RU2074958C1

RU2074958C1 - Ecologically clean method of underground lixiviation of noble metals

Info

Publication number: RU2074958C1
Application number: RU94043394A
Authority: RU
Inventors: Борис Петрович Жагин; Тиль Эрвинович Видусов; Александр Иванович Заболоцкий
Original assignee: Борис Петрович Жагин; Тиль Эрвинович Видусов; Александр Иванович Заболоцкий
Priority date: 1994-12-08
Filing date: 1994-12-08
Publication date: 1997-03-10
Also published as: RU94043394A

Abstract

FIELD: non-cyanide technology of lixiviation of noble metals, preferably cold and silver from ores at place of their occurrence. SUBSTANCE: method implies successive pumping of reagent solutions into stratum through a system of pumping bore-holes and pumping-out of productive solutions with subsequent processing of productive solution. Lixiviation is performed in two stages. Used in first stage is chlorine solution, and its delivery into stratum is regulated so that pH of pumped-out solution is maintained above 3. Prior to processing productive solution, chlorine surplus is restored in it. In second stage, simultaneously performed are treatment of stratum and its deactivation by pumping-in of sodium thiosulphane up to obtaining of pumped-out solution having pH of stratum water of ore holding level, also performed is processing of productive solution. EFFECT: high efficiency. 6 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к нецианидной технологии подземного выщелачивания благородных металлов, например, золота и серебра из водопроницаемых руд на месте их залегания. Оно может быть использовано при отработке руд месторождений, в том числе глубоко залегающих, путем закачки растворов реагентов в пласт через систему закачных скважин и откачки продуктивных растворов через систему откачных скважин с переработкой их известными способами. The invention relates to a non-cyanide technology of underground leaching of precious metals, for example, gold and silver from permeable ores at their location. It can be used in the mining of ore deposits, including deep-seated ones, by pumping reagent solutions into the formation through a system of injection wells and pumping productive solutions through a system of pumping wells with processing by known methods.

В настоящее время подземное выщелачивание благородных металлов в промышленных масштабах не практикуется. Currently, underground leaching of precious metals on an industrial scale is not practiced.

Известен гидрометаллургический способ выщелачивания золота и серебра в щелочной среде (рН 8-13) раствором, содержащим 12% хлорида и 1% гипохлорита натрия. После цементации золота и серебра цинком гипохлорит регенерируют электролизом и раствор возвращают на выщелачивание (патент США N 4342592, 1982). Known hydrometallurgical method of leaching gold and silver in an alkaline medium (pH 8-13) with a solution containing 12% chloride and 1% sodium hypochlorite. After the cementation of gold and silver with zinc, hypochlorite is regenerated by electrolysis and the solution is returned to leach (US patent N 4342592, 1982).

Известен гидрометаллургический способ извлечения благородных металлов из руд хлоридно-гипохлоритным раствором. Рекомендуемый состав раствора содержит 3% хлористого натрия и 0,3% гипохлорита натрия. Извлечение металлов из раствора проводят посредством электроосаждения на катоде или другими способами. Раствор после добавления гипохлорита вновь используют для выщелачивания (патент США N 5169503, 1992). Known hydrometallurgical method for the extraction of precious metals from ores chloride-hypochlorite solution. The recommended solution contains 3% sodium chloride and 0.3% sodium hypochlorite. Extraction of metals from the solution is carried out by electrodeposition on the cathode or in other ways. The solution after adding hypochlorite is again used for leaching (US patent N 5169503, 1992).

Рекомендуемые в патентах составы выщелачивающих растворов не могут быть использованы для подземного выщелачивания по экологическим соображениям из-за высокого содержания хлорида. The leach solution compositions recommended in the patents cannot be used for underground leaching for environmental reasons due to the high chloride content.

Известен способ подземного выщелачивания золота и серебра с использованием цианида натрия. Опытная отработка залежи, находящейся в аллювиальных отложениях, ведется в Западной Австралии. О способе последующей дезактивации пласта не сообщается. (Gold Forum Technol and Pract. "World-Сold-89", N 5-8, 1989, Colopado, USA, прототип). A known method of underground leaching of gold and silver using sodium cyanide. Experimental mining of deposits located in alluvial deposits is conducted in Western Australia. About the method of subsequent decontamination of the reservoir is not reported. (Gold Forum Technol and Pract. "World -old-89", N 5-8, 1989, Colopado, USA, prototype).

Осуществление этого способа на большинстве месторождений, особенно расположенных в населенных районах, связано с трудно-преодолимыми экологическими проблемами. The implementation of this method in most fields, especially located in populated areas, is associated with difficult to overcome environmental problems.

Предлагаемый нецианидный способ подземного выщелачивания направлен на обеспечение эффективного выщелачивания полезных компонентов при условии обеспечения экологической безопасности пластовых вод к моменту окончания отработки. The proposed non-cyanide method of underground leaching is aimed at ensuring effective leaching of useful components, provided that the formation water is environmentally friendly by the time mining is completed.

Сущность предлагаемого способа состоит в том, что выщелачивание ведут в две стадии. На первой стадии выщелачивания используют раствор хлора, причем подачу хлора регулируют так, чтобы откачной раствор имел рН не ниже 3. Избыток активного хлора в продуктивном растворе восстанавливают перед его переработкой, а переработку раствора осуществляют одним из известных способов-сорбции, цементации или электролиза. На второй стадии отработку пласта продолжают раствором тиосульфата натрия. При этом одновременно происходит восстановление непрореагировавшего активного хлора и нейтрализация вод, чем обеспечиваются экологические требования к пластовым водам рудовмещающего горизонта. The essence of the proposed method is that leaching is carried out in two stages. In the first leaching stage, a chlorine solution is used, and the chlorine supply is controlled so that the pumped solution has a pH of at least 3. Excess active chlorine in the productive solution is restored before it is processed, and the solution is processed using one of the known methods of sorption, cementation or electrolysis. In the second stage, the development of the formation is continued with a sodium thiosulfate solution. At the same time, the unreacted active chlorine is restored and the water is neutralized, which ensures environmental requirements for the formation waters of the ore-containing horizon.

Эффективность выщелачивания как золота, так и серебра при соблюдении экологических требований достигается тем, что на первой стадии извлечения золота используют слабый раствор хлора (0,2-0,7%), имеющий рН > 1,8, а на второй стадии слабый раствор тиосульфата натрия (0,2-0,7%), имеющий рН 7,5-8,5. Окисление и растворение золота таким образом протекает в слабокислой среде при высоком окислительном потенциале (> 1200 мВ). При этом вскрываются сульфиды, окислы, карбонатные минералы, полевые шпаты, органические соединения, что способствует как наиболее полному извлечению золота, так и увеличению фильтрационной проницаемости пласта, в частности, за счет растворения карбонатного цемента. Не наблюдается также и разбухания глин, что характерно для щелочной среды, которой отличается цианидный способ. The environmental efficiency of leaching both gold and silver is achieved by using a weak chlorine solution (0.2-0.7%) with a pH> 1.8 in the first stage of gold extraction and a weak thiosulfate solution in the second stage sodium (0.2-0.7%) having a pH of 7.5-8.5. The oxidation and dissolution of gold in this way proceeds in a slightly acidic environment at a high oxidation potential (> 1200 mV). At the same time, sulfides, oxides, carbonate minerals, feldspars, and organic compounds are revealed, which contributes to both the most complete extraction of gold and an increase in the permeability of the formation, in particular, due to the dissolution of carbonate cement. Clay swelling is also not observed, which is characteristic of an alkaline environment, which is characterized by the cyanide method.

Одновременно с выщелачиванием золота происходит окисление и переосаждение серебра в форме хлорида, что облегчает его выщелачивание тиосульфатом на последующей стадии отработки. Along with the leaching of gold, silver is oxidized and reprecipitated in the form of chloride, which facilitates its leaching with thiosulfate in the subsequent mining stage.

Новизна предлагаемого способа состоит в регулировании концентрации хлора в растворе таким образом, чтобы в откачном растворе поддерживался рН > 3. Тем самым обеспечивается чистота продуктивного раствора от присутствия железа, алюминия, цинка, меди из-за их гидролиза и переосаждения в пласте. Окислительный потенциал при таком режиме сохраняется достаточно высоким и обеспечивает удержание золота в растворе. The novelty of the proposed method consists in regulating the concentration of chlorine in the solution so that a pH> 3 is maintained in the pumping solution. This ensures the purity of the productive solution from the presence of iron, aluminum, zinc, copper due to their hydrolysis and reprecipitation in the reservoir. The oxidizing potential under this regimen remains high enough and ensures the retention of gold in solution.

Другим новым элементом рекомендуемого технологического режима является операция восстановления активного хлора перед сорбцией, электролизом или другим способом переработки продуктивного раствора. Это достигается введением аммиака или сернистого ангидрида в эрлитный воздух при откачке раствора или пропусканием продуктивного раствора через колонну с насадкой из дробленого марганцевого шпата. Another new element of the recommended technological regime is the recovery of active chlorine before sorption, electrolysis or another method of processing a productive solution. This is achieved by introducing ammonia or sulphurous anhydride into the airlite air during pumping out of the solution or by passing the productive solution through a column with a nozzle from crushed manganese spar.

Использование того или иного реагента для восстановления избытка хлора определяется выбранным способом переработки продуктивного раствора. При использовании аммиака создается щелочная среда, марганцового шпата - нейтральная и сернистого ангидрида кислая. The use of a particular reagent to restore excess chlorine is determined by the selected method of processing the productive solution. When using ammonia, an alkaline environment is created, manganese spar is neutral and acidic sulphurous anhydride.

По окончании извлечения золота отработанный участок залежи подвергается на следующей стадии выщелачиванию слабым раствором (0,2-0,7) тиосульфата. В результате этого в пласте восстанавливается непрореагировавший с породами активный хлор, воды нейтрализуются, и выщелачивается серебро. Из продуктивного тиосульфатного раствора серебро извлекается одним из известных способов: цементацией на цинке, сорбцией и пр. At the end of the extraction of gold, the spent section of the deposit is subjected to leaching in the next stage with a weak solution of (0.2-0.7) thiosulfate. As a result of this, active chlorine that has not reacted with the rocks is restored in the reservoir, the waters are neutralized, and silver is leached. Silver is extracted from a productive thiosulfate solution by one of the known methods: zinc cementation, sorption, etc.

По окончании отработки залежи тиосульфатом в рудовмещающем пласте остается раствор, имеющий рН 7,5-8,0 и содержащий хлоридно-сульфатную минерализацию не выше 3-4 г/л. Остаточное содержание тиосульфата в пластовой воде легко разрушается аэрированием. At the end of the development of the deposit with thiosulfate in the ore-containing stratum, there remains a solution having a pH of 7.5-8.0 and containing chloride-sulfate mineralization not higher than 3-4 g / l. The residual thiosulfate content in the formation water is easily destroyed by aeration.

Предлагаемый способ был опробован в лабораторных условиях на золотосодержащей руде месторождения Тас-Юрях, серебросодержащей руде месторождения Такели и в полевых условиях на месторождении Гагарское. The proposed method was tested in laboratory conditions at the gold ore of the Tas-Yuryakh deposit, silver ore at the Takeli deposit and in the field at the Gagarskoye deposit.

При выщелачивании руды месторождения Тас-Юрях при нормальных условиях (Т=20^oС) при агитации руды с хлорной водой был получен продуктивный раствор, содержащий 14 мл/л золота и имевший рН=6 и ЭДС=1230 мВ. При этом степень извлечения золота составила 98% Продуктивный раствор затем обрабатывался аммиаком, в результате чего в нем обнаруживались только следы хлора, повышался рН6 снижался окислительно-восстановительный потенциал.When the ore of the Tas-Yuryakh deposit was leached under normal conditions (T = 20 ^° C), the ore was agitated with chlorine water, a productive solution was obtained containing 14 ml / l of gold and having a pH of 6 and an emf of 1230 mV. In this case, the degree of gold recovery was 98%. The productive solution was then treated with ammonia, as a result of which only traces of chlorine were detected in it, pH6 increased, and the redox potential decreased.

Экспериментальные данные приведены в таблице. The experimental data are given in the table.

Из продуктивных золотосодержащих растворов золото практически полностью осаждалось цементацией на цинковом порошке. From productive gold-containing solutions, gold was almost completely precipitated by cementation on zinc powder.

Серебро, содержавшееся в рудном материале месторождения Такели, сначала переводилось в хлоридную форму, а затем выщелачивалось слабыми растворами тиосульфата натрия (до 5 г/л). Степень извлечения серебра достигала 92-94% Без операции хлорирования она не превышала 60%
На месторождении Гагарское ведется отработка опытно-промышленного участка, разбуренного по пятиточечной схеме при сетке 10х10 м. Производительность опытного участка 30 м³/сут. В качестве выщелачивающего реагента на первой стадии отработки используется хлорная вода концентрации 2-4 г/л. Насыщение хлором оборотного раствора производится с помощью промышленного хлоратора ЛОНИИ-100. Подача хлора регулируется так, что в откачном растворе удерживается рН 4,5-7.The silver contained in the ore material of the Takeli deposit was first converted to the chloride form and then leached with weak solutions of sodium thiosulfate (up to 5 g / l). The degree of silver recovery reached 92-94%. Without the chlorination operation, it did not exceed 60%.
At the Gagarskoye field, an experimental industrial site is being drilled, drilled according to a five-point scheme with a grid of 10x10 m. The productivity of the experimental site is 30 m ³ / day. As a leaching reagent in the first stage of mining, chlorine water of a concentration of 2-4 g / l is used. Chlorine saturation of the circulating solution is carried out using an industrial chlorinator LONII-100. The supply of chlorine is controlled so that a pH of 4.5-7 is maintained in the pumping solution.

Через несколько суток после начала отработки сформировался продуктивный раствор с концентрацией золота 4-7 мг/л. Переработка раствора осуществляется сорбцией в колонне с активированным углем. Производительность по золоту при полном обороте растворов удерживается стабильно в течение нескольких месяцев на уровне 0,12-0,15 кг/сут. A few days after the start of mining, a productive solution was formed with a gold concentration of 4-7 mg / L. The solution is processed by sorption in an activated carbon column. Gold performance at a full turnover of solutions is kept stable for several months at the level of 0.12-0.15 kg / day.

Преимущества предлагаемого способа состоят в том, что для извлечения золота применяется дешевый реагент, широко используемый в химической промышленности и доступный в больших количествах. В пласте хлор практически полностью расходуется, обеспечивая предельное вскрытие сульфидов, окислов и других минералов, образуя нетоксичный хлорид. Способ характеризуется высокой степенью извлечения золота и серебра. The advantages of the proposed method are that for the extraction of gold used cheap reagent, widely used in the chemical industry and available in large quantities. In the reservoir, chlorine is almost completely consumed, providing the ultimate opening of sulfides, oxides and other minerals, forming non-toxic chloride. The method is characterized by a high degree of extraction of gold and silver.

Claims

1. An environmentally friendly method of underground leaching of precious metals, mainly gold and silver, from ores at the place of their occurrence, including the sequential injection of reagent solutions into the formation through a system of injection wells and pumping productive solutions through a system of pumping wells, followed by processing of the productive solution by sorption, cementation or electrolysis, characterized in that the leaching is carried out in two stages, and in the first stage, a solution of chlorine is used, the flow of which into the formation is regulated so so that the pH of the pumped-out solution is maintained above 3, and before processing the productive solution, excess chlorine is restored in it, and in the second stage, the formation is worked out and decontaminated by pumping a sodium thiosulfate solution to obtain a pumping solution having pH of the reservoir water of the ore-containing horizon, and also processing of productive solution.

2. The method according to claim 1, characterized in that the concentration of chlorine in the leach solution is maintained within 0.2 0.7%
3. The method according to claim 1, characterized in that the residual chlorine content before processing the solution is maintained below 0.5 mEq / L.

4. The method according to claim 1, characterized in that the recovery of chlorine is carried out by sulfur dioxide, ammonia or manganese salts.

5. The method according to PP. 1 and 4, characterized in that sulfur dioxide or gaseous ammonia is introduced into airlift air.

6. The method according to claims 1 and 4, characterized in that during the recovery of chlorine, the solution is contacted with manganese spar.

7. The method according to claim 1, characterized in that the concentration of thiosulfate is maintained within 0.2 0.7%