RO118664B1 - Procedeu hidrometalurgic de recuperare a aurului şi argintului din nămoluri cloroase - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la un procedeu hidrometalurgic de recuperare a aurului şi argintului din nămoluri cloroase provenite de la procesarea cenuşilor piritice. Procedeul conform invenţiei constă din leşierea nămolului cloros cu acid clorhidric şi hipoclorit de sodiu, în scopul solubilizării aurului, în timp ce argintul rămâne în reziduu sub formă de clorură de argint. Din soluţia clorhidrică rămasă după filtrarea reziduului, aurul se separă prin schimb ionic. Din eluat se obţine pulberea de aur metalic prin reducere cu un compus organic. Reziduul conţinând clorură de argint, după neutralizare cu carbonat de sodiu, se tratează cu amoniac, în scopul solubilizării clorurii de argint. După filtrarea suspensiei din soluţia cloro-amoniacală, argintul este separat sub formă de clorură de argint prin reducerea pH-ului cu acid clorhidric. Argintul metalic se obţine prin topirea clorurii de argint cu carbonat de sodiu.

Description

RO 118664 Β

Invenția se referă la un procedeu hidrometalurgic de recuperare a aurului și a argintului din nămoluri cloroase, conținând metale prețioase, rezultate din procesarea cenușilor piritice.

Cenușile de pirită, rezultate în instalațiile de obținere a acidului sulfuric din concentrate de pirită, au un conținut de 0,2 - 2,2 g Au/t și 2 - 30g Ag/t. O metodă de valorificare a acestor cenuși o constituie procedeul KOWE - SEIKO, prin care se recuperează oxidul de fier prezent, dar și metalele neferoase și cele prețioase. Produsul care conține majoritatea metalelor prețioase îl constituie nămolul cloros, care are un conținut de 8 - 600 g Au/t și 200 - 3000 g Ag/t.

Acest nămol se prelucrează prin metoda clasică de cianurare, care prezintă o serie de dezavantaje majore, și anume:

- consum suplimentar de reactivi pentru neutralizarea caracterului acid al produsului;

- randamente de recuperare scăzute, datorită caracteristicilor fizico-chimice ale materiei prime;

- creșterea gradului de poluare a mediului, prin utilizarea unor cantități crescute de ioni cian pentru dizolvarea aurului și argintului, dată fiind prezența în produs a unor consumatori de cianură de sodiu.

Este cunoscut un procedeu descris în EP 0212453/1987, de tratare a unui nămol cu conținut de metal prețios prin care aurul, paladiul și platina sunt solubilizate cu acid clorhidric și perhidrol, iar argintul rămâne în rezidiuu sub formă de clorură de argint.

Din soluția rămasă după filtrarea reziduului, aurul este precipitat prin reducere cu S0₂ în prezența ionilor de sodiu.

Se cunoaște un procedeu descris în brevetul CN 1057865, prin care un nămol anodic este amestecat cu H₂SO₄ concentrat și prăjit la 500...700°C, timp de 2...4 h. Solidul se macină la 80 mesh și este leșiat cu H₂SO₄, de concentrație 6 N, la 4O...85°C.

Soluția bogată în argint se tratează cu Na CI pentru precipitarea clorurii de argint, care se reduce la argint folosind hidrat de hidrazină. Reziduul de la leșierea argintului se tratează cu un amestec de HCI, 1 N și H₂SO₄,1 N la 5O...8O°C și este clorurat cu NaCIO₃, obținându-se o soluție auriferă care se reduce cu pulbere de zinc.

Este cunoscut, de asemenea, un procedeu hidrometalurgic de recuperare a aurului din concentrate sau/și deșeuri, prin leșiere cu acid clorhidric, saturat cu clor gazos, la 3O...7O°C, timp de 3...4, leșia obținută fiind supusă unei faze de schimb ionic, prin utilizarea unei rășini slab bazice, care, după ce devine saturată cu ioni de clorură de aur, este spălată cu acid clorhidric și acetonă într-un raport de 2/5, eluatul fiind apoi prelucrat pentru obținerea acidului tetracloroauric sau prin precipitarea pulberii de aur cu un reducător (RO 112296).

Procedeul prezintă dezavantajul că nu este adecvat prelucrării în vederea separării metalelor prețioase și a unui concentrat aurifer cu argint.

Procedeul conform invenției asigură un randament mare de recuperare a aurului și argintului, fără utilizarea tehnicilor de lucru poluante și energo-intensive, și obținerea unor concentrate de aur și argint, de înaltă puritate.

Procedeul conform invenției rezolvă această problemă prin aceea că, cuprinde fazele de: spălare a nămolului cloros cu apă; leșiere cu acid clorhidric și hipoclorit de sodiu, pentru solubilizarea aurului și insolubilizarea argintului precipitat sub formă de clorură de argint; separarea clorurii de argint precipitate; sorbția aurului din soluția clorhidrică pe o rășină nonionică; precipitarea selectivă a aurului din eluat prin reducerea cu un compus organic; obținerea aurului prin topirea pulberii de aur redus; solubilizarea argintului din reziduul rămas după leșierea aurului cu amoniac; precipitarea clorurii de argint din soluția cloro-amoniacală filtrată și obținerea argintului metalic prin topirea clorurii de argint cu carbonat de sodiu.

Spălarea nămolului cloros se face cu apă la temperatura de 20...100°C, preferabil la 60°C, pentru a îndepărta clorurile solubile ale metalelor neferoase prezente.

RO 118664 Β

Leșierea aurului din nămolul cloros spălat se realizează cu acid clorhidric și hipoclorit de sodiu la temperaturi cuprinse între 20 și 100°C, preferabil la 25°C.

îndepărtarea argintului se face, de preferință, prin filtrarea amestecului de reacție pentru a obține o soluție filtrată corespunzător pentru recuperarea aurului, și un reziduu din care se recuperează argintul. 55

Aurul este separat din soluția acidă, purificat și concentrat prin schimb ionic, utilizându-se o rășină non-ionică, de tip Amberlite XAD-7 sau Serdolit PAD-IV, cu structura chimică tip polimer acrilic alifatic.

Aciditatea liberă a soluției aurifere este cuprinsă între 1 și 4 N soluție de HCI, de preferință: 2,5 N soluție de HCI. Rășina încărcată cu aur este spălată cu HCI în soluție de con- 60 centrație 3 - 4 N, și apoi este eluată cu un amestec de acid clorhidric de aciditate 3 N și acetonă. Precipitarea aurului din eluatul aurifer se realizează cu un reducător organic, de preferință soluție de hidrochinonă, cu un randament de 99% într-o singură etapă, aurul fin obținut după topirea precipitatului având o puritate de 999,6°/₀₀.

Reziduul cu conținut de argint rămas după leșierea aurului este diluat cu apă și apoi 65 neutralizat la pH = 7, cu carbonat de sodiu. Argintul prezent sub formă de clorură de argint este solubilizat cu amoniac de concentrație 25%, la temperatura ambiantă, prin formarea clorocomplexului amoniacal. După separarea prin filtrare a reziduului insolubil, soluția conținând argintul este reacidulată cu acid clorhidric la pH = 2,5 -1, (preferabil :1), când reprecipită clorură de argint purificată. După spălare și uscare, clorură de argint este amestecată 70 cu carbonat de sodiu anhidru și apoi calcinată la 960°C, când se obține argintul metalic.

Invenția este prezentată pe larg în continuare, în legătură și cu figura care prezintă fluxul pe operații al procedeului hidrometalurgic care face obiectul invenției.

Materia primă, prelucrată conform procedeului, constă dintr-un nămol cloros, obținut ca produs secundar la procesarea cenușilor piritice cu conținut de aur și argint, având o urni- 75 ditate de 20...30%. Pentru îndepărtarea clorurilor solubile prezente, nămolul cloros se spală cu apă la temperatura de 20...100°C, de preferință la 60°C. După decantare, suspensia solidă se leșiază, (faza 1), cu acid clorhidric (0,1 - 4 N), de preferință de concentrație 3 N, la o temperatură cuprinsă între 20 și 100°C, preferabil-până la 70°C, într-un interval de timp suficient de mare pentru a asigura dizolvarea aurului. în timpul leșierii se adaugă hipoclorit 80 de sodiu, într-o cantitate care să conducă la generarea clorului gazos, care să permită solubilizarea aurului. Un exces de clor de până la 100%, preferabil: de 50%, asigură dizolvarea maximă a aurului.

în aceste condiții, aurul prezent în nămolul cloros trece în soluție, în timp ce argintul rămâne în reziduul insolubil sub formă de clorură de argint. 85

Amestecul de reacție se supune operației de separare solid - lichid, faza (2), la temperatura camerei, reziduul fiind spălat cu soluție de HCI, de concentrație 3N.

Leșia combinată cu apa de spălare, conținând aurul sub forma compusului [AuCI₄] este contactată cu rășina non - ionică de tip Amberlite XAD-7 (sau Serdolit PAD - IV) în cadrul operației de schimb ionic, (faza, 3). 90

Aurul reținut pe rășină este eluat, (faza 4), cu un amestec de acetonă și acid clorhidric, într-un raport 5/1...2/1, de preferință: 2,5/1. Din eluatul obținut, aurul este recuperat prin reducere, (faza 5), cu un reducător organic, de preferință: cu hidrochinonă, la o temperatură între 20 și 100°C, de preferință 60 și 70°C. După filtrare (faza 6) și spălare, precipitatul de aur redus și uscat este topit (faza 7) la 1060°C, obținându-se aur fin metalic cu o puritate de 95 min. 999,6°/₀₀.

Rășina spălată se recirculă în proces.

RO 118664 Β

Reziduul care conține clorură de argint, după o repulpare cu o soluție de Na₂CO₃ de concentrație 20%, în vederea neutralizării, se contactează cu soluție de amoniac 25%, în etapa de solubilizare a argintului, (faza 8), într-o cantitate corespunzătoare formării complexului [Ag(NH₃)₂] CI, la o temperatură de 2O...7O°C și într-un interval de timp suficient pentru solubilizarea integrală a argintului.

După separarea părții solide de lichid, (faza 9) și spălarea reziduului, soluțiile cu conținut de argint reunite sunt tratate cu HCI concentrat până la un pH acid, de preferință: 1,5, în vederea precipitării clorurii de argint purificate (faza 10). După o nouă separare a părții solide de lichid (faza 11) și spălare, precipitatul de clorură de argint uscat este amestecat cu carbonat de sodiu și supus operației de topire, (faza 12), la 960°C, în vederea obținerii argintului metalic, cu o puritate de minimum 95%.

Exemplul 1. O probă de 75,2kg nămol cloros umed, (30% umiditate) cu un conținut de 0,02% Au și 0,11% Ag (în stare uscată), se leșiază cu un amestec de 29,9kg HCI concentrație 32% și 26,1 kg apă la temperatura ambiantă. Apoi se adaugă 8,09kg NaClO (soluție 12%) timp de 2 h. După 4 h, amestecul de reacție este filtrat, și solidul este spălat cu HCI, de concentrație 3 N. J

Leșia auriferă reunită cu apa de spălat conține 99% din aur. Reziduul, care conține clorură de argint, reprezintă 84% din cantitatea de nămol luată în lucru și conține 99,8% din argint.

Exemplul 2. Leșia și apa de spălat reunite (122,53kg), din exemplul 1, conținând 10,41 g aur, cantități variabile de cloruri solubile ale celorlalte metale prezente (Cu, Zn, Fe, Pb) și având o aciditate liberă de 2,5N de HCI, este trecută printr-o coloană de sticlă cu o încărcătură de rășină Amberlite XAD sau Serdolit PAD - IV.Viteza de trecere este de 5 BEV/h, conținutul de aur în efluent fiind sub 1 mg/l, iar randamentul de sorbție este de 99%; (1 BEV/h = 1 volum echivalent de soluție corespunzător volumului de rășină trecut într-o oră prin coloană).

Rășina încărcată cu 10,31g aur este spălată cu 3,47kg soluție de HCI, 3N și apoi eluată cu un amestec de 0,395kg acetonă și 0,21 kg HCI, 4N, cu o viteză de 1 BEV/h. Eluatul conține aurul sub formă de acid tetraclorauric în mediu de acetonă și acid clorhidric.

Exemplul 3. Eluatul conținând 10,20g aur (97% din cantitatea inițială) este contactat cu 0,041 kg hidrochinonă (soluție 5%), în scopul reducerii aurului din acidul tetraclorhidric la aur metalic. Reducerea are loc la 80°C, timp de 4 h. După filtrare, spălare și uscare, precipitatul de aur rezultat (10,1 Og) este topit într-un creuzet din făină de oase, la 1600°C, rezultând aurul fin metalic (10g) cu o puritate de minimum 999,6°/₀₀.

Exemplul 4. Reziduul (44,50kg) conținând 57,77g Ag sub formă de clorură de argint, după neutralizare cu soluție de Na₂CO₃ de concentrație, 20%, până la pH = 7, este tratat cu 47,36kg soluție amoniac 25% la temperatura ambiantă. După 5 h, amestecul de reacție este filtrat, și reziduul solid este spălat cu apă. Soluția amoniacală, reunită cu apă de spălare, conține 89% din cantitatea inițială de argint.

Exemplul 5. Soluția amoniacală, conținând 51,41 g argint sub forma complexului [Ag (NH₃)₂]CI, este reacidulată cu 2,42kg de HCI cu concentrație 32%, pentru reprecipitarea de AgCI.

După filtrarea, spălarea și uscarea precipitatului de clorură de argint, acesta este amestecat cu Na₂CO₃ anhidru și topit la 960°C timp de 2 h, obținându-se 51,36g argint metalic de puritate 95%.

Claims (7)

1. RO 118664 Β

   Revendicări

   1. Procedeu hidrometalurgic de recuperare a aurului și argintului din nămoluri clo- 145 roase cu conținut de metale prețioase, prin leșiere cu acid clorhidric, caracterizat prin aceea că, cuprinde următoarele faze: leșierea nămolului cu acid clorhidric și hipoclorit de sodiu, pentru solubilizarea aurului, separarea argintului prezent în reziduul insolubil sub formă de clorură de argint insolubilă, separarea, concentrarea și purificarea aurului din soluția clorhidrică rămasă după îndepărtarea reziduului insolubil prin schimb ionic și obținerea 150 aurului pur din eluat, prin reducere cu hidrochinonă, solubilizarea selectivă a argintului din reziduul care-l conține cu soluție de amoniac, precipitarea clorurii de argint din soluția amoniacală prin acidulare cu acid clorhidric, obținerea argintului metalic prin topirea clorurii de argint cu Na₂CO₃ anhidru.
2. 2. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că leșierea aurului cu 155 acid clorhidric și hipoclorit de sodiu are loc la o temperatură cuprinsă între 20 și 100°C, și într-un timp de reacție de 1 ...6 h.
3. 3. Procedeu conform revendicării 3, caracterizat prin aceea că separarea argintului se face prin filtrarea amestecului de reacție pentru a obține o leșie filtrată, din care se recuperează aurul, și un reziduu din care se recuperează argintul. 160
4. 4. Procedeu, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că separarea, concentrarea și purificarea aurului din soluția acidă prin schimb ionic se face utilizând o rășină nonionică, cu structura:chimică tip polimer acrilic în următoarele etape, sorbția [AuCI₄] din soluția clorhidrică având o aciditate liberă de 2-4 N, HCI, la un debit de alimentare de 3 - 5 BEV/h, spălarea rășinii încărcate cu HCI de concentrație 2 - 4 N, la un debit de 3-5 BEV, într-un nu- 165 măr de 3...6 volume echivalente, eluția rășinii încărcate cu un amestec de acetonă și acid clorhidric de concentrație 4N într-un raport 5/1...2/1 la un debit de 1-2 BEV/h cu un volum echivalent de eluant, spălarea rășinii eluate cu HCI de concentrație 2-4 N, la un debit de 5 BEV/h, cu un volum echivalent de soluție acidă.
5. 5. Procedeu conform revendicării 4, caracterizat prin aceea că precipitarea aurului 170 din mediu de acetonă și acid clorhidric are loc prin reducere cu soluție de hidrochinonă de concentrație 5%, la o temperatură de 2O...8O°C, timp de 4...24 h, obținându-se aur metalic, redus sub forma unei pulberi ușor filtrabile, care, după spălare și uscare, este topit la 1600°C, aurul fin, rezultat, având o puritate de minimum 999,6°/₀₀.
6. 6. Procedeu conform revendicării 3, caracterizat prin aceea că reziduul conținând 175 argintul, spălat prin repulpare cu soluție de Na₂CO₃ de concentrație 10...30% pentru neutralizare, este leșiat selectiv cu o soluție de amoniac 35%, la o temperatură de 2O...8O°C, timp de 2...6 h, obținându-se, după separarea fazelor, o leșie filtrată care conține argintul.
7. 7. Procedeu conform revendicării 6, caracterizat prin aceea că separarea argintului din soluția amoniacală se face prin precipitarea clorurii de argint cu HCI de concentrație 180 32%, la o temperatură sub 35°C, timp de 1 ...3 h, filtrare, spălare prin repulpare cu HCI de concentrație 1...5% și apoi cu apă, uscare la 105°C, amestecarea clorurii de argint cu Na₂CO₃ anhidru, la un raport de 1/0,5... 1/4, și topirea amestecului la 960°C timp de 2 h, pentru obținerea argintului metalic.

   Președintele comisiei de examinare: ing. loan Gurzău

   Examinator: ing. Arghirescu Marius