RU2251582C1 - Method for extracting noble metals from solutions and pulps and reactor for performing the same - Google Patents

Method for extracting noble metals from solutions and pulps and reactor for performing the same Download PDF

Info

Publication number
RU2251582C1
RU2251582C1 RU2003129547A RU2003129547A RU2251582C1 RU 2251582 C1 RU2251582 C1 RU 2251582C1 RU 2003129547 A RU2003129547 A RU 2003129547A RU 2003129547 A RU2003129547 A RU 2003129547A RU 2251582 C1 RU2251582 C1 RU 2251582C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reactor
medium
sorbent
electrodes
anodes
Prior art date
Application number
RU2003129547A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.Г. Секисов (RU)
А.Г. Секисов
С.А. Мазуркевич (RU)
С.А. Мазуркевич
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Интегра Груп. Ру"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Интегра Груп. Ру" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Интегра Груп. Ру"
Priority to RU2003129547A priority Critical patent/RU2251582C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2251582C1 publication Critical patent/RU2251582C1/en

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

FIELD: hydraulic metallurgy of noble metals, possibly extraction of metals from different depleted solutions, pulps and also from liquid enrichment residues.
SUBSTANCE: method comprises steps of providing contact of pulp in reactor with ion-exchange sorbent in condition of electric field action; separating sorbent from medium, desorption of it and extracting metals; using mixture of anion- and cation-exchange synthetic sorbents as ion-exchange sorbent. Action of electric field is realized separately in zone of fluidic stream and in zone of free flowing. In zone of fluidic stream medium is passed through system of alternating anodes-cathodes with potential difference sufficient for sorption by means of said sorbent and for metal deposition while providing circulation due to ejection of pulp at inlet of reactor. Reactor includes flow-through housing with bottom, inlet and draining branch pipes, electrodes mounted in housing and connected with constant voltage source. Reactor includes in addition nozzle adapter and cone narrowed hydraulic adapter, both communicated with inlet branch pipe and mounted coaxially for forming fluidic stream; two funnel like partitions with grids. One grid is arranged in bottom and its is hydraulically communicated with draining branch pipe; other grid is arranged with gap relative to cone branch pipe and other for circulation of medium. Two groups of electrodes are secured to upper portion of reactor. First group of electrodes includes system of connected in pairs and successively mounted anodes-cathodes arranged symmetrically relative to said adapters in zone of fluidic stream. Second group of electrodes includes array of cathodes with power-supplying anodes and it is arranged in periphery at both sides of electrodes of first group in zone of free flowing of medium.
EFFECT: enhanced efficiency of extraction of noble metals.
8 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области гидрометаллургии благородных металлов и может быть использовано для извлечения металлов из различных бедных растворов и пульп, в том числе жидких хвостов обогащения.The invention relates to the field of hydrometallurgy of precious metals and can be used to extract metals from various poor solutions and pulps, including liquid tailings.

Известно, что повышение эффективности извлечения благородных металлов из промышленных растворов сложного солевого состава можно достичь одновременным использованием электрохимической активации и ионоообменной сорбции. Так, известен метод, согласно которому исходные растворы подвергают электрохимической активации, а затем проводят из полученного раствора сорбцию на сорбенте, расположенном над электродами. Извлечение металлов проводят непрерывно при изменяющейся полярности электродов, а в качестве сорбента используют анионит. Этим снижаются потери металлов со сбросными растворами (SU 1527917 A1, C 22 B 11/00, 23.05.1993).It is known that increasing the efficiency of extraction of precious metals from industrial solutions of complex salt composition can be achieved by the simultaneous use of electrochemical activation and ion exchange sorption. So, the method is known, according to which the initial solutions are subjected to electrochemical activation, and then sorption is carried out from the resulting solution on a sorbent located above the electrodes. Extraction of metals is carried out continuously with a changing polarity of the electrodes, and anion exchange resin is used as a sorbent. This reduces the loss of metals with waste solutions (SU 1527917 A1, C 22 B 11/00, 05/23/1993).

Известен также способ извлечения благородных металлов из пульп или растворов, содержащих благородные металлы, в котором контактирование с сорбентом осуществляют при перемешивании и повышенной температуре (89-150°С), а сорбцию ведут при наложении электрического тока в электрохимическом аппарате (RU 2042719 C1, C 22 B 3/24 // С 22 В 11/00, 27.08.1995) - ближайший аналог первого изобретения группы.There is also a method of extracting precious metals from pulps or solutions containing noble metals, in which contacting with the sorbent is carried out with stirring and elevated temperature (89-150 ° C), and sorption is carried out by applying an electric current in an electrochemical apparatus (RU 2042719 C1, C 22 B 3/24 // C 22 B 11/00, 08/27/1995) - the closest analogue of the first invention of the group.

Известно большое число аппаратов для электрохимической обработки пульп (SU 1199269 A, B 03 D 1/14, 23.12.1985; RU 2187567 C1, C 22 B 11/00, 20.08.2002; US 5882502, С 25 С 1/20, 205/568, 16.03.1999), а также ионоообменных аппаратов с электрическим полем, используемых в основном для очистки воды, в которых реализуются различные средства деионизации водных растворов, в частности электродиализ (RU 2170141 С2, B 01 J 47/08, 20.07.2000; WO 02/04357 A1, C 02 F 1/469, 17.01.2002; WO 02/09387 A1, G 21 C 19/307, 21.11.2002 и др.). Однако, учитывая специфику назначения, такие реакторы не могут быть использованы для работы методом “смола в пульпе” (“Resin-in-Pulp Adsorption”), когда ионоообменная смола вводится непосредственно в пульпу, а затем по насыщении выводится на десорбцию (см., например, СА 2209559, С 22 В 3/42, 16.01.1998).A large number of apparatuses are known for the electrochemical treatment of pulps (SU 1199269 A, B 03 D 1/14, 12/23/1985; RU 2187567 C1, C 22 B 11/00, 08/20/2002; US 5882502, C 25 C 1/20, 205 / 568, 03.16.1999), as well as ion-exchange devices with an electric field, used mainly for water purification, in which various means of deionization of aqueous solutions are implemented, in particular electrodialysis (RU 2170141 C2, B 01 J 47/08, 20.07.2000 ; WO 02/04357 A1, C 02 F 1/469, 01/17/2002; WO 02/09387 A1, G 21 C 19/307, 11/21/2002, etc.). However, taking into account the specific nature of the application, such reactors cannot be used for operation by the “Resin-in-Pulp Adsorption” method, when the ion-exchange resin is introduced directly into the pulp, and then, upon saturation, is removed for desorption (see, e.g. CA 2209559, C 22 V 3/42, 01.16.1998).

Известен реактор для электрохимического выщелачивания благородных металлов из пульп, содержащий проточный корпус с днищем, входным и сливным патрубками, электроды, установленные в корпусе и подключенные к источнику постоянного тока (RU 2187567 C1, C 22 B 11/00, 20.08.2002) - ближайший аналог второго изобретения группы. Один из электродов имеет развитую поверхность; электрообработка пульпы носит характер непосредственного контакта минеральных частиц с поверхностью этого электрода.Known reactor for the electrochemical leaching of precious metals from pulps, containing a flowing housing with a bottom, inlet and drain pipes, electrodes installed in the housing and connected to a direct current source (RU 2187567 C1, C 22 B 11/00, 08/20/2002) - the closest an analogue of the second invention of the group. One of the electrodes has a developed surface; electrical processing of the pulp is in the nature of direct contact of mineral particles with the surface of this electrode.

Недостатками известных способов и устройств является недостаточная эффективность, обусловленная в основном тем, что не полностью используются возможности влияния электрических полей на оптимизацию процессов сорбции в системе “Resin-in-Pulp Adsorption” при извлечении золота из хвостов обогащения.The disadvantages of the known methods and devices is the lack of efficiency, mainly due to the fact that the possibilities of the influence of electric fields on the optimization of sorption processes in the “Resin-in-Pulp Adsorption” system for the extraction of gold from the tailings are not fully used.

Задачей настоящей группы изобретений является усовершенствование сорбционного процесса извлечения благородных металлов посредством реактора, где повышение эффективности процесса достигается особыми режимами электрического воздействия, способствующими как повышению активности сорбции, так и непосредственному осаждению золота на катодах.The objective of this group of inventions is to improve the sorption process for the extraction of precious metals through a reactor, where the increase in process efficiency is achieved by special modes of electrical exposure, contributing to both an increase in sorption activity and direct deposition of gold on the cathodes.

Технический результат первого изобретения группы - повышение эффективности извлечения благородных металлов, достигается тем, что способ извлечения благородных металлов из пульп включает контактирование в реакторе пульпы с ионоообменным сорбентом при воздействии электрическим полем, последующее отделение сорбента от среды, его десорбцию и извлечение металлов. В качестве ионообменного сорбента используют смесь анионо- и катионообменного синтетических сорбентов, а воздействие электрическим полем осуществляют раздельно в зонах струйного и свободного течения среды, причем в зоне струйного течения среду пропускают через систему чередующихся анодов-катодов с разностью потенциалов, достаточной для десорбции ионов с поверхности природных минералов и активации ионного обмена в упомянутом синтетическом сорбенте, а в зоне свободного течения среды - через решетку катодов с запитывающими анодами с разностью потенциалов, достаточной для сорбции сорбентом и осаждения металла, при этом осуществляют циркуляцию среды путем эжекции пульпы на входе реактора.The technical result of the first invention of the group is to increase the efficiency of extraction of precious metals, achieved by the fact that the method of extraction of precious metals from pulps includes contacting the pulp in the reactor with an ion-exchange sorbent when exposed to an electric field, subsequent separation of the sorbent from the medium, its desorption and metal extraction. A mixture of anion- and cation-exchange synthetic sorbents is used as an ion-exchange sorbent, and the electric field is applied separately in the zones of the jet and free flow of the medium, and in the zone of the jet flow the medium is passed through a system of alternating anodes-cathodes with a potential difference sufficient for ion desorption from the surface natural minerals and the activation of ion exchange in the aforementioned synthetic sorbent, and in the zone of free flow of the medium through the lattice of cathodes with feeding anodes with p connectivity potentials sufficient for the sorption of a sorbent and a metal deposition is performed while circulating the medium by ejecting the slurry inlet of the reactor.

Способ может характеризоваться тем, что разность потенциалов на системе чередующихся анодов-катодов составляет 1,5-30 В, а также тем, что разность потенциалов между решеткой катодов и запитывающими анодами составляет 1,5-3 В.The method can be characterized by the fact that the potential difference on the system of alternating cathode anodes is 1.5-30 V, as well as the potential difference between the cathode array and the supply anodes is 1.5-3 V.

Способ может характеризоваться и тем, что воздействие электрического поля осуществляют в постоянном или импульсном режиме, а кроме того, тем, что смесь анионо- и катионообменного синтетических сорбентов содержит, мас.%:The method can be characterized by the fact that the electric field is carried out in a constant or pulsed mode, and in addition, by the fact that the mixture of anionic and cation exchange synthetic sorbents contains, wt.%:

анионит 50-90,anion exchange resin 50-90,

катионит 10-50.cation exchange resin 10-50.

Технический результат второго изобретения группы - повышение эффективности извлечения благородных металлов, обеспечивается тем, что реактор для извлечения благородных металлов из пульп содержит проточный корпус с днищем, входным и сливным патрубками, электроды, установленные в корпусе и подключенные к источнику постоянного напряжения. Реактор дополнительно содержит связанные с входным патрубком сопловый насадок и конический сходящийся гидравлический насадок, установленные соосно, для формирования струйного течения среды, две воронкообразные перегородки с сетками, одна из которых установлена в днище и гидравлически сообщена со сливным патрубком. Другая установлена с зазором относительно конического сходящегося патрубка для обеспечения циркуляции среды, при этом электроды объединены в две группы и закреплены в верхней части реактора, первая группа образована системой попарно подключенных и последовательно установленных анодов-катодов, размещенных симметрично упомянутым насадкам в зоне струйного течения среды, а вторая группа образована решеткой катодов с запитывающими анодами, размещенной в периферийной части по обе стороны от электродов первой группы, в зоне свободного течения среды.The technical result of the second invention of the group is to increase the efficiency of the extraction of precious metals, provided that the reactor for the extraction of precious metals from the pulps contains a flowing housing with a bottom, inlet and drain pipes, electrodes installed in the housing and connected to a constant voltage source. The reactor further comprises nozzle nozzles and a conical converging hydraulic nozzle connected to the inlet nozzle, mounted coaxially to form a jet stream of the medium, two funnel-shaped partitions with grids, one of which is installed in the bottom and is hydraulically connected to the drain nozzle. The other is installed with a gap relative to the conical converging nozzle to ensure the circulation of the medium, while the electrodes are combined into two groups and fixed in the upper part of the reactor, the first group is formed by a system of pairwise connected and sequentially installed anode-cathodes placed symmetrically to the mentioned nozzles in the zone of the fluid flow of the medium, and the second group is formed by a cathode array with feeding anodes located in the peripheral part on both sides of the electrodes of the first group, in the free-flow zone environment.

Реактор может характеризоваться тем, что сетки воронкообразных перегородок имеют размеры ячеи 0,2-0,4 мм, а площадь сеток составляет 0,4-0,6 от площади поверхности воронкообразной перегородки, а также тем, что катоды второй группы электродов имеют средства, обеспечивающие развитую поверхность электрического контакта.The reactor can be characterized in that the mesh of the funnel-shaped partitions has mesh sizes of 0.2-0.4 mm, and the area of the grids is 0.4-0.6 of the surface area of the funnel-shaped partition, and also the fact that the cathodes of the second group of electrodes have means, providing a developed surface of electrical contact.

В основе функционирования способа и реактора лежит следующий механизм. Для переосаждения ионов металлов с природных сорбентов, находящихся в пульпе, на искусственные - ионообменные в процессе извлечения дополнительно используется электрическая активация. Обрабатываемая среда (пульпа и смесь анионо- и катионообменного синтетического сорбента) в зоне струйного течения подвергается воздействию электрическим полем. Этот процесс подобен электродиализу, где в качестве ионитовых полупроницаемых мембран выступают гранулы ионообменного сорбента. Гранулы сорбента будут выполнять роль своеобразных подвижных микромембран (соответственно, анионитовой и катионитовой) дискретного действия. Этот эффект будет иметь место при совпадении взаимного расположения разнотипных ионитов и электродов различной полярности. Электродиализ инициирует эффект разрыва связей между ионами, сорбированными на поверхности глинистых частиц пульпы и их поверхностным молекулярным слоем. Метастабильные катионы золота будут стремиться к катоду, увлекая за собой связанные с ними через гидратные оболочки анионы цианидов, а свободные анионы цианидов будут стремиться к аноду. Попадая в зону влияния гранул анионита направленно смещающиеся метастабильные комплексные анионы золота будут фиксироваться пленочной фазой анионита и тем самым концентрироваться в поверхностных пленочных слоях ионитной фазы пульпы, окружающей гранулы сорбента. Таким путем осуществляется перераспределение ионов извлекаемых металлов между компонентами исходной пульпы.The basis of the functioning of the method and the reactor is the following mechanism. For the reprecipitation of metal ions from natural sorbents located in the pulp to artificial - ion-exchange in the process of extraction, additionally, electrical activation is used. The medium to be treated (pulp and a mixture of anionic and cation exchange synthetic sorbent) in the jet stream zone is exposed to an electric field. This process is similar to electrodialysis, where the granules of the ion-exchange sorbent act as semi-permeable ionic membranes. Granules of the sorbent will play the role of a kind of movable micro-membranes (respectively, anion exchange resin and cation exchange resin) of discrete action. This effect will occur when the mutual arrangement of heterogeneous ion exchangers and electrodes of different polarity coincides. Electrodialysis initiates the effect of breaking bonds between ions adsorbed on the surface of clay particles of the pulp and their surface molecular layer. Metastable gold cations will tend to the cathode, dragging cyanide anions associated with them through hydration shells, and free cyanide anions will tend to the anode. Once in the zone of influence of anion exchange granules, directionally shifting metastable complex gold anions will be fixed by the film phase of the anion exchange resin and thereby be concentrated in the surface film layers of the ionite phase of the pulp surrounding the sorbent granules. In this way, redistribution of the ions of the extracted metals between the components of the initial pulp is carried out.

После прохождения обрабатываемой среды через зону струйного течения она оказывается в зоне свободного течения. На осадительных электродах-катодах имеет место переход ионов из пленочной в гелевую фазу гранулы сорбента. Этот механизм обеспечивает наличие электрического поля в прикатодной области осадительных электродов, проявляющегося в виде сил электроосмоса. Молекулы воды стремятся сместиться к катоду, способствуя набуханию ионитов. Соответственно, метастабильные катионы золота с внешней от катода стороны пленочной фазы по поровому пространству переходят вглубь гелевой фазы анионита. Часть комплексных ионов золота со стороны внутренней части ионита, попадая в область двойного электрического слоя, поляризуется и образующиеся стабильные катионы золота частично переосаждаются на катод в виде нейтральных атомов.After the processed medium passes through the jet stream zone, it is in the free flow zone. At precipitation cathode electrodes, a transition of ions from the film to the gel phase of the sorbent granule takes place. This mechanism ensures the presence of an electric field in the cathode region of the precipitation electrodes, which manifests itself in the form of electroosmosis forces. Water molecules tend to shift to the cathode, contributing to the swelling of ion exchangers. Accordingly, metastable gold cations from the side of the film phase external to the cathode pass through the pore space into the gel phase of the anion exchange resin. Part of the complex gold ions from the side of the inner part of the ion exchanger, falling into the region of the double electric layer, is polarized and the stable gold cations formed are partially reprecipitated on the cathode in the form of neutral atoms.

Для отделения сорбента от среды используются сетчатые фильтры, установленные в днище реактора. Сопровождающие процесс электрообработки электролизные газы разуплотняют среду и дополнительно способствуют очищению сетчатых фильтров. После насыщения гелевой фазы гранулы выводятся из процесса и направляются на десорбцию. Вышеописанный процесс рассмотрен на примере извлечения золота, но он аналогичен для извлечения других благородных металлов.Strainers installed in the bottom of the reactor are used to separate the sorbent from the medium. The electrolysis gases accompanying the electric processing process decompress the medium and further contribute to the cleaning of the strainers. After saturation of the gel phase, the granules are removed from the process and sent to desorption. The above process is considered using gold extraction as an example, but it is similar to the extraction of other precious metals.

Патентуемый способ удобно пояснить на примере функционирования реактора, конструкция которого поясняется на фигурах, где:The patented method is conveniently illustrated by the example of the functioning of the reactor, the design of which is illustrated in the figures, where:

на фиг.1 представлена принципиальная схема реактора, вертикальный разрез;figure 1 presents a schematic diagram of a reactor, a vertical section;

на фиг.2 - то же, что на фиг.1, разрез по А-А с коммутацией электродов.figure 2 is the same as in figure 1, a section along aa with switching electrodes.

Реактор имеет корпус 10, в днище которого размещен входной патрубок 12 для подачи среды, оканчивающийся сопловым насадком 14. По оси насадка 14 установлен конический сходящийся гидравлический насадок 16, обеспечивающий формирование зоны струйного течения. Верхняя часть 17 реактора имеет шлюз для введения и эвакуации насыщенного сорбента (на фиг. не показано).The reactor has a housing 10, in the bottom of which there is an inlet pipe 12 for supplying a medium, ending with a nozzle nozzle 14. A conical converging hydraulic nozzle 16 is installed along the axis of the nozzle 14, which ensures the formation of a jet flow zone. The upper part 17 of the reactor has a gateway for the introduction and evacuation of a saturated sorbent (not shown in Fig.).

На верхней части 17 корпуса 10 реактора установлены электроды двух групп. Первая группа электродов 18, 20, сформированная в виде решетки параллельно подключенных и последовательно размещенных анодов-катодов, присоединена к источнику постоянного тока напряжением U1 (на фиг. не показан). Разность потенциалов U1=1,5-30 В, создаваемая между этими электродами 18 и 20, предназначена для электроактивации процесса.On the upper part 17 of the reactor vessel 10, electrodes of two groups are installed. The first group of electrodes 18, 20, formed in the form of a lattice of parallel-connected and sequentially placed anode-cathodes, is connected to a constant current source with voltage U 1 (not shown in Fig.). The potential difference U 1 = 1.5-30 V, created between these electrodes 18 and 20, is intended for electrical activation of the process.

По обе стороны от электродов 18 и 20, ближе к боковым стенкам, установлена вторая группа электродов-катодов 22 и запитывающих анодов 24.On both sides of the electrodes 18 and 20, closer to the side walls, a second group of cathode electrodes 22 and feeding anodes 24 is installed.

Электроды 22 и 24 с потенциалом осаждения (восстановления) выделяемого металла (U2=1,5-3 В для Au) предназначены для формирования разности потенциалов между поверхностью частиц минералов и электродами 22, 24. Эта разность потенциалов обеспечивает возникновение локальных ионных токов, что интенсифицирует процесс ионообменной сорбции. Для повышения эффективности электрического воздействия электроды 22 и 24 могут иметь элемент 25, обеспечивающий развитую поверхность электрического контакта (металлическая сетка, выполненная, например, из стали, или другие средства, известные в технике). Активная площадь катодов 22, соединенных между собой, много больше площади анодов 24, что обеспечивает интенсивный переход комплексных ионов золота из пленочной фазы ионита в его гелевую фазу.The electrodes 22 and 24 with the potential of deposition (reduction) of the released metal (U 2 = 1.5-3 V for Au) are designed to form a potential difference between the surface of the particles of minerals and electrodes 22, 24. This potential difference provides the appearance of local ion currents, which intensifies the process of ion exchange sorption. To increase the efficiency of the electric effect, the electrodes 22 and 24 may have an element 25 providing a developed surface of the electrical contact (a metal mesh made, for example, of steel, or other means known in the art). The active area of the cathodes 22 connected to each other is much larger than the area of the anodes 24, which ensures an intensive transition of complex gold ions from the film phase of the ion exchanger to its gel phase.

В электрической схеме, показанной на фиг.2, электроды каждой из групп подключены параллельно к источникам электроэнергии. Однако могут быть и другие коммутации, не меняющие существа изобретения.In the electrical circuit shown in figure 2, the electrodes of each of the groups are connected in parallel to electric power sources. However, there may be other commutations that do not change the essence of the invention.

В полости реактора в корпусе 10 установлены воронкообразные перегородки 26 с сетками 28. Перегородки 26 по внешнему краю скреплены с корпусом 10, а по внутреннему краю 30 установлены с зазором по отношению к гидравлическому насадку 16. Это необходимо для обеспечения циркуляции гранул сорбента в среде вследствие эжекции струи свежей пульпы из насадка 14. Размеры ячеек сетки 28 выбраны из условия обеспечения отделения частиц сорбента от минеральных частиц пульпы. Для вывода среды из реактора и отделения циркулирующего сорбента служат выпускные сетки 36, закрепленные в донной части корпуса 10 на воронкообразных перегородках 38. Размер ячеи сеток (около 0,3 мм) выбран из условия беспрепятственного слива пульпы (размер ее фракции менее 0,075 мм) и сепарации гранул сорбента (размер гранул 1-3 мм). Эвакуация среды осуществляется через сливной патрубок 40.In the reactor cavity in the housing 10, funnel-shaped partitions 26 with grids 28 are installed. The partitions 26 are fastened along the outer edge to the body 10, and along the inner edge 30 are installed with a gap with respect to the hydraulic nozzle 16. This is necessary to ensure the circulation of sorbent granules in the medium due to ejection jets of fresh pulp from nozzle 14. The mesh cell sizes 28 are selected from the condition for the separation of sorbent particles from mineral pulp particles. To exit the medium from the reactor and to separate the circulating sorbent, exhaust nets 36 are mounted on the funnel-shaped partitions 38 at the bottom of the housing 10. The mesh size of the nets (about 0.3 mm) is selected from the condition of unimpeded discharge of the pulp (its fraction size is less than 0.075 mm) and separation of sorbent granules (granule size 1-3 mm). The evacuation of the medium is carried out through the drain pipe 40.

Способ извлечения благородных металлов, например золота, из пульпы или других растворов посредством патентуемого реактора реализуют следующим образом.The method of extraction of precious metals, for example gold, from pulp or other solutions by means of a patented reactor is implemented as follows.

Корпус 10 реактора предварительно заполняют гранулами ионообменного сорбента одновременно двух типов - катионитом и анионитом. В частности, возможно использовать смесь бифункционального анионита марки АМ-2Б в количестве 50-90 мас.% и сильнокислотного катионита марки КУ-2-8 в количестве 10-50 мас.%. Выбор этих ионитов обусловлен тем, что первый из них является селективным сорбентом для комплексных анионов золота, а второй составляет с ним мембранную пару.The reactor vessel 10 is pre-filled with granules of an ion-exchange sorbent of two types simultaneously - cation exchange resin and anion exchange resin. In particular, it is possible to use a mixture of bifunctional anion exchange resin of the AM-2B grade in an amount of 50-90 wt.% And a strongly acidic cation exchanger of the KU-2-8 grade in an amount of 10-50 wt.%. The choice of these ion exchangers is due to the fact that the first one is a selective sorbent for complex gold anions, and the second one forms a membrane pair with it.

Далее, через патрубок 12 под напором вводят пульпу (например, хвосты основного обогащения), подлежащую обработке, а через патрубок 40 осуществляют ее слив. Насадок 16 обеспечивает прирост скорости потока среды и формирование зоны струйного течения между решеткой электродов 18 и 20. Дестабилизация ионных комплексов, сорбированных поверхностью частиц минералов (глинистых и слюдяных), достигается при разности потенциалов U1 между электродами в диапазоне от 1,5 до 30 В и подбирается экспериментальным путем.Further, through the nozzle 12 under pressure, pulp is introduced (for example, tailings of the main enrichment) to be processed, and through the nozzle 40 it is drained. Nozzles 16 provides an increase in the flow velocity of the medium and the formation of the jet flow zone between the electrode array 18 and 20. The destabilization of ion complexes sorbed by the surface of mineral particles (clay and mica) is achieved with a potential difference U 1 between the electrodes in the range from 1.5 to 30 V and is selected experimentally.

После разрушения струи среда вместе с гранулами сорбента перетекает в зону свободного течения к электродам 22, 24, где поддерживается постоянное напряжение U2=1,5-3 В и плотность тока 1-10 А/л. Дестабилизированные ионы начинают переходить на иониты (сначала в пленку окружающей жидкости) за счет эффекта электродиализа. Как указывалось выше при описании механизмов, лежащих в основе способа, катионы движутся к катоду 22 и, вступая во взаимодействие с новыми анионами цианидов, образуют комплексные анионы золота и задерживаются анионитом. И наоборот, анионы перемещаются к аноду 24. За счет сочетания эффектов электроосмоса и электроактивации процесса ионного обмена происходит переход ионов металлов в гелевую фазу ионитов. Кроме того, этому способствуют локальные ионные токи и соответственно возникающие при этом магнитные микрополя, которые за счет ряда сопутствующих эффектов дополнительно интенсифицируют процесс ионообменной сорбции. За счет роста локальных концентраций ионов часть ионов золота при проявлении эффекта поляризации в области двойного электрического слоя осаждается на катодах 22.After the destruction of the jet, the medium, together with the sorbent granules, flows into the free flow zone to the electrodes 22, 24, where a constant voltage U 2 = 1.5-3 V and a current density of 1-10 A / L are maintained. Destabilized ions begin to transfer to ion exchangers (first into the film of the surrounding liquid) due to the effect of electrodialysis. As indicated above in the description of the mechanisms underlying the method, cations move to cathode 22 and, interacting with new cyanide anions, form complex gold anions and are retained by anion exchange resin. Conversely, the anions move to the anode 24. Due to the combination of the effects of electroosmosis and electroactivation of the ion exchange process, metal ions transfer to the gel phase of ion exchangers. In addition, this is facilitated by local ion currents and, accordingly, the resulting magnetic microfields, which, due to a number of concomitant effects, additionally intensify the process of ion exchange sorption. Due to the growth of local ion concentrations, part of the gold ions during the manifestation of the polarization effect in the region of the double electric layer is deposited on the cathodes 22.

Отделение гранул сорбента от среды и обеспечение циркуляции сорбента в реакторе проводится с помощью воронкообразных перегородок 26, 38 с сетками 28, 36. Среда после электроактивации и электроосаждения свободно проходит через сетки 28, 36 (размер их ячеи составляет около 0,2-0,4 мм) и выводится из реактора на сброс через патрубки 40. Гранулы сорбента по воронкообразным перегородкам 26 “стекают” в межперегородочное пространство, задерживаются сетками 36 и остаются в процессе. Поскольку в зоне струйного течения среды (между электродами 18, 20) имеет место частичный электролиз с выделением пузырьков газа, его наличие благотворно влияет на самоочищение сеток 28 от гранул сорбента. Схлопывание пузырьков на ячейках сеток 28, 36 обеспечивает их очистку от осевших гранул сорбента и способствует их более активной циркуляции в реакторе.The sorbent granules are separated from the medium and the sorbent is circulated in the reactor using funnel-shaped baffles 26, 38 with grids 28, 36. After electroactivation and electrodeposition, the medium passes freely through grids 28, 36 (their mesh size is about 0.2-0.4 mm) and is discharged from the reactor to discharge through nozzles 40. Sorbent granules through funnel-shaped partitions 26 “drain” into the inter-partition space, are retained by grids 36 and remain in the process. Since partial electrolysis with the release of gas bubbles takes place in the jet stream zone of the medium (between the electrodes 18, 20), its presence has a beneficial effect on the self-cleaning of grids 28 from sorbent granules. The collapse of the bubbles on the mesh cells 28, 36 ensures their purification from the settled sorbent granules and contributes to their more active circulation in the reactor.

Для обеспечения циркуляции гранулы сорбента вместе со средой через специально организованный зазор между внутренним краем 30 и насадком 16 инжектируются первичной пульпой через сопловый насадок 14 и насадок 16 вновь в струю (линии циркуляции сорбента показаны на фиг.1 стрелками). За счет эжекции первичной пульпы осуществляется непрерывная циркуляция сорбента. По мере насыщения сорбент выгружают из реактора и направляют на десорбцию, осуществляемую известным путем.To ensure the circulation of the sorbent granules together with the medium through a specially organized gap between the inner edge 30 and the nozzle 16, the primary pulp is injected again through the nozzle nozzles 14 and nozzles 16 into the stream (sorbent circulation lines are shown by arrows in Fig. 1). Due to the ejection of the primary pulp, the sorbent is continuously circulated. As it saturates, the sorbent is discharged from the reactor and sent for desorption carried out in a known manner.

Питание электродов обеих групп может осуществляться от одного или нескольких источников как в постоянном, так и в импульсном режиме. Использование импульсного режима питания электродов позволяет дополнительно интенсифицировать процесс вынужденной направленной диффузии ионов от поверхности природных минералов-сорбентов к поверхности ионитов-синтетических сорбентов и катодов, уменьшить процессы поляризации электродов. В импульсном режиме длительность импульсов может составлять 20-100 мс, сила тока в импульсе - до 50 А.The electrodes of both groups can be powered from one or several sources in both constant and pulsed mode. The use of a pulsed power supply mode of the electrodes makes it possible to further intensify the process of forced directed diffusion of ions from the surface of natural mineral sorbents to the surface of synthetic resin sorbents and cathodes, and to reduce the polarization processes of the electrodes. In pulsed mode, the pulse duration can be 20-100 ms, the current strength in the pulse is up to 50 A.

Пилотные испытания реактора показали рациональную организацию воздействия электрическими полями и экономическую целесообразность электроактивации сорбента в пульпе для более полного извлечения металла.Pilot tests of the reactor showed a rational organization of exposure to electric fields and the economic feasibility of electroactivation of the sorbent in the pulp for a more complete extraction of metal.

Claims (8)

1. Способ извлечения благородных металлов из пульп, включающий контактирование в реакторе пульпы с ионоообменным сорбентом при воздействии электрическим полем, последующее отделение сорбента от среды, его десорбцию и извлечение металлов, отличающийся тем, что в качестве ионообменного сорбента используют смесь анионо- и катионообменного синтетических сорбентов, а воздействие электрическим полем осуществляют раздельно в зонах струйного и свободного течения среды, причем в зоне струйного течения среду пропускают через систему чередующихся анодов - катодов с разностью потенциалов, достаточной для десорбции ионов с поверхности природных минералов и активации ионного обмена в упомянутом синтетическом сорбенте, а в зоне свободного течения среды - через решетку катодов с запитывающими анодами с разностью потенциалов, достаточной для сорбции сорбентом и осаждения металла, при этом осуществляют циркуляцию среды путем эжекции пульпы на входе реактора.1. A method of extracting precious metals from pulps, including contacting the pulp in the reactor with an ion-exchange sorbent when exposed to an electric field, subsequent separation of the sorbent from the medium, its desorption and metal extraction, characterized in that a mixture of anionic and cation-exchange synthetic sorbents is used as an ion-exchange sorbent and the impact of the electric field is carried out separately in the areas of the jet and free flow of the medium, and in the area of the jet flow, the medium is passed alternately through the system xia anodes - cathodes with a potential difference sufficient for desorption of ions from the surface of natural minerals and activation of ion exchange in the aforementioned synthetic sorbent, and in the free flow zone through a lattice of cathodes with feeding anodes with a potential difference sufficient for sorption of the sorbent and metal deposition, while circulating the medium by ejecting pulp at the inlet of the reactor. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что разность потенциалов на системе чередующихся анодов - катодов составляет 1,5-30 В.2. The method according to claim 1, characterized in that the potential difference on the system of alternating anodes - cathodes is 1.5-30 V. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что разность потенциалов между решеткой катодов и запитывающими анодами составляет 1,5-3 В.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the potential difference between the cathode array and the feeding anodes is 1.5-3 V. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что воздействие электрического поля осуществляют в постоянном или импульсном режиме.4. The method according to claim 1, characterized in that the electric field is carried out in a constant or pulsed mode. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что смесь анионо- и катионообменного синтетических сорбентов содержит, мас. %:5. The method according to claim 1, characterized in that the mixture of anionic and cation exchange synthetic sorbents contains, by weight. %: Анионит 50-90Anion exchange resin 50-90 Катионит 10-50Cation exchanger 10-50 6. Реактор для извлечения благородных металлов из пульп, содержащий проточный корпус с днищем, входным и сливным патрубками, электроды, установленные в корпусе и подключенные к источнику постоянного напряжения, отличающийся тем, что он дополнительно содержит связанные с входным патрубком сопловый насадок и конический сходящийся гидравлический насадок, установленные соосно, для формирования струйного течения среды, две воронкообразные перегородки с сетками, одна из которых установлена в днище и гидравлически сообщена со сливным патрубком, а другая установлена с зазором относительно конического сходящегося патрубка для обеспечения циркуляции среды, при этом электроды объединены в две группы и закреплены в верхней части реактора, первая группа образована системой попарно исключенных и последовательно установленных анодов - катодов, размещенных симметрично упомянутым насадкам в зоне струйного течения среды, а вторая группа образована решеткой катодов с запитывающими анодами, размешенной в периферийной части по обе стороны от электродов первой группы, в зоне свободного течения среды.6. A reactor for extracting precious metals from pulps, containing a flowing housing with a bottom, inlet and drain pipes, electrodes installed in the housing and connected to a constant voltage source, characterized in that it further comprises a nozzle nozzle and a conical converging hydraulic coupled to the inlet pipe nozzles mounted coaxially to form a jet stream of the medium, two funnel-shaped partitions with grids, one of which is installed in the bottom and hydraulically connected to the drain pipe ohm, and the other is installed with a gap relative to the conical converging nozzle to ensure medium circulation, while the electrodes are combined into two groups and fixed in the upper part of the reactor, the first group is formed by a system of pairwise excluded and sequentially installed anodes - cathodes placed symmetrically to the mentioned nozzles in the jet zone the flow of the medium, and the second group is formed by a cathode array with feeding anodes, placed in the peripheral part on both sides of the electrodes of the first group, in the zone a medium flow. 7. Реактор по п.6, отличающийся тем, что сетки воронкообразных перегородок имеют размеры ячеи 0,2-0,4 мм, а площадь сеток составляет 0,4-0,6 площади поверхности воронкообразной перегородки.7. The reactor according to claim 6, characterized in that the mesh funnel-shaped partitions have mesh sizes of 0.2-0.4 mm, and the area of the grids is 0.4-0.6 surface area of the funnel-shaped partitions. 8. Реактор по п.6 или 7, отличающийся тем, что катоды второй группы электродов имеют средства, обеспечивающие развитую поверхность электрического контакта.8. The reactor according to claim 6 or 7, characterized in that the cathodes of the second group of electrodes have means providing a developed surface of the electrical contact.
RU2003129547A 2003-10-07 2003-10-07 Method for extracting noble metals from solutions and pulps and reactor for performing the same RU2251582C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003129547A RU2251582C1 (en) 2003-10-07 2003-10-07 Method for extracting noble metals from solutions and pulps and reactor for performing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003129547A RU2251582C1 (en) 2003-10-07 2003-10-07 Method for extracting noble metals from solutions and pulps and reactor for performing the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2251582C1 true RU2251582C1 (en) 2005-05-10

Family

ID=35746914

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003129547A RU2251582C1 (en) 2003-10-07 2003-10-07 Method for extracting noble metals from solutions and pulps and reactor for performing the same

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2251582C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2454470C1 (en) * 2011-04-06 2012-06-27 Учреждение Российской академии наук Центр геофизических исследований Владикавказского научного центра РАН и Правительства Республики Северная Осетия-Алания (ЦГИ ВНЦ РАН и РСО-А) Method for extracting metals from depulped ores
RU2582838C1 (en) * 2014-12-09 2016-04-27 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Method for intensification of sorption of noble metals with help of nanodispersed sorbent
RU2618592C1 (en) * 2016-03-09 2017-05-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Забайкальский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "ЗабГУ") Method of extracting precious metals remaining in the mineral particles from solutions and pulps and reactors for its implementation (options)
CN114502751A (en) * 2019-10-14 2022-05-13 俄罗斯工程技术中心有限责任公司 Adsorption unit

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
(56)RU 2042719 C1, 27.08.1995. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2454470C1 (en) * 2011-04-06 2012-06-27 Учреждение Российской академии наук Центр геофизических исследований Владикавказского научного центра РАН и Правительства Республики Северная Осетия-Алания (ЦГИ ВНЦ РАН и РСО-А) Method for extracting metals from depulped ores
RU2582838C1 (en) * 2014-12-09 2016-04-27 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Method for intensification of sorption of noble metals with help of nanodispersed sorbent
RU2618592C1 (en) * 2016-03-09 2017-05-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Забайкальский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "ЗабГУ") Method of extracting precious metals remaining in the mineral particles from solutions and pulps and reactors for its implementation (options)
CN114502751A (en) * 2019-10-14 2022-05-13 俄罗斯工程技术中心有限责任公司 Adsorption unit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4636296A (en) Process and apparatus for treatment of fluids, particularly desalinization of aqueous solutions
EP2208523B1 (en) Electrodeionization device with hydrodynamic flow splitting
SG189686A1 (en) Low energy system and method of desalinating seawater
JPH03207487A (en) Water purification
Rathi et al. A review on recent advances in electrodeionization for various environmental applications
JP2002527238A5 (en)
Lee et al. Investigation of the performance determinants in the treatment of arsenic-contaminated water by continuous electrodeionization
CN103130363B (en) Desalination system and desalination method
CN102153166A (en) Electrodeionization (EDI) method and system dispensing with ion exchange membranes
JPWO2017122520A1 (en) Water treatment apparatus and water treatment method
CN102491460B (en) Soluble metal salt recovery and wastewater purification device and method thereof
KR102019317B1 (en) Hybrid generating device and method for electricity and desalting
EA017489B1 (en) Water purification method and apparatus therefor
RU2251582C1 (en) Method for extracting noble metals from solutions and pulps and reactor for performing the same
WO2015138235A2 (en) Capacitive deionization system and method for operating the system
KR101602459B1 (en) Apparatus for recovering metal ions from aqueous solution and method for recovering metal ions thereby
NL2020640B1 (en) Deionization device and method for at least partially deionizing a feed liquid in which an electrolyte is dissolved, and apparatuses using such devices
US6280599B1 (en) Electrochemical treatment of ion exchange material
CN102491461B (en) Membrane-less electrodeionization-based water softening device and water softening method therefor
CN215233338U (en) Electrodialysis removes saline and alkaline device
JP2003145164A (en) Electric deionized water production apparatus and deionized water production method
RU2206520C1 (en) Method of cleaning water to remove dissolved and undissolved impurities
JP3570350B2 (en) Electrodeionization equipment and pure water production equipment
KR101881463B1 (en) Apparatus and Method for Wastewater Treatment using Capacitive Deionization and Electrochemical oxidation
RU2144848C1 (en) Method of regeneration of ion-exchange resins

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20091008