EP0276215B1 - Procede d'extraction de metaux precieux a partir de concentres de minerai - Google Patents

Procede d'extraction de metaux precieux a partir de concentres de minerai Download PDF

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EP0276215B1
EP0276215B1 EP86905719A EP86905719A EP0276215B1 EP 0276215 B1 EP0276215 B1 EP 0276215B1 EP 86905719 A EP86905719 A EP 86905719A EP 86905719 A EP86905719 A EP 86905719A EP 0276215 B1 EP0276215 B1 EP 0276215B1
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    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B11/00—Obtaining noble metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B11/00—Obtaining noble metals
    • C22B11/04—Obtaining noble metals by wet processes
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    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B11/00—Obtaining noble metals
    • C22B11/08—Obtaining noble metals by cyaniding

Definitions

  • the invention relates to a wet chemical process for the extraction of gold and silver by the direct oxidizing, sulfuric acid digestion of carbon-containing, pyrite-free or pyrite-containing ore concentrates, in particular arsenopyrite concentrates (FeAsS2) with a silicate or silicate and pyrite gangue, whereby arsenic and iron are converted almost completely into solution and the noble metals are enriched almost quantitatively together with the carbon of the carbon-containing substances in the silicate residue.
  • AuAsS2 arsenopyrite concentrates
  • gold and silver can be obtained by cyanide leaching with almost no loss of adsorption and subsequent precipitation.
  • the arsenopyrite concentrates generally contain silicates and, depending on the deposit type, pyrites and carbon-containing substances such as e.g. Graphite. Since the subsequent subsequent roasting process for the combustion of the sulfide sulfur in the presence of carbon-containing substances cannot be controlled thermally, attempts are made to produce carbon-free arsenopyrite concentrates by pressing the carbon-containing substances during flotation. This is only partially successful and is eliminated in the case of carbon-containing substances that contain adsorbed precious metals.
  • the roasting of arsenopyrite concentrates takes place in the temperature range between 500 ° and 800 ° C.
  • arsenic and arsenic sulfides must be completely oxidized in the gas phase. This requires a low oxygen pressure and a high S02 partial pressure in the roasting zone. Excessive oxygen partial pressure creates the conditions for the formation of metal arsenates.
  • the gross reaction process of roasting arsenopyrite corresponds to the following equation:
  • the disadvantage of this method is that the silicate gait is largely dissolved, which causes considerable filtration problems during the solid / liquid separation due to gel formation. Furthermore, the essentially amorphous Fe 2 0 3 has a very good dissolving behavior, so that in the subsequent solution of the noble metals with CI 2 gas, high reagent costs can be expected.
  • the object of the invention is to provide a wet-chemical process for the recovery of gold and silver as well as a high gold and high silver content, iron-, arsenic- and carbon-free silicate concentrate from pyrite-free ore concentrates, in particular from arsenopyrite or p yrit inconveniencen ore concentrates, in particular from arsenopyrite, in addition to Silicates can contain carbon-containing substances, which enables an almost quantitative gold and silver yield or the production of a high-gold and high-silver-containing, iron-, arsenic- and carbon-free silicate concentrate under the most economical process conditions and largely avoiding environmental pollution.
  • Claims 1 to 4 contain the solution to this problem.
  • the ore concentrates are subjected to mechano-chemical treatment with predominantly shocking loads with an energy expenditure of 50-500 kWh / t ore concentrate with or without sulfuric acid with a reaction time of 15 minutes to 6 hours and temperature rises of 50 ° -150 ° C in the presence of oxygen with a partial pressure of 0.2-20 bar oxidizing in one step, whereby the arsenic and iron part is almost completely converted into solution, while gold, silver and carbon-containing substances are almost completely in the silicate residue, which at temperatures of 400 ° -1000 ° C is decarbonized, enrich.
  • Gold and silver can be obtained from this decarbonized concentrate in a known manner by cyanide leaching and subsequent precipitation. The cyanide leach can be carried out in 3-10 hours.
  • the carbon-containing fraction of the noble metal-containing residue can be completely decarbonized even at temperatures which are far from the flash points usual for carbon-containing substances, so that precious metal losses due to adsorption are largely excluded in the subsequent cyanide leaching.
  • arsenopyrite concentrates containing noble metals which in addition to silicate and carbon-containing gait contain pyrite as an accompanying mineral, can also be digested in one step in the presence of oxygen if a mechano-chemical pretreatment with predominantly impacting stress is carried out. Pyrite suffers structural changes in the same way as arsenopyrite, which are characterized by a sulfur deficit in the crystal lattice.
  • reaction conditions for the oxidizing digestion of pyrite-containing arsenopyrite concentrates are determined by the reactivity of the pyrite.
  • reaction temperature of 140 ° C known from scientific studies on the complete oxidizing acid pressure decomposition of pyrite
  • a complete decomposition of the pyrite fraction in arsenopyrite concentrates can take place at temperatures of 110 ° C without the addition of sulfuric acid .
  • these silicate residues the leading gold and silver are almost quantitative even under these conditions.
  • a process step that is essential to the invention is the mechano-chemical pretreatment with predominantly impact stress, in which impact stresses in the arsenopyrite concentrates, in addition to the surface enlargement caused by the crushing effect, cause symmetry conversions and unstable intermediate states due to lattice defects and vacancies, the latter being generated as a result of the dissociation of a low sulfur content.
  • Vibratory grinding is particularly suitable as a mechano-chemical pretreatment process for generating structural changes due to its predominantly shocking loads at accelerations up to 15 g and point temperatures greater than 800 ° C.
  • arsenopyrites undergo extensive structural transformation from triclinic to monoclinic symmetry.
  • the accompanying minerals pyrite, quartz and carbon are put into active unstable intermediate states by lattice defects or lattice vacancies.
  • This effect of mechano-chemical structural transformation which is essential to the invention for the dissolving behavior of arsenopyrite concentrates, can be reproducibly demonstrated by X-ray fine structures.
  • Vibrating mills are to be regarded accordingly as physicochemical reactors (Gock, E .: Measures to reduce the energy requirement for vibratory grinding, processing technology, 1979, pp. 343-347).
  • An energy expenditure for vibratory grinding of 100-200 kWh / t ore concentrate has proven to be particularly advantageous in the method according to the invention.
  • the effect of the mechanochemical structural transformation of arsenopyrite concentrates achieved by vibratory grinding depends on the concentration of the mineral components, on the operating conditions of the mill as well as on the duration of the grinding and thus the energy expenditure per ton of concentrate. If a longer digestion time can be represented in terms of process technology, a shorter grinding time is sufficient. With regard to the volume of the digestion reactor, however, it is advantageous to keep the reaction time short. A reaction time of 15-240 minutes has proven to be particularly advantageous.
  • the vibratory grinding is therefore preferably carried out in such a way that the intensity ratios of the X-ray diffraction reflections 1 / lo that are measurable for arsenopyrite or the accompanying minerals quartz and pyrite are less than 0.4.
  • the digestion can contain metal.
  • Arsenopyrite concentrates with any proportions of silicate gait and carbon-containing substances 1 e.g. by low pressure leaching 3 with sulfuric acid at temperatures of 60 ° C-120 ° C, particularly preferably at 60 ° -100 ° C and an oxygen partial pressure of preferably 0.2-10 bar with a reaction time of 15-240 minutes in such a way that the arsenic - And iron content is completely transferred to solution 4 and the precious metals gold and silver accumulate almost quantitatively in the silicate, carbon-containing residue 8 and thus form a noble metal concentrate.
  • the reaction conditions are determined by it.
  • the dissolution is an exothermic reaction, so that the process does not require any heat.
  • the sulfide sulfur from arsenopyrite and pyrite is largely oxidized to sulfate, it is generally not necessary to add sulfuric acid in a cycle.
  • the noble metal concentrate can be e.g. due to the activated state of the carbon-containing substance. Decarbonize by annealing, preferably at 500 ⁇ 600 ° C. This largely prevents loss of precious metals due to adsorption during the subsequent cyanide leaching. Gold and silver can be obtained from the decarbonized concentrate in a known manner by cyanide leaching 10.
  • the reaction time for the almost quantitative extraction of gold and silver from these concentrates is 3 to a maximum of 10 hours.
  • the extraction of gold and silver from the cyanide solutions can e.g. by the CIP process with subsequent precipitation 11 by electrolysis or by zinc metal.
  • the solutions resulting from the digestion of arsenopyrite concentrates contain all of the leading arsenic and iron in the form of Fe3 + and As03- / 4-ions 4.
  • iron and arsenic can precipitate out as difficult-to-dissolve iron arsenate 5, which are fed to a landfill 6 or can be the starting material for the thermal extraction of arsenic.
  • the sulfuric acid released in the process is recirculated 7 into the low-pressure leaching stage 3.
  • the high carbon residue was first dried at 100 ° C and then annealed at 500 ° C for 60 minutes in the presence of atmospheric oxygen. The residue is completely decarbonized. In relation to the task, an enrichment by a factor of 3.4 was found for gold and silver in the silicate residue. Subsequent cyanide leaching of this precious metal concentrate led to a complete extraction of gold and silver after a leaching time of 4 hours; Without decarbonization, precious metal losses of up to 70% occur after the same leaching time.
  • the decarbonization was carried out at 600 ° C. over a period of 10 minutes.
  • the result was a completely decarbonized noble metal concentrate which showed the same favorable leaching behavior in the subsequent cyanide leaching.
  • the noble metal-rich residue was decarbonized in an air stream at 600 ° C. for 15 minutes. An enrichment level of 5.05 was found for gold and silver. The leaching of this precious metal concentrate with NaCN enabled a complete extraction of gold and silver after a reaction time of 5 hours.

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Abstract

Procédé chimique par voie humide permettant l'obtention d'or et d'argent par la désagrégation directe sulfurique oxydante de concentrés d'arsénopyrite (FeAsS2) carbonés avec de la gangue silicatée ou de la gangue silicatée ou pyrtitique, dans lequel de l'arsenic et du fer sont entièrement convertis en solution et les métaux précieux sont enrichis quantitativement dans le résidu silicaté. Après décarbonisation du résidu, il est possible d'obtenir de l'or et de l'argent par lessivage au cyanure sans pertes d'adsorption. Est également décrit un procédé chimique par voie humide pour fabriquer des concentrés à haute teneur en or et en argent.

Claims (13)

1. Procédé d'extraction chimique par voie humide de l'or et de l'argent de concentrés de minerai dépourvus de pyrite, en particulier de concentrés d'arséniopyrite, qui contiennent, outre une gangue de silicate, en particulier des substances contenant du carbone, au moyen d'une cyanuration du résidu dépourvu de carbone de la désagrégation acide et d'une précipitation consécutive des métaux nobles, caractérisé en ce que les concentrés de minerai, après un traitement mécanique et chimique avec une sollicitation principalement par secousses avec une dépense d'énergie de 50 à 500 kWh/t de concentré de minerai, sont soumis à une désagrégation oxydante par l'acide sulfurique en une étape pendant une durée de réaction de 15 minutes à 6 heures à des températures de 50 à 150°C en présence d'oxygène ayant une pression partielle de 0,2 à 20 bar, de sorte que la fraction constituée par l'arsenic et le fer passe presque totalement en solution tandis que l'or, l'argent et les substances contenant du carbone s'accumulent presque totalement dans le résidu de silicate qui est décarburé à des températures de 400 à 1000°C.
2. Procédé d'extraction chimique par voie humide de l'or et de l'argent de concentrés de minerai contenant de la pyrite, en particulier de concentrés d'arséniopyrite, qui contiennent, outre une gangue de silicate, en particulier des substances contenant du carbone, au moyen d'une cyanuration du résidue dépourvu de carbone de la désagrégation acide et d'une précipitation consécutive des métaux nobles, caractérisé en ce que les concentrés de minerai, après un traitement mécanique et chimique avec une sollicitation principalement par secousses avec une dépense d'énergie de 50 à 500 kWh/t de concentré de minerai, sont soumis à une désagrégation oxydante par l'acide sulfurique en une étape pendant une durée de réaction de 15 minutes à 6 heures à des températures de 50 à 150°C présence d'oxygène ayant une pression partielle de 0,2 à 20 bar, de sorte que la fraction constituée par l'arsenic et le fer passe presque totalement en solution tandis que l'or, l'argent et les substances contenant du carbone s'accumulent presque totalement dans le résidu de silicate qui est décarburé à des températures de 400 à 1000°C.
3. Procédé d'extraction chimique par voie humide d'un concentré de silicate à haute teneur en or et en argent dépourvu de fer, d'arsenic et de carbone, de concentrés d'arséniopyrite dépourus de pyrite, qui contiennent, outre une gangue de silicate, en particulier des substances contenant du carbone, caractérisé en ce que les concentrés d'arséniopyrite, après un traitement mécanique et chimique avec une sollicitation principalement par secousses avec une dépense d'énergie de 50 à 500 kWh/t de concentré de minerai, sont soumis à une désagrégation oxydante par l'acide sulfurique en une étape pendant une durée de réaction de 15 minutes à 6 heures à des températures de 50 à 150°C en présence d'oxygène ayant une pression partielle de 0,2 à 20 bar, de sorte que la fraction constituée par l'arsenic et le fer passe presque totalement en solution tandis que l'or, l'argent et les substances contenant du carbone s'accumulent presque totalement dans le résidu de silicate duquel le carbone est retiré par chauffage à des températures de 400 à 1000°C.
4. Procédé d'extraction chimique par voie humide d'un concentré de silicate à haute teneur en or et en argent, dépourvu de fer, d'arsenic et de carbone, de concentrés d'arséniopyrite contenant de la pyrite, qui contiennent, outre une gangue de silicate, en particulier des substances contenant du carbone, caractérisé en ce que les concentrés d'arséniopyrite, après un traitement mécanique et chimique avec une sollicitation principalement par secousses avec une dépense d'énergie de 50 à 500 kWh/t de concentré de minerai, sont soumis à une désagrégation oxydante par l'acide sulfurique en une étape pendant une durée de réaction de 15 minutes à 6 heurs à des températures de 50 à 150°C en présence d'oxygène ayant une pression partielle de 0,2 à 20 bar, de sorte que la fraction constituée par l'arsenic et le fer passe presque totalement en solution tandis que l'or, l'argent et les substances contenant du carbone s'accumulent presque totalement dans le résidu de silicate duquel le carbon est retiré par chauffage à des températures de 400 à 1000°C.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les concentrées de minerai sont traités d'un façon mécanique et chimique capable de désagrégation par broyage oscillant avec une sollicitation principalement par secousses.
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la durée de la désagrégation oxydante est de 15 à 240 minutes.
7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'une énergie de 100 à 300 kWh/t de concentré de minerai est nécessaire pour le traitement mécanique et chimique avec une sollicitation principalement par secousses.
8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la désagrégation oxydante a lieu à des températures comprises entre 60 et 100°C.
9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la désagrégation oxydante est réalisée sous une basse pression d'oxygène comprise dans la gamme de 0,2 à 10 bar.
10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7 ou selon la revendication 9, caractérisé en ce que la désagrégation oxydante a lieu à des températures élevées comprises entre 100 et 120°C.
11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8 ou selon la revendication 10, caractérisé en ce que la désagrégation oxydante à lieu à basse pression dans la gamme de 10 à 20 bar de presion partielle d'oxygène.
12. Procédé selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le résidu de silicate décarburé contenant de l'or et de l'argent est soumis à une cyanuration pendant une durée de 3 à 10 heurs.
13. Procédé selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que les résidus de silicate contenant des métaux nobles qui se forment après la désagrégation sont décarburés à des températures comprises entre 500 et 600°C.
EP86905719A 1985-09-23 1986-09-18 Procede d'extraction de metaux precieux a partir de concentres de minerai Expired - Lifetime EP0276215B1 (fr)

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