RU2078839C1 - Линия переработки флотоконцентратов - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к гидрометаллургии благородных металлов, в частности к линии для извлечения золота и серебра из сульфидных флотоконцентратов по тиокарбамидной технологии, включающей установленные по ходу технологического процесса и связанные между собой транспортными средствами модуль измельчения концентрата, модуль агитационного выщелачивания, модуль цементации и модуль очистки и кондиционирования обезметалленного раствора. Сущность - линия снабжена модулем фильтрационного выщелачивания, установленным после модуля измельчения и модулем электролиза растворов фильтрационного выщелачивания, размещенным перед модулем цементации, при этом модуль фильтрационного выщелачивания средствами транспортировки концентрата соединен с модулем измельчения, средствами транспортировки кека фильтрационного выщелачивания соединен с модулем агитационного выщелачивания, а трубопроводами транспортировки фильтрата и обезметалленного раствора соединен с модулем элетролиза, модуль электролиза через модуль цементации соединен транспортным трубопроводом с модулем очистки и кондиционирования обезметалленного раствора, который транспортным трубопроводом соединен с модулем агитационного выщелачивания, а последний трубопроводом транспортировки бедных серебросодержащих растворов - с модулем фильтрационного выщелачивания. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

Description

Изобретение относится к гидрометаллургии благородных металлов, в частности к извлечению серебра из сульфидных флотоконцентратов по тиокарбамидной технологии.

Известна аппаратурно-технологическая линия извлечения золота и серебра из обожженных золото- и серебросодержащих флотоконцентратов рудника "Салсинь", в которой по ходу технологического процесса установлены связанные между собой транспортными средствами модуль измельчения концентрата, модуль агитационного выщелачивания, модуль обезметалливания золотосеребряных растворов тиомочевины цементацией и модуль очистки и кондиционирования обезметалленного раствора тиомочевины с подачей раствора в оборот (1).

В известной линии исходный флотоконцентрат измельчается в шаровой мельнице, работающей в замкнутом цикле с гидроциклонами. Полученная пульпа подвергается кислотной обработке для очистки от металлов-примесей.

0чищенный от примесей и обезвоженный концентрат распульповывается раствором тиомочевины (тиокарбамида) и подвергается агитационному выщелачиванию в каскаде 2-х контактных чанов. Тиокарбамидная пульпа обезвоживается на ленточном фильтре. Кек фильтрации отмывается водой и сбрасывается в отвал, а фильтр подается на осаждение золота и серебра цементацией алюминиевой пылью в каскаде 2-х чанов-цементаторов. Цементный осадок отфильтровывается на вакуум-фильтре и подается на аффинаж. Обезметалленный раствор растворителя очищается от металлов-примесей, регенерируется и после кондиционирования по содержанию тиокарбамида и кислоты возвращается в цикл выщелачивания.

Линия обеспечивает переработку флотоконцентратов с содержанием золота 39 г/т, серебра 100 г/т при извлечении в цементный осадок золота 97% серебра - 91%
К недостаткам линии относится низкая степень извлечения серебра из богатых сульфидных серебряных флотоконцентратов. Это связано с тем, что в известной линии при переработке богатых флотоконцентратов, содержащих серебро в сульфидной форме, выщелачивание серебра агитацией осуществляется в одном и том же объеме растворителя и при достижении насыщения раствора серебром прекращается. При этом необходимость доизвлечения серебра в раствор в свою очередь приводит к увеличению объемов переработки и металлоемкости оборудования в циклах выщелачивания, обезметалливания серебросодержащего раствора, регенерации и кондиционирования обезметалленного раствора и как следствие к снижению эффективности переработки.

Задачей изобретения является повышение эффективности переработки богатых сульфидных серебросодержащих флотоконцентратов путем повышения степени извлечения серебра и снижения затрат.

Указанный технологический результат достигается тем, что линия переработки сульфидных серебросодержащих флотоконцентратов, включающая установленные по ходу технологического процесса и связанные между собой транспортными средствами, имеющими трубопроводы, модуль измельчения концентрата выщелачивания, модуль цементации и модуль очистки и кондиционирования обезметалленного раствора, согласно изобретению, снабжена модулем фильтрационного выщелачивания, установленным за модулем измельчения, и модулем электролиза растворов фильтрационного выщелачивания, размещенным перед модулем цементации, при этом модуль фильтрационного выщелачивания трубопроводом транспортировки концентрата соединен с модулем измельчения, трубопроводом транспортировки кека фильтрационного выщелачивания соединен с модулем агитационного выщелачивания, а трубопроводами транспортировки фильтра и обезметалленного раствора соединен в замкнутый контур с модулем электролиза, модуль электролиза через модуль цементации соединен транспортным трубопроводом с модулем очистки и кондиционирования обезметалленного раствора, который транспортным трубопроводом соединен с модулем агитационного выщелачивания, а последний трубопроводом транспортировки бедных серебросодержащих растворов с модулем фильтрационного выщелачивания.

В предпочтительном варианте выполнения изобретения модуль фильтрационного выщелачивания представляет собой фильтр-пресс с горизонтальными камерами, расходную емкость выщелачивающего раствора и контактный чан для распульповки концентрата, соединенные с фильтр-прессом соответственно трубопроводами транспортировки раствора и пульпы, и бак-сборник богатого серебросодержащего раствора, связанный с фильтр-прессом трубопроводом.

Кроме того, модуль электролиза выполнен в виде установленных каскадом и последовательно связанных между собой трубопроводом двух электролизеров с пластинчатыми и углеграфитовыми катодами и бака-сборника обезметалленного раствора.

При этом модуль агитационного выщелачивания представляет собой, например, по крайней мере один контактный чан и фильтр-пресс с горизонтальными камерами, соединенные между собой транспортным трубопроводом, и бак-сборник бедного серебряного раствора, связанный с фильтр-прессом трубопроводом. Причем модуль цементации выполнен в виде установленных один над другим с возможностью перестановки по крайней мере двух цементаторов, каждый из которых представляет собой емкость со сжатым пакетом чередующихся слоем металло-цементатора и графитизированного ватина, расположенного между патрубками ввода и вывода раствора.

При этом модуль очистки и кондиционирования обезметалленного раствора представляет собой контактный чан известковой обработки и фильтр-пресс с вертикальными камерами, соединенные между собой транспортным трубопроводом, и контактный чан для кондиционирования раствора, связанный с фильтр-прессом трубопроводом.

Соответствие заявляемого изобретения требованию новизны обусловлено тем, что совокупность его существенных признаков неидентична существенным признакам прототипа.

Соответствие заявляемого изобретения требованию изобретательского уровня обуславливается тем, что совокупность его отличительных признаков, обеспечивая возможность выщелачивания серебра из флотоконцентрата фильтрацией раствора под давлением через тиокарбамидную пульпу, позволяет извлечь основную часть серебра в богатый раствор с последующим электролитическим извлечением его в катодный осадок, а оставшуюся в кеках фильтрационного выщелачивания часть серебра доизвлечь в цикле агитационного выщелачивания. При этом обезметалливание богатого серебряного раствора электролизом дает возможность использовать большую часть обезметалленного раствора в обороте для фильтрационного выщелачивания без отчистки его (раствора) от примесей и кондиционирования по реагентам ввиду способности тиокарбамида к регенерации в процессе электролиза, что способствует снижению затрат. Использование же меньшей части обезметалленного электролизом раствора после доизвлечения серебра цементацией на чередующиеся слои металла-цементатора и графитизированного ватина в цикле агитационного выщелачивания серебра из кеков фильтрационного выщелачивания с подачей получаемого при этом бедного золотосеребряного тиокарбамидного раствора в цикл фильтрационного выщелачивания обеспечивает возможность бессточного оборота тиокарбамидного раствора в линии и максимальное использование тиокарбамида в обороте, что позволяет сократить затраты на переработку концентрата и явным образом не следует из известного уровня техники.

Кроме того, двухстадийное выщелачивание серебра из исходного концентрата и кеков его выщелачивания с подачей богатого серебросодержащего раствора на осаждение серебра электролизом и цементацией, а бедного серебросодержащего раствора в части обезметалленного электролизом раствора на фильтрационное выщелачивание концентрата позволяет по сравнению с известным уровнем техники повысить извлечение серебра от концентрата в раствор с 91 до 99,9% а также степень извлечения серебра в катодный и цементный осадок, соответственно до 99,0 и 99,9%
На фиг. 1 схематично изображен общий вид линии; на фиг. 2 фильтр-пресс с горизонтальными камерами; на фиг. 3 цементатор; на фиг. 4 электролизер с пластинчатыми катодами; на фиг. 5 электролизер с углеграфитовыми катодами; на фиг. 6 фильтр-пресс с вертикальными камерами.

Линия переработки сульфидных серебросодержащих флотоконцентратов по тиокарбомидной технологии по схеме измельчения серебра из концентрата с последующим осаждением его из тиокарбомидного раствора электролизом и подачей основной части раствора электролиза на фильтрационное выщелачивание, а оставшейся части на осаждение серебра цементацией и очистку раствора от примесей, агитационное выщелачивание кеков фильтрационного выщелачивания обезметалленным электролизом и очищенным от примесей раствором с последующей подачей его в цикл фильтрационного выщелачивания содержит установленные по ходу технологического процесса и связанные между собой транспортными средствами модуль 1 измельчения исходного концентрата, модуль 2 фильтрационного выщелачивания концентрата, модуль 3 электролиза, модуль 4 цементации, модуль 5 очистки и концентрирования обезметалленного раствора, модуль 6 агитационного выщелачивания.

Модуль 1 измельчения предназначен для доизмельчения концентрата и включает в себя шаровую мельницу 7, соединенную в цикле замкнутого измельчения с гидроциклонами 8, 9 первой и второй стадии классификации, сгуститель 10 и дисковый вакуум-фильтр 11, последовательно связанные между собой транспортными трубопроводами.

Модуль 1 трубопроводом транспортировки продуктов измельчения концентрата соединен с контактным чаном модуля 2.

Модуль 2 фильтрационного выщелачивания предназначен для интенсивного выщелачивания серебра из продуктов измельчения концентрата и содержит расходную емкость 12 выщелачивающего раствора, контактный чан 13 распульповки концентрата и фильтр-пресс 14 с горизонтальными, установленными одна над другой фильтровальными камерами 15, связанными через коллектор 16 ввода выщелачивающего раствора и пульпы транспортным трубопроводом соответственно с емкостью 12 и контактным чаном 13, а через коллектор 17 вывода кека и фильтрата с баком-сборником 18 богатого серебросодержащего раствора.

Модуль 2 трубопроводом транспортировки фильтрата соединен с модулем 3 электролиза, а трубопроводом транспортировки кека выщелачивания с модулем 6 агитационного выщелачивания.

Модуль 3 электролиза предназначен для обезметалливания богатого серебросодержащего раствора фильтрационного выщелачивания концентрата, а также очистки от примесей и регенерации тиокарбамидного раствора и выполнен в виде последовательно связанных между собой трубопроводом двух электролизеров 19, 20 с развитой поверхностью электродов и бака-сборника 21 обезметалленного раствора. При этом электролизер 19 представляет собой корпус 22, разделенный поперечными перегородками 23 на камеры 24, в которых закреплены пластинчатые титановые катоды 25 и анодные камеры 26, снабженные сетчатыми анодами 27 и ионообменными мембранами 28, размещенными перпендикулярно катодам. Торцевые камеры электролизера снабжены патрубками 29, 30 для ввода богатого серебряного и вывода обезметалленого раствора соответственно. В нижней части камер 24 выполнен патрубок с запорным устройством 31 для вывода катодного осадка.

Электролизер 20 состоит из корпуса 32, разделенного продольными перегородками 33 на рабочую полость 34 и сливные карманы 35 и попеременно расположенных в полости корпуса катодных блоков 36 с объемно-пористым катодом 37 из углеграфитовых волокон и анодных камер 38 с сетчатым анодом 39 и ионообменными мембранами 40. Катодные блоки и анодные камеры снабжены штуцерами для ввода и вывода католита и анолита (не показано). Модуль 3 трубопроводом транспортировки обезметалленного раствора соединен с емкостью 12 модуля 2 и модулем 4 цементации.

Модуль 4 цементации предназначен для доизвлечения серебра из обезметалленных электролизом растворов фильтрационного выщелачивания и представляет собой, например, три цементатора 41, установленных один над другим с возможностью перестановки, каждый из которых выполнен в виде емкости 42 со сжатым пакетом 43 чередующихся слоев металла-цементатора и графитизированного ватина, размещенного между патрубками ввода 44 и вывода 45 раствора.

Модуль 4 трубопроводом транспортировки обезметалленного раствора соединен с контактным чаном 48 известковой обработки модуля 5.

Модуль 5 очистки и кондиционирования предназначен для очистки обезметалленного раствора от металлов-примесей известкованием и доукрепления раствора по реагентам и представляет собой фильтр-пресс 46 с вертикальными камерами 47, соединенный транспортным трубопроводом на входе с контактным чаном 48 для осаждения примесей известкованием, а на выходе с контактным членом 49 для доукрепления очищенного от примесей раствора реагентами.

Модуль 5 транспортным трубопроводом соединен с контактным чаном 50 второй ступени выщелачивания модуля 6.

Модуль 6 агитационного выщелачивания предназначен для доизвлечения серебра из кеков фильтрационного выщелачивания и может быть выполнен, например, в виде двух установок, каждая из которых представляет собой контактный чан 50, фильтр-пресс 51 с горизонтальными камерами 52 и бак-сборник 53 золотосеребряного раствора последовательно связанные между собой транспортным трубопроводом, при этом фильтр-пресс 51' первой установки соединен трубопроводом транспортировки кека с контактным чаном 50'' второй установки, а бак-сборник 53'' золотосеребряного раствора последней транспортным трубопроводом соединен с контактным чаном 50' первой установки.

Модуль 6 трубопроводом транспортировки золотосеребряного раствора первой ступени выщелачивания соединен с контактным чаном 13 распульповки концентрата модуля 1. Транспортные средства линии снабжены насосами, запорными устройствами и электроприводом управления (не показано).

Линия работает следующим образом. Исходный флотоконцентрат, содержащий 13,0 кг/т Ag, 19,0 г/т Au, 5,3% Fe, 15,6% S, 14,0% Zn, 10,3% Pb с массовой долей класса 0,074 мм 60% поступает в модуль 1 в цикл замкнутого измельчения шаровой мельницы 7, где доизмельчается и классифицируется в две стадии в гидроциклонах 8, 9 с подачей слива с массовой долей класса минус 0,074 мм - 95% в сгуститель 10 а песков в мельницу.

В сгустителе 10 слив гидроциклона 9 с массовой долей твердого 11% сгущается до массовой доли твердого в пульпе -50%
Сгущенная пульпа подается на обезвоживание в вакуум-фильтр 11, а слив сгустителя в гидроциклон 8. В вакуум-фильтре 11 сгущенная пульпа обезвоживается до массовой доли влаги, в кеке от массы твердого 25% с подачей фильтрата в сгуститель 10, а кека в контактный чан 13 модуля 2 в качестве продукта для выщелачивания.

В модуле 2 продукты измельчения концентрата распульповываются в контактном чане 13 до массовой доли твердого в пульпе 33% выщелачивающим раствором с концентрацией тиокарбамида 40-50 г/л, серной кислоты 50/60 г/л в течение 30 мин.

Тиокарбамидная пульпа из чана 13 подается в фильтр-пресс 14 и через коллектор 16 заполняет фильтровальные камеры 15, в которые затем переключением вентиля через коллектор 16 подается под давлением из расходной емкости 12 выщелачивающий раствор с концентрацией тиокарбамида 40-45 г/л, серной кислоты 50 г/л. По завершении фильтрации выщелачивающего раствора через пульпу раствор отжимается от кека (осадка) водонепроницаемой диафрагмой (не показано) и по коллектору 17 поступает в бак-сборник 18. Затем после снятия давления кек (осадок) удаляется из камер 15 через коллектор 17 и транспортируется на первую установку агитационного выщелачивания в контактный чан 50' модуля 6.

Содержание серебра и золота в кеке фильтрации составило 1,2 кг/т и 2,9 г/т соответственно. Извлечение серебра в раствор 91% золота 85%
После завершения фильтрационного выщелачивания богатый серебросодержащий тиокарбамидный раствор, содержащий 1,0 г/л серебра и 1,5 мг/л золота из бака-сборника 18 транспортируется на обезметалливание в модуль 3.

В модуле 3 богатый серебросодержащий тиокарбомидный раствор подается сначала в электролизер 19, где последовательно проходит через камеры 24, омывая сплошным потоком пластинчатые катоды 25 и анодные камеры 26, обезметалливается на катодах 25, и обезметалленный выводится из корпуса 22.

Электролитическое осаждение серебра и золота на пластинчатые катоды ведется на "истощение" раствора до достижения остаточной концентрации серебра 20 мг/л, золота -0,2 мг/л. При этом разделение катодного и анодного пространства ионообменной мембраной 28 препятствует окислению тиокарбамида на аноде.

Катодный осадок с катодных пластин осыпается в нижнюю часть камер 24, откуда периодически выгружается и подается на аффинаж.

Извлечение в катодный металл составило: серебра 99,0% золота 92,0% Степень регенерации тиокарбамида 80%
Обезметалленный в электролизере 19 раствор дополнительно пропускается через электролизер 20, где раствор под давлением подается в катодные блоки 36, фильтруется снизу вверх через углеграфитовый катод 37, на волокнах которого доизвлекается золото и серебро, и обезметаленный сливается в карманы 35, а затем транспортируется в бак-сборник 21. Насыщенные благородными металлами катодные блоки извлекаются из электролизера, освобождаются от катодного осадка, который подается на аффинаж.

Остаточная концентрация серебра в растворе составила 5 мг/л, золота - 0,08 кг/л.

Обезметалленный в модуле 3 тиокарбамидный раствор из бака-сборника 21 подается большей частью в цикл фильтрационного выщелачивания в емкость 12 модуля 2, где корректируется по содержанию тиокарбамида и серной кислоты.

Другая часть раствора переключением вентиля направляется на доизвлечение золота и серебра цементацией в модуль 4.

В модуле 4 бедный золотосеребряный раствор тиокарбамида пропускается последовательно через пакеты 43 чередующихся слоем металла-цементатора (железной стружки) и графитизированного ватина цементаторов 41 первой, второй и третьей стадии цементации до достижения концентрации серебра в растворе на выходе из цементатора третьей стадии не более 0,1 мг/л.

При превышении концентрации серебра в обезметалленном растворе более 0,1 мг/л цементатор с первой стадии цементации, содержащий до 90% благородных металлов, отсоединяется от модуля, на его место переставляется цементатор со второй стадии, содержащей до 35% благородных металлов. На освободившееся место устанавливается цементатор с третьей стадией цементации, содержащий до 5% золота и серебра, а на третью стадию цементатор 41 со свежезаряженным пакетом слоев металла-цементатора и графитизированного ватина.

Извлечение серебра из раствора составило 99,9% Насыщенный благородными металлами углеватин перерабатывается совместно с катодными осадками.

Обезметалленный цементацией раствор из модуля 4 подается в модуль 5 на очистку от металлов-примесей.

В модуле 5 тиокарбамидный раствор с концентрацией 0,15 г/л цинка, 0,15 г/л железа, 0,25 г/л меди, 35,0 г/л тиокарбамида и 5,0 г/л серной кислоты сначала поступает в контактный чан 48, где нейтрализуется известью до рН 8, а затем пропускается через фильтр-пресс 46, где очищается от выпавших в осадок металлов-примесей и далее подается в контактный чан 49 на доукрепление раствора серной кислотой.

Кондиционированный до содержания реагентов раствор с концентрацией тиокарбамида 40 г/л, серной кислоты 5 г/л модуля 5 поступает в контактный чан 50" второй установки агитационного выщелачивания модуля 6.

В модуле 6 кеки фильтрационного выщелачивания концентрата с модуля 2 поступают в контактный чан 50' первой установки выщелачивания, где распульповываются до массовой доли твердого в пульпе 20% серебросодержащим тиокарбамидным раствором со второй установки выщелачивания. Полученная пульпа подвергается агитационному выщелачиванию в течение 6 ч и затем транспортируется в фильтр-пресс 51'. В фильтр-прессе 51' выщелаченная тиокарбамидная пульпа заполняет фильтрационные камеры 52', где выщелачивающий раствор отжимается от кека, а затем подается в бак-сборник 53' и далее транспортируется на распульповку концентрата в контактном чане 13 модуля 2. Извлечение серебра в раствор от концентрата составило 97% золота 89,5% Кеки первой установки агитационного выщелачивания, содержащие серебра 2 г/т, золота 3,3 г/т, подаются на вторую установку выщелачивания в контактный чан 50", где распульповываются до массовой доли твердого в пульпе 25% тиокарбамидным раствором с модуля 5.

Полученная пульпа подвергается агитационному выщелачиванию в течение 4 ч, а затем подается в фильтр-пресс 51", где выщелачивающий раствор отжимается от кека и подается в бак-сборник 53, откуда транспортируется в контактный чан 50' на распульповку кеков фильтрационного выщелачивания.

Извлечение серебра в раствор от концентрата составило 98,0% золота - 93,2 Содержание металлов в кеке: серебра 260,0 г/т, золота 1,3 г/т.

Кеки второй стадии агитационного выщелачивания отмываются в фильтр-прессе 51'' от тиокарбамида водой, фильтрат после упаривания подается в бак-сборник 53'', а кеки выгружаются из фильтр-пресса 51" и сбрасываются в отвал. Затем циклы переработки концентрата повторяются.

Таким образом, предлагаемая линия при переработке богатых сульфидных серебросодержащих флотоконцентратов позволяет повысить степень извлечения серебра в выщелачивающий раствор и товарный продукт и, кроме того, благодаря бессточному обороту тиокарбамидного раствора в процессе переработки позволяет осуществлять переработку меньшим объемом раствора. Это в свою очередь позволяет снизить затраты на переработку исходного концентрата, а также объемы и металлоемкость оборудования и как следствие повысить эффективность переработки.

Claims (6)

1. Линия переработки флотоконцентратов, содержащих серебро преимущественно в виде сульфидов, включающая установленные по ходу технологического процесса и связанные между собой транспортными средствами, имеющими трубопроводы, модуль измельчения концентрата, модуль агитационного выщелачивания, модуль цементации и модуль очистки и кондиционирования обезметалленного раствора, отличающаяся тем, что она снабжена модулем фильтрационного выщелачивания, установленным после модуля измельчения, и модулем электролиза растворов фильтрационного выщелачивания, размещенным перед модулем цементации, при этом модуль фильтрационного выщелачивания транспортными средствами концентрата соединен с модулем измельчения, средствами транспортировки кека фильтрационного выщелачивания соединен с модулем агитационного выщелачивания, а трубопроводами транспортных средств фильтрата и обезметалленного раствора соединен в замкнутый контур с модулем электролиза, модуль электролиза через модуль цементации соединен трубопроводом с модулем очистки и кондиционирования обезметалленного раствора, который транспортным трубопроводом соединен с модулем агитационного выщелачивания, а последний трубопроводом бедных серебросодержащих растворов с модулем фильтрационного выщелачивания.

2. Линия по п.1, отличающаяся тем, что модуль фильтрационного выщелачивания выполнен в виде фильтр-пресса с горизонтальными камерами, расходной емкости выщелачивающего раствора и контактного чана для распульповки концентрата, соединенных с фильтр-прессом соответственно трубопроводами раствора и пульпы, и бака сборника богатого серебросодержащего раствора, связанного с фильтр-прессом трубопроводом.

3. Линия по п. 1, отличающаяся тем, что модуль электролиза выполнен в виде установленных каскадом и последовательно связанных между собой трубопроводом двух электролизеров с пластинчатыми и углеграфитовыми катодами и бака-сборника обезметалленного раствора.

4. Линия по п.1, отличающаяся тем, что модуль цементации выполнен в виде установленных один над другим с возможностью перестановки по крайней мере двух цементаторов, каждый из которых представляет собой емкость со сжатым пакетом чередующихся слоев металла цементатора и графитизированного ватина, расположенного между патрубками ввода и вывода раствора.

5. Линия по п.1, отличающаяся тем, что модуль очистки и кондиционирования обезметалленного раствора выполнен в виде контактного чана известковой обработки и фильтр-пресса с вертикальными рамами, соединенных между собой трубопроводом, и контактного чана кондиционирования раствора, связанного с фильтр-прессом трубопроводом.

6. Линия по п.1, отличающаяся тем, что модуль агитационного выщелачивания представляет собой по крайней мере один контактный чан и фильтр-пресс с горизонтальными камерами, соединенные между собой трубопроводом, и бак-сборник бедного серебросодержащего раствора, связанный с фильтр-прессом трубопроводом.

Images