можно подвергать предварительной обработке биоокислением 146, в то время как одну или более других куч одновременно подвергают тиоцианатному выщелачиванию 104. Куча или кучи, подвергаемые предварительной обработке биоокислением 146, находятся при кислотном значении рН и дают кислотные сульфатные растворы, имеющие высокие концентрации растворенного трехвалентного железа. Типичное значение рН для биовыщелачивающего раствора составляет менее 2,5, а более типично находится в диапазоне от 1,3 до 2,0. Для предварительной обработки биоокислением 146 можно использовать любой подходящий окисляющий железо ацидофильный микроорганизм. Примеры таких микроорганизмов включают в себя ШюЬасШик Гсггоох1йап8, 1ср1о8рш11ит Гсггоох1Йап5. 8и1ГоЬосШи8 111сгто5и1Пйоох1Йап5. тс1а11о5р11сага. 5СЙи1а и Λοίάίαηιΐδ Ьпсг1су. Дополнительная информация, касающаяся биоокисления, в общем, приведена в патентах
- 15 009842
США №№ 5246486, 5332559, 5334294, 5127942 и 5244493, полное содержание каждого из которых включено в настоящее описание посредством этой ссылки, как если был он был приведен здесь полностью.
Важный вариант настоящего изобретения, включающий в себя биоокисление с последующим тиоцианатным выщелачиванием, состоит в том, что кислотная выходящая жидкость, собираемая из подвергаемой биоокислению кучи, может необязательно быть использована для приготовления исходного тиоцианатного выщелачивающего раствора, используемого для обработки другой кучи, подвергаемой тиоцианатному выщелачиванию. Теперь обратимся к фиг. 8, показывающей один вариант осуществления настоящего изобретения, в котором биоокисление и тиоцианатное выщелачивание осуществляют одновременно на различных кучах. Номера позиций такие же, как на фиг. 2, 3 и 6, если это не указано иным образом. В варианте осуществления, показанном на фиг. 8, первую кучу 170 подвергают предварительной обработке биоокислением 146, в то время как вторую кучу 172, которую уже предварительно обработали биоокислением, одновременно подвергают тиоцианатному выщелачиванию 104. На практике две данные кучи могут быть расположены далеко друг от друга или могут быть расположены по соседству друг с другом, и в последнем случае предпочтительно имеется непроницаемый барьер, помещенный между кучами 170 и 172 для предотвращения сообщения жидкостями между кучами 170 и 172.
Как показано на фиг. 8, кислотное сырье кислотного биовыщелачивающего раствора 174 подают на первую кучу 170, например, капельным орошением или другим способом. Кислотный выходящий поток биовыщелачивающей жидкости 175, стекающий из первой кучи 170, собирают и основную его часть направляют на обработку 176, чтобы повторно использовать для приготовления исходного биовыщелачивающего раствора 174, который подают на первую кучу 170. Во время обработки 176 можно корректировать значение рН, обычно в сторону увеличения до диапазона, желаемого для предварительной обработки биоокислением 146, можно осадить компоненты, такие как железо и мышьяк, можно добавить или удалить жидкость по мере необходимости и можно добавить другие реагенты, если это желательно. Повышение рН и осаждение железа и мышьяка можно осуществить, например, обработкой раствора известью или некоторыми другими нейтрализующими реагентами, чтобы частично нейтрализовать раствор и осадить нежелательные компоненты.
Одновременно с проведением предварительной обработки биоокислением 146 на первой куче 170 исходный тиоцианатный выщелачивающий раствор 106 наносят на вторую кучу 172, например, капельным орошением или другим способом. Обогащенный тиоцианатный выщелачивающий раствор 108, стекающий из второй кучи 172, собирают и направляют на извлечение 118 золота, где золото выделяют из обогащенного тиоцианатного выщелачивающего раствора 108 и получают очищенный золотой продукт 120. Обезметалленный поток 122 тиоцианатного выщелачивающего раствора, выходящий из извлечения 118 золота, направляют на кондиционирование 112 выщелачивающего раствора, чтобы использовать для приготовления исходного тиоцианатного выщелачивающего раствора 106. Часть выходящего потока биовыщелачивающего раствора 175, который обогащен растворенным трехвалентным железом, дает кислотную выходящую жидкость 132, подаваемую на кондиционирование 112 выщелачивающего раствора.
Значительное улучшение, имеющееся при объединении предварительной обработки биоокислением с тиоцианатным выщелачиванием по настоящему изобретению, состоит в том, что предварительная обработка биоокислением может быть выполнена за исключительно короткий промежуток времени перед началом тиоцианатного выщелачивания по отношению к операциям биоокисления, осуществляемым перед цианидным выщелачиванием. Кроме того, можно добиться объединенной продолжительности предварительной обработки биоокислением и тиоцианатного выщелачивания, которая занимает более короткий промежуток времени по сравнению с объединенной операцией биоокисления и цианидного выщелачивания. При осуществлении традиционной операции биоокисления/цианидного выщелачивания необходимо окислить имеющуюся сульфидную серу в исходном минеральном материале до такой степени, чтобы во время последующих операций цианидного выщелачивания не происходило никакого значительного дополнительного окисления сульфидной серы. Кислота, образующаяся в результате такого дополнительного окисления сульфидной серы, будет препятствовать операции цианидного выщелачивания, поскольку цианидное выщелачивание необходимо проводить при щелочном значении рН. Однако по настоящему изобретению не является необходимым предотвращать дальнейшее окисление сульфидной серы во время операции тиоцианатного выщелачивания, поскольку операцию тиоцианатного выщелачивания проводят при кислотном значении рН, и во время тиоцианатного выщелачивания может происходить значительное дополнительное окисление сульфидной серы, при условии, что рН и другие свойства тиоцианатного выщелачивающего раствора поддерживают в пределах приемлемых диапазонов.
Во время традиционной операции биоокисления/цианидного выщелачивания предварительная обработка биоокислением часто продолжается в течение 180 дней или более. Время биоокисления, требующееся для конкретного рудного материала, будет зависеть от ряда переменных величин, включая минералогию руды и крупность размера частиц обрабатываемого материала. Значительное преимущество настоящего изобретения состоит в том, что часто можно уменьшить время предварительной обработки биоокислением. В качестве одного примера для некоторых минеральных материалов продолжительность предварительной обработки биоокислением, предшествующей тиоцианатному выщелачиванию по настоящему изобретению, может составлять половину или даже меньше от той продолжительности, ко
- 16 009842 торая потребовалась бы, чтобы начать цианидное выщелачивание. В данном примере минеральный материал, для которого необходимо 180 дней предварительной обработки биоокислением перед традиционным цианидным выщелачиванием, может в некоторых случаях потребовать только 90 дней или менее предварительной обработки биоокислением перед тиоцианатным выщелачиванием. Одна из причин того, что такая более короткая продолжительность может быть достаточной по настоящему изобретению, состоит в том, что продолжающееся окисление сульфидных минералов, таких как пирит, во время кислотного тиоцианатного выщелачивания золота не вызывает такого типа проблем управления рН, которые присутствовали бы во время обычного щелочного цианидного выщелачивания. Согласно настоящему изобретению предварительную обработку биоокислением можно остановить, например, когда окисление сульфидной серы составляет менее 30%, хотя общее количество сульфидной серы, окисленной во время как биоокисления, так и тиоцианатного выщелачивания, может превышать 30% и часто может значительно превышать 30%, например возможно 50% и более. При функционировании с укороченной продолжительностью предварительной обработки биоокислением, как может быть в случае по настоящему изобретению, отношение количества сульфидной серы, окисленной во время тиоцианатного выщелачивания, к количеству сульфидной серы, окисленной во время предварительной обработки биоокислением, может в одном варианте осуществления составлять по меньшей мере 1:10, в другом варианте осуществления по меньшей мере 1:5, еще в одном варианте осуществления составлять по меньшей мере 1:4 и еще в одном дополнительном варианте составлять по меньшей мере 1:3. Один предпочтительный диапазон для такого соотношения составляет от 1:5 до 1:2.
В дополнение к переработке упорных сульфидных руд и концентратов таких руд, настоящее изобретение также применимо для переработки руд и концентратов, полученных из таких руд, которые имеют лишь умеренный уровень содержания сульфидной серы и которые поэтому являются только умеренно упорными при прямом цианидном выщелачивании для извлечения золота. Такие умеренно упорные руды имеют содержание сульфидной серы обычно менее 2 мас.%, часто не более 1,5 мас.%, а иногда не более 1 мас.%. Однако такие руды будут обычно иметь содержание сульфидной серы по меньшей мере 0,5 мас.%. Как отмечено ранее, данные руды можно называть переходными рудами, когда значительное количество золота связано с оксидными минералами и с сульфидными минералами. Способ по настоящему изобретению особенно применим для переработки умеренно упорных сульфидных руд, поскольку данные руды можно перерабатывать по настоящему изобретению без стадии предварительной окислительной обработки и без громоздкого и дорогого модифицирования рН, требующихся для операций цианидного выщелачивания. В данном варианте осуществления настоящего изобретения, включающем в себя обработку умеренно упорных минеральных материалов, предпочтительно, чтобы по меньшей мере 50% золота, а часто по меньшей мере 70% золота, являлось бы выщелачиваемым цианидом золотом, как определяется путем описанного ниже лабораторного испытания. Данные умеренно упорные минеральные материалы имеют тенденцию давать значительные количества кислоты, которая может значительно усложнить и увеличить стоимость извлечения золота прямым цианидным выщелачиванием.
При переработке умеренно упорных сульфидных руд в одном варианте осуществления руду подвергают предварительной обработке кислотной промывкой перед тиоцианатным выщелачиванием. На фиг. 9 показана обобщенная технологическая блок-схема одного такого варианта осуществления настоящего изобретения для обработки умеренно упорных материалов. Номера позиций являются такими же, как на фиг. 1, если это не указано иным образом. Как показано на фиг. 9, умеренно упорный исходный минеральный материал 180 в сыпучем виде, такой как, например, умеренно упорная руда и/или концентрат, полученный из умеренно упорной руды, подвергают кислотной промывке 182, предпочтительно кислотным сульфатным промывочным раствором. Во время кислотной промывки 182 способствуют окислению легко окисляющейся части сульфидных минералов, тем самым содействуя дополнительному извлечению золота. Кислотный промывочный раствор, используемый для контактирования с умеренно упорным минеральным материалом 180, может иметь любое кислотное значение рН, но предпочтительно имеет рН не более 4, более предпочтительно не более 3, часто в диапазоне от 0,1 до 3, а более часто в диапазоне от 1 до 3. Кислотная промывка 182 может включать в себя предварительную обработку биоокислением, но в одном варианте кислотный сульфатный промывочный раствор не содержит добавленных бактерий для содействия такой предварительной обработки биоокислением. Кислотная промывка 182 может продолжаться в течение любого периода времени, и предпочтительно она продолжается до тех пор, пока окисление легко окисляющейся сульфидной серы в исходном минеральном материале 180 не пройдет до желаемой степени. После кислотной промывки 182 твердый остаток в виде минерального материала 102 подвергают тиоцианатному выщелачиванию 104.
В другом варианте осуществления настоящего изобретения предлагается способ обработки минерального материала, содержащего минерализацию меди, которая включает в себя заметные количества растворимой меди. Используемый здесь термин растворимая медь относится к меди, которая восприимчива к растворению в тиоцианатном выщелачивающем растворе, если она присутствует во время кислотного тиоцианатного выщелачивания по настоящему изобретению, когда она не удалена перед кислотным тиоцианатным выщелачиванием. Такая растворимая медь также обычно будет восприимчива к растворению в цианидных выщелачивающих растворах, когда минеральный материал, вместо этого,
- 17 009842 подвергают цианидному выщелачиванию. Например, минеральный материал может представлять собой золотоносную оксидную руду или концентрат, который содержит мешающее количество растворимой меди. Такие мешающие количества меди часто могут присутствовать в руде в диапазоне от нескольких сотен массовых миллионных долей (ммд) растворимой меди до нескольких тысяч ммд растворимой меди и, возможно, даже более. Такая мешающая медь часто имеет малую ценность или вовсе не имеет ценности и усложняет извлечение золота при использовании традиционного цианидного выщелачивания для растворения золота, поскольку медь легко растворяется цианидным выщелачивающим раствором и приводит к высокому расходованию цианида. Кроме того, цианид меди создает проблему утилизации, которая может потребовать специальной переработки. Примеры минерализации, которые могут внести вклад в содержание растворимой меди в минеральном материале, включают в себя элементарную медь, медьсодержащие оксидные минералы и вторичные медьсодержащие сульфидные минералы, например, как в случае халькоцита (СИ28) или ковеллита (Си8) в качестве вторичных сульфидных минералов.
Альтернативно, растворимая медь может присутствовать в достаточно высоких количествах для того, чтобы иметь экономическую ценность. Медь может представлять основную ценность в руде (золото является ценным побочным продуктом), или золото же может представлять основную ценность в руде (медь является ценным побочным продуктом).
В некоторых случаях, когда растворимая медь представляет основную ценность в руде, не экономично во время традиционной переработки извлекать золото в качестве побочного продукта после извлечения меди, и поэтому золото представляет собой потерянную экономическую выгоду. Это может быть в том случае, например, когда медь извлекают из низкосортных медных руд при операциях кислотного выщелачивания из отвалов. В операциях выщелачивания из отвалов большие груды крупнокусковой медьсодержащей породы выщелачивают кислотным сульфатным раствором для растворения меди, которая легко растворяется. Часто является неэкономичным извлекать золото цианидным выщелачиванием после кислотного выщелачивания из отвалов, поскольку цианидное выщелачивание необходимо проводить при щелочных условиях.
На фиг. 10 показана обобщенная технологическая блок-схема одного варианта осуществления настоящего изобретения для переработки руд, концентратов или других минеральных материалов, которые содержат существенное количество растворимой меди. Номера позиций являются такими же, как на фиг. 1, если это не указано иным образом. Как показано на фиг. 10, содержащий растворимую медь исходный минеральный материал 186 подвергают кислотному выщелачиванию 188 меди. Во время выщелачивания 188 меди содержащий растворимую медь исходный минеральный материал 186 выщелачивают кислотным выщелачивающим раствором, обычно кислотным сульфатным выщелачивающим раствором, чтобы растворить растворимую медь. Предпочтительно большую часть растворимой меди или всю растворимую медь растворяют в кислотном выщелачивающем растворе во время выщелачивания 188 меди. Содержащий растворимую медь исходный минеральный материал 186 может включать в себя, например, золотоносную оксидную руду, переходную руду и/или концентрат, который содержит существенные количества растворимой меди. В качестве другого примера содержащий растворимую медь исходный минеральный материал 186 может включать в себя медную руду или концентрат, в которых содержится золото, извлекаемое в качестве побочного продукта. Исходный кислотный выщелачивающий раствор, подаваемый на выщелачивание 188 меди, будет иметь кислотное значение рН, предпочтительно будет иметь рН не более 4, более предпочтительно будет иметь рН не более 3, обычно будет иметь рН в диапазоне от 0,1 до 3 и, более типично, будет иметь рН в диапазоне от 1 до 3. Когда установлено, что растворимая медь была достаточно выщелачена из содержащего растворимую медь минерального материала 186, тогда выщелачивание 188 меди останавливают и твердый остаток в виде минерального материала 102 подвергают тиоцианатному выщелачиванию 104 для растворения золота. В предпочтительном варианте выщелачивание 188 меди и тиоцианатное выщелачивание 104 проводят кучным выщелачиванием. Еще более предпочтительный вариант заключается в проведении выщелачивания 188 меди и тиоцианатного выщелачивания 104 в одной куче, так что нет необходимости нарушать структуру кучи между выщелачиванием 188 меди и тиоцианатным выщелачиванием 104 и нет необходимости повторно насыпать новую кучу для тиоцианатного выщелачивания. Осуществление выщелачивания 188 меди и тиоцианатного выщелачивания в одной и той же куче возможно, поскольку выгодным образом обе операции проводят при кислотных условиях.
Содержание растворимой меди в исходном медьсодержащем минеральном материале 186 может различаться в зависимости от ситуации. Когда исходный медьсодержащий минеральный материал 186 представляет собой руду, содержащую только мешающее количество растворимой меди, содержание растворимой меди обычно будет составлять по меньшей мере 200 ммд (0,02 мас.%), но часто составляет по меньшей мере 500 ммд (0,05 мас.%) или даже по меньшей мере 1000 ммд (0,1 мас.%) или более. Когда исходный медьсодержащий минеральный материал 186 представляет собой концентрат, полученный из такой руды, содержание растворимой меди в концентрате может быть значительно меньше, значительно больше или примерно таким же, как и содержание растворимой меди в руде, в зависимости от характеристик конкретной руды. Когда исходный медьсодержащий минеральный материал 186 представляет собой руду, содержащую достаточное количество растворимой меди для того, чтобы растворимая медь
- 18 009842 являлась ценным компонентом в руде, содержание растворимой меди в руде часто составляет по меньшей мере 0,1 мас.%, может составлять по меньшей мере 0,5 мас.% или может составлять по меньшей мере 1 мас.% или более. Когда растворимая медь представляет собой основной металл в руде, содержимое растворимой меди может составлять по меньшей мере 2 мас.% или даже по меньшей мере 5 мас.% или более. Когда исходный медьсодержащий минеральный материал 186 представляет собой концентрат такой руды, содержание растворимой меди предпочтительно значительно больше, чем содержание растворимой меди в руде, из которой получен этот концентрат. Однако даже в случае концентрата содержание растворимой меди часто будет не более 20 мас.%.
Когда растворимая медь присутствует только в мешающих количествах, тогда выходящий кислотный выщелачивающий раствор, обогащенный растворимой медью в результате выщелачивания 188 меди, можно подвергнуть обработке водой для удаления растворенной меди и получения меди для утилизации. Когда растворимая медь является ценным продуктом, выходящий кислотный выщелачивающий раствор, обогащенный растворимой медью в результате выщелачивания 188 меди, можно дополнительно обработать с тем, чтобы извлечь медь. Такое извлечение меди может включать в себя, например, цементацию железом или экстракцию растворителем. Один предпочтительный вариант осуществления извлечения меди включает в себя экстракцию растворенной меди растворителем из кислотного выщелачивающего раствора.
В другом варианте осуществления настоящее изобретение может включать в себя переработку минерального материала, содержащего экономически эффективные количества драгоценных металлов и экономически эффективные количества ценных основных цветных металлов, при этом значительная часть одного или более из драгоценных металлов и ценных основных цветных металлов содержится внутри сульфидных минералов, которые необходимо разложить для того, чтобы высвободить ценные металлы для извлечения. Под основным цветным металлом понимают основной металл, отличный от железа. Примеры основных цветных металлов включают в себя медь, цинк, никель, кобальт, индий и хром. Особенно предпочтительными для данного варианта осуществления являются минеральные материалы, содержащие медь и/или цинк в качестве ценных основных цветных металлов.
В данном варианте осуществления кислотное тиоцианатное выщелачивание для растворения драгоценных металлов следует за операцией кислотной предварительной обработки, во время которой разлагают сульфидные минералы и выщелачивают ценные основные цветные металлы. Кислотная предварительная обработка объединяет предварительную окислительную обработку для разложения сульфидного минерала для того, чтобы высвободить драгоценный металл и/или основной цветной металл для извлечения, и выщелачивание основного цветного металла. Один конкретный вариант осуществления показан на фиг. 24. Номера позиций на фиг. 24 такие же, как на фиг. 2, если это не указано иным образом.
Как показано на фиг. 24, исходный минеральный материал 220 подвергают предварительной обработке 222 выщелачиванием. Во время предварительной обработки 222 выщелачиванием сульфидные минералы в исходном минеральном материале 220 разрушаются и основной цветной металл растворяется с образованием обогащенного кислотного выщелачивающего раствора 224, содержащего растворенный основной цветной металл. Минеральный материал 102, содержащий твердый остаток от предварительной обработки 222, затем обрабатывают на стадии тиоцианатного выщелачивания 104 для растворения золота. Обогащенный выщелачивающий раствор 224 затем подвергают извлечению 226 основного металла. Во время извлечения 226 основного металла основной цветной металл удаляют из обогащенного выщелачивающего раствора 224, получая очищенный(ые) продукт(ы), содержащий(ие) основной цветной металл. Например, при переработке медно-золотоносной руды или концентрата во время извлечения 226 основного металла медь можно выделить из обогащенного выщелачивающего раствора 224 экстракцией растворителем в органическую фазу экстрагента, а затем экстрагированную медь можно реэкстрагировать из органической фазы экстрагента в водный реэкстрагирующий раствор, а из этого водного реэкстрагирующего раствора получить медьсодержащий продукт, например, путем электрохимического выделения или осаждения. В качестве другого примера при обработке цинково-золотоносной руды или концентрата во время извлечения 226 основного металла цинк можно выделить из обогащенного выщелачивающего раствора 224 экстракцией цинка растворителем или селективным осаждением цинка в виде гидроксида. Еще в одном дополнительном примере при переработке медно-цинковозолотоносной руды или концентрата извлечение 226 основных металлов может включать в себя, например, экстракцию растворителем для селективного выделения меди из обогащенного выщелачивающего раствора 224, после чего следует селективное осаждение цинка в виде гидроксида.
В другом своем аспекте настоящее изобретение включает в себя удаление драгоценного металла, и в частности золота, из обогащенного тиоцианатного выщелачивающего раствора, который может образовываться в результате тиоцианатного выщелачивания содержащего драгоценный металл минерального материала. Вновь обращаясь к фиг. 2, во время извлечения 118 золота комплекс золото-тиоцианат может быть удален из обогащенного тиоцианатного выщелачивающего раствора 108 с помощью адсорбции на активированном угле таким образом, который аналогичен выделению комплекса золото-цианид из цианидного выщелачивающего раствора. Однако скорость адсорбции комплекса золото-тиоцианат на активированный уголь является очень медленной. Кроме того, активированный уголь содействует восстанов
- 19 009842 лению растворенного трехвалентного железа в тиоцианатном выщелачивающем растворе до двухвалентного железа, что обычно не является желательным. В качестве альтернативы комплекс золото-тиоцианат можно выделить из обогащенного тиоцианатного выщелачивающего раствора ионообменной смолой. Однако ионообменная смола является дорогой, и использование ионообменной смолы может потребовать сложной обработки для селективного элюирования комплекса золото-тиоцианат. Согласно настоящему изобретению ни адсорбция комплекса золото-тиоцианат активированным углем, ни извлечение комплекса золото-тиоцианат ионообменной смолой не является предпочтительным методом извлечения золота из обогащенного тиоцианатного выщелачивающего раствора, хотя каждый из них можно использовать, если это желательно.
Одним предпочтительным методом выделения драгоценного металла, и в частности золота, согласно изобретению из обогащенного тиоцианатного выщелачивающего раствора является экстракция растворителем. Экстракция растворителем является эффективной для выделения золота из кислотного тиоцианатного выщелачивающего раствора, и при этом можно добиться хорошего фазового разделения органической и водной фаз. Кроме того, экстракция растворителем не имеет тенденции содействовать восстановлению трехвалентного железа в тиоцианатном выщелачивающем растворе, как это происходит при использовании активированного угля. Во время экстракции растворителем кислотный водный обогащенный тиоцианатный выщелачивающий раствор приводят в контакт с органической фазой, которая содержит экстрагент для выделения комплекса золото-тиоцианат из этого обогащенного тиоцианатного выщелачивающего раствора. Некоторые примеры экстрагентов для использования в органической фазе включают в себя фосфорсодержащие экстрагенты, такие как фосфатные, фосфонатные, фосфинатные и фосфиноксидные экстрагенты. Фосфаты являются особенно предпочтительными в качестве фосфорсодержащих экстрагентов для использования в данном изобретении. Другие примеры экстрагентов включают в себя аминные экстрагенты, которые могут включать в себя первичные, вторичные или третичные амины. Использование аминных экстрагентов особенно предпочтительно для использования по настоящему изобретению для выделения комплекса золото-тиоцианат из кислотных обогащенных тиоцианатных выщелачивающих растворов экстракцией растворителем. После экстракции в органическую фазу комплекс золото-тиоцианат можно выделить из нагруженной (насыщенной) органической фазы реэкстракцией в водный реэкстрагирующий раствор, например в щелочной водный реэкстрагирующий раствор. Не желая быть связанным конкретным механизмом, но для помощи в понимании изобретения, считают, что экстракция комплекса золото-тиоцианат с использованием аминных экстрагентов, в основном, протекает следующим образом:
1) образование соли амина с кислотой: 8СМ-+КИН2+Н+=(ВИНз+-8СМ-);
2) соль амина с кислотой и комплекс золото-тиоцианат образуют ионную пару:
(Н\Н;'-8С\ )-Аи(8С\); (НХ1 1;-Аи (8СХ); )'8СХ .
Один вариант осуществления изобретения, включающий в себя экстракцию растворителем для извлечения золота, показан на обобщенной технологической блок-схеме фиг. 11. Номера позиций такие же, как на фиг. 2, если это не указано иным образом. Как показано на фиг. 11, обогащенный тиоцианатный выщелачивающий раствор 108 подвергают извлечению 118 золота, которое включает в себя общие технологические стадии экстракции 192 растворителем, реэкстракции 194 и электрохимического выделения 196.
Во время экстракции 192 растворителем обогащенный водный тиоцианатный выщелачивающий раствор 108 приводят в контакт с органической жидкой фазой, содержащей экстрагент для комплекса золото-тиоцианат. Комплекс золото-тиоцианат переносится из обогащенного тиоцианатного выщелачивающего раствора 108 в органическую жидкую фазу. Органическую жидкую фазу, насыщенную золотом, отделяют от тиоцианатного выщелачивающего раствора и обезметалленный выходящий поток 122 тиоцианатного выщелачивающего раствора подают на кондиционирование 112 выщелачивающего раствора, чтобы использовать для приготовления исходного тиоцианатного выщелачивающего раствора 106.
Во время реэкстракции 194 насыщенная золотом органическая жидкая фаза контактирует с водным реэкстрагирующим раствором для переноса золота из этой органической жидкой фазы в реэкстрагирующий раствор. Реэкстрагирующий раствор может представлять собой, например, щелочной водный раствор. Насыщенный золотом реэкстрагирующий раствор затем подвергают электрохимическому выделению 196 с тем, чтобы получить очищенный золотой продукт 120.
В другом предпочтительном варианте настоящего изобретения драгоценный металл, и в частности золото, выделяют из кислотного обогащенного тиоцианатного выщелачивающего раствора переводом драгоценного металла в растворе из комплекса драгоценный металл-тиоцианат в новый комплекс со вторым комплексообразующим реагентом, причем новый комплекс более легко извлекается из обогащенного тиоцианатного выщелачивающего раствора. В предпочтительном варианте второй комплексообразующий реагент представляет собой цианид, а новый комплекс представляет собой комплекс драгоценный металл-цианид, и в частности комплекс золото-цианид. Когда небольшое количество цианида добавляют в обогащенный тиоцианатный выщелачивающий раствор, содержащий комплекс золото-тиоцианат, золото в растворе быстро превращается из комплекса золото-тиоцианат в комплекс золото-цианид. Обо
- 20 009842 гащенный тиоцианатный выщелачивающий раствор затем можно переработать для извлечения комплекса золото-цианид. Например, комплекс золото-цианид можно выделить из обогащенного тиоцианатного выщелачивающего раствора любым методом, используемым для выделения комплекса золото-цианид из цианидного выщелачивающего раствора в традиционных операциях цианидного выщелачивания.
В предпочтительной модификации данного варианта осуществления после превращения золота в комплекс золото-цианид этот комплекс золото-цианид извлекают из обогащенного выщелачивающего раствора, используя адсорбирующий материал для адсорбции комплекса золото-цианид. Адсорбирующий материал может представлять собой, например, уголь (предпочтительно активированный уголь) или ионообменную смолу. Предпочтительно адсорбирующий материал содержит углеродистый адсорбент, такой как гранулы активированного угля. Как только адсорбирующий материал поглотил комплекс золото-цианид, его можно обработать для извлечения золота таким же способом, как в традиционных операциях цианидного выщелачивания. Например, поглощенный гранулами активированного угля комплекс золото-цианид можно десорбировать из этих гранул в горячий щелочной десорбирующий раствор или в некоторые другие десорбирующие растворы и затем золото можно выделить в виде очищенного продукта, например, путем электрохимического выделения.
Один такой предпочтительный вариант изобретения приведен на обобщенной технологической блок-схеме, показанной на фиг. 12. Номера позиций являются такими же, как на фиг. 2, если это не указано иным образом. Как показано на фиг. 12, после тиоцианатного выщелачивания 104 обогащенный тиоцианатный выщелачивающий раствор 108 подают на извлечение 118 золота, которое в данном варианте осуществления включает в себя общие технологические стадии превращения 200 комплекса, адсорбции 202 комплекса, десорбции 204 комплекса и электрохимического выделения 206. Во время превращения 200 комплекса растворенный цианид вводят в обогащенный тиоцианатный выщелачивающий раствор 108, и растворенное в обогащенном тиоцианатном выщелачивающем растворе 108 золото превращается из комплекса золото-тиоцианат в комплекс золото-цианид. Во время адсорбции 202 комплекса комплекс золото-цианид поглощают адсорбирующим материалом, таким как, например, гранулы активированного угля или ионообменная смола. Обезметалленный тиоцианатный выщелачивающий раствор 122, из которого извлечен комплекс золото-цианид, подают на кондиционирование 112 выщелачивающего раствора, чтобы использовать для приготовления исходного тиоцианатного выщелачивающего раствора 106.
Поскольку комплекс золото-цианид является термодинамически более выгодным по сравнению с комплексом золото-тиоцианат, в ходе превращения 200 комплекса золото отделяется от тиоцианатного комплексообразующего реагента с образованием комплекса с цианидным комплексообразующим реагентом. В ходе превращения 200 комплекса предпочтительно по меньшей мере 80%, более предпочтительно по меньшей мере 90%, еще более предпочтительно по меньшей мере 95%, а наиболее предпочтительно по меньшей мере 98% золота, растворенного в обогащенном тиоцианатном выщелачивающем растворе 108, превращается из комплекса золото-тиоцианат в комплекс золото-цианид.
Превращение 200 комплекса и адсорбцию 202 комплекса можно осуществить по отдельности или совместно. Например, растворенный цианид можно ввести в обогащенный тиоцианатный выщелачивающий раствор 108 перед добавлением адсорбирующего материала, чтобы дать возможность основному количеству золота превратиться в комплекс золото-цианид перед контактированием обогащенного тиоцианатного выщелачивающего раствора 108 с адсорбирующим материалом. Однако в предпочтительном альтернативном варианте адсорбирующий материал добавляют до или примерно в то же время, что и растворенный цианид, так что превращение 200 комплекса и адсорбция 202 комплекса протекают параллельно. Во время десорбции 204 комплекса комплекс золото-цианид выделяют из насыщенного адсорбирующего материала путем десорбции комплекса золото-цианид в водный десорбирующий раствор. Подвергнутый десорбции адсорбирующий материал может быть использован повторно во время адсорбции 202 комплекса для того, чтобы поглотить дополнительное количество комплекса золото-цианид. Во время электрохимического выделения 206 золото выделяют из насыщенного десорбирующего раствора путем электрохимического выделения, получая очищенный золотой продукт 120. Во время превращения 200 комплекса и адсорбции 202 комплекса тиоцианатный выщелачивающий раствор предпочтительно имеет кислотное значение рН, а более предпочтительно рН в диапазоне от 1 до 3. Предпочтительно тиоцианатный выщелачивающий раствор поддерживают при таком кислотном рН в ходе тиоцианатного выщелачивания 104, превращения 200 комплекса и адсорбции 202 комплекса.
В варианте осуществления изобретения, включающем в себя перевод драгоценного металла из комплекса драгоценный металл-тиоцианат в комплекс драгоценный металл-цианид, предпочтительным является выделение комплекса драгоценный металл-цианид путем поглощения на адсорбирующем материале, например так, как показано на фиг. 12. Однако, хотя это не является предпочтительным, можно использовать другие методы, вместо извлечения драгоценного металла из обогащенного выщелачивающего раствора после превращения драгоценного металла в комплекс драгоценный металл-цианид. Например, комплекс драгоценный металл-цианид можно выделить из обогащенного выщелачивающего раствора экстракцией растворителем, или же золото можно выделить из обогащенного выщелачивающего раствора цементацией.
- 21 009842
Перевод золота из комплекса золото-тиоцианат в комплекс золото-цианид во время превращения 200 комплекса в предпочтительном варианте осуществления изобретения можно преимущественно осуществить, добавляя к обогащенному тиоцианатному выщелачивающему раствору 108 только незначительное количество растворенного цианида.
Стехиометрическое количество цианида, требующееся для осуществления комплексообразования с золотом с получением комплекса золото-цианид, составляет 2 моля цианидных групп ί'Ν на 1 моль золота, предполагая, что все золото растворяется в виде золотоцианидного иона Ли(СХ)2 -. Описываемый цианид можно ввести в обогащенный тиоцианатный выщелачивающий раствор 108 в любом подходящем виде, например в виде цианида натрия или калия. Более того, цианид можно ввести в обогащенный тиоцианатный выщелачивающий раствор 108 любым традиционным способом, например растворяя цианидный реагент (например, цианид натрия или калия) в обогащенном тиоцианатном выщелачивающем растворе 108 или (предпочтительно) добавляя к обогащенному тиоцианатному выщелачивающему раствору 108 небольшое количество предварительно приготовленного, концентрированного цианидного раствора. Кроме того, количество цианида, добавляемого к обогащенному тиоцианатному выщелачивающему раствору 108, обычно будет соответствовать молярному отношению добавляемого цианида к драгоценному металлу (и, предпочтительно, добавляемого цианида к золоту), не превышающему 20:1 (в 10 раз больше стехиометрического количества), предпочтительно не превышающему 10:1 (в 5 раз больше стехиометрического количества), более предпочтительно не превышающему 5:1 (в 2,5 раза больше стехиометрического количества), а еще более предпочтительно не превышающему 4:1 (в 2 раза больше стехиометрического количества). Количество добавляемого цианида обычно будет соответствовать молярному отношению цианида к драгоценному металлу (и, предпочтительно, добавляемого цианида к золоту), составляющему по меньшей мере 2:1 (стехиометрическое количество). Более того, цианид обычно будут добавлять к обогащенному тиоцианатному выщелачивающему раствору 108 в количестве, которое мало по сравнению с количеством растворенного тиоцианата в обогащенном тиоцианатном выщелачивающем растворе 108. Количество добавляемого цианида обычно будет соответствовать молярному отношению добавляемого цианида к растворенному тиоцианату, не превышающему 1:2, предпочтительно не превышающему 1:4, более предпочтительно не превышающему 1:5, еще предпочтительнее не превышающему 1:7, а еще более предпочтительно не превышающему 1:10.
После введения растворенного цианида в обогащенный тиоцианатный выщелачивающий раствор 108 некоторое количество или весь остаточный растворенный цианид можно превратить в тиоцианат в тиоцианатном выщелачивающем растворе предпочтительно после извлечения комплекса драгоценный металл-цианид из этого тиоцианатного выщелачивающего раствора. Конверсия остаточного цианида в тиоцианатном выщелачивающем растворе в тиоцианат обеспечивает источник нового тиоцианатного выщелачивателя для того, чтобы частично или полностью скомпенсировать потери тиоцианата, которые происходят во время операций выщелачивания золота и/или извлечения золота. Кроме того, хотя использование активированного угля в качестве адсорбирующего материала имеет тенденцию содействовать восстановлению трехвалентного железа в тиоцианатном выщелачивающем растворе до двухвалентного железа, кинетика поглощения комплекса золото-цианид активированным углем намного быстрее, чем адсорбция комплекса золото-тиоцианат, что приводит к использованию более короткого времени контакта с гранулами активированного угля и/или к более низким концентрациям гранул активированного угля, тем самым значительно снижая потенциально возможную проблему, связанную с таким восстановлением трехвалентного железа.
В другом варианте осуществления изобретения часть или все количество растворенного тиоцианата в исходном тиоцианатном выщелачивающем растворе получают превращением растворенного цианида в растворенный тиоцианат. Например, тиоцианатный выщелачивающий раствор можно изначально приготовить, растворяя цианид в кислотном сульфатном растворе и затем превращая растворенный цианид в этом растворе в растворенный тиоцианат. Превращение может происходить до или во время тиоцианатного выщелачивания минерального материала. Например, выщелачивание золота из кучи могло бы начинаться выщелачивающим раствором, первоначально включающим в себя растворенный цианид, который конвертируют в растворенный тиоцианат по мере того, как протекает кислотное выщелачивание. Кроме того, можно осуществить пополнение тиоцианата в существующий тиоцианатный выщелачивающий раствор с тем, чтобы скомпенсировать потери тиоцианата со временем, добавляя небольшое количество цианида, который затем превращается в этом растворе в тиоцианат. Это можно осуществить в сочетании с операциями извлечения золота, как обсуждалось выше, или по отдельности. Данный метод применим для обеспечения растворенного тиоцианата в тиоцианатном выщелачивающем растворе с использованием цианидных реагентов, таких как цианид натрия или калия, вместо растворения потенциально более дорогих тиоцианатных реагентов, таких как, например, тиоцианат натрия, тиоцианат калия или тиоцианат аммония.
Обращаясь к фиг. 13, там показана обобщенная технологическая блок-схема одной модификации данного варианта осуществления. Как показано на фиг. 13, во время добавления 212 цианида этот цианид добавляют к водной жидкости, так что водная жидкость после добавления 212 цианида содержит растворенный цианид. Цианид можно добавлять, например, в виде предварительно приготовленного концен
- 22 009842 трированного раствора цианида, добавляемого в водную жидкость, или в виде твердой соли, которую растворяют в водной жидкости. Цианид можно добавлять в любом желаемом виде, например в виде цианида натрия или цианида калия. После растворения в водной жидкости по меньшей мере часть растворенного цианида и предпочтительно, по существу, весь растворенный цианид превращают в растворенный тиоцианат во время превращения 214, чтобы приготовить исходный тиоцианатный выщелачивающий раствор 106. Во время превращения 214 типично по меньшей мере 80 мол.%, предпочтительно по меньшей мере 90 мол.%, а более предпочтительно, по существу, весь растворенный цианид превращают в растворенный тиоцианат. Предпочтительно как добавление 212 цианида, так и превращение 214 проводят при кислотном значении рН, более предпочтительно при рН в диапазоне от 1 до 3. Водная жидкость может содержать или не содержать растворенный тиоцианат перед добавлением 212 цианида. В качестве примера добавление 212 цианида и превращение 214 по фиг. 13 можно осуществить как часть кондиционирования 112 выщелачивающего раствора согласно любому из вариантов осуществления, показанных на фиг. 1-6, 8-12 и 24. В качестве другого примера добавление 212 цианида и превращение 214 по фиг. 13 может включать в себя первоначальное приготовление тиоцианатного раствора перед началом операций тиоцианатного выщелачивания.
В одной предпочтительной модификации варианта осуществления по фиг. 13 быстрому превращению растворенного цианида в растворенный тиоцианат во время превращения 214 содействуют, вводя соответствующий(е) реагент(ы) в водную жидкость во время превращения 214. Предпочтительные реагенты для превращения цианида в тиоцианат включают в себя сульфидные и гидросульфидные материалы. Примеры возможных реагентов включают в себя сульфид натрия, гидросульфид натрия, сульфид калия, гидросульфид калия, сульфид аммония, гидросульфид аммония и сероводород. Другие примеры возможных реагентов включают в себя сульфидные минералы, такие как, например, пирротин (магнитный колчедан).
В качестве другого примера некоторая часть превращения цианида или все его превращение в тиоцианат может происходить во время тиоцианатного выщелачивания, например, в результате контакта с сульфидными минералами, такими как пирротин, присутствующими в выщелачиваемом минеральном материале. Например, снова обращаясь к фиг. 12, некоторую часть цианида или весь цианид, введенный в тиоцианатный выщелачивающий раствор для превращения 200 комплекса, затем можно конвертировать в тиоцианат во время тиоцианатного выщелачивания 104 путем контактирования с сульфидными минералами, такими как, например, пирротин, в минеральном материале 102.
Примеры
Следующие ниже примеры приведены для дополнительного способствования пониманию настоящего изобретения, а не для ограничения объема изобретения.
Пример 1. Колоночное выщелачивание умеренно упорной руды.
Испытания проводят на умеренно упорной сульфидной руде из рудника Ьоие Тгее, находящегося в шт. Невада, США. Полуколичественный дифракционный рентгеновский и рентгеновский флуоресцентный анализ показывает, что руда состоит примерно из 86% кварца, 6% каолина, 3% пирита, 2% алунита, 1% гипса, 1% ярозита и 1% барита. Данные по анализу образцов руды приведены в табл. 3. Руда не обладает тенденцией захватывания золота из обогащенного раствора.
Таблица 3
Типичные данные анализа образца руды
Аи г/т(1) 3-общая(2) мае. % 5-сульфидная(3) мае. % Ге мас.% АЗ
2,26 1,643 0, 951 1, 551 655, 9
(1) грамм на тонну (2) общее содержание серы (3) содержание сульфидной серы
Проводят два ряда испытаний выщелачивания: один с использованием цианидного выщелачивающего раствора, а второй с использованием тиоцианатного выщелачивающего раствора. Все испытания проводят на образцах руды с размером частиц минус 10 меш (1,68 мм), помещенных в колонку диаметром 2 дюйма (50,8 мм) для выщелачивания.
Для испытаний цианидного выщелачивания 200 г образца руды, без добавок или в смеси с известью для нейтрализации, загружают в колонку и выщелачивают водным выщелачивающим раствором цианида натрия (Ναί'Ν) до массового отношения конечного раствора к руде 2,68 (т.е. каждые 200 г образца обрабатывают 536 г выщелачивающего раствора). Выщелачивающий раствор в начале содержит 125 ммд Ναί'Ν. и его рН составляет 9,8-10. Результаты испытаний цианидного выщелачивания суммированы в табл. 4. Как показано в табл. 4, максимальной степени извлечения золота цианидом достигают в ходе того испытания, в котором используется наибольшее количество извести и которое, следовательно, протекает при наиболее щелочном рН. Степень извлечения золота является особенно низкой, когда известь
- 23 009842 не используют. Фиг. 14 показывает график зависимости степени извлечения золота от совокупного массового отношения раствора к руде для каждого из испытаний, дополнительно демонстрируя выгодное действие операции цианидного выщелачивания при щелочном рН.
Таблица 4
Результаты испытаний цианидного выщелачивания
Испытание СМ-1 СЫ-2 СЫ-З ΟΝ-4
Добавление извести (фунт. / к.т.)111 15 10 5 0
Отношение конечного раствора к руде* 1 2 2,68 2,68 2,68 2, 68
рН конечного обогащенного выщелачивающего раствора 9,1 7,0 5,2 4,0
Степень извлечения золота (%) |3> 56, 67 51,52 44,24 30,61
Степень извлечения золота (%)ί4) 58,55 53,62 46, 67 32, 65
(1) фунтов извести на короткую тонну (=907,2 кг) руды (2) массовое отношение общего количества цианидного выщелачивающего раствора к образцу руды (3) на основе измеренного исходного золота (4) на основе вычисленного исходного золота
Для испытаний тиоцианатного выщелачивания готовят водный тиоцианатный выщелачивающий раствор, используя растворенный в воде реагент в виде либо тиоцианата аммония (ΝΗ48ΟΝ), либо тиоцианата калия (Κ8ΟΝ). В этот выщелачивающий раствор добавляют сульфат железа(111) (Ре2(8О4)3), чтобы получить желаемое количество растворенного трехвалентного железа и желаемый окислительно-восстановительный потенциал. Значение рН тиоцианатного выщелачивающего раствора вначале составляет примерно 2. Для каждого испытания в колонку загружают 800 г образца руды и этот образец выщелачивают тиоцианатным выщелачивающим раствором. Выщелачивающий раствор испытывают, используя различные концентрации растворенного тиоцианата и растворенного трехвалентного железа, и выщелачивание проводят до различных массовых отношений конечного раствора к руде. Результаты испытаний тиоцианатного выщелачивания суммированы в табл. 5. Как показано в табл. 5, степень извлечения золота, достигаемая в испытаниях тиоцианатного выщелачивания, обычно является столь же высокой или более высокой, чем значения степени извлечения золота, достигаемые во время испытаний цианидного выщелачивания, включающих в себя значительное добавление извести. Это заслуживает особого внимания, поскольку испытания тиоцианатного выщелачивания проводят при кислотном рН.
Таблица 5
Результаты испытаний цианидного выщелачивания
Испытание ЗСИ-1 8СЫ-2 ЗСИ-З ЗСК-4 ЗСМ-5 ЗСК-6
Концентрация ЗСЫ (Μ) ί1( 0,05 0,05 0,02 0,02 0, 01 0,01
Концентрация Ге3* (М)|2) 0,2 0,1 0,2 0,1 0,2 0,1
Молярное отношение Ее-1+/ЗСМ(?| 4 2 10 5 20 10
Массовое отношение конечного раствора к руде 4,125 4,112 3, 066 2,546 4,300 4,505
Степень извлечения золота (%)(11 61,13 59,78 57,26 59,38 59, 59 53,48
Степень извлечения золота 61,31 60,14 56,61 59, 90 54, 42 51,83
(1) молей растворенного тиоцианата на 1 л выщелачивающего раствора (1 моль растворенного тиоцианата, приходящийся на моль реагента в виде тиоцианата аммония или калия) (2) молей растворенного сульфата трехвалентного железа на 1 л выщелачивающего раствора (3) отношение молей тиоцианатного реагента к молям сульфата трехвалентного железа, используемое на 1 л выщелачивающего раствора
- 24 009842 (4) на основе измеренного исходного золота (5) на основе вычисленного исходного золота
Пример 2. Бутылочное выщелачивание с измельчением после предварительной обработки биоокислением упорной сульфидной руды.
Испытания осуществляют на образцах упорной сульфидной золотоносной руды из рудника Ьопе Тгее. Образец массой 65,8 кг руды, измельченной до 100%-го прохода через сито с размером ячейки 2 дюйма (50,8 мм), подвергают предварительной обработке биоокислением в колонке, имеющей внутренний диаметр 11 дюймов (279,4 мм), чтобы смоделировать биоокисление в куче. Перед помещением руды в колонку с рудой смешивают 1920 мл смешанной культуры ацидофильных железоокисляющих бактерий, содержащей Ас16йй1оЬасШи8 £еггоох16ап§ и Ьер1о8рш11ит £еггоох16ап§.
Во время биоокисления через руду в этой колонке осуществляют непрерывную циркуляцию с расходом примерно 6,5 мл/мин питательного раствора, содержащего 0,4 г/л (ΝΗ4)24, 0,4 г/л Мд8О4-7Н2О и 0,04 г/л К2НРО4. Колонку непрерывно аэрируют из основания при расходе воздуха 28,3 л/ч. Предварительную обработку биоокислением продолжают в течение 258 дней при комнатной температуре (приблизительно 20-22°С). После окончания предварительной обработки биоокислением руду из колонки извлекают. Во время предварительной обработки биоокислением окисляется примерно 35% сульфидной серы. Типичные данные анализа биоокисленной руды приведены в табл. 6.
Таблица 6
Типичные данные анализа образца биоокисленной руды
Аи г/т'1 Общая сера мае. % Сульфидная сера мас.% Ее мае. % Си ммд Аз ммд
2,81 3,14 2,72 2, 63 30,46 1853
(1) грамм на тонну
После завершения биоокисления биоокисленную руду промывают для удаления растворимого железа, сушат и затем дробят и измельчают до размера Р80 примерно 200 меш (74 мкм) для испытания по извлечению золота. Размер Р80 означает, что 80 мас.% образца проходит через отверстие сита указанного размера. Для испытания по извлечению золота образец раздробленной и измельченной биоокисленной руды помещают в бутылку объемом 1 галлон (3,78 л) вместе со свежеприготовленным тиоцианатным выщелачивающим раствором при плотности пульпы 20 мас.% твердых веществ. Проводят несколько испытаний выщелачивания, используя тиоцианатные выщелачивающие растворы с рН приблизительно 2, полученные с различными концентрациями тиоцианата калия (Κ8ΟΝ) и сульфата трехвалентного железа (Ре2(8О4)3), которые растворены в деионизированной воде.
Во время испытаний тиоцианатного выщелачивания бутылки открыты для доступа воздуха, и через некоторые промежутки времени отбирают образцы раствора. Выщелачивание продолжают в течение общего времени, равного примерно 6 ч. Измеряют потенциал раствора, значения рН и концентрации тиоцианата. Золото анализируют атомно-абсорбционной спектрофотометрией (ААС). Для преодоления матричных эффектов все калибровочные стандарты ААС разбавляют в растворах, являющихся типичными тиоцианатными выщелачивающими растворами, используемыми в конкретных испытаниях выщелачивания. Для некоторых испытаний концентрацию золота также определяют экстракцией растворителем с использованием диизобутилкетона (содержащего 1% А1к|иа1 336) и ААС-анализом. Концентрацию тиоцианата определяют титрованием Волхарда, которое определяет общую концентрацию 8ΟΝ-. Общую концентрацию железа определяют с помощью ААС, а концентрацию двухвалентного железа определяют титрованием перманганатом калия (КМпО4) или бихроматом калия (К2Сг2О7) в присутствии серной кислоты после завершения осаждения тиоцианатного иона. Твердый остаток от каждого испытания тиоцианатного выщелачивания тщательно промывают водой и сушат перед анализом типичного образца на золото с использованием анализа сухим путем при высокой температуре, после чего следуют варка и ААС.
Табл. 7 суммирует молярные концентрации тиоцианата, трехвалентного железа и цианида в приготовленных выщелачивающих растворах. Результаты суммированы в табл. 8. Табл. 8 сообщает окислительно-восстановительный потенциал раствора (обозначенный как Е). Используемая здесь величина Е относится к окислительно-восстановительному потенциалу раствора, выраженному в милливольтах и измеренному с использованием платинового (Р1) рабочего электрода относительно электрода сравнения серебро/хлорид серебра (Ад/АдС1). Величину Ей (окислительно-восстановительный потенциал относительно стандартного водородного электрода) можно определить из сообщенных значений Е корректировкой относительно стандартного водородного электрода.
- 25 009842
Таблица 7
Приготовленные выщелачивающие растворы
Испытание [СЬТ] м [30Ν] м [Ге3+] М Отношение [Ге3+] : [ЗСМ]
3ΟΝ-7 0,01 0,1 10
30Ν-8 0,02 0,1 5
ЗСИ-Э 0,05 0,1 2
3ΟΝ-10 0,01 0,2 20
ЗСЫ-11 0,02 0,2 10
5СЫ-12 0,05 0,2 4
5СМ-13 0,01 0,3 30
ЗСЫ-14 0,02 0,3 15
ЗСЫ-15 0,05 0,3 6
Таблица 8
Результаты выщелачивания
Испытание рН обогащенного выщелачивающего раствора Е обогащенного выщелачивающего раствора мВ Степень извлечения золота %
ЗСЫ-7 1,98 481 39,81
3ΟΝ-8 1,95 476 41,10
ЗСИ-9 1,91 462 50,05
3ΟΝ-10 1,88 498 47,49
зсы-и 1,87 493 50,14
3ΟΝ-12 1,85 480 56,55
ЗСИ-13 1,75 509 45,10
ЗСЫ-14 1,74 504 4 8,60
8СИ-15 1, 74 4 92 55,00
Фиг. 15 показывает график зависимости степени извлечения золота от начальной концентрации тиоцианата в тиоцианатном выщелачивающем растворе для испытаний с использованием 0,1М трехвалентного железа, 0,2М трехвалентного железа и 0,3М трехвалентного железа. Как показано на фиг. 15, испытания с 0,2М трехвалентного железа и 0,3М трехвалентного железа согласованно продемонстрировали значительно более высокую степень извлечения золота по сравнению с соответствующим испытанием с 0,1М трехвалентного железа для одних и тех же концентраций тиоцианата.
Пример 3. Бутылочное выщелачивание с измельчением после предварительной обработки биоокислением упорной сульфидной руды.
Испытания бутылочного выщелачивания с измельчением проводят так, как описано в примере 2, используя биоокисленную руду из примера 2. Испытания осуществляют, используя свежеприготовленные тиоцианатные выщелачивающие растворы, содержащие растворенный тиоцианат и трехвалентное железо, как показано в табл. 9. Выщелачивание продолжают в течение общего времени, равного 24 ч для каждого испытания. Для каждого испытания получают и анализируют образцы выщелачивающего раствора через 2, 4, 6, 12 и 24 ч. Для сравнения было определено, что количество выщелачиваемого цианидом золота для данных руд составляет 69%. Под выщелачиваемым цианидом золотом понимают золото, извлекаемое из образца минерального материала (например, руды или концентрата) с помощью стандартизированной процедуры испытаний, которая представляет собой нижеследующее.
г образца минерального материала, измельченного до размера частиц минус 200 меш, помещают в трубку для испытания с 10 мл раствора, содержащего 0,3 мас.% цианида натрия и 0,3 мас.% гидроксида
- 26 009842 натрия в ионизированной воде. Трубку для испытания вращают в течение 1 ч при комнатной температуре. Затем раствор и твердый остаток разделяют на центрифуге и содержание золота в растворе определяют атомно-абсорбционным анализом. Затем выщелачиваемое цианидом золото определяют в виде степени извлечения золота в раствор (в процентах) на основе содержания золота в растворе (определенного из атомно-абсорбционного анализа), отнесенного к исходному содержанию золота в минеральном материале (определенному анализом сухим путем при высокой температуре).
Таблица 9
Приготовленные выщелачивающие растворы
Испытание [ЗСЫ] М (г/л) [Ее34] И (г/л) Молярное отношение [Ге3+ ] : [ЕСЫ]
5СК-16 0,01 (0,58) 0,2 (11,1) 20
5ΟΝ-17 0,02 (1,16) 0,2 (11,1) 10
3ΟΝ-18 0,05 (2,9) 0,2 (11,1) 4
5СИ-19 0,1 (5,8) 0,2 (11,1) 2
3ΟΝ-20 0,05 (2,9) 0,1 (5,58) 2
5ΟΝ-21 0,05 (2,9) 0,3 (16,7) 6
Из испытаний цианидного выщелачивания было определено, что цианидом выщелачивается примерно 69% золота в биоокисленном образце. Наиболее высокая степень извлечения золота для испытаний тиоцианатного выщелачивания составляет примерно 65%. Табл. 10 суммирует общую степень извлечения золота в течение 24 ч выщелачивания для каждого из испытаний выщелачивания.
Таблица 10
Степень извлечения золота
В табл. 11 суммированы данные для нескольких испытаний, касающихся свойств тиоцианатного выщелачивающего раствора, определенные на образцах растворов, полученных периодически в течение испытаний. Суммированные в табл. 11 данные включают в себя изменения рН и Е тиоцианатного выщелачивающего раствора, восстановление трехвалентного железа до двухвалентного железа в тиоцианатном выщелачивающем растворе и разложение тиоцианата. На фиг. 16 показан график зависимости общей степени извлечения золота от концентрации тиоцианата через 6 ч выщелачивания для испытаний 8ΟΝ-16, 17, 18 и 19, в каждом из которых используют одну и ту же концентрацию растворенного трехвалентного железа (0,2М) и различные концентрации растворенного тиоцианата. Следует отметить, что значения степени извлечения золота являются более высокими для испытания 8ΟΝ-18 по сравнению с 8ΟΝ-19, даже несмотря на то, что в 8ΟΝ-19 используется более низкая начальная концентрация растворенного тиоцианата в тиоцианатном выщелачивающем растворе. Фиг. 17 показывает график зависимости степени извлечения золота от концентрации трехвалентного железа для испытаний 8ΟΝ-18, 20 и 21, в каждом из которых используется одна и та же концентрация растворенного тиоцианата (0,05М) и различные концентрации растворенного трехвалентного железа. Как показано на фиг. 17, степень извлечения золота для данных испытаний увеличивается с ростом начальных концентраций трехвалентного железа.
- 27 009842
Таблица 11
Анализ тиоцианатного раствора
Испытание/свойства 2 4 6 12 24
часа часа часов часов часа
Испытание ЗСИ-17
рН 1,69 1,69 1,71 1, 64 1, 58
Е, мВ 509 508 505 499 4 92
Анализ Ее24, М 0, 038 0,039 0, 045 0,050 0,059
Восстановление Ге3* до Ге2+, % 19,0 19,5 22, 5 25 29,5
Анализ ЗСИ, г/л 0,99 1,05 1,04 1,05
Испытание 5ΟΝ-18
рН 1,73 1,73 1,71 1,66 1, 60
Е, мВ 494 490 488 482 476
Анализ Ее24, И 0,046 0,051 0,058 0, 063 0,070
Восстановление Ре34 до Ге2+, % 23 26 29 31,5 35
Анализ ЗСЫ, г/л 2,70 1,75 2,16 2,22 2,66
Испытание 50Ν-19
рН 1,72 1,72 1,74 1,67 1,65
Е, мВ 479 478 475 471 465
Анализ Ее24, М 0,056 0,062 0,066 0,071 0,080
Восстановление Ее34 до Ее24, % 28 31 33 35,5 40
Анализ ЗСЫ, г/л 2,85 2,41 1,64 1,70 1,43
Испытание 50Ν-20
рН 1,94 1,94 1,88 1,83 1,74
Е, мВ 476 490 488 482 476
Анализ Ге2+, И 0,040 0,043 0,043 0,052 0,056
Восстановление Ге24 до Ее24, % 40 43 43 52 56
Анализ ЗСЙ, г/л 2,74 2,75 2,08 1,15 2,08
Испытание ЗСЫ-21
рн 1,58 1,59 1,61 1,56 1,52
Е, мВ 506 502 500 494 489
Анализ Ее24, М 0,049 0,058 0, 061 0,067 0,078
Восстановление Ге34 до Ге24, % 16,3 19, 3 20,3 22,3 26
Анализ ЗСЫ, г/л 2, 64 1,79 2,66 2,67 2,39
Пример 4. Колоночное выщелачивание после предварительной обработки биоокислением упорной сульфидной руды.
Упорную сульфидную золотоносную руду из рудника Ьопе Тгее такого типа, который, в целом, со- 28 009842 ответствует описанному в примере 2, подвергают биоокислению. Типичные данные анализа для биоокисленной руды показаны в табл. 12. Часть биоокисленной руды сушат воздухом и дробят до размера частиц минус 10 меш (1,68 мм) для испытания по извлечению золота.
Таблица 12
Типичные данные анализа образца биоокисленной руды
Аи (г/т) (1) Общая сера {мае.%) Сульфидная сера (мае.%) Ее (мас.%)
2,13 1, 67 1,43 1,82
(1) грамм на тонну
Испытание извлечения золота проводят, загружая образец биоокисленной руды в колонку, имеющую внутренний диаметр 2 дюйма (50,8 мм). Затем через образец биоокисленной руды в этой колонке пропускают свежеприготовленный кислотный тиоцианатный выщелачивающий раствор при рН примерно 2, моделируя кучное выщелачивание. Периодически отбирают и анализируют образец обогащенного тиоцианатного выщелачивающего раствора на содержание золота и другие свойства. Табл. 13 суммирует концентрации тиоцианата и трехвалентного железа и молярное отношение трехвалентного железа к тиоцианату в свежеприготовленных тиоцианатных выщелачивающих растворах для данных испытаний.
Таблица 13
Приготовленные тиоцианатные растворы
Испытание [ЗСИ] М [Ее3+] м Молярное отношение [Ее3+] : [5СЫ]
ЗСИ-22 0,05 0,2 4
ЗСЫ-23 0,05 0,1 2
ЗСЫ-24 0,02 0,2 10
ЗСИ-25 0,02 0,1 5
ЗСИ-26 0,02 0,04 2
3ΟΝ-27 0, 01 0,1 10
ЗСЫ-28 0,01 0,2 20
На фиг. 18 показана столбчатая диаграмма степени извлечения золота в тиоцианатный выщелачивающий раствор для каждого из этих испытаний и линейчатый график расходования тиоцианата (фунтов израсходованного 8ΟΝ на короткую тонну испытанного образца биоокисленной руды) для каждого из этих испытаний.
Пример 5. Колоночное выщелачивание после предварительной обработки биоокислением упорной сульфидной руды.
Часть биоокисленной руды из примера 4 сушат воздухом и дробят до размера частиц минус 32,8 мм для испытания извлечения золота. После дробления образец массой 13,6 кг биоокисленной руды загружают в каждую из трех колонок. Каждая колонка имеет внутренний диаметр 4 дюйма (101,6 мм). Образец биоокисленной руды в каждой колонке выщелачивают либо цианидным выщелачивающим раствором, либо тиоцианатным выщелачивающим раствором для извлечения золота. Для испытания цианидного выщелачивания образец биоокисленной руды агломерируют с известью при соотношении 6 кг на 1 т образца руды перед загрузкой в колонку. Количество добавленной извести определяют на основе испытаний нейтрализации, проводимых на той же самой биоокисленной руде. Тиоцианатные выщелачивающие растворы получают при рН примерно 2 из сульфата трехвалентного железа и тиоцианата калия, растворенных в деионизированной воде. Цианидный выщелачивающий раствор получают при рН между 10,5 и 11 с концентрацией цианида натрия 0,25 г/л. Свойства полученных выщелачивающих растворов суммированы в табл. 14.
Таблица 14
Приготовленные выщелачивающие растворы
Испытание [ЫаСЫ] г/л [5СЫ] М [Ге3\] М Отношение [Ге3\]:[5СИ] рН раствора Е раствора11
СИ-5 0,25
ЗСЬГ-29 -- 0,01 о,1 10 1,98 585
зск-зо 0, 02 0,1 5 1, 99 570
(1) милливольты
- 29 009842
Для каждого испытания выщелачивающий раствор наносят с расходом примерно 9,8 л/ч-м2 на верхнюю часть образцов биоокисленной руды в колонках из резервуара выщелачивающего раствора, имеющего начальный объем 1900 мл. Испытание продолжается в течение 17 дней.
Для испытания цианидного выщелачивания золото выделяют из обогащенного цианидного выщелачивающего раствора путем контактирования обогащенного раствора с колонкой, содержащей гранулы активированного угля. После выделения золота к обезметалленному цианидному выщелачивающему раствору добавляют дополнительное количество цианида натрия, чтобы получить концентрацию цианида натрия 0,25 г/л, и обезметалленный цианидный выщелачивающий раствор затем рециркулируют в колонку для дополнительного выщелачивания.
Для испытаний тиоцианатного выщелачивания каждый день с 1 по 10 и на 13 и 16 день обогащенный выщелачивающий раствор удаляют и анализируют и обеспечивают свежую порцию выщелачивающего раствора объемом 1900 мл. На 17 день обогащенный выщелачивающий раствор удаляют и анализируют. Кроме того, на 17 день колонку промывают промывочным раствором подкисленной деионизированной воды (подкислена до рН 2 серной кислотой) и промывочный раствор анализируют на содержание золота.
Фиг. 19 показывает график зависимости степени извлечения золота в выщелачивающий раствор от времени для каждого из испытаний ΟΝ-5, 8ΟΝ-29 и 8ΟΝ-30 в течение 13 дней выщелачивания. Фиг. 20 показывает график зависимости расходования тиоцианата калия или цианида натрия (фунтов израсходованных тиоцианата калия или цианида натрия на короткую тонну обработанного образца биоокисленной руды) от времени для каждого из испытаний ΟΝ-5, 3ΟΝ-29 и 3ΟΝ-30. Табл. 15 и 16 суммируют результаты для испытаний 3ΟΝ-29 и 3ΟΝ-30.
Таблица 15
Результаты испытания 3ΟΝ-29
Истекшее Еремя (дни) Обогащенный выщелачивающий раствор % совокупной степени извлечения Аи из пробы раствора на основе анализа руды
Отношение раствор/рула (совокупное) [Аи] (МИД) [5СЫ] (МИД) [ГегЦ рН ЕЬЕ11’ (мВ)
1 0,126 3,55 435,0 3228,1 1,32 489 21,28
2 0,259 2, 37 536,5 1105,8 1,63 510 36,37
3 0, 402 0, 61 507,5 826, 6 1, 67 515 40, 52
4 0, 537 0,55 478,5 837, 8 1, 61 517 44, 06
5 0, 676 0,45 464,0 893, 6 1, 59 524 47,04
6 0, 824 0,33 493,0 826, 6 1, 59 521 49,37
7 0,955 0,17 464,0 804,2 1, 60 518 50,44
8 1,094 0,17 478,5 837, 8 1,47 512 51,57
9 1,215 0,16 493, 0 781, 9 1,39 507 52,48
10 1,355 0, 10 522,0 776,3 1, 52 505 53,15
13 1,493 0,14 522,0 1212,0 1, 37 488 54,06
16 1, 633 0,10 512,3 1340,0 1,39 482 54,73
17 1,769 0, 01 145,0 533, 0 1,55 473 54,7 9
(1) милливольты
- 30 009842
Таблица 16
Результаты испытания 8ΟΝ-30
Истекшее время (дни) Обогащенный выщелачивающий раствор % совокупной степени извлечения Аи из пробы раствора на основе анализа руды
Отнапение раствор/рупа (совокупное) [Аи] (ММД) [ЗСИ] (ммд) [Ге2+] рн ЕЬЕ(1) (мВ)
1 0,125 4,54 884,5 3083 1,32 487 27, Ί0
2 0,263 1,99 1000,5 1162 1,61 501 40,23
3 0, 397 0, 81 1131,0 983 1,61 505 45, 39
4 0,525 0, 63 1102,0 1184 1,57 507 49,23
5 0, 664 0, 41 1000,5 1016 1,59 515 51,95
6 0,811 0,31 1000,5 961 1,51 511 54,12
7 0, 945 0,14 1015,0 916 1,54 509 55, 01
8 1,084 0, 11 971, 5 949 1,53 506 55,75
9 1,205 0,16 1000,5 983 1,38 501 56,65
10 1,346 0,10 1024,9 894 1,52 498 57, 32
13 1,484 0, 15 976, 3 1251 1,37 482 58,31
16 1, 625 0, 11 995,7 1447 1, 39 476 59, 05
17 1,761 138,0 503 1,54 470 59, 05
(1) милливольты
Пример 6. Выделение золота экстракцией растворителем из тиоцианатного раствора.
Кислотные синтетические тиоцианатные растворы получают, растворяя тиоцианат калия, сульфат трехвалентного железа и золото в деионизированной воде. Свойства полученных тиоцианатных растворов суммированы в табл. 17. Готовят две различные органические жидкие фазы, содержащие экстрагент Агтееп™312 (Лкхо №Ьс1). Агтееп™312 является экстрагентом, представляющим собой третичный амин (трилауриламин). Первая органическая фаза (0-1) представляет собой раствор 0,05М Агтееп™312 в керосине. Вторая органическая фаза (0-2) представляет собой смесь 0,9 об.ч. 0-1 и 0,1 об.ч. деканола (0,045М Агтееп™312).
Таблица 17
Приготовленные тиоцианатные растворы
Обогащенный тиоцианатный раствор [Аи] (ммд) [30Ν] (ммд) [Ге] 111 (ммд) РН е<2) мВ
А-1 36, 5 957 4488 1,72 530
А-2 10,2 996 5074 1,74 549
А-3 4,79 1121 5105 1,76 556
А-4 1,95 1083 5058 1,75 556
(1) общее количество растворенного железа (2) милливольты
Для каждого испытания приблизительно 250 мл обогащенного водного тиоцианатного раствора помещают в делительную воронку с органической фазой при объемном отношении органической фазы к водной фазе либо 1:1, либо 1:2. Делительную воронку встряхивают на механическом ручном встряхивателе в течение приблизительно 10 мин. Дают разделиться органической и водной фазам, а затем водную фазу рафината и насыщенную органическую фазу удаляют из делительной воронки для анализа. Резуль
- 31 009842 таты суммированы в табл. 18. Как видно из табл. 18, степень извлечения золота из водной фазы в органическую фазу является высокой для всех испытаний. Кроме того, разделение водной и органической фаз после экстракции растворителем является превосходным для всех испытаний.
Таблица 18
Результаты испытаний экстракции растворителем
Испытание водный раствор Органическая фаза Отношение 0:А:1) Водный рафинат Степень извлечения золота % Насыщение органической фазы золотом ммд
[Ап] ммд [Ге] ммд [ЙСК] ммд рн
5Х-1 А-1 О-1 1:1 0,04 4829 116 1, 84 99, 69 36, 46
ΞΧ-2 А-2 0-1 1:1 0,01 4 993 136 1,85 99,90 10,19
5Х-3 А-3 О-1 1:1 0,02 4927 97 1,87 99,58 4,77
5Х-4 А-4 0-1 1:1 0 5174 77 1,88 100,00 1, 95
ΞΧ-5 А-1 0-1 1:2 0,11 4 67 9 213 1,83 99,70 73,88
ЗХ-б А-2 0-1 1:2 0,04 4777 213 1, 83 99, 61 20,23
ЗХ-7 А-3 0-1 1:2 0,05 4916 174 1,82 98, 96 9, 62
ΞΧ-8 А-4 0-1 1:2 0,01 5064 213 1,82 99,49 3, 94
ЗХ-9 А-1 0-2 1:1 0,05 4679 174 1,93 99, 86 36,45
ЗХ-10 А-2 0-2 1:1 0,02 4777 193 1,95 99,80 10,18
ΞΧ-11 А-3 0-2 1:1 0,01 4916 174 1,95 99,79 4,78
ЗХ-12 А-4 0-2 1:1 0,03 5064 174 1,95 98,46 1,92
3Χ-13 А-1 0-2 1:2 0,16 4490 348 1,78 99, 51 73, 74
ЗХ-14 А-2 0-2 1:2 0,05 4430 348 1, 81 99, 51 20, 61
ЗХ-15 А-3 0-2 1:2 0,06 4797 387 1,83 98,75 9, 60
ЗХ-16 А-4 0-2 1:2 0,01 4622 715 1,82 99, 49 3, 94
(1) объемное отношение органической фазы (органическая жидкость с экстрагентом) к водной фазе (обогащенный тиоцианатный раствор)
Пример 7. Выделение золота из тиоцианатного раствора экстракцией растворителем.
Получают концентрированные растворы различных аминных экстрагентов и готовят органические жидкие фазы, содержащие различные экстрагенты, разбавляя 0,2 об.ч. концентрированного раствора в том виде, в котором он был получен, 0,8 об.ч. ксилола. Водный обогащенный тиоцианатный раствор получают колоночным выщелачиванием образца упорной сульфидной золотоносной руды, которая была предварительно обработана биоокислением. Обогащенный тиоцианатный выщелачивающий раствор из колонки выщелачивания содержит 2,06 ммд растворенного золота, 899 ммд растворенного тиоцианата и 6450 ммд общего количества растворенного железа (причем 290,4 ммд растворенного железа составляет двухвалентное железо), рН составляет 1,5, а Е составляет 489 мВ. Испытываемые экстрагенты представляют собой А1аште™336 (третичный амин, три-С8-С10алкиламин, от Содшк), АтЬег1йе™ЬА-2 (вторичный амин, лаурил-трет-алкиламин, от Содшк), Агтееп™ (первичный амин, додециламин, от Лкхо ЫоЬе1) и Агтееп™312 (третичный амин, трилауриламин, от Акхо ЫоЬе1).
Для каждого испытания приблизительно 250 мл обогащенного водного тиоцианатного выщелачивающего раствора помещают в делительную воронку вместе с приблизительно равным объемом органической фазы (отношение О:А=1:1). Делительную воронку встряхивают на механическом ручном встряхивателе в течение приблизительно 10 мин. Дают разделиться органической и водной фазам и водную фазу рафината и обогащенную органическую фазу удаляют из делительной воронки для анализа. Результаты суммированы в табл. 19. Наилучшее разделение фаз получают в случае испытания 8Х-21, но разделение фаз является хорошим для всех испытаний.
Таблица 19
Результаты испытаний экстракции растворителем
Испытание Экстрагент в органической фазе Водный рафинат Степень извлечения золота %
рН [АП] ММД [Ре](1’ ммд
ЗХ-17 А1ат1п 308 1,64 0,04 4384 98,06
ЗХ-18 А1атпп 336 1,49 0,02 5046 99,03
5Х-19 АтЬегЫ^е ЬА-2 1,48 0 2994 100,00
ЗХ-20 Агтееп 1,05 0,25 5250 87,86
ЗХ-21 Агтееп 312 1,04 0, 01 6279 99,51
(1) общее количество железа
- 32 009842
Пример 8. Выделение золота из обогащенного тиоцианатного раствора экстракцией растворителем.
Готовят синтетический водный тиоцианатный раствор в деионизированной воде, содержащий 2,21 ммд растворенного золота, 905 ммд (0,15М) растворенного тиоцианата и 6470 ммд (0,11М) общего количества растворенного железа и имеющий рН 1,84 и Е 493,3 мВ. В качестве органической фазы экстрагента используют трибутилфосфат (ТБФ) при различных объемных отношениях ТБФ к обогащенному тиоцианатному раствору. Для каждого испытания общий объем объединенных ТБФ и обогащенного тиоцианатного раствора, равный примерно 500 мл, помещают в делительную воронку и встряхивают на механическом ручном встряхивателе в течение 10 мин, после чего органической и водной фазам дают разделиться. Органическую и водную фазы удаляют из делительной воронки для анализа. Результаты суммированы в табл. 20, включая степень извлечения золота в органическую фазу из водной фазы. Разделение фаз является хорошим для всех испытаний.
Таблица 20
Результаты испытаний экстракции растворителем
Испытание Отношение О:А Водный рафинат Степень извлечения золота %
Аи (ммд) Трехвалентное железо (ммд)
ЗХ-22 1:1 0 6210 100,00
3Χ-23 1:2 0 6800 100,00
ЗХ-24 1:5 0 6030 100,00
ЗХ-25 1:10 0 6290 100,00
ЗХ-26 1:20 0,60 6040 98, 64
(1) объемное отношение органической фазы (ТБФ) к водной фазе (обогащенный тиоцианатный раствор)
Пример 9. Выделение золота из тиоцианатного раствора ионным обменом.
Получают образец Риго1йе™600 (компания Риго1йе) гелевого типа, сильную анионообменную смолу, и делят на две части. Из одной части вакуумной фильтрацией удаляют воду и определяют сухую массу смолы с тем, чтобы обеспечить информацию, касающуюся содержания влаги во влажной смоле. Влажная смола содержит примерно 65,72 мас.% смолы и примерно 34,28 мас.% воды. Для каждого испытания в 1 л колбу с 1 г смолы Риго1йе™600 (содержащей примерно 0,6572 г ионообменной смолы) добавляют 480 мл обогащенного тиоцианатного раствора и содержимое колбы перемешивают магнитной мешалкой. Образцы тиоцианатного выщелачивающего раствора, каждый объемом 20 мл, отбирают из этой колбы в конце 1, 3 и 7 ч и анализируют. Испытания проводят, используя различные уровни загрузки золота в обогащенные тиоцианатные растворы, содержащие приблизительно 0,02М тиоцианата или приблизительно 0,05М тиоцианата. Насыщение смолы золотом (основываясь на массе сухой смолы) определяют в конце 7 ч.
Результаты испытаний суммированы в табл. 21. Фиг. 21 показывает график зависимости насыщения смолы золотом (на основе сухой смолы) от концентрации золота в тиоцианатных растворах после поглощения золота смолой. Отдельный график показан на фиг. 21 для тех испытаний, в которых используются примерно 0,02М тиоцианата, и тех испытаний, в которых используются примерно 0,05М тиоцианата. Фиг. 22 показывает графики зависимости концентрации золота в тиоцианатном растворе от времени для испытания ΙΧ-2 (0,02М тиоцианата) и испытания ΙΧ-5 (0,05М тиоцианата). Фиг. 23 показывает графики зависимости степени извлечения золота из тиоцианатного раствора от времени для испытаний ΙΧ-2 (0,02М тиоцианата) и ΙΧ-5 (0,05М тиоцианата). Как показано в табл. 20 и фиг. 21-23, рабочие характеристики ионообменной смолы лучше при более низких концентрациях тиоцианата в обогащенном тиоцианатном растворе.
- 33 009842
Таблица 21
Результаты испытаний ионного обмена
Время/свойства Испытание
IX-1 ΙΧ-2 ΙΧ-3 ΙΧ-4 ΙΧ-5 ΙΧ-6
Время ~ 0 (Исходный раствор)
[Аи], ммд 2, 695 6, 808 28,300 2,569 6,938 27,450
[Ге], ммд’1' 4602 4633 4524 4630 4607 4540
[5ΟΝ], ммд 1126, 3 1140,2 1069,7 2664,5 2843,4 2692,1
рн 1,84 1,84 1,84 1,93 1, 93 1, 90
Время = 1 час
[Аи], ммд 1,108 2,638 10,746 1,319 3,214 10,894
[Ге], ммд|1[ 4342 4462 4673 4450 4474 4872
[5СЫ], ммд 905,2 905, 9 917,8 2528,9 2605,3 2408,7
рн 1,93 1,93 1,90 1, 98 1,99 1,90
Время 3 часа
[ Аи ], ммд 0, 542 1,137 4,238 0,934 2,282 7,955
[Ге], ммд111 4553 4871 4631 4790 4477 4299
[БСЩ, ммд 859,7 862, 6 588,2 2394,4 2583,2 2376,7
рН 1,94 1,94 1,91 2,03 2, 01 1,99
Время ~ 7 часов
[Аи], ммд 0,267 0,591 2,691 0,567 1,282 6, 663
[Ге], ммд*11 4342 4340 4331 4291 4017 4295
[5СИ], ммд 660, 3 789, 9 849 2431,7 2422,7 2531,1
РН 1,93 1,92 1, 89 2, 01 1,98 1, 95
Насыщение смолы’2 1773,34 4540,72 18704,08 1462,20 4129, 52 15182,23
(1) общее количество железа (2) мг золота на кг смолы (по сухому веществу)
Пример 10. Цианид/угольное выделение золота из тиоцианатного раствора.
Готовят четыре различных водных тиоцианатных раствора в деионизированной воде. Для каждого испытания приблизительно 250 мл приготовленного тиоцианатного раствора помещают в 500 мл колбу с гранулами активированного угля при концентрации примерно 20 г гранул активированного угля на 1 л обогащенного тиоцианатного раствора. В колбу добавляют цианид натрия (Ναί'Ν) в количестве, достаточном для того, чтобы обеспечить молярное отношение цианида натрия к золоту, равное 10. Содержимое колбы энергично перемешивают на механическом встряхивателе в течение 2 ч, а затем содержимое колбы удаляют и анализируют.
Свойства приготовленного тиоцианатного раствора для каждого испытания и результаты каждого испытания суммированы в табл. 22. Степень извлечения золота из тиоцианатного раствора является хорошей для всех испытаний, однако, она несколько лучше из тех тиоцианатных растворов, которые приготовлены с более низкими концентрациями тиоцианата.
- 34 009842
Таблица 22
Испытания адсорбции цианидом/углем
Испытание Исходный приготовленный тиоцианатный раствор Конечный ти о ци ан атный раствор Добавка ЫаСЫ ммд Степень извлечения золота, %
[Аи] ммд [ЗСЫ] м [ГеЛ м рн Е мВ [Аи] ммд РН Е мВ
С-1 5,09 0,02 0,1 1,8 587 0,13 1,61 471 12,7 97,45
С-2 5, 09 0, 05 0,1 1,8 587 0,14 1,65 455 12, 7 97, 25
С-3 2,01 0,02 0,1 1,8 587 0,06 1,56 469 4,7 97, 01
С-4 2,01 0, 05 0,1 1,8 587 0,07 1,62 454 4,7 96, 52
Пример 11. Выделение золота из тиоцианатного раствора цианидом/активированным углем.
Готовят тиоцианатный раствор в деионизированной воде, содержащий 5,25 ммд золота, 0,02М тиоцианата, 0,1М трехвалентного железа и 0,0016М двухвалентного железа и имеющий рН 1,67 и Е 560 мВ. Для каждого испытания приблизительно 250 мл приготовленного тиоцианатного раствора помещают в 500 мл колбу с гранулами активированного угля при концентрации 20 г гранул активированного угля на 1 л обогащенного тиоцианатного раствора. В колбу добавляют цианид натрия (Ναί'Ν) в количестве, достаточном для того, чтобы обеспечить молярное отношение цианида натрия к золоту, равное 10. Содержимое колбы энергично перемешивают на механическом встряхивателе в течение различных периодов времени для каждого испытания. После перемешивания тиоцианатный раствор анализируют с тем, чтобы оценить кинетику извлечения золота и восстановления трехвалентного железа до двухвалентного железа.
Результаты суммированы в табл. 2з. Как показано в табл. 2з, кинетика извлечения золота является быстрой, а восстановление трехвалентного железа до двухвалентного железа не является избыточным.
Таблица 2з
Испытания адсорбции цианидом/углем
Испытание Истекшее время часы Конечный тиоцианатный раствор Восстановление трехвалентного железа % Степень извлечения золота %
[Аи] ммд [?е2+] М рн Е, мВ
С-5 0,5 1,41 0, 010 1, 62 492 9, 60 73, 14
С-6 1 0, 30 0, 006 1,51 428 6,40 94, 29
С-7 2 0,05 0,006 1,40 480 6,40 99,05
С-8 4 0, 06 0,008 1,26 461 8,40 98,86
Пример 12. Выделение золота из тиоцианатного раствора цианидом/активированным углем.
Испытания проводят так, как описано в примере 11, за исключением того, что используют различные молярные отношения цианида натрия к золоту, и каждое испытание осуществляют в течение 2 ч, после чего содержимое колбы анализируют. Результаты суммированы в табл. 24. Степень извлечения золота является хорошей даже при использовании более низкого мольного отношения цианида к золоту.
Таблица 24
Испытания адсорбции цианидом/углем
Испытание Мольное отношение [МаЗСШ : [Аи] Конечный тиоцианатный раствор Восстановление трехвалентного железа % Степень извлечения золота %
[Аи] ммд [Еег+] М РН Е мВ
С-9 5:1 0,07 0,008 1,37 479 8,01 98, 67
С-10 10:1 0,05 0,006 1,40 480 6,41 99,05
С-11 20:1 0,09 0,009 1,37 479 8,81 98,29
- 35 009842
Пример 13. Выделение золота из тиоцианатного раствора цианидом/активированным углем.
Испытания проводят так, как описано в примере 11, за исключением того, что используют различные концентрации гранул активированного угля, и каждое испытание осуществляют в течение 2 ч, после чего содержимое колбы анализируют. Результаты суммированы в табл. 25.
Таблица 25
Испытания адсорбции цианидом/углем
Испытание Активированный уголь г/л Конечный тиоцианатный раствор Восстановление трехвалентного железа % Степень извлечения золота %
[Аи] ммд [Ге2+] М рН Е мВ
С-12 5 0,08 0,006 1,39 501 6, 41 98,48
С-13 10 0,05 0, 006 1,37 489 7,61 99, 05
С-14 20 0,05 0,006 1,40 480 6,41 99, 05
(1) грамм гранул активированного угля на 1 л приготовленного тиоцианатного раствора
Пример 14. Окисление двухвалентного железа до трехвалентного железа в тиоцианатном растворе.
Получают тиоцианатный раствор, растворяя сульфат двухвалентного железа (Ре8О4) и тиоцианат калия в деионизированной воде и добавляя серную кислоту для регулирования рН до приблизительно 2. Тиоцианатный раствор содержит 0,67 г/л (0,0120М) растворенного двухвалентного железа и 1,96 г/л (0,0337М) растворенного тиоцианата. Для каждого испытания 200 мл тиоцианатного раствора помещают в 500 мл колбу, а затем в эту колбу добавляют персульфат калия (К282О8). Смесь в колбе энергично перемешивают на вибрационном встряхивателе в течение 10 мин, а затем из колбы отбирают 20 мл образца раствора и анализируют. Оставшийся раствор оставляют в колбе в течение примерно 47 ч и 50 мин (общее время 48 ч, включая встряхивание) и затем анализируют. Результаты суммированы в табл. 26.
Таблица 26
Окисление двухвалентного железа в тиосульфатном растворе
Испытание Добавка К2ЗгОэ 10 минут 48 часов Окисление Ее2* до Ее3* %
Г МО'11 [Ее2*] г/л [ЗСЫ] г/л Е мВ [Ее2*] г/л [ЗСИ] г/л Е мВ 10 минут 48 часов
ОХ-1 0, 024 0, 037 0, 58 1, 96 388 0,58 1,96 375 13, 4 13, 4
ОХ-2 0,048 0,074 0,52 1, 96 410 0,53 1,95 405 22,4 20,9
ОХ-3 0, 072 0,11 0,48 1, 96 426 0,47 1,96 423 28,4 29,8
ОХ-4 0, 096 0,15 0,43 1,96 437 0,43 1,97 435 35,8 35,8
ОХ-5 0, 192 0, 30 0, 26 1,96 466 0,27 1, 90 466 61, 2 59, 7
ОХ-6 0, 363 0,56 0,19 1,94 487 0,20 1, 95 482 71, 6 70, 1
ОХ-7 0, 484 0, 75 0, 08 1,84 512 0,19 1, 91 503 88,1 85,1
ОХ-8 0, 968 1,49 0,01 1,64 541 0,04 1,55 522 98, 5 94,0
(1) МО=молярное отношение К282О8 к Ре2+
Предшествующее подробное обсуждение данного изобретения было приведено с целью его иллюстрации и описания. Предшествующее приведено без намерения ограничить изобретение только тем видом или теми формами, которые конкретно описаны здесь. Поэтому в рамки объема настоящего изобретения входят все изменения и модификации, соответствующие вышеприведенным основным принципам, а также опыту или известной уровню техники информации. Варианты осуществления, описанные выше, предназначены также для пояснения наилучших известных режимов осуществления изобретения на практике и для предоставления специалистам в данной области техники возможности использовать изобретение в таких или других вариантах его осуществления и с различными модификациями, требуемыми для конкретных вариантов приложения или вариантов применения настоящего изобретения. Подразуме
- 36 009842 вается, что прилагаемая формула изобретения должна толковаться как включающая в себя альтернативные варианты осуществления до такой степени, которая допустима в соответствии с предшествующим уровнем техники. Хотя описание изобретения включает в себя описание одного или более возможных вариантов практического осуществления и определенные изменения и модификации, в рамках объема данного изобретения также находятся другие изменения и модификации, например те, которые могут быть в рамках опыта и знаний специалистов в данной области после понимания основных принципов настоящего описания. Имеется намерение получить права, которые охватывают альтернативные варианты осуществления до дозволенной степени, включая альтернативные, взаимозаменяемые и/или эквивалентные структуры, функции, диапазоны или стадии по отношению к тем, которые заявлены, независимо от того, описаны ли здесь такие альтернативные, взаимозаменяемые и/или эквивалентные структуры, функции, диапазоны или стадии, и без намерения публично раскрыть какой-либо патентоспособный объект изобретения. Кроме того, любой признак, описанный или заявленный по отношению к любому раскрытому варианту осуществления, может быть объединен в любой комбинации с одним или более другими признаками любого другого варианта или вариантов осуществления изобретения до той степени, при которой эти признаки обязательно являются технически несовместимыми, и все такие комбинации находятся в пределах объема настоящего изобретения.
Термины содержит, включает в себя и имеет и вариации данных терминов, которые могут использоваться в отношении наличия какого-либо признака, предназначены для указания только на то, что конкретный признак присутствует, и не имеют намерения ограничивать наличие других признаков. Фраза по меньшей мере часть некоторого материала обозначает некоторое количество этого материала или весь этот материал, а предпочтительно основную часть этого материала.

Claims (11)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Способ переработки содержащего драгоценный металл минерального материала для извлечения драгоценного металла из этого минерального материала с использованием циркулирующего тиоцианатного выщелачивающего раствора, причем способ включает в себя тиоцианатное выщелачивание минерального материала тиоцианатным выщелачивающим раствором, содержащим растворенный тиоцианат и растворенное трехвалентное железо, и во время тиоцианатного выщелачивания по меньшей мере часть драгоценного металла из минерального материала растворяют в тиоцианатном выщелачивающем растворе в виде комплекса драгоценный металл-тиоцианат;
    подачу исходного тиоцианатного выщелачивающего раствора на тиоцианатное выщелачивание, причем исходный тиоцианатный выщелачивающий раствор находится при кислотном рН и имеет молярное отношение растворенного трехвалентного железа к растворенному тиоцианату, составляющее по меньшей мере 2, и во время этого тиоцианатного выщелачивания по меньшей мере часть растворенного трехвалентного железа в исходном тиоцианатном выщелачивающем растворе восстанавливают до растворенного двухвалентного железа;
    извлечение по меньшей мере части драгоценного металла из тиоцианатного выщелачивающего раствора, причем после извлечения обезметалленный вытекающий поток тиоцианатного выщелачивающего раствора имеет концентрацию растворенного трехвалентного железа, которая меньше, чем концентрация растворенного трехвалентного железа в исходном тиоцианатном выщелачивающем растворе;
    кондиционирование тиоцианатного выщелачивающего раствора для приготовления исходного тиоцианатного выщелачивающего раствора, причем по меньшей мере часть обезметалленного вытекающего потока тиоцианатного выщелачивающего раствора подают на это кондиционирование с тем, чтобы использовать для приготовления исходного тиоцианатного выщелачивающего раствора, и при этом кондиционирование включает в себя увеличение концентрации растворенного трехвалентного железа в тиоцианатном выщелачивающем растворе относительно концентрации растворенного трехвалентного железа в обезметалленном вытекающем потоке тиоцианатного выщелачивающего раствора, подаваемом на кондиционирование.
  2. 2. Способ выделения драгоценного металла из кучи, изначально включающей в себя содержащий драгоценный металл исходный минеральный материал в сыпучем виде, причем способ включает в себя предварительную обработку кучи, включающую в себя нанесение кислотного исходного раствора предварительной обработки на кучу и просачивание раствора предварительной обработки через кучу;
    после предварительной обработки, тиоцианатное выщелачивание кучи, включающее в себя нанесение кислотного исходного тиоцианатного выщелачивающего раствора на кучу и просачивание тиоцианатного выщелачивающего раствора через кучу, посредством чего в тиоцианатный выщелачивающий раствор в виде комплекса драгоценный металл-тиоцианат растворяют по меньшей мере часть драгоценного металла из этой кучи, причем исходный тиоцианатный выщелачивающий раствор содержит растворенное трехвалентное железо и растворенный тиоцианат при молярном отношении растворенного трехвалентного железа к растворенному тиоцианату, составляющем по меньшей мере 2.
  3. 3. Способ выделения драгоценного металла из содержащего драгоценный металл исходного минерального материала, в котором по меньшей мере часть драгоценного металла блокирована внутри одного
    - 37 009842 или более сульфидных минералов, причем способ включает в себя биоокисление кучи, изначально содержащей исходный минеральный материал в сыпучем виде, причем во время биоокисления окисляют первую часть сульфидной серы; и после биоокисления тиоцианатное выщелачивание кучи, включающее в себя нанесение кислотного исходного тиоцианатного выщелачивающего раствора на кучу и просачивание этого тиоцианатного выщелачивающего раствора через кучу, причем исходный тиоцианатный выщелачивающий раствор содержит растворенный тиоцианат, и во время выщелачивания драгоценный металл растворяют из кучи в тиоцианатный выщелачивающий раствор в виде комплекса драгоценный металл-тиоцианат;
    при этом во время тиоцианатного выщелачивания окисляют вторую часть сульфидной серы и отношение второй части сульфидной серы к первой части сульфидной серы составляет по меньшей мере 1:10.
  4. 4. Способ удаления драгоценного металла из исходного минерального материала, содержащего драгоценный металл, блокированный в одном или более сульфидных минералах, причем способ включает в себя окисление под давлением исходного минерального материала в сыпучем виде, суспендированного в водной жидкости, для разложения по меньшей мере части сульфидного минерала;
    выделение из процесса окисления под давлением твердого остатка и кислотного жидкого выходящего потока, причем твердый остаток содержит по меньшей мере часть драгоценного металла из исходного минерального материала;
    тиоцианатное выщелачивание по меньшей мере части твердого остатка кислотным тиоцианатным выщелачивающим раствором для растворения в тиоцианатном выщелачивающем растворе в виде комплекса драгоценный металл-тиоцианат по меньшей мере части драгоценного металла из этого твердого остатка, причем тиоцианатный выщелачивающий раствор содержит растворенный тиоцианат и растворенное трехвалентное железо; и подачу исходного тиоцианатного выщелачивающего раствора на тиоцианатное выщелачивание, причем исходный тиоцианатный выщелачивающий раствор имеет молярное отношение растворенного трехвалентного железа к растворенному тиоцианату, составляющее по меньшей мере 2.
  5. 5. Способ выделения драгоценного металла из минерального материала, содержащего этот драгоценный металл и по меньшей мере один медьсодержащий минерал, причем способ включает в себя первое выщелачивание исходного минерального материала первым кислотным выщелачивающим раствором для селективного по отношению к драгоценному металлу выщелачивания меди в первый выщелачивающий раствор;
    после первого выщелачивания второе выщелачивание минерального материала вторым кислотным выщелачивающим раствором, содержащим растворенный тиоцианат и растворенное трехвалентное железо, причем во время второго выщелачивания по меньшей мере часть драгоценного металла из минерального материала растворяют во втором выщелачивающем растворе в виде комплекса драгоценный металл-тиоцианат;
    при этом исходный второй выщелачивающий раствор, подаваемый на второе выщелачивание, имеет молярное отношение растворенного трехвалентного железа к растворенному тиоцианату, составляющее по меньшей мере 2.
  6. 6. Способ прямого выщелачивания драгоценного металла из умеренно упорного сульфидного минерального материала, содержащего этот драгоценный металл, причем способ включает в себя выщелачивание минерального материала кислотным тиоцианатным выщелачивающим раствором, причем этот тиоцианатный выщелачивающий раствор содержит растворенный тиоцианат и растворенное трехвалентное железо, и во время выщелачивания по меньшей мере часть драгоценного металла из минерального материала растворяют в тиоцианатном выщелачивающем растворе в виде комплекса драгоценный металл-тиоцианат, причем минеральный материал выбран из группы, состоящей из: (1) руды, содержащей по меньшей мере 0,5 мас.% сульфидной серы и менее 2 мас.% сульфидной серы, (ΐΐ) сульфидного концентрата, полученного из этой руды, и (ш) их комбинаций; и подачу исходного тиоцианатного выщелачивающего раствора на тиоцианатное выщелачивание, причем исходный тиоцианатный выщелачивающий раствор имеет молярное отношение растворенного трехвалентного железа к растворенному тиоцианату, составляющее по меньшей мере 2.
  7. 7. Способ выделения драгоценного металла из минерального материала, содержащего этот драгоценный металл, причем способ включает в себя кислотное выщелачивание минерального материала тиоцианатным выщелачивающим раствором, содержащим растворенный тиоцианат и растворенное трехвалентное железо, причем во время выщелачивания по меньшей мере часть драгоценного металла из минерального материала растворяют в тиоцианатном выщелачивающем растворе в виде комплекса драгоценный металл-тиоцианат;
    при этом подаваемый на выщелачивание исходный тиоцианатный выщелачивающий раствор находится при кислотном рН, имеет концентрацию растворенного трехвалентного железа по меньшей мере 0,1 моль/л и имеет молярное отношение растворенного трехвалентного железа к растворенному тиоцианату, составляющее по меньшей мере 2.
  8. 8. Способ выделения драгоценного металла из минерального материала, содержащего этот драго- 38 009842 ценный металл, причем способ включает в себя кислотное выщелачивание минерального материала тиоцианатным выщелачивающим раствором, содержащим растворенный тиоцианат и растворенное трехвалентное железо, причем во время выщелачивания по меньшей мере часть драгоценного металла из минерального материала растворяют в тиоцианатном выщелачивающем растворе в виде комплекса драгоценный металл-тиоцианат;
    при этом исходный тиоцианатный выщелачивающий раствор находится при кислотном рН и имеет молярное отношение растворенного трехвалентного железа к растворенному тиоцианату, составляющее по меньшей мере 7.
  9. 9. Способ извлечения драгоценного металла из минерального материала, содержащего этот драгоценный металл, причем способ включает в себя тиоцианатное выщелачивание минерального материала тиоцианатным выщелачивающим раствором для растворения по меньшей мере части драгоценного металла из минерального материала в выщелачивающем растворе в виде комплекса драгоценный металл-тиоцианат;
    введение растворенного цианида в тиоцианатный выщелачивающий раствор и перевод по меньшей мере части драгоценного металла из комплекса драгоценный металл-тиоцианат в комплекс драгоценный металл-цианид;
    удаление из тиоцианатного выщелачивающего раствора по меньшей мере части драгоценного металла, переведенного в комплекс драгоценный металл-цианид.
  10. 10. Способ извлечения драгоценного металла из тиоцианатного выщелачивающего раствора, в котором драгоценный металл растворен в виде комплекса драгоценный металл-тиоцианат, причем способ включает в себя перевод по меньшей мере части драгоценного металла из комплекса драгоценный металл-тиоцианат в тиоцианатном выщелачивающем растворе в комплекс драгоценный металл-цианид в тиоцианатном выщелачивающем растворе и удаление из тиоцианатного выщелачивающего раствора по меньшей мере части драгоценного металла, переведенного в комплекс драгоценный металл-цианид.
  11. 11. Способ выделения драгоценного металла из минерального материала, содержащего этот драгоценный металл, причем способ включает в себя выщелачивание минерального материала кислотным тиоцианатным выщелачивающим раствором для растворения в тиоцианатном выщелачивающем растворе в виде комплекса драгоценный металлтиоцианат по меньшей мере части драгоценного металла и приготовление исходного кислотного тиоцианатного выщелачивающего раствора и подачу этого исходного тиоцианатного выщелачивающего раствора на выщелачивание, причем приготовление включает в себя растворение цианида в водной жидкости и превращение цианида в растворенный тиоцианат после растворения.
EA200501574A 2003-04-04 2004-03-25 Извлечение драгоценного металла с использованием тиоцианатного выщелачивателя EA009842B1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US46079503P 2003-04-04 2003-04-04
US47004503P 2003-05-12 2003-05-12
PCT/US2004/009213 WO2004092448A2 (en) 2003-04-04 2004-03-25 Precious metal recovery using thiocyanate lixiviant

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200501574A1 EA200501574A1 (ru) 2006-06-30
EA009842B1 true EA009842B1 (ru) 2008-04-28

Family

ID=33303028

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200501574A EA009842B1 (ru) 2003-04-04 2004-03-25 Извлечение драгоценного металла с использованием тиоцианатного выщелачивателя

Country Status (11)

Country Link
US (4) US7285256B2 (ru)
EP (1) EP1629129A4 (ru)
AR (2) AR043821A1 (ru)
AU (1) AU2004230680B2 (ru)
BR (1) BRPI0409082A (ru)
CA (2) CA2693271C (ru)
CL (1) CL2004000703A1 (ru)
EA (1) EA009842B1 (ru)
MX (1) MXPA05010715A (ru)
PE (1) PE20050558A1 (ru)
WO (1) WO2004092448A2 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2749310C2 (ru) * 2019-09-05 2021-06-08 Акционерное общество "Иркутский научно-исследовательский институт благородных и редких металлов и алмазов" АО "Иргиредмет" Способ переработки сульфидного золотомедного флотоконцентрата
RU2758915C2 (ru) * 2020-03-03 2021-11-03 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Способ извлечения золота из золотосодержащего сырья

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7285256B2 (en) * 2003-04-04 2007-10-23 Newmont Usa Limited Precious metal recovery using thiocyanate lixiviant
TWI439284B (zh) 2004-04-09 2014-06-01 Abbvie Biotechnology Ltd 用於治療TNFα相關失調症之多重可變劑量療法
US7604783B2 (en) * 2004-12-22 2009-10-20 Placer Dome Technical Services Limited Reduction of lime consumption when treating refractor gold ores or concentrates
PE20071046A1 (es) * 2005-03-21 2007-12-21 Bioheap Ltd Lixiviacion por pilas de minerales de sulfuros
KR101465456B1 (ko) 2005-05-16 2014-11-27 애브비 바이오테크놀로지 리미티드 미란성 다발관절염의 치료를 위한 tnf 억제제의 용도
US8061888B2 (en) 2006-03-17 2011-11-22 Barrick Gold Corporation Autoclave with underflow dividers
EP2666472A3 (en) 2006-04-10 2014-04-02 Abbott Biotechnology Ltd Uses and compositions for treatment of psoriatic arthritis
US9605064B2 (en) 2006-04-10 2017-03-28 Abbvie Biotechnology Ltd Methods and compositions for treatment of skin disorders
US8252254B2 (en) 2006-06-15 2012-08-28 Barrick Gold Corporation Process for reduced alkali consumption in the recovery of silver
JP2013513025A (ja) * 2009-12-04 2013-04-18 バリック・ゴールド・コーポレイション 空気−メタ重亜硫酸処理を用いた黄鉄鉱からの銅鉱物の分離
AU2011332049B2 (en) * 2010-11-22 2015-11-19 Barrick Gold Corporation Alkaline and acid pressure oxidation of precious metal-containing materials
US8985902B2 (en) * 2011-08-16 2015-03-24 Golder Associates, Inc. System and method for treating an excavation activity
US20140230604A1 (en) * 2011-10-04 2014-08-21 Fine Gold Recovery Pty Ltd. Recovery of metals from ores
CA2856196C (en) 2011-12-06 2020-09-01 Masco Corporation Of Indiana Ozone distribution in a faucet
WO2014124422A1 (en) * 2013-02-11 2014-08-14 Neylon Richard Methods for treating carbon materials including carbonaceous ores
AU2014256429B2 (en) 2013-11-01 2018-11-08 Corem Cyanide-leaching process
BR112017022091B1 (pt) 2015-04-17 2021-08-31 The University Of British Columbia Usos de um reagente tendo um grupo funcional tiocarbonila e dissulfeto de formamidina, e, método de recuperação de pelo menos um metal de base a partir de pelo menos um sulfeto metálico de base em um material
US11458214B2 (en) 2015-12-21 2022-10-04 Delta Faucet Company Fluid delivery system including a disinfectant device
CA2994566C (en) * 2016-04-28 2018-11-27 Eldorado Gold Corporation Method for reducing arsenic content in arsenic-bearing gold material
GB2551980A (en) * 2016-06-30 2018-01-10 Commw Scient Ind Res Org Method and system for low level metal analysis of mineral samples
JP2020522606A (ja) 2016-10-19 2020-07-30 ザ ユニバーシティ オブ ブリティッシュ コロンビアThe University Of British Columbia チオカルボニル官能基を有する試薬による金属硫化物の浸出方法
AU2017349496B2 (en) 2016-10-31 2023-02-02 Mint Innovation Limited Metal recovery process
WO2018084723A2 (en) * 2016-11-03 2018-05-11 Mint Innovation Limited Process for recovering metal
WO2019078735A1 (en) 2017-10-17 2019-04-25 Mint Innovation Limited PROCESS FOR RECOVERING METALS FROM ELECTRONIC WASTE
JP7168181B2 (ja) * 2017-12-27 2022-11-09 ハイモ株式会社 金の回収方法及び金回収設備
CN108359793A (zh) * 2018-03-16 2018-08-03 云锡文山锌铟冶炼有限公司 还原浸出装置
CN109499625B (zh) * 2018-11-06 2021-09-28 长春黄金研究院有限公司 一种载金树脂高效洗脱方法
CN109781717A (zh) * 2018-12-31 2019-05-21 太原瑞麟贵金属回收有限公司 溶液中贵金属的检铁方法
US20240002971A1 (en) * 2020-08-29 2024-01-04 Arizona Board of Arizona on Behalf of the University of Arizona Direct leaching from sulfidic refractory ores or concentrates
CN112375911B (zh) * 2020-11-02 2022-07-05 昆明理工大学 一种直接用活性炭回收(Au(S2O3)23-)的方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5061459A (en) * 1989-10-27 1991-10-29 The British Petroleum Company P.L.C. Prevention of copper dissolution during cyanidation of gold ores
US5885327A (en) * 1995-09-12 1999-03-23 Henkel Corporation Process for the recovery of gold
US6355175B1 (en) * 1997-06-09 2002-03-12 Hw Process Technologies, Inc. Method for separating and isolating precious metals from non precious metals dissolved in solutions

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1050303A (ru) * 1964-12-14 1900-01-01
US3545964A (en) 1968-04-18 1970-12-08 Atomic Energy Commission Gold recovery process
US3793429A (en) * 1972-02-18 1974-02-19 Kennecott Copper Corp Nitric acid process for recovering metal values from sulfide ore materials containing iron sulfides
AU548252B2 (en) * 1982-05-04 1985-12-05 Inco Ltd. Leaching of uranium from its ore
ZW21384A1 (en) * 1984-01-12 1985-05-08 Mineral Tech Council The regeneration of thiocyanate resins
GB2180829B (en) 1985-09-20 1989-08-16 Aurotech N L Precious metal extraction
CA1306613C (en) * 1987-05-15 1992-08-25 Guy Deschenes Recovery of gold from aqueous solutions
GB8810736D0 (en) 1988-05-06 1988-06-08 Interox Chemicals Ltd Heap leaching
US5093091A (en) * 1988-12-19 1992-03-03 American Cyanamid Company Method of removing iron from concentrated alum solutions
GB9002311D0 (en) 1990-02-02 1990-04-04 Rio Tinto Minerals Dev Separation process
NZ237011A (en) 1990-02-23 1992-06-25 Cra Services Extraction and recovery of gold by treatment with an acidic lixiviant solution
US5158603A (en) * 1990-03-06 1992-10-27 Henkel Research Corporation Process of extracting anions with quaternary amines
CA2013537A1 (en) 1990-03-30 1991-09-30 Farouk T. Awadalla Recovery of gold from solution by reduction-precipitation with stabilized alkali metal borohydride
US5071477A (en) * 1990-05-03 1991-12-10 American Barrick Resources Corporation of Toronto Process for recovery of gold from refractory ores
US5127942A (en) 1990-09-21 1992-07-07 Newmont Mining Corporation Microbial consortium treatment of refractory precious metal ores
US5244493A (en) 1990-09-21 1993-09-14 Newmont Gold Co. Biometallurgical treatment of precious metal ores having refractory carbon content
US5147617A (en) 1991-05-21 1992-09-15 Freeport-Mcmoran Inc. Process for recovery of gold from gold ores using a complexing pretreatment and sulfurous acid leaching
US5332559A (en) 1991-07-10 1994-07-26 Newmont Gold Co. Biooxidation process for recovery of metal values from sulphur-containing ore materials
US5246486A (en) 1991-07-10 1993-09-21 Newmont Gold Co. Biooxidation process for recovery of gold from heaps of low-grade sulfidic and carbonaceous sulfidic ore materials
RU2070588C1 (ru) 1993-12-27 1996-12-20 Акционерное общество Уральский научно-исследовательский и проектный институт медной промышленности "Унипромедь" Способ извлечения благородных металлов из руд и концентратов
US5458866A (en) * 1994-02-14 1995-10-17 Santa Fe Pacific Gold Corporation Process for preferentially oxidizing sulfides in gold-bearing refractory ores
RU2081193C1 (ru) 1994-05-31 1997-06-10 Поташников Юрий Моисеевич Способ перколяционного извлечения серебра и золота из руд и отвалов
US5536480A (en) 1994-11-29 1996-07-16 Santa Fe Pacific Gold Corporation Method for treating mineral material having organic carbon to facilitate recovery of gold and silver
US5698170A (en) * 1995-11-22 1997-12-16 Placer Dome, Inc. Hydrometallurgical process for copper-containing materials
US5914441A (en) * 1996-06-12 1999-06-22 Yellowstone Environmental Science, Inc. Biocatalyzed anaerobic oxidation of metal sulfides for recovery of metal values
US5851499A (en) 1996-09-11 1998-12-22 Newmont Gold Company Method for pressure oxidizing gold-bearing refractory sulfide ores having organic carbon
US6379919B1 (en) 1999-05-28 2002-04-30 Oxidor Corporation Inc Method for isolating thiocyanate resistant bacteria
US6344068B1 (en) * 2000-04-04 2002-02-05 Barrick Gold Corporation Process for recovering gold from thiosulfate leach solutions and slurries with ion exchange resin
US6660059B2 (en) * 2000-05-19 2003-12-09 Placer Dome Technical Services Limited Method for thiosulfate leaching of precious metal-containing materials
US6395063B1 (en) 2000-09-29 2002-05-28 Newmont Mining Corporation Method and system for pressure oxidation of sulfide gold ores involving enhanced oxygen-sulfide contact
US6441642B1 (en) * 2001-02-20 2002-08-27 Cypress Semiconductor Corp. Multiplexers for efficient PLD logic blocks
US6451088B1 (en) 2001-07-25 2002-09-17 Phelps Dodge Corporation Method for improving metals recovery using high temperature leaching
US6641642B2 (en) 2001-12-21 2003-11-04 Newmont Usa Limited High temperature pressure oxidation of ores and ore concentrates containing silver using controlled precipitation of sulfate species
US7722840B2 (en) 2002-11-15 2010-05-25 Placer Dome Technical Services Limited Method for thiosulfate leaching of precious metal-containing materials
US7285256B2 (en) * 2003-04-04 2007-10-23 Newmont Usa Limited Precious metal recovery using thiocyanate lixiviant

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5061459A (en) * 1989-10-27 1991-10-29 The British Petroleum Company P.L.C. Prevention of copper dissolution during cyanidation of gold ores
US5885327A (en) * 1995-09-12 1999-03-23 Henkel Corporation Process for the recovery of gold
US6355175B1 (en) * 1997-06-09 2002-03-12 Hw Process Technologies, Inc. Method for separating and isolating precious metals from non precious metals dissolved in solutions

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2749310C2 (ru) * 2019-09-05 2021-06-08 Акционерное общество "Иркутский научно-исследовательский институт благородных и редких металлов и алмазов" АО "Иргиредмет" Способ переработки сульфидного золотомедного флотоконцентрата
RU2758915C2 (ru) * 2020-03-03 2021-11-03 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Способ извлечения золота из золотосодержащего сырья

Also Published As

Publication number Publication date
WO2004092448A2 (en) 2004-10-28
US7285256B2 (en) 2007-10-23
MXPA05010715A (es) 2006-04-18
US20080066577A1 (en) 2008-03-20
EA200501574A1 (ru) 2006-06-30
AU2004230680A1 (en) 2004-10-28
CA2520039C (en) 2010-05-25
CA2693271A1 (en) 2004-10-28
PE20050558A1 (es) 2005-07-13
EP1629129A2 (en) 2006-03-01
US7537640B2 (en) 2009-05-26
CL2004000703A1 (es) 2005-03-18
CA2520039A1 (en) 2004-10-28
US20080066578A1 (en) 2008-03-20
US7559973B2 (en) 2009-07-14
AU2004230680B2 (en) 2010-07-01
US20040197249A1 (en) 2004-10-07
EP1629129A4 (en) 2008-05-28
AR079172A2 (es) 2011-12-28
US20090288521A1 (en) 2009-11-26
WO2004092448A3 (en) 2005-12-29
BRPI0409082A (pt) 2006-04-18
CA2693271C (en) 2012-05-29
AR043821A1 (es) 2005-08-17
US7947108B2 (en) 2011-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA009842B1 (ru) Извлечение драгоценного металла с использованием тиоцианатного выщелачивателя
Xu et al. Eco-friendly and economical gold extraction by nickel catalyzed ammoniacal thiosulfate leaching-resin adsorption recovery
RU2086682C1 (ru) Гидрометаллургический способ извлечения благородных металлов из упорной сульфидной руды
Mwase et al. A conceptual flowsheet for heap leaching of platinum group metals (PGMs) from a low-grade ore concentrate
EP2643491B1 (en) Alkaline and acid pressure oxidation of precious metal-containing materials
CA2912132C (en) Method for arsenic oxidation and removal from process and waste solutions
AU2005262366B2 (en) Processing of acid-consuming mineral materials involving treatment with acidic biooxidation effluent
ZA200508919B (en) Precious metal recovery using thiocyanate lixiviant
US20230167525A1 (en) Methods for recovering a precious metal from refractory ores by near-ambient alkaline pre-oxidation and complexation
US4734270A (en) Sulfide treatment to inhibit mercury adsorption onto activated carbon in carbon-in-pulp gold recovery circuits
US20230077051A1 (en) Multi-staged high temperature pressure oxidation process for double refractory precious metal-containing materials
RU2476610C2 (ru) Способ извлечения металлов из металлсодержащего минерального сырья
Walton The phytoextraction of gold and palladium from mine tailings: this thesis is presented in fulfilment of the requirements for the degree of Master of Philosophy
AU779793B2 (en) A bacterially assisted heap leach

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY MD TJ TM RU