RU2092616C1

RU2092616C1 - Method of processing metal gold-containing concentrate

Info

Publication number: RU2092616C1
Application number: RU94037414A
Authority: RU
Inventors: В.И. Чернышов; Ю.И. Чернышов; А.А. Кондрашов; И.Ю. Ловчиновский; О.В. Гайдаренко; А.С. Соловьев
Original assignee: Товарищество с ограниченной ответственностью Иновационное предприятие "Тетран"
Priority date: 1994-10-26
Filing date: 1994-10-26
Publication date: 1997-10-10
Also published as: RU94037414A

Abstract

FIELD: electrochemical processes. SUBSTANCE: cementing and impurity metals contained in gold-containing concentrate are selectively dissolved and successively removed from electrolyzer. According to invention, alkali metal hydroxide aqueous solution with concentration 10-80 g/l or 10- 150 g/l concentrated sulfamic acid are used as electrolyte. EFFECT: improved environmental condition. 3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к электрохимии и может быть использовано при аффинаже в технологических процессах на металлургических предприятиях. The invention relates to electrochemistry and can be used for refining in technological processes at metallurgical enterprises.

Аналогом к предложенному технологическому решению является способ переработки золотосодержащего концентрата, включающий помещение исходного концентрата, содержащего цементирующие и примесные металлы, в анодную камеру электролизера, заполнение анодной и катодной камер электролизера электролитом, отделение металлов путем подачи электрического тока на электроды электролизера и удаление анодного шлама. Анодный шлам затем помещают в герметизированный сосуд для дальнейшей переработки (патент Японии N 61-235520, от 20.10.86 г. МКИ С 22 В 11/02). An analogue to the proposed technological solution is a method for processing a gold-containing concentrate, which includes placing an initial concentrate containing cementing and impurity metals in the anode chamber of the electrolyzer, filling the anode and cathode chambers of the electrolyzer with an electrolyte, separating metals by applying an electric current to the electrodes of the electrolyzer, and removing the anode sludge. The anode sludge is then placed in a sealed vessel for further processing (Japanese patent N 61-235520, from 20.10.86, MKI C 22 V 11/02).

Недостатками данного аналога являются загрязнение окружающей среды выделяющимися при электролизе токсичными газами, отсутствие по возможности селективного выделения из концентрата находящихся в нем цементирующих металлов, а также сложность переработки образующихся растворов для регенерации металлов. The disadvantages of this analogue are environmental pollution generated by electrolysis of toxic gases, the lack of possible selective selection of cementing metals in it from the concentrate, as well as the difficulty of processing the resulting solutions for metal regeneration.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе переработки металлического золотосодержащего концентрата, основанном на помещении этого концентрата в анодную камеру электролизера, заполнении анодной и катодной камер электролизера электролитом, отделении металлов путем подачи электрического тока на электроды электролизера и удалении анодного шлама, процесс электролитического отделения цементирующих и примесных металлов проводят селективным растворением металлов в электролите в n-циклов подачи электрического тока, где n соответствует числу отделяемых цементирующих и примесных металлов, и заканчивают его при достижении потенциала выделения кислорода в анодной камере. The essence of the invention lies in the fact that in a method for processing a metal gold-containing concentrate based on placing this concentrate in the anode chamber of the electrolyzer, filling the anode and cathode chambers of the electrolyzer with an electrolyte, separating metals by applying an electric current to the electrodes of the electrolyzer and removing the anode sludge, the process of electrolytic separation of cementing and impurity metals are carried out by selective dissolution of metals in an electrolyte in n-cycles of electric current supply, where n respectively there is a number of separated cementing and impurity metals, and end it when the oxygen evolution potential in the anode chamber is reached.

При этом последовательно отделяют каждый из цементирующих и примесных металлов золотосодержащего концентрата, а затем удаляют этот металл из катодной камеры электролизера, причем в первом цикле отделяют металл с наибольшим по абсолютной величине отрицательным потенциалом выделения. At the same time, each of the cementing and impurity metals of the gold-containing concentrate is sequentially separated, and then this metal is removed from the cathode chamber of the electrolyzer, and in the first cycle, the metal with the largest absolute negative potential of release is separated.

В каждом последующем цикле отделяют соответствующий из присутствующих в золотосодержащем концентрате цементирующих и примесных металлов, при этом последовательность отделения каждого металла в соответствующем цикле выбирают из условия возрастания потенциала выделения металла. In each subsequent cycle, the corresponding cementing and impurity metals present in the gold-containing concentrate are separated, and the separation sequence of each metal in the corresponding cycle is selected from the condition that the metal evolution potential increases.

Требуемый для отделения металла в этом цикле потенциал создают путем пропускания электрического тока с соответствующей величиной силы тока (I_j) и поддерживают его до достижения величины силы тока i_j=I_j/K, где К (50-1000), а j номер цикла (j 1,2,n).The potential required to separate the metal in this cycle is created by passing an electric current with the corresponding current strength (I _j ) and maintaining it until the current strength i _j = I _j / K is reached, where K (50-1000), and j is the cycle number (j 1,2, n).

После этого удаляют из катодной камеры отделенный металл и приступают к следующему циклу. After that, the separated metal is removed from the cathode chamber and proceed to the next cycle.

Процесс проводят с использованием в качестве электролита водного раствора гидроксида щелочного металла с концентрацией 10 80 г/л. The process is carried out using as an electrolyte an aqueous solution of alkali metal hydroxide with a concentration of 10 to 80 g / l.

Кроме того, процесс проводят с использованием в качестве электролита водного раствора сульфаминовой кислоты с концентрацией 10 150 г/л. In addition, the process is carried out using as an electrolyte an aqueous solution of sulfamic acid with a concentration of 10 to 150 g / l.

Предложенный способ переработки металлического золотосодержащего концентрата обеспечивает проведение процесса селективного выделения цементирующих (примесных) металлов, при этом полученные цементирующие металлы пригодны для повторного использования в технологическом процессе. Кроме того, предложенный способ исключает выделение в окружающую среду токсичных газов и сокращает объемы перерабатываемых технологических растворов. The proposed method for processing metal gold-containing concentrate provides a process for the selective selection of cementing (impurity) metals, while the resulting cementing metals are suitable for reuse in the process. In addition, the proposed method eliminates the release of toxic gases into the environment and reduces the volume of processed technological solutions.

Предложенные растворы-электролиты обеспечивают возможность проведения экологически чистого процесса селективного выделения цементирующих, а также примесных металлов. The proposed electrolyte solutions provide the opportunity for an environmentally friendly process for the selective separation of cementing and impurity metals.

На чертеже представлена схема устройства, реализующего способ переработки металлического золотосодержащего концентрата. The drawing shows a diagram of a device that implements a method for processing metal gold-containing concentrate.

Устройство для реализации способа переработки металлического золотосодержащего концентрата содержит корпус 1 электролизера, состоящего из анодной и катодной камер 2,3 соответственно, разделенных мембраной 4, выполненной в виде сетки из инертного материала, например стеклоткани или графита. Сверху корпус закрыт крышкой 5, снабженной газоотводными штуцерами 6. В анодной камере 2 на дне корпуса 1 горизонтально помещен анод 7, выполненный в виде графитовой пластины. В катодной камере 3 размещен катод 8, выполненный в виде металлического листа либо в виде графитового стержня. При этом катод 8 расположен вертикально над бункером 9, выполненным в днище корпуса 1 и предназначенным для сбора осажденного на катоде 8 отделенного металла. Бункер 9 снабжен заслонкой для выгрузки отделенного металла (на чертеже не показана), в анодной камере 2 установлена мешалка 10, выполненная в виде лопастного механизма, предназначенная для обеспечения циркуляции электролита. Мешалка 10 снабжена приводом 11 вращения, установленном вне корпуса 1. Анод 7 и катод 8 электрически соединен с регулируемым источником 12 тока. На аноде 7 размещен перерабатываемый металлический золотосодержащий концентрат 13. В анодной камере 2 установлен измерительный электрод 14, через высокоомный вольтметр 15 соединенный с источником 12 тока, предназначенный для измерений потенциала, и термометр 16, предназначенный для измерения температуры электролита. A device for implementing a method for processing a gold-bearing metal concentrate comprises an electrolyzer body 1, consisting of anode and cathode chambers 2,3, respectively, separated by a membrane 4 made in the form of a grid of an inert material, such as fiberglass or graphite. On top of the casing is closed by a cover 5, equipped with gas outlet fittings 6. In the anode chamber 2 at the bottom of the casing 1 anode 7 is placed horizontally, made in the form of a graphite plate. In the cathode chamber 3 there is a cathode 8 made in the form of a metal sheet or in the form of a graphite rod. In this case, the cathode 8 is located vertically above the hopper 9, made in the bottom of the housing 1 and designed to collect the deposited metal deposited on the cathode 8. The hopper 9 is equipped with a shutter for unloading the separated metal (not shown in the drawing), in the anode chamber 2 there is a mixer 10, made in the form of a vane mechanism, designed to circulate the electrolyte. The mixer 10 is equipped with a rotation drive 11 mounted outside the housing 1. The anode 7 and the cathode 8 are electrically connected to an adjustable current source 12. A metal-containing gold-containing concentrate 13 is placed on the anode 7. A measuring electrode 14 is installed in the anode chamber 2, through a high-resistance voltmeter 15 connected to a current source 12, for measuring potential, and a thermometer 16, for measuring the temperature of the electrolyte.

Предложенный способ реализуется в указанном устройстве следующим образом. The proposed method is implemented in the specified device as follows.

Пример. В анодную камеру 2 электролизера на анод 7 помещают металлический золотосодержащий концентрат 13, содержащий в качестве цементирующих металлов, например, цинк, свинец, медь. Затем анодную и катодную камеры 2,3 заполняют электролитом водным раствором сульфаминовой кислоты NH₂SO₂OH c концентрацией 10-150 г/л, закрывают крышкой 5 и осуществляют циркуляцию электролита мешалкой 10. С помощью источника 12 тока задают ток величиной, соответствующей потенциалу растворения металла с наибольшим по абсолютной величине отрицательным потенциалом выделения, в данном случае цинка. По данным диаграмм "pH потенциал" потенциал выделения цинка (-0,8 В), для свинца - (-0,2 В), для меди (+0,36 В).Example. In the anode chamber 2 of the electrolyzer on the anode 7 is placed a metal gold-bearing concentrate 13 containing, as cementing metals, for example, zinc, lead, copper. Then the anode and cathode chambers 2,3 are filled with an electrolyte with an aqueous solution of sulfamic acid NH ₂ SO ₂ OH with a concentration of 10-150 g / l, closed with a lid 5 and the electrolyte is circulated with a stirrer 10. Using a current source 12, a current corresponding to the dissolution potential is set metal with the largest absolute value of the negative potential release, in this case zinc. According to the "pH potential" diagrams, the zinc release potential (-0.8 V), for lead - (-0.2 V), for copper (+0.36 V).

При задании тока, соответствующего потенциалу выделения цинка, цинк из золотосодержащего концентрата растворяется в электролите, после чего в процессе электролиза осаждается на катоде 8. Выделяющиеся при электролизе газы удаляются через штуцеры газоотвода 6 над анодной и катодной камерами соответственно. С помощь измерительного электрода 14 контролируют потенциал растворения цинка и поддерживают его с помощь источника 12 тока до достижения величины силы тока i₁ I₁/K где К (50 1000), где I₁ и i₁ соответственно начальная и конечная величины силы тока для цикла выделения цинка из металлического золотосодержащего концентрата. После этого осажденный на катоде 8 цинк через бункер 9 удаляют из электролизера.When setting the current corresponding to the zinc release potential, zinc from the gold-containing concentrate is dissolved in the electrolyte, after which it is deposited on the cathode 8 during the electrolysis process. The gases released during the electrolysis are removed through the flue gas nozzles 6 above the anode and cathode chambers, respectively. Using the measuring electrode 14, the dissolution potential of zinc is monitored and maintained using a current source 12 until a current strength of i ₁ I ₁ / K is reached where K (50 1000), where I ₁ and i _{1 are} respectively the initial and final magnitudes of the current strength for the cycle the allocation of zinc from a metal gold-containing concentrate. After that, the zinc deposited on the cathode 8 through the hopper 9 is removed from the cell.

Затем производят второй цикл удаления цементирующего металла из золотосодержащего концентрата, в данном случае свинца, обладающего вторым наибольшим по абсолютной величине отрицательным потенциалом выделения. По достижении величины силы тока i₂ I₂/K удаляют из электролизера выделенный на катоде 8 свинец и проводят заключительный цикл по выделению из концентрата меди.Then, a second cycle of removing the cementing metal from the gold-containing concentrate is carried out, in this case lead, which has the second largest negative release potential in absolute value. Upon reaching the magnitude of the current strength i ₂ I ₂ / K, the lead released at the cathode 8 is removed from the electrolyzer and a final cycle is conducted to isolate copper from the concentrate.

Процесс переработки золотосодержащего концентрата проводят до достижения величины силы тока i₃=I₃/K или до начала выделения из электролита кислорода (в зависимости от того, что наступит раньше), при этом контроль за началом выделения кислорода осуществляют с помощью высокоомного вольтметра 15, причем началу выделения кислорода соответствует резкое (на 1,5 2,0 В) повышение потенциала. После чего отключают источник 12 тока, останавливают привод 11 мешалки 10, снимают крышку 5 и удаляют из бункера 9 осевшую на катоде медь, а из анодной камеры 2 извлекают золотосодержащий анодный шлам.The process of processing a gold-containing concentrate is carried out until the current strength i ₃ = I ₃ / K is reached or before oxygen is released from the electrolyte (whichever comes first), while monitoring the onset of oxygen evolution using a high-resistance voltmeter 15, moreover the beginning of the evolution of oxygen corresponds to a sharp (1.5 to 2.0 V) increase in potential. After that, the current source 12 is turned off, the drive 11 of the mixer 10 is stopped, the lid 5 is removed and copper deposited on the cathode is removed from the hopper 9, and the gold-containing anode sludge is removed from the anode chamber 2.

В качестве электролита при переработке металлического золотосодержащего концентрата может быть также использован водный раствор гидроксида щелочного металла с концентрацией 10 80 г/л. Данный электролит рекомендуется использовать в том случае, когда перерабатываемый металлический золотосодержащий концентрат содержит в качестве цементирующих металлов цинк, свинец, олово. An aqueous solution of alkali metal hydroxide with a concentration of 10 to 80 g / l can also be used as an electrolyte in the processing of gold-bearing metal concentrate. This electrolyte is recommended to be used when the processed metal gold-containing concentrate contains zinc, lead, and tin as cementing metals.

Приведенные в качестве электролита водные растворы гидроксида щелочного металла и сульфаминовой кислоты в указанных соотношениях компонентов при электролите обеспечивают растворение цементирующих металлов золотосодержащих концентратов с последующим выделением их на катоде электролизера. The aqueous solutions of alkali metal hydroxide and sulfamic acid given as electrolyte in the indicated ratios of the components during electrolyte provide the dissolution of cementing metals of gold-bearing concentrates with their subsequent isolation at the cathode of the electrolyzer.

Claims

1. A method of processing a metal gold-containing concentrate, comprising placing an initial concentrate containing cementing and impurity metals in the anode chamber of the electrolyzer, filling the anode and cathode chambers of the electrolyzer with an electrolyte, separating metals by applying an electric current to the electrodes of the electrolyzer and removing the anode sludge, characterized in that the process of electrolytic separation of cementing and impurity metals is carried out by selective dissolution of these metals in an electrolyte in n feed cycles electric current, where n corresponds to the number of cementing and impurity metals to be separated, and end it when the oxygen evolution potential in the anode chamber is reached, each of the cementing and impurity metals in the gold-containing concentrate is subsequently separated, and then this metal is removed from the cathode chamber of the electrolyzer, and in the first cycle, the metal with the largest absolute negative potential of separation is separated, and in each subsequent cycle, the corresponding of those present in the ash is separated containing concentrate of cementing and impurity metals, and the sequence of separation of each metal in the corresponding cycle is selected from the condition of increasing the potential for metal evolution, and the potential required for separation of metal in this cycle is created by passing an electric current with the corresponding current strength I _j and maintaining it until the magnitude of the current I _j I _j / k, where k 50 1000, aj is the cycle number (j 1,2, n), after which the separated metal is removed from the cathode chamber and proceed to the next cycle.

2. The method according to claim 1, characterized in that the process is carried out using as an electrolyte an aqueous solution of alkali metal hydroxide with a concentration of 10 to 80 g / l.

3. The method according to claim 1, characterized in that the process is carried out using as an electrolyte an aqueous solution of sulfamic acid with a concentration of 10 to 150 g / l.