RU2353679C2 - Metals extraction from sulfide materials - Google Patents

Metals extraction from sulfide materials Download PDF

Info

Publication number
RU2353679C2
RU2353679C2 RU2005124288/02A RU2005124288A RU2353679C2 RU 2353679 C2 RU2353679 C2 RU 2353679C2 RU 2005124288/02 A RU2005124288/02 A RU 2005124288/02A RU 2005124288 A RU2005124288 A RU 2005124288A RU 2353679 C2 RU2353679 C2 RU 2353679C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solution
leaching
stage
contaminant
metal
Prior art date
Application number
RU2005124288/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005124288A (en
Inventor
Джон МОЙЕС (AU)
Джон Мойес
Фрэнк ХАУЛЛИС (AU)
Фрэнк Хауллис
Original Assignee
Интэк Лтд
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
Priority claimed from AU2002953566A external-priority patent/AU2002953566A0/en
Priority claimed from AU2003902311A external-priority patent/AU2003902311A0/en
Application filed by Интэк Лтд filed Critical Интэк Лтд
Publication of RU2005124288A publication Critical patent/RU2005124288A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2353679C2 publication Critical patent/RU2353679C2/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to extraction method of ferrous metal from the sulfide material. Method includes stages of preparation acid aqueous halogenide solution, allowing oxidation potential, enough for oxidation of sulfide material and dissolution in solution of valuable metal, addition of the material into acid aqueous halogenide solution for that sulphide material would oxidised and valuable metal would dissolved and separation of valuable metal from oxidised sulphide material. Furthermore method of contaminant removing from polluted by admixtures sulphide material includes following stages: mixing of material in water solution, in which polyvalent variety with relatively high oxidation rate contaminant is oxidised, making it soluble in solution, with receiving of containing contaminants refined material and they are restored till relatively lower oxidation rate polyvalent variety and removing of contaminant from solution with simultaneous regeneration of polyvalent varieties till its condition with relatively high oxidation rate.
EFFECT: process simplification of consumption reduction of energy.
22 cl, 9 dwg, 25 tbl, 12 ex

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к способу извлечения металлов, в особенности ценных металлов, таких как золото, из сульфидного материала. Способ может быть применен как для незагрязненных примесями, так и для загрязненных примесями сульфидных материалов, включающих такие, которые имеют относительно высокое содержание углерода (так называемый «двуупорный материал»), или не содержат углерод, или имеют низкое содержание углерода (так называемый «одноупорный материал»). Когда в данном описании используется термин «относительно высокое содержание углерода», он относится к содержанию углерода в сульфидном материале, которое обычно составляет примерно более 2 мас.%.The present invention relates to a method for recovering metals, in particular valuable metals, such as gold, from a sulfide material. The method can be applied both to uncontaminated impurities and to contaminated impurities sulfide materials, including those that have a relatively high carbon content (the so-called "two-material"), or do not contain carbon, or have a low carbon content (the so-called "one-material material"). When the term “relatively high carbon content” is used in this description, it refers to the carbon content in the sulfide material, which is usually about 2% by weight.

Уровень техникиState of the art

Во всем мире имеются значительные месторождения и множество сульфидных материалов, включающих экономически значимые подлежащие извлечению металлы, в особенности ценные металлы, такие как золото и серебро. Так например, имеются значительные месторождения и запасы пиритных руд, включающих золото и/или серебро и другие ценные металлы, такие как платина и металлы платиновой группы.Significant deposits and many sulfide materials are found all over the world, including economically significant metals to be recovered, in particular valuable metals such as gold and silver. For example, there are significant deposits and reserves of pyrite ores, including gold and / or silver and other valuable metals, such as platinum and platinum group metals.

Некоторые из таких месторождений загрязнены трудно поддающимися обработке загрязняющими примесями, такими как мышьяк, сурьма, висмут или другие тяжелые металлы. Обработка руды может быть также осложнена в случае присутствия высоких уровней углерода, так как углерод ассоциируется с ценными металлами, такими как золото, и имеет к ним высокую степень сродства.Some of these deposits are contaminated with difficult to handle contaminants such as arsenic, antimony, bismuth, or other heavy metals. Ore processing can also be complicated if high levels of carbon are present, since carbon is associated with valuable metals such as gold and has a high degree of affinity for them.

Используемые в практике коммерчески пригодные варианты окисления сульфидных материалов включают обжиг, окисление под давление (POx) и биоокисление (Biox). В процессах РОх и Biox обычно используется сульфатная среда.Commercially useful oxidation options for sulfide materials used in practice include calcination, pressure oxidation (POx), and biooxidation (Biox). In the Pox and Biox processes, a sulfate medium is commonly used.

При обжиге сульфидных руд возникают значительные проблемы, обусловленные выделением токсичных для окружающей среды газов на основе серы (так называемых SOx газов). Когда в руде присутствует мышьяк, образуются ядовитые вещества, такие как триоксид мышьяка. По указанным причинам во всем мире имеется тенденция к отказу от обжига сульфидных руд.When sulphide ores are fired, significant problems arise due to the release of sulfur-based gases toxic to the environment (the so-called SO x gases). When arsenic is present in the ore, toxic substances such as arsenic trioxide are formed. For these reasons, there is a tendency all over the world to abandon the burning of sulfide ores.

Для избежания проблем, связанных с обжигом, применяется окисление сульфидных материалов под давлением, но при этом необходимы высокие давления (обычно более 30 бар) и относительно высокие температуры (более 200°С). Окисление под давлением обычно проводят в растворе на основе сульфата.To avoid problems associated with firing, oxidation of sulfide materials under pressure is used, but high pressures (usually more than 30 bar) and relatively high temperatures (more than 200 ° C) are required. Pressure oxidation is usually carried out in a sulfate-based solution.

В патенте США №6461577 раскрыт способ биоокисления, предназначенный для обработки сульфидных материалов, содержащих мышьяк, в котором сульфидный материал подвергают двухстадийному процессу Biox для растворения мышьяка. Схема процесса выщелачивания является сложной вследствие использования биовыщелачивающих бактерий. Кроме того, биоокисление является, как известно, медленным процессом.US Pat. No. 6,461,577 discloses a biooxidation process for treating arsenic sulfide materials, wherein the sulfide material is subjected to a two-stage Biox process for dissolving arsenic. The leaching process scheme is complex due to the use of bioleaching bacteria. In addition, biooxidation is known to be a slow process.

В патенте США №4053305 раскрыт способ выщелачивания для извлечения меди и серебра из сульфидной руды с применением комбинации, включающей раствор хлорида железа (II) и сжатый кислород. В то время как медь растворяется в щелоке, серебро не выщелачивается и остается в твердом остатке от выщелачивания. Затем серебро следует извлечь из остатка с использованием цианида натрия, являющегося вредным для окружающей среды выщелачивающим агентом.US Pat. No. 4,553,305 discloses a leaching method for recovering copper and silver from sulfide ore using a combination comprising a solution of iron (II) chloride and compressed oxygen. While copper dissolves in liquor, silver does not leach out and remains in the solid residue from leaching. Then silver should be removed from the residue using sodium cyanide, which is an environmentally harmful leaching agent.

В патенте США №4410496 раскрыт способ выщелачивания, предназначенный для извлечения меди, свинца и цинка из сульфидной руды с применением комбинации, включающей хлоридный раствор кальция или бария и сжатый кислород. Содержащиеся в руде ценные металлы опять же остаются невыщелоченными и присутствуют в твердом остатке от выщелачивания и их следует извлекать отдельно.US Pat. No. 4,410,496 discloses a leaching method for recovering copper, lead, and zinc from a sulfide ore using a combination comprising a calcium or barium chloride solution and compressed oxygen. The precious metals contained in the ore again remain un leached and are present in the solid residue from leaching and should be removed separately.

В патенте США №4655829 раскрыт способ выщелачивания, предназначенный для извлечения металлов из сульфидной руды, содержащей мышьяк и сурьму. В данном способе из мышьяксодержащей сульфидной руды получают насыпной сульфидный концентрат. Концентрат распульповывают в избытке раствора хлорида кальция. Сразу же после получения концентрата необходимо определить общее содержание металлов и состав концентрата. Для предотвращения образования в процессе растворимых соединений мышьяка или токсичных паров мышьяка концентрат смешивают с пульпой уравновешивающего раствора, содержащего заданную концентрацию меди, свинца, цинка или их смесь в форме сульфидов данных металлов. В таком случае концентрат и пульпу уравновешивающего раствора объединяют с образованием реакционной суспензии, имеющей такое заданное содержание металлов, чтобы молярная концентрация мышьяка и сурьмы в смеси была примерно равна молярной концентрации меди, свинца и цинка и находилась в диапазоне 60-40 или 40-60. Сразу же после того как смесь должным образом уравновешена, ее нагревают и аэрируют под давлением для окисления металлов в растворимые компоненты. Иными словами, уравновешивание является важным для того, чтобы не образовывались растворимые соединения мышьяка или токсичные пары мышьяка.US Pat. No. 4,658,829 discloses a leach method for recovering metals from sulfide ore containing arsenic and antimony. In this method, a bulk sulfide concentrate is obtained from an arsenic-containing sulfide ore. The concentrate is pulverized in excess calcium chloride solution. Immediately after receiving the concentrate, it is necessary to determine the total metal content and the composition of the concentrate. To prevent the formation of arsenic in the process of soluble compounds or toxic arsenic vapors, the concentrate is mixed with a pulp of a balancing solution containing a given concentration of copper, lead, zinc or a mixture thereof in the form of sulfides of these metals. In this case, the concentrate and pulp of the equilibrating solution are combined to form a reaction suspension having a given metal content such that the molar concentration of arsenic and antimony in the mixture is approximately equal to the molar concentration of copper, lead and zinc and is in the range of 60-40 or 40-60. Immediately after the mixture is properly balanced, it is heated and aerated under pressure to oxidize the metals into soluble components. In other words, balancing is important so that soluble arsenic compounds or toxic arsenic fumes are not formed.

Поэтому было бы желательным разработать простой гидрометаллургический способ извлечения ценного металла, в особенности золота, из сульфидного материала.Therefore, it would be desirable to develop a simple hydrometallurgical method for extracting a valuable metal, especially gold, from a sulfide material.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

В соответствии с первым аспектом настоящим изобретением является способ извлечения ценного металла из сульфидного материала, включающий стадии:In accordance with a first aspect, the present invention is a method for recovering a valuable metal from a sulfide material, comprising the steps of:

приготовления кислого водного галогенидного раствора, имеющего окислительный потенциал, достаточный для окисления сульфидного материала и растворения в растворе ценного металла;preparing an acidic aqueous halide solution having an oxidizing potential sufficient to oxidize the sulfide material and dissolve the valuable metal in the solution;

добавления материала в кислый водный галогенидный раствор для окисления сульфидного материала и растворения ценного металла;adding material to an acidic aqueous halide solution to oxidize the sulfide material and dissolve the valuable metal;

отделения ценного металла от окисленного сульфидного материала.separating valuable metal from oxidized sulfide material.

В настоящем изобретении было неожиданно обнаружено, что когда в кислом галогенидном растворе поддерживается достаточный окислительный потенциал, сульфидный материал может быть окислен одновременно с растворением ценного металла на одной стадии.In the present invention, it was unexpectedly discovered that when sufficient oxidation potential is maintained in an acidic halide solution, the sulfide material can be oxidized simultaneously with the dissolution of the valuable metal in one step.

Кроме того, было неожиданно обнаружено, что когда сульфидный материал загрязнен мышьяком, сурьмой или подобными примесями, ценный металл может быть растворен, тогда как мышьяк и подобные примеси могут быть одновременно выщелочены и осаждены на одной стадии без необходимости в стадии уравновешивания предшествующего или исходного раствора.In addition, it was unexpectedly discovered that when sulfide material is contaminated with arsenic, antimony or similar impurities, a valuable metal can be dissolved, while arsenic and similar impurities can be simultaneously leached and precipitated in one stage without the need for a balancing stage of the previous or initial solution.

В этом отношении в соответствии со вторым аспектом в настоящем изобретении предложен способ извлечения ценного металла из загрязненного примесями сульфидного материала, включающий стадии:In this regard, in accordance with a second aspect, the present invention provides a method for recovering a valuable metal from an impurity-contaminated sulfide material, comprising the steps of:

приготовления кислого водного галогенидного раствора, имеющего окислительный потенциал, достаточный для окисления сульфидного материала и растворения в растворе ценного металла, и имеющего рН, при котором осаждается мышьяк;preparing an acidic aqueous halide solution having an oxidizing potential sufficient to oxidize a sulfide material and dissolve a valuable metal in a solution, and having a pH at which arsenic precipitates;

добавления материала в кислый водный галогенидный раствор для окисления сульфидного материала, растворения ценного металла и осаждения мышьяка;adding material to an acidic aqueous halide solution to oxidize the sulfide material, dissolve the valuable metal, and precipitate arsenic;

отделения ценного металла от окисленного сульфидного материала и осажденного мышьяка.separating valuable metal from oxidized sulfide material and precipitated arsenic.

Способ первого и второго аспектов отличается также от способов РОх и Biox тем, что предпочтительнее используется выщелачивающий раствор на основе галогенида, чем на основе сульфата.The method of the first and second aspects also differs from the POx and Biox methods in that a halide-based leach solution is preferred than sulfate-based.

Авторами замечено также, что галогениды (подобно цианиду) образуют с ценными металлами, такими как золото, прочные комплексы и поэтому могут облегчать растворение ценного металла и последующее извлечение ценного металла, например адсорбцией на активированном угле. Однако, поскольку галогениды являются более слабыми лигандами, чем цианид, авторы разработали способ, в котором достаточно высокий окислительный потенциал (Eh) в кислой среде (рН предпочтительно <3) обеспечивает способность к растворению ценного металла, подобную растворяющей способности цианида.The authors also noted that halides (like cyanide) form strong complexes with valuable metals such as gold, and therefore can facilitate the dissolution of the valuable metal and subsequent extraction of the valuable metal, for example, adsorption on activated carbon. However, since halides are weaker ligands than cyanide, the authors have developed a method in which a sufficiently high oxidation potential (Eh) in an acidic environment (pH preferably <3) provides the ability to dissolve a valuable metal, similar to the solubility of cyanide.

Выгодно, чтобы способ мог быть осуществлен в замкнутом контуре или в режиме рециркуляции с сопутствующими экономическими выгодами (например, простота, низкий расход энергии, сохранение материального баланса и т.д.). Авторами также наблюдалось, что способ может быть применен для извлечения ценных металлов из любого сульфидного материала, включающего трудные для обработки руды и концентраты, такие как «двуупорные» материалы, имеющие относительно высокое содержание углерода (например, углеродсодержащие арсенопириты).Advantageously, the method can be implemented in a closed loop or in a recirculation mode with concomitant economic benefits (for example, simplicity, low energy consumption, maintaining material balance, etc.). The authors also observed that the method can be used to extract valuable metals from any sulfide material, including difficult to process ores and concentrates, such as “double-backed” materials having a relatively high carbon content (for example, carbon-containing arsenopyrites).

Раствор, содержащий ценный металл, предпочтительно отделяют от окисленного сульфидного материала и осаждают мышьяк (если он присутствует) на стадии разделения твердое/жидкость и затем на стадии извлечения металла из раствора извлекают ценный металл, предпочтительно адсорбцией на активированном угле, обычно в одной или нескольких колоннах, содержащих активированный уголь. После адсорбции ценного металла на активированный уголь, уголь предпочтительно удаляют и сжигают для извлечения ценного металла или элюируют цианидным раствором и элюат подают на стадию электролиза для извлечения ценного металла электроосаждением. В этом отношении настоящий способ выгодно отличается от используемых на практике коммерческих способов, в которых для извлечения ценного металла (золота) необходимо цианирование остатка от окисления, что требует отдельной схемы выщелачивания. В настоящем изобретении ценный металл уже растворен в щелоке, поэтому цианидное выщелачивание не требуется. Кроме того, многие авторитетные специалисты по охране окружающей среды в настоящее время требуют уничтожения остаточного цианида, в особенности на участках специальных экологических зон.The solution containing the valuable metal is preferably separated from the oxidized sulfide material and arsenic is precipitated (if present) in the solid / liquid separation step and then the valuable metal is recovered from the solution in the extraction step of the metal, preferably by adsorption on activated carbon, usually in one or more columns containing activated carbon. After adsorption of the valuable metal onto activated carbon, the carbon is preferably removed and burned to recover the valuable metal or eluted with a cyanide solution and the eluate is fed to the electrolysis step to recover the valuable metal by electrodeposition. In this regard, the present method compares favorably with commercial methods used in practice, in which cyanidation of the oxidation residue is necessary to extract a valuable metal (gold), which requires a separate leaching scheme. In the present invention, the valuable metal is already dissolved in the liquor, therefore, cyanide leaching is not required. In addition, many reputable environmentalists are now demanding the destruction of residual cyanide, especially in areas of special ecological zones.

В случае не загрязненного примесями сульфидного материала (например, одноупорной пиритной руды, не загрязненной мышьяком и другими примесями) окисление сульфидного материала обычно осуществляют на одной стадии. В случае загрязненного примесями сульфидного материала (например, одно- или двуупорной пиритной руды, загрязненной мышьяком и/или углеродом и другими примесями), окисление сульфидного материала обычно осуществляют в две стадии, хотя растворение ценного металла достигается на первой из этих стадий.In the case of sulfide material not contaminated with impurities (for example, one-refractory pyrite ore, not contaminated with arsenic and other impurities), the sulfide material is usually oxidized at one stage. In the case of contaminated sulfide material (for example, one- or two-supported pyrite ore contaminated with arsenic and / or carbon and other impurities), the oxidation of sulfide material is usually carried out in two stages, although the dissolution of the valuable metal is achieved in the first of these stages.

Обычно раствор рециркулируют на стадию окисления сульфидного материала, после того как он прошел стадию извлечения металла. Стадию извлечения металла предпочтительно осуществляют «на линии» после стадии разделения твердое/жидкость и перед рециркуляцией раствора на стадию окисления сульфидного материала. Использование термина «на линии» относится к стадии, которая предусмотрена как часть контура раствора (т.е. «контура», заканчивающегося рециркуляцией раствора на стадию окисления сульфидного материала). Кроме того, могут быть использованы методики извлечения металлов иные, чем адсорбция на активированном угле, включающие ионный обмен, экстракцию растворителем и т.п.).Typically, the solution is recycled to the oxidation stage of the sulfide material after it has passed the metal extraction stage. The metal recovery step is preferably carried out “on line” after the solid / liquid separation step and before the solution is recycled to the step of oxidizing the sulfide material. The use of the term “on line” refers to a stage that is intended as part of a solution loop (ie, a “loop” ending in the recirculation of the solution to the oxidation stage of the sulfide material). In addition, metal extraction techniques other than adsorption on activated carbon, including ion exchange, solvent extraction, etc.) can be used.

В случае двуупорной руды, включающей углерод, может возникнуть необходимость обеспечения дополнительной отдельной стадии извлечения металла (то есть отдельной по отношению к контуру рециркуляции раствора), предназначенной для извлечения ценного металла, который поступает с твердыми частицами материала со стадии окисления сульфидного материала. Такая отдельная стадия может быть необходимой вследствие того, что некоторое количество ценного металла (например, золота) поступает с углеродом в процессе окисления и не растворяется. На отдельной стадии извлечения металла может использоваться традиционный процесс обжига или плавки и после обжига может быть необязательно использовано выщелачивание (например, с использованием раствора со стадии окисления сульфидного материала) для извлечения ценного металла (например, золота), оставшегося в обожженных твердых частицах материала.In the case of a double-ore ore comprising carbon, it may be necessary to provide an additional separate metal recovery step (i.e., separate with respect to the recirculation circuit of the solution) designed to recover the valuable metal that comes with the solid particles of the material from the oxidation stage of the sulfide material. Such a separate step may be necessary due to the fact that a certain amount of a valuable metal (for example, gold) comes with carbon during the oxidation process and does not dissolve. In a separate metal recovery step, the traditional calcination or smelting process can be used, and after calcination, leaching (for example, using a solution from the oxidation stage of the sulfide material) may optionally be used to recover the valuable metal (e.g. gold) remaining in the calcined solid particles of the material.

Обычно подлежащий извлечению ценный металл представляет собой золото, но им может быть серебро, платина или другой металл платиновой группы, извлечение которого обычно оправдывает экономичность способа.Typically, the valuable metal to be recovered is gold, but it can be silver, platinum or another platinum group metal, the recovery of which usually justifies the economics of the process.

Водный галогенидный раствор наиболее предпочтительно представляет собой раствор растворимого галогенида металла, обычно имеющий концентрацию галогенида примерно 8 моль/л. Галогенид предпочтительно представляет собой хлорид, но им может быть бромид или смесь галогенидов, таких как хлорид и бромид.The aqueous halide solution is most preferably a soluble metal halide solution, typically having a halide concentration of about 8 mol / L. The halide is preferably chloride, but it may be bromide or a mixture of halides such as chloride and bromide.

Способ предпочтительно осуществляют таким образом, чтобы металл в растворе растворенного галогенида металла функционировал в виде поливалентных разновидностей. В таком случае обычно выбирают поливалентные разновидности, которые имеют как относительно высокую степень окисления для участия в окислении сульфидного материала, так и относительно более низкую степень окисления, до которой они восстанавливаются во время окисления. Выгодно, чтобы поливалентные разновидности могли быть затем регенерированы до их относительно высокой степени окисления, после чего регенерированные поливалентные разновидности могут быть рециркулированы на стадию окисления сульфидного материала для участия в дальнейшем окислении. Выгодно, чтобы регенерация поливалентных разновидностей происходила во время стадии(й) выщелачивания так, чтобы регенерированные разновидности могли быть рециркулированы на стадию окисления сульфидного материала в виде части предпочтительного замкнутого контура или в режиме рециркуляции способа с сопутствующими экономическими выгодами (например, сохранение материального баланса, простота, низкий расход энергии и т.д.).The method is preferably carried out in such a way that the metal in the solution of the dissolved metal halide functions in the form of polyvalent species. In this case, polyvalent species are usually chosen that have both a relatively high oxidation state to participate in the oxidation of the sulfide material and a relatively lower oxidation state to which they are reduced during oxidation. Advantageously, the polyvalent species can then be regenerated to their relatively high oxidation state, after which the regenerated polyvalent species can be recycled to the oxidation stage of the sulfide material to participate in further oxidation. Advantageously, the regeneration of the polyvalent species occurs during the leach stage (s) so that the regenerated species can be recycled to the oxidation stage of the sulfide material as part of a preferred closed loop or in a process recycling mode with concomitant economic benefits (for example, maintaining material balance, simplicity low power consumption, etc.).

Металл в растворе галогенида металла обычно представляет собой медь, но им может быть также железо и т.д. Любая из таких поливалентных разновидностей эффективно действует в качестве средства для переноса электронов. Так например, в растворе, рециркулированном на стадию окисления сульфидного материала, металл находится в его относительно высокой степени окисления (например, Cu (II) или Fe (III) и после окисления находится в его относительно более низкой степени окисления (например, Cu (I) или Fe (II)). На стадиях выщелачивания поливалентные разновидности обычно существуют в виде пары (то есть в их высокой и низкой степенях окисления). Однако могут быть использованы другие поливалентные разновидности, включающие возможно кобальт, марганец и ванадий.The metal in the metal halide solution is usually copper, but it can also be iron, etc. Any of these polyvalent species effectively acts as a means for electron transfer. For example, in a solution recycled to the stage of oxidation of a sulfide material, the metal is in its relatively high oxidation state (for example, Cu (II) or Fe (III) and after oxidation it is in its relatively lower oxidation state (for example, Cu (I ) or Fe (II)). At the leaching stages, the polyvalent species usually exist as a pair (that is, in their high and low oxidation states). However, other polyvalent species may be used, including possibly cobalt, manganese and vanadium.

Когда сульфидный материал представляет собой арсенопирит, при регулировании окислительного потенциала мышьяк может быть выщелочен в раствор на первой стадии выщелачивания. Однако предпочтительно рН раствора регулируют таким образом, чтобы сразу после выщелачивания мышьяк осаждался в виде арсената железа (III) (скородит). Кроме того, когда сульфидный материал представляет собой арсенопирит, пиритный компонент предпочтительно выщелачивается на второй стадии выщелачивания, на которой также регулируют рН раствора для сохранения мышьяка в виде осадка арсената железа (III). Таким образом, мышьяк удаляется из процесса с твердым остатком на стадии разделения твердое-жидкость и не препятствует извлечению ценного металла.When the sulfide material is arsenopyrite, when regulating the oxidation potential, arsenic can be leached into the solution in the first leaching stage. However, preferably, the pH of the solution is adjusted so that immediately after leaching, arsenic precipitates as iron (III) arsenate (scorodite). In addition, when the sulfide material is arsenopyrite, the pyrite component is preferably leached in a second leaching step, in which the pH of the solution is also adjusted to preserve the arsenic as a precipitate of iron (III) arsenate. Thus, arsenic is removed from the solid residue process in the solid-liquid separation step and does not interfere with the recovery of the valuable metal.

Для незагрязненного примесями одноупорного пиритного материала стадия окисления сульфидного материала обычно включает одностадийное выщелачивание, при котором одновременно окисляется пиритный материал и растворяется ценный металл.For a single-refractory pyrite material uncontaminated with impurities, the stage of oxidation of the sulfide material usually involves one-step leaching, in which the pyrite material is simultaneously oxidized and a valuable metal is dissolved.

Каждая стадия выщелачивания может быть осуществлена прямоточно или противоточно и поэтому на каждой стадии может быть использован один или несколько реакторов.Each leaching stage can be carried out directly or countercurrently and, therefore, one or more reactors can be used at each stage.

Весь раствор с первой стадии выщелачивания предпочтительно подается на вторую стадию выщелачивания.The entire solution from the first leaching stage is preferably fed to the second leaching stage.

Когда сульфидный материал загрязнен, например, мышьяком, на первой стадии выщелачивания материал обычно контактируют с раствором при Eh, достаточном для выщелачивания загрязняющей примеси и растворения ценного металла (например, золота), предпочтительно при Eh около 0,7-0,8 вольт (относительно SHE). При указанном Eh раствора пиритный компонент материала по существу не выщелачивается. На первой стадии выщелачивания рН раствора предпочтительно составляет менее 1, но более около 0,5 с тем, чтобы загрязняющая примесь была осаждена сразу же после ее выщелачивания. На первой стадии выщелачивания температура раствора предпочтительно составляет около 80-105°С, более предпочтительно 80-95°С.When the sulfide material is contaminated, for example, with arsenic, in the first stage of leaching, the material is usually contacted with a solution at Eh sufficient to leach the contaminant and dissolve the valuable metal (e.g. gold), preferably at Eh of about 0.7-0.8 volts (relative to SHE). At the indicated Eh of the solution, the pyrite component of the material does not substantially leach. In the first leaching stage, the pH of the solution is preferably less than 1, but more than about 0.5, so that the contaminant is precipitated immediately after its leaching. In the first leaching step, the temperature of the solution is preferably about 80-105 ° C, more preferably 80-95 ° C.

В случае незагрязненного примесями сульфидного материала (когда используется одностадийное выщелачивание) или на второй стадии выщелачивания, используемой для выщелачивания пиритного компонента сульфидного материала, загрязненного примесями, материал обычно приводят в контакт с раствором, имеющим Eh, достаточный для выщелачивания пирита, предпочтительно Eh около 0,8-0,9 вольт. рН раствора обычно также составляет менее 1, но более около 0,2 с тем, чтобы загрязняющая примесь была осаждена сразу же после ее выщелачивания. Для выщелачивания пирита температура раствора обычно является такой же или выше температуры выщелачивания арсенопирита, обычно она составляет от около 90°С до 105°С.In the case of sulphide material not contaminated with impurities (when one-step leaching is used) or in the second leaching stage used to leach the pyrite component of the sulphide material contaminated with impurities, the material is usually brought into contact with a solution having an Eh sufficient to leach pyrite, preferably Eh, about 0, 8-0.9 volts. The pH of the solution is usually also less than 1, but more than about 0.2 so that the contaminant is precipitated immediately after its leaching. For pyrite leaching, the temperature of the solution is usually the same or higher than the leaching temperature of arsenopyrite, usually it is from about 90 ° C to 105 ° C.

Для достижения более высокого Eh раствора при одностадийном выщелачивании или на второй стадии выщелачивания может быть необходимым добавление дополнительного окислителя, такого как кислород, воздух, газообразный хлор, пероксид, водорода и т.д. Для достижения оптимального рН раствора с целью сохранения загрязняющей примеси в ее осажденной форме и для регенерации иона меди (II) может стать необходимым добавление кислоты, такой как серная кислота, и/или основания, такого как карбонат кальция, на единственную или вторую стадию выщелачивания для повышения рН, в противном случае мышьяк и железо не будут осаждаться и до некоторой степени будут растворяться. В таком случае или на единственной, или на второй стадии выщелачивания окисление пиритного компонента материала может давать достаточное или избыточное количество серной кислоты. Альтернативно может быть использована хлористоводородная кислота или любая другая кислота, которая не влияет на химию процесса.To achieve a higher Eh solution in one-step leaching or in the second leach stage, it may be necessary to add an additional oxidizing agent such as oxygen, air, chlorine gas, peroxide, hydrogen, etc. In order to achieve the optimum pH of the solution in order to maintain the contaminant in its precipitated form and to regenerate the copper (II) ion, it may be necessary to add an acid, such as sulfuric acid, and / or a base, such as calcium carbonate, to a single or second leaching stage for increase pH, otherwise arsenic and iron will not precipitate and to some extent will dissolve. In this case, either in the single or in the second leaching stage, the oxidation of the pyrite component of the material can produce a sufficient or excess amount of sulfuric acid. Alternatively, hydrochloric acid or any other acid that does not affect the chemistry of the process can be used.

В то время как отделенный после выщелачивания раствор подают на извлечение ценного металла, отделенный твердый остаток обычно удаляют.While the solution separated after leaching is fed to recover a valuable metal, the separated solid residue is usually removed.

После извлечения ценного металла предпочтительно используют стадию кондиционирования раствора для удаления (осаждения) сульфата железа (III) и регулирования таким образом уровня таких разновидностей в способе. Обычно на данной стадии в раствор добавляют известняк и карбонат кальция для образования осадка гематит/гипс, который затем фильтруют и удаляют с твердым остатком со стадии(й) выщелачивания. Однако удаление железа (III) предпочтительно контролируют регулированием добавления известняка для сохранения некоторого количества железа в растворе, которое, в свою очередь, предотвращает осаждение меди (II) (то есть, поскольку железо осаждается при более низком рН, чем медь, и буферирует рН, пока осаждается, вследствие чего оно действует как защита от осаждения меди).After the recovery of the valuable metal, the conditioning step of the solution is preferably used to remove (precipitate) the iron (III) sulfate and thereby control the level of such varieties in the process. Typically, at this stage, limestone and calcium carbonate are added to the solution to form a hematite / gypsum precipitate, which is then filtered and removed with a solid residue from the leaching step (s). However, the removal of iron (III) is preferably controlled by adjusting the addition of limestone to maintain a certain amount of iron in the solution, which, in turn, prevents the precipitation of copper (II) (that is, since iron precipitates at a lower pH than copper and buffers the pH, while precipitating, as a result of which it acts as a protection against copper deposition).

На стадии разделения твердое/жидкость твердый остаток отфильтровывают из раствора, однако могут быть использованы другие методики разделения, такие как отстаивание смеси твердое/жидкость, выпаривание раствора, центрифугирование и т.д.In the solid / liquid separation step, the solid residue is filtered from the solution, however, other separation techniques can be used, such as settling the solid / liquid mixture, evaporating the solution, centrifuging, etc.

Когда в сульфидном материале присутствует высокий уровень углерода (например, 2-20 мас.% углерода) в раствор во время окисления сульфидного материала может быть выгодно добавлено поверхностно-активное вещество, такое как защитный агент, предотвращающее адсорбцию ценных металлов (таких как золото) на содержащийся в материале углерод. Защитный агент обычно представляет собой один или более органических растворителей, включающих керосин, простые феноловые эфиры и т.д. Альтернативно для преимущественной адсорбции золота в раствор может быть добавлен активированный уголь. Использование защитного агента или активированного угля может устранить потребность в отдельной стадии извлечения металла, предназначенной для отделения ценного металла, который в противном случае может поступать с углеродом в твердый остаток.When a high level of carbon is present in the sulfide material (e.g., 2-20 wt.% Carbon), a surfactant, such as a protective agent preventing the adsorption of valuable metals (such as gold) onto the solution during the oxidation of the sulfide material, can be advantageously carbon contained in the material. The protective agent is usually one or more organic solvents including kerosene, phenolic ethers, etc. Alternatively, activated carbon may be added to the solution to preferentially adsorb gold. The use of a protective agent or activated carbon can eliminate the need for a separate metal recovery step designed to separate the valuable metal that might otherwise enter the solid residue with carbon.

Наиболее выгодное применение настоящего способа состоит в извлечении ценных металлов из пиритных руд и концентратов, где загрязняющей примесью обычно являются мышьяк, сурьма, висмут, ртуть, кадмий и т.д., которые естественно встречаются во многих залежах пиритных материалов.The most advantageous application of this method is the extraction of valuable metals from pyrite ores and concentrates, where the contaminant is usually arsenic, antimony, bismuth, mercury, cadmium, etc., which are naturally found in many deposits of pyrite materials.

В процессе могут быть дополнительно извлечены другие экономически значимые металлы, включающие медь, никель, цинк, свинец и т.д. Кроме того, в некоторых применениях загрязняющая примесь сама по себе может быть желательной или необходимой для извлечения. Так например, загрязняющая примесь может быть экономически ценной или вредной для окружающей среды, что побуждает к ее извлечению из загрязненного примесями осадка (так например, это может быть случаем для загрязняющей примеси, такой как сурьма, висмут, кадмий и т.д.).Other economically significant metals can be extracted in the process, including copper, nickel, zinc, lead, etc. In addition, in some applications, a contaminant in itself may be desirable or necessary for recovery. For example, a contaminant can be economically valuable or harmful to the environment, which causes it to be removed from the contaminated sediment (for example, this can be the case for a contaminant such as antimony, bismuth, cadmium, etc.).

Способ второго аспекта используется в том случае, когда сульфидный материал загрязнен мышьяком, сурьмой или подобными металлами. В таком способе ценный металл растворяется, тогда как загрязняющая примесь одновременно выщелачивается и осаждается на одной стадии, при этом отсутствует потребность в стадии уравновешивания предшествующего или исходного раствора. В некоторых применениях, например, когда загрязняющую примесь следует извлечь отдельно (например, потому что она имеет некоторую экономическую ценность) или просто в качестве альтернативы способу второго аспекта, может быть желательным, чтобы осаждение загрязняющей примеси происходило отдельно от выщелачивания загрязняющей примеси.The method of the second aspect is used when the sulfide material is contaminated with arsenic, antimony or similar metals. In this method, the valuable metal is dissolved, while the contaminant is simultaneously leached and precipitated in one step, with no need for a step of balancing the previous or initial solution. In some applications, for example, when the contaminant needs to be extracted separately (for example, because it has some economic value) or simply as an alternative to the method of the second aspect, it may be desirable that the deposition of the contaminant occurs separately from the leaching of the contaminant.

Поэтому в соответствии с третьим аспектом настоящего изобретения предложен способ удаления загрязняющей примеси из загрязненного примесями сульфидного материала, включающий стадии:Therefore, in accordance with a third aspect of the present invention, a method for removing contaminants from contaminated sulphide material is provided, comprising the steps of:

перемешивания материала в водном растворе, в котором многовалентные разновидности с относительно высокой степенью окисления окисляют загрязняющую примесь, делая ее растворимой в растворе, при этом получается содержащий загрязняющие примеси рафинированный материал, и восстанавливаются до относительно более низкой степени окисления;mixing the material in an aqueous solution in which multivalent species with a relatively high degree of oxidation oxidize the contaminant, making it soluble in the solution, and a refined material containing contaminants is obtained and reduced to a relatively lower oxidation state;

удаления загрязняющей примеси из раствора с одновременным регенерированием поливалентных разновидностей до их состояния с относительно высокой степенью окисления.removing contaminants from the solution with the simultaneous regeneration of polyvalent species to their state with a relatively high degree of oxidation.

Данный способ также дает возможность выгодно извлечь металлы, в особенности ценные металлы, такие как золото, ассоциированные с загрязненным примесями сульфидным материалом. Кроме того, за счет удаления загрязняющей примеси с одновременным регенерированием поливалентных разновидностей способ может быть выгодно осуществлен в замкнутом контуре или в режиме рециркуляции с сопутствующими экономическими выгодами, такими как простота, низкий расход энергии, сохранение материального баланса и т.д.This method also makes it possible to advantageously recover metals, in particular valuable metals, such as gold, associated with contaminated sulphide material. In addition, by removing contaminants while regenerating polyvalent species, the method can be advantageously carried out in a closed loop or in a recirculation mode with associated economic benefits, such as simplicity, low energy consumption, maintaining material balance, etc.

В некоторых других применениях, например, когда загрязняющую примесь необходимо удалить перед традиционным обжигом или плавкой сульфидной руды или просто в качестве другой альтернативы способу второго аспекта, может быть опять-таки желательно, чтобы осаждение загрязняющей примеси происходило отдельно от выщелачивания загрязняющей примеси.In some other applications, for example, when a contaminant needs to be removed before conventional calcination or sulphide ore smelting, or simply as another alternative to the process of the second aspect, it may again be desirable for the deposition of the contaminant to occur separately from the leaching of the contaminant.

Поэтому в соответствии с четвертым аспектом в настоящем изобретении предложен способ удаления загрязняющей примеси из загрязненного примесями сульфидного материала, включающий стадии:Therefore, in accordance with a fourth aspect, the present invention provides a method for removing contaminants from contaminated sulphide material, comprising the steps of:

перемешивания материала в водном растворе, имеющем окислительный потенциал, регулированный по существу для окисления только загрязняющей примеси, чтобы сделать ее растворимой в растворе, вследствие чего получается содержащий загрязняющие примеси рафинированный материал;mixing the material in an aqueous solution having an oxidizing potential, regulated essentially to oxidize only the contaminant to make it soluble in the solution, whereby a refined material containing contaminants is obtained;

отделения раствора от содержащего загрязняющие примеси рафинированного материала.separating the solution from the contaminant-containing refined material.

За счет регулирования окислительного потенциала способ четвертого аспекта выгодно обеспечивает возможность сохранения загрязняющей примеси в растворимой форме, что облегчает ее последующее удаление (например, на отдельной стадии осаждения).By controlling the oxidation potential, the method of the fourth aspect advantageously allows the contaminant to be kept in soluble form, which facilitates its subsequent removal (for example, in a separate precipitation step).

Так, например, когда материал представляет собой арсенопирит и загрязняющей примесью является мышьяк, окислительный потенциал можно регулировать, например, на первой стадии выщелачивания с тем, чтобы мышьяк окислился и растворился, а пирит не окислился. Кроме того, в способе третьего и четвертого аспектов сразу же после растворения и отделения мышьяка оставшийся пиритный компонент может быть затем окислен в большей степени на последующей (например, второй) стадии выщелачивания.So, for example, when the material is arsenopyrite and the polluting impurity is arsenic, the oxidation potential can be regulated, for example, in the first leaching stage so that arsenic is oxidized and dissolved, and pyrite is not oxidized. In addition, in the method of the third and fourth aspects, immediately after dissolution and separation of arsenic, the remaining pyrite component can then be oxidized to a greater extent in the subsequent (eg, second) leaching stage.

Выражение «содержащий загрязняющие примеси рафинированный материал» включает материал, в котором загрязняющая примесь не полностью удалена из него, но который имеет достаточно низкие уровни загрязняющих примесей с тем, чтобы он мог быть приемлемо дополнительно обработан (например, в обжиговых печах и плавильных печах) или удовлетворял приемлемым для удаления стандартам, обеспечивающим охрану окружающей среды. Способ третьего и четвертого аспектов обычно используется для обработки пиритных руд или концентратов, где загрязняющие примеси обычно включают мышьяк, сурьму, висмут, ртуть и кадмий. Данные загрязняющие примеси естественно встречаются во многих залежах пиритных материалов. Способ третьего и четвертого аспектов может быть также применен для обработки труднообрабатываемых руд и концентратов, таких как арсенопириты, в особенности двуупорных руд, имеющих высокое содержание углерода.The term “contaminant-containing refined material” includes a material in which the contaminant is not completely removed from it, but which has sufficiently low levels of contaminants so that it can be suitably further processed (for example, in kilns and smelters) or Comply with environmental standards for disposal. The method of the third and fourth aspects is typically used to treat pyrite ores or concentrates, where contaminants typically include arsenic, antimony, bismuth, mercury and cadmium. These contaminants naturally occur in many deposits of pyrite materials. The method of the third and fourth aspects can also be applied to the processing of difficult to process ores and concentrates, such as arsenopyrites, in particular double-refractory ores having a high carbon content.

В способе третьего и четвертого аспектов загрязняющую примесь обычно удаляют из раствора осаждением на отдельной стадии осаждения путем введения в раствор окислителя. Выгодно, чтобы окислитель мог одновременно вызывать окисление поливалентных разновидностей до их относительно высокой степени окисления. Тогда после осаждения и удаления загрязняющей примеси и регенерации поливалентных разновидностей до их более высокой степени окисления раствор может быть рециркулирован на стадию выщелачивания.In the method of the third and fourth aspects, the contaminant is usually removed from the solution by precipitation in a separate precipitation step by introducing an oxidizing agent into the solution. Advantageously, the oxidizing agent can simultaneously cause the oxidation of polyvalent species to their relatively high oxidation state. Then, after the deposition and removal of contaminants and the regeneration of polyvalent species to their higher oxidation state, the solution can be recycled to the leaching stage.

На стадии осаждения рН раствора обычно поддерживают при значении примерно 1,5-3. рН раствора обычно поддерживают регулированием подачи в раствор окислителя и/или щелочного агента. Когда необходимо добавление щелочного агента, обычно добавляют щелочную соль, такую как карбонат кальция, оксид кальция, карбонат натрия, бикарбонат натрия и т.д.In the precipitation step, the pH of the solution is usually maintained at a value of about 1.5-3. The pH of the solution is usually maintained by adjusting the supply of the oxidizing agent and / or alkaline agent to the solution. When an alkaline agent is needed, an alkaline salt, such as calcium carbonate, calcium oxide, sodium carbonate, sodium bicarbonate, etc., is usually added.

На стадии осаждения окислитель обычно вызывает осаждение загрязняющей примеси окислением ее до относительно менее растворимой формы (например, окисление мышьяка от степени окисления +3 до +5) и в то же время окисляет поливалентные разновидности. Окислитель может представлять собой воздух, кислород, газообразный хлор, пероксид водорода и т.д. В пиритных рудах загрязняющая примесь обычно осаждается в виде формы железо/загрязненный примесью продукт окисления (например, в виде арсената железа (III), когда загрязняющей примесью является мышьяк).At the deposition stage, the oxidizing agent usually causes the contaminant to precipitate by oxidizing it to a relatively less soluble form (for example, oxidizing arsenic from an oxidation state of +3 to +5) and at the same time oxidizing polyvalent species. The oxidizing agent may be air, oxygen, gaseous chlorine, hydrogen peroxide, etc. In pyrite ores, the contaminant is usually precipitated as an iron / contaminated oxidation product (for example, iron (III) arsenate when arsenic is the contaminant).

После осаждения загрязняющей примеси Eh и рН раствора обычно восстанавливают до уровней, необходимых для выщелачивания загрязняющей примеси, чтобы обеспечить возможность рециркуляции раствора на стадию выщелачивания. Это может быть достигнуто, например, регулированием добавления окислителя после осаждения загрязняющей примеси.After sedimentation of the contaminant, Eh and the pH of the solution are usually restored to the levels necessary to leach the contaminant to allow the solution to be recirculated to the leach stage. This can be achieved, for example, by controlling the addition of an oxidizing agent after deposition of a contaminant.

В способе третьего и четвертого аспектов загрязняющая примесь может быть окислена и выщелочена в раствор в процессе одно- или многостадийного выщелачивания. Обычно процесс выщелачивания включает первую стадию выщелачивания, на которой регулируют окислительный потенциал для окисления по существу только загрязняющей примеси, делая ее растворимой в растворе, и вторую стадию выщелачивания, на которой повышают окислительный потенциал для окисления сульфида в содержащем загрязняющие примеси рафинированном материале. В данном случае предпочтительно, чтобы масса загрязняющей примеси окислилась и растворилась на первой стадии выщелачивания и оставшаяся загрязняющая примесь могла быть окислена на второй стадии выщелачивания.In the method of the third and fourth aspects, the contaminant can be oxidized and leached into the solution in the process of single or multi-stage leaching. Typically, the leaching process includes a first leaching stage in which the oxidizing potential for oxidizing substantially only the contaminant is regulated, making it soluble in solution, and a second leaching stage in which the oxidizing potential for oxidizing sulfide in the contaminant-containing refined material is increased. In this case, it is preferable that the mass of the pollutant is oxidized and dissolves in the first leaching stage and the remaining contaminant can be oxidized in the second leach stage.

Каждая стадия выщелачивания может быть осуществлена опять же прямоточно или противоточно и в этом случае на каждой стадии может быть использован один или несколько реакторов.Each leaching stage can be carried out again directly or countercurrently and in this case one or more reactors can be used at each stage.

Содержащий загрязняющие примеси рафинированный материал обычно отделяют от раствора на первой стадии выщелачивания и подают на вторую стадию выщелачивания. Кроме того, раствор обычно отделяют от содержащего примеси рафинированного материала после каждой стадии выщелачивания для удаления из него загрязняющей примеси обычно осаждением на стадии осаждения.The contaminant-containing refined material is usually separated from the solution in the first leach stage and fed to the second leach stage. In addition, the solution is usually separated from the impurity-containing refined material after each leaching step to remove contaminants therefrom, usually by precipitation in the precipitation step.

Когда в способе третьего и четвертого аспектов сульфидный материал представляет собой пиритный материал (например, арсенопирит или другие загрязненные примесями пириты), на первой стадии выщелачивания загрязняющую примесь обычно окисляют в кислом водном растворе, имеющем обычно рН менее 1,0 при Eh раствора, достаточном для окисления загрязняющей примеси в растворе, но не для выщелачивания по существу пирита, обычно при Eh около 0,7-0,8 вольт (относительно SHE) и температуре до около 105°С. На второй стадии выщелачивания пиритный материал также окисляют в кислом водном растворе, имеющем обычно рН менее 1,0, но при более высоком Eh раствора, достаточном для выщелачивания пирита, обычно при Eh около 0,8-0,9 вольт и при температуре до около 105°С. Для достижения более высокого Eh раствора на второй стадии выщелачивания в раствор может быть добавлен окислитель, такой как кислород, воздух, газообразный хлор, пероксид водорода и т.д. Когда необходимо, может быть также добавлена кислота, такая как серная кислота.When in the method of the third and fourth aspects, the sulfide material is a pyrite material (for example, arsenopyrite or other contaminated pyrites), in the first leaching step, the contaminant is usually oxidized in an acidic aqueous solution, which usually has a pH of less than 1.0 with an Eh solution sufficient to oxidation of contaminants in the solution, but not for leaching essentially pyrite, usually at Eh of about 0.7-0.8 volts (relative to SHE) and temperatures up to about 105 ° C. In the second leaching stage, the pyrite material is also oxidized in an acidic aqueous solution, which usually has a pH of less than 1.0, but with a higher Eh of a solution sufficient to leach pyrite, usually at Eh of about 0.8-0.9 volts and at temperatures up to about 105 ° C. In order to achieve a higher Eh of the solution in the second leaching step, an oxidizing agent such as oxygen, air, chlorine gas, hydrogen peroxide, etc. can be added to the solution. When necessary, an acid such as sulfuric acid may also be added.

На второй стадии выщелачивания для поддержания низкого рН раствора с целью окисления пирита и для растворения оставшегося мышьяка, который обычно присутствует в степени его окисления +5, может быть также необходимо добавление к нему кислоты, такой как серная кислота, хлористоводородная кислота или любая другая кислота, которая не влияет на химизм процесса. Однако добавление кислоты не всегда может быть необходимым (например, когда присутствующая в руде или концентрате сера окислена и поэтому в растворе генерируется достаточное количество серной кислоты).In the second leaching stage, in order to maintain a low pH of the solution in order to oxidize pyrite and to dissolve the remaining arsenic, which is usually present in its oxidation state +5, it may also be necessary to add an acid such as sulfuric acid, hydrochloric acid or any other acid, which does not affect the chemistry of the process. However, the addition of acid may not always be necessary (for example, when sulfur present in the ore or concentrate is oxidized and therefore a sufficient amount of sulfuric acid is generated in the solution).

В способе первого и второго аспектов раствор, рециркулированный на стадии выщелачивания и осаждения, обычно представляет собой раствор растворенного хлорида металла, имеющий концентрацию хлорида примерно 8 моль/л, и металл в растворе растворенного хлорида металла функционирует в виде поливалентных разновидностей (которые определены в способе первого и второго аспектов).In the method of the first and second aspects, the solution recycled in the leaching and precipitation step is usually a solution of dissolved metal chloride having a chloride concentration of about 8 mol / l, and the metal in the solution of dissolved metal chloride functions as polyvalent species (as defined in the method of the first and second aspect).

Когда в способе первого и второго аспектов в сульфидном материале присутствует высокий уровень углерода (например, 2-20 мас.% углерода), для предотвращения адсорбции любых растворенных металлов (в особенности ценных металлов, таких как золото) на находящийся в материале углерод, во время стадии окисления (выщелачивания) загрязняющей примеси в раствор может быть выгодно добавлено поверхностно-активное вещество в качестве защитного агента. Использование защитного агента может устранить потребность в обжиге, используемом для отделения ценного металла от углерода.When a high level of carbon is present in the sulfide material in the method of the first and second aspects (for example, 2-20 wt.% Carbon) to prevent adsorption of any dissolved metals (especially valuable metals such as gold) onto the carbon in the material during a step of oxidizing (leaching) the contaminant into the solution, a surfactant may advantageously be added as a protective agent. The use of a protective agent can eliminate the need for calcination used to separate the valuable metal from carbon.

Таким образом, в соответствии с пятым аспектом в настоящем изобретении предложен способ обработки загрязненного примесями сульфидного материала, имеющего относительно высокое содержание углерода, для обеспечения возможности извлечения содержащегося в материале ценного металла, включающий стадии:Thus, in accordance with a fifth aspect, the present invention provides a method for treating contaminated sulphide material having a relatively high carbon content to enable extraction of a valuable metal contained in the material, comprising the steps of:

выщелачивания материала в водном растворе, где металл выщелачивается в раствор, тогда как находящийся в материале углерод маскируют для предотвращения на него адсорбции ценного металла;leaching the material in an aqueous solution, where the metal is leached into the solution, while the carbon in the material is masked to prevent the adsorption of valuable metal on it;

извлечения ценного металла из раствора.extraction of valuable metal from the solution.

Выражение «относительно высокое содержание углерода» относится к уровню углерода, присутствующего в сульфидном материале, составляющему обычно около 2-20 мас.%.The expression “relatively high carbon content” refers to the level of carbon present in the sulfide material, typically about 2-20 wt.%.

Углерод может быть замаскирован защитным агентом, указанным выше. Способ пятого аспекта может быть в другом случае таким, как он определен в первом-четвертом аспектах.Carbon may be masked by the protective agent indicated above. The method of the fifth aspect may otherwise be as defined in the first to fourth aspects.

После осаждения и удаления загрязняющей примеси и регенерации поливалентных разновидностей до их относительно высокой степени окисления раствор обычно рециркулируют на стадию выщелачивания. Поскольку поливалентные разновидности регенерируются до их первоначальной степени окисления (до выщелачивания), они готовы участвовать в дальнейшем окислении и выщелачивании.After sedimentation and removal of contaminants and regeneration of polyvalent species to their relatively high oxidation state, the solution is usually recycled to the leaching stage. Since polyvalent species are regenerated to their initial oxidation state (before leaching), they are ready to participate in further oxidation and leaching.

В способе третьего и четвертого аспектов для извлечения металла, выщелоченного в раствор с загрязняющей примесью и/или присутствующего в нем из рафинированного материала, содержащего остаточную загрязняющую примесь, могут быть предусмотрены стадии извлечения металла.In the method of the third and fourth aspects, metal recovery steps may be provided for recovering metal leached into a solution with a contaminant and / or present therein from a refined material containing a residual contaminant.

Так например, в случае двуупорной руды, включающей углерод, после конечной стадии выщелачивания может быть необходимой стадия извлечения металла, предназначенная для извлечения металла, присутствующего в рафинированном материале, содержащем остаточную загрязняющую примесь, который адсорбировался, например, на углерод (например, ценный металл, такой как золото и т.д.). Вследствие того, что в случае двуупорной руды загрязняющая примесь по существу удалена из сульфидного материала во время выщелачивания, стадия извлечения металла может включать традиционный процесс обжига или плавки. После обжига для извлечения металла, оставшегося в обожженных твердых частицах материала (например, где металл представляет собой ценный металл, такой как золото) необязательно может быть использовано выщелачивание хлором или цианидное выщелачивание.For example, in the case of a double-bore ore comprising carbon, after the final leaching stage, a metal extraction step may be necessary to recover the metal present in a refined material containing residual impurity that is adsorbed, for example, onto carbon (e.g., valuable metal, such as gold, etc.). Due to the fact that in the case of a double-refractory ore, the contaminant is substantially removed from the sulfide material during leaching, the metal recovery step may include a conventional calcination or smelting process. After calcination, to recover the metal remaining in the calcined solid particles of the material (for example, where the metal is a valuable metal such as gold), chlorine leaching or cyanide leaching may optionally be used.

Альтернативно или дополнительно до (то есть между окислением и осаждением загрязняющей примеси) или после (то есть между осаждением загрязняющей примеси и рециркуляцией на стадию окисления) осаждения загрязняющей примеси для удаления металла, выщелоченного в раствор на стадии выщелачивания, может быть необходимой стадия извлечения металла «на линии». Выражение «на линии» относится к стадии, размещенной в контуре рециркуляции раствора. Извлечение металла «на линии» обычно включает адсорбцию металла в растворе на уголь в колонне с углем, обычно с активированным углем. Альтернативно могут быть использованы другие способы извлечения металла, включающие ионный обмен, экстракцию растворителем и т.д.Alternatively or additionally, before (that is, between the oxidation and precipitation of the contaminant) or after (that is, between the precipitation of the contaminant and recirculation to the oxidation step) deposition of the contaminant to remove the metal leached into the solution in the leaching step, the metal recovery step may be necessary " on the line". The expression "on line" refers to the stage located in the recirculation circuit of the solution. On-line metal recovery typically involves the adsorption of metal in solution to coal in a column of carbon, usually with activated carbon. Alternatively, other metal recovery methods may be used, including ion exchange, solvent extraction, etc.

Типичные металлы, извлеченные в способе третьего и четвертого аспектов, включают ценные металлы, такие как золото, серебро, платина или другие металлы платиновой группы, извлечение которых обычно оправдывает экономику процесса. Однако альтернативно или дополнительно могут быть извлечены другие экономически значимые металлы, включающие медь, никель, цинк, свинец и т.д. Кроме того, в некоторых применениях способа третьего и четвертого аспектов может быть желательным или необходимым извлечение самой загрязняющей примеси. Так например, загрязняющая примесь может быть экономически значимой или вредной для окружающей среды, что побуждает к ее извлечению из загрязненного примесями остатка (например, это может быть случай для такой загрязняющей примеси, как сурьма, висмут, кадмий и т.д.). Когда загрязняющую примесь составляет подлежащий извлечению «металл», после осаждения загрязняющей примеси может быть дополнительно или альтернативно предусмотрена стадия извлечения загрязняющей примеси.Typical metals recovered in the process of the third and fourth aspects include valuable metals such as gold, silver, platinum or other platinum group metals, the extraction of which usually justifies the economics of the process. However, alternative or additionally, other economically significant metals may be recovered, including copper, nickel, zinc, lead, etc. In addition, in some applications of the method of the third and fourth aspects, it may be desirable or necessary to extract the contaminant itself. For example, a polluting impurity can be economically significant or harmful to the environment, which leads to its extraction from the residue contaminated with impurities (for example, this may be the case for such a contaminant as antimony, bismuth, cadmium, etc.). When the contaminant constitutes the “metal” to be recovered, after the contaminant has been deposited, a step for recovering the contaminant can be additionally or alternatively provided.

Перед извлечением металла в способе третьего и четвертого аспектов для отделения содержащего примеси рафинированного материала от раствора обычно предусмотрен ряд стадий отделения материала. В таком случае после первой стадии выщелачивания раствор обычно подвергают стадии сгущения для сгущения и отделения содержащего загрязняющие примеси рафинированного материала от раствора. Обычно после второй стадии выщелачивания загрязненный примесями рафинированный материал фильтруют из раствора, однако могут быть использованы другие методики разделения, такие как отстаивание смеси твердое/жидкость, выпаривание раствора, центрифугирование и т.д.Prior to metal recovery, in the method of the third and fourth aspects, a series of material separation steps are usually provided for separating the impurity-refined material from the solution. In such a case, after the first leaching step, the solution is usually subjected to a thickening step to thicken and separate the contaminant-containing refined material from the solution. Usually, after the second leaching stage, the contaminated refined material is filtered out of the solution, however, other separation methods can be used, such as settling the solid / liquid mixture, evaporating the solution, centrifuging, etc.

Таким образом, после каждой из первой и второй стадий выщелачивания отделенный раствор обычно подают на извлечение загрязняющей примеси, тогда как отделенный рафинированный материал, в случае необходимости, можно подать на извлечение металла (например, в случае двуупорного пирита) или на удаление.Thus, after each of the first and second stages of leaching, the separated solution is usually fed to remove contaminants, while the separated refined material, if necessary, can be submitted for metal recovery (for example, in the case of double-backed pyrite) or for removal.

Кроме того, в способе третьего и четвертого аспектов после стадии осаждения загрязняющей примеси обычно предусмотрена стадия отделения загрязняющей примеси, предназначенная для удаления загрязняющей примеси из раствора перед рециркуляцией раствора на стадию выщелачивания (или перед стадией извлечения металла «на линии»). В этом случае после осаждения загрязняющей примеси обычно используют стадию разделения твердое/жидкость, которой может быть способствовать фильтрация или другая методика разделения.In addition, in the method of the third and fourth aspects, after the contaminant deposition step, a contaminant separation step is typically provided for removing the contaminant from the solution before recirculating the solution to the leaching step (or before the on-line metal recovery step). In this case, after sedimentation of the contaminant, a solid / liquid separation step is usually used, which may be facilitated by filtration or other separation techniques.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Несмотря на то что в область настоящего изобретения могут быть включены любые другие формы, теперь будут описаны предпочтительные формы изобретения только с помощью примеров и со ссылкой на сопровождающие рисунки, на которыхAlthough any other forms may be included in the scope of the present invention, preferred forms of the invention will now be described only by way of examples and with reference to the accompanying drawings, in which

Фиг.1 схематически изображает в общем виде способы POx и Biox предшествующего уровня в сравнении с предпочтительным способом (IRGP) в соответствии с настоящим изобретением, которые предназначены для извлечения ценного металла из сульфидного материала;Figure 1 schematically depicts a General view of the methods of POx and Biox of the prior art in comparison with the preferred method (IRGP) in accordance with the present invention, which are designed to extract valuable metal from a sulfide material;

Фиг.2 схематически изображает в общем виде схему технологического процесса для первого способа извлечения ценного металла (золота) из загрязненного примесями сульфидного материала (арсенопирит - FeAsS);Figure 2 schematically depicts a General view of the process for the first method of extraction of valuable metal (gold) from contaminated with impurity sulfide material (arsenopyrite - FeAsS);

Фиг.3 и 4 изображают графически экстракцию золота и железа и зависимость Eh раствора от времени для различных стадий IRGP;Figures 3 and 4 depict graphically the extraction of gold and iron and the time dependence of the Eh solution for the various stages of IRGP;

Фиг.5 схематически изображает в общем виде схему технологического процесса для второго способа, иллюстрирующую удаление загрязняющей примеси из сульфидного материала и извлечение ценного металла из сульфидного материала;Figure 5 schematically depicts in general terms a process diagram for the second method, illustrating the removal of contaminants from a sulfide material and the recovery of a valuable metal from a sulfide material;

Фиг.6 схематически изображает схему технологического процесса для предпочтительного способа удаления загрязняющей примеси из одноупорного сульфидного материала и извлечения ценного металла из сульфидного материала;6 schematically depicts a process flow diagram for a preferred method for removing contaminants from a single-refractory sulfide material and recovering a valuable metal from a sulfide material;

Фиг.7 схематически изображает схему технологического процесса для предпочтительного способа удаления загрязняющей примеси из двуупорного сульфидного материала и извлечения ценного металла из сульфидного материала;7 schematically depicts a process flow diagram for a preferred method for removing contaminants from a bicomponent sulfide material and recovering a valuable metal from a sulfide material;

Фиг.8 представляет собой графическую зависимость различных параметров выщелачивающего раствора (мышьяк) на первой стадии от времени (продолжительность реакции) для способа Фиг.6 и 7;Fig. 8 is a graphical plot of various parameters of the leaching solution (arsenic) in the first stage versus time (reaction time) for the method of Figs. 6 and 7;

Фиг.9 представляет собой графическую зависимость различных параметров выщелачивающего раствора (пирит) на второй стадии от времени (продолжительность реакции) для способа Фиг.6 и 7.Fig.9 is a graphical dependence of various parameters of the leaching solution (pyrite) in the second stage from time to time (reaction time) for the method of Fig.6 and 7.

Варианты осуществления изобретенияEmbodiments of the invention

Перед описанием предпочтительных способов изобретения с помощью деталей и примеров предпочтительные способы в соответствии с настоящим изобретением будут сначала раскрыты в общем виде и в контексте со способами РОх и Biox предшествующего уровня и со ссылкой на Фиг.1.Before describing the preferred methods of the invention using details and examples, preferred methods in accordance with the present invention will first be described in general terms and in the context of the prior art and Pox and Biox methods and with reference to FIG.

Предпочтительные способы в соответствии с настоящим изобретением обозначены в данном подробном описании как «Способ извлечения тугоплавкого золота Intec» (IRGP). Данные способы разрабатывались как альтернатива на основе галогенида для извлечения золота из огнеупорных сульфидных минеральных отложений. Известная обработка таких отложений обычно проводится флотацией измельченной руды с получением концентрата, который впоследствии обрабатывают для окисления сульфидных минералов, предпочтительно до сульфата, при этом кульминацией обработки является извлечение золота из остатка от окисления с использованием цианида.Preferred methods in accordance with the present invention are indicated in this detailed description as "Intec Refractory Gold Extraction Method" (IRGP). These methods were developed as an alternative based on a halide for the extraction of gold from refractory sulfide mineral deposits. The known treatment of such deposits is usually carried out by flotation of the crushed ore to obtain a concentrate which is subsequently treated to oxidize sulfide minerals, preferably to sulfate, with the culmination of the treatment being the recovery of gold from the oxidation residue using cyanide.

Используемые на практике коммерчески доступные варианты окисления сульфидных минералов включают обжиг, окисление под давлением (POx) и биоокисление (Biox). Сущность IRGP посредством сравнения с текущей гидрометаллургической практикой (POx и Biox) схематически изображена на Фиг.1. IRGP выгодно отличается от гидрометаллургических вариантов POx и Biox тем, что предпочтительнее используется галогенидная, чем сульфатная среда. Золото нерастворимо в сульфате, тогда как галогениды, подобно цианиду, образуют с золотом прочные комплексы, облегчающие его растворение и последующее извлечение адсорбцией на активированный уголь. Поскольку галогениды являются более слабыми лигандами, чем цианид, для достижения такой же степени извлечения золота используется кислая среда (рН<2) и более высокие температура раствора и потенциал (Eh).Practical commercially available oxidation options for sulfide minerals include firing, oxidation under pressure (POx), and biooxidation (Biox). The essence of IRGP through comparison with current hydrometallurgical practice (POx and Biox) is schematically depicted in Figure 1. IRGP compares favorably with the hydrometallurgical variants of POx and Biox in that a halide medium is preferred over a sulfate medium. Gold is insoluble in sulfate, while halides, like cyanide, form strong complexes with gold, which facilitate its dissolution and subsequent extraction by adsorption onto activated carbon. Since halides are weaker ligands than cyanide, an acidic medium (pH <2) and higher solution temperature and potential (Eh) are used to achieve the same degree of gold recovery.

При обработке упорных сульфидов галогенидная среда при регулируемых окислительных потенциалах раствора обеспечивает возможность окисления мышьяка и сульфида и растворения золота. После отделения нагруженного золотом раствора от пульпы окисленного сульфидного минерала растворенное золото способно извлекаться адсорбцией на активированный уголь, который впоследствии сжигают или элюируют цианидом для окончательного извлечения металлического золота электроосаждением. В отличие от традиционной коммерческой практики в IRGP не требуется цианирование остатка от окисления для извлечения золота, которое требует отдельного специально предназначенного контура выщелачивания и возможно также дополнительных затрат на уничтожение цианидного остатка.In the treatment of refractory sulfides, a halide medium with controlled oxidative potentials of the solution provides the possibility of oxidation of arsenic and sulfide and the dissolution of gold. After separation of the gold-loaded solution from the pulp of the oxidized sulfide mineral, the dissolved gold is able to be adsorbed onto activated carbon, which is subsequently burned or eluted with cyanide to finally recover the metallic gold by electrodeposition. In contrast to traditional commercial practice, IRGP does not require cyanidation of the oxidation residue to extract gold, which requires a separate, specially designed leach circuit and possibly also the additional cost of destroying the cyanide residue.

Имеется ряд факторов, которые могут сделать золотосодержащую руду огнеупорной, показанных в следующей таблице:There are a number of factors that can make gold ore refractory, as shown in the following table:

ТипType of Причины упорных свойствReasons for persistent properties ВысвобождениеRelease Физическое запирание в силикатах, сульфидах, углероде и т.д.Physical locking in silicates, sulfides, carbon, etc. ОкклюзияOcclusion Пассивация вследствие образования химического слояPassivation due to the formation of a chemical layer ХимияChemistry Образование золотосодержащих соединений, например теллуридов золота и ауростибитаThe formation of gold-containing compounds, for example, gold tellurides and aurostibite ЗамещениеSubstitution Элементное замещение золотом в решетке минерала, например «твердый раствор» золота в пиритных рудахElemental substitution of gold in a mineral lattice, for example, a “solid solution” of gold in pyrite ores АдсорбцияAdsorption Адсорбция растворенного золота «активным» углесодержащим материалом в рудной пульпеAdsorption of dissolved gold by "active" carbonaceous material in ore pulp

IRGP разрабатывался специально для обработки концентратов, полученных из огнеупорных руд, входящих в две последние категории «замещение» и «адсорбция». Основная доля мировых запасов золота попадает в две указанные категории, в которых преобладают сульфиды железа, такие как арсенопирит и пирит, встречающиеся или отдельно или более часто в комбинации. IRGP применим, кроме того, когда в руде присутствует также углерод.IRGP was developed specifically for the processing of concentrates obtained from refractory ores, which are included in the last two categories “substitution” and “adsorption”. The majority of the world's gold reserves fall into the two indicated categories, in which iron sulfides, such as arsenopyrite and pyrite, are prevalent, either individually or more frequently in combination. IRGP is also applicable when carbon is also present in the ore.

Процесс и химия IRGP описаны теперь для обработки огнеупорных золотосодержащих концентратов, содержащих следующие типы минералов:The IRGP process and chemistry are now described for processing refractory gold-bearing concentrates containing the following types of minerals:

1. Арсенопирит.1. Arsenopyrite.

2. Арсенопирит+пирит.2. Arsenopyrite + pyrite.

3. Арсенопирит+пирит+углерод.3. Arsenopyrite + pyrite + carbon.

Химия окисления арсенопиритаArsenopyrite Oxidation Chemistry

Мышьяк в огнеупорных золотосодержащих концентратах присутствует главным образом в форме арсенопирита (FeAsS). Золото обычно «заперто» в таком арсенопирите главным образом в виде связанных в кристаллической решетке разновидностей, которые часто относят скорее к твердому раствору, чем к природному золоту. Поэтому высвобождение золота требует полного разрушения арсенопиритной решетки.Arsenic in refractory gold-bearing concentrates is present mainly in the form of arsenopyrite (FeAsS). Gold is usually "locked up" in such arsenopyrite mainly in the form of varieties bound in the crystal lattice, which are often attributed to solid solution rather than natural gold. Therefore, the release of gold requires the complete destruction of the arsenopyrite lattice.

Разрушение арсенопиритной решетки в IRGP достигалось химическим окислением в соответствии со следующей общей реакцией:The destruction of the arsenopyrite lattice in IRGP was achieved by chemical oxidation in accordance with the following general reaction:

Figure 00000001
Figure 00000001

Кислород не окислял арсенопирит непосредственно, но действовал через посредство нескольких промежуточных стадий, так как его растворимость в технологическом щелоке была чрезвычайно низкой.Oxygen did not oxidize arsenopyrite directly, but acted through several intermediate steps, as its solubility in process liquor was extremely low.

Кислород подавался непосредственно из воздуха, разбрызгиваемого в щелок при атмосферном давлении, и первоначально использовался для генерации растворимого окислителя в форме иона меди (Cu2+) в соответствии со следующей реакцией:Oxygen was supplied directly from air sprayed into the liquor at atmospheric pressure, and was originally used to generate a soluble oxidizing agent in the form of a copper ion (Cu 2+ ) in accordance with the following reaction:

Figure 00000002
Figure 00000002

Данная реакция протекала на поверхности раздела между пузырьками воздуха и технологическим щелоком. Затем ион двухвалентной меди окислял арсенопирит в соответствии со следующей реакцией:This reaction proceeded at the interface between air bubbles and technological liquor. Then the divalent copper ion oxidized arsenopyrite in accordance with the following reaction:

Figure 00000003
Figure 00000003

Продукты реакции, являющиеся двухвалентным железом и одновалентной медью, затем окислялись дополнительным разбрызгиванием воздуха в соответствии с реакцией (2) и следующей реакцией:The reaction products, which are ferrous iron and monovalent copper, were then oxidized by additional spraying of air in accordance with reaction (2) and the following reaction:

Figure 00000004
Figure 00000004

В присутствии иона трехвалентного железа мышьяковая кислота легко образовывала нерастворимый арсенат трехвалентного железа в соответствии со следующей реакцией:In the presence of a ferric ion, arsenic acid readily formed an insoluble ferric arsenate in accordance with the following reaction:

Figure 00000005
Figure 00000005

Арсенат трехвалентного железа был способен образовываться в сильном хлоридном электролите и при рабочих условиях, используемых в IRGP, обычно был кристаллическим и устойчивым в окружающей среде, что обеспечивало возможность его легкого отделения.Ferric arsenate was able to form in a strong chloride electrolyte and, under the operating conditions used in IRGP, was usually crystalline and stable in the environment, which made it easy to separate.

Действие пары Cu2+/Cu+ дополнялось парой Fe3+/Fe2+, так как в технологическом щелоке всегда присутствовала небольшая фоновая концентрация железа. Достигаемый под влиянием Cu2+ и Fe3+ потенциал находился в диапазоне 850 мВ (в сравнении с SHE) в присутствии кислорода. Данный потенциал был достаточным для растворения золота вследствие стабилизации золота за счет образования хлоридного комплекса в соответствии со следующей реакцией:The action of the Cu 2+ / Cu + pair was supplemented by the Fe 3+ / Fe 2+ pair, since a small background concentration of iron was always present in the technological liquor. The potential reached under the influence of Cu 2+ and Fe 3+ was in the range of 850 mV (in comparison with SHE) in the presence of oxygen. This potential was sufficient for the dissolution of gold due to the stabilization of gold due to the formation of a chloride complex in accordance with the following reaction:

Figure 00000006
Figure 00000006

Когда в технологическом щелоке присутствовал бромид (например, если он был добавлен намеренно), образовывался также золотобромидный комплекс в соответствии со следующей реакцией:When bromide was present in the process liquor (for example, if it was added intentionally), a gold-bromide complex was also formed in accordance with the following reaction:

Figure 00000007
Figure 00000007

Окисление осуществляли при температуре 90-95°С в 8М хлоридном электролите, содержащем 20-40 г/л иона Cu2+и 2-5 г/л иона Fe3+.The oxidation was carried out at a temperature of 90-95 ° C in 8M chloride electrolyte containing 20-40 g / l of Cu 2+ ion and 2-5 g / l of Fe 3+ ion.

Химия окисления пиритаChemistry of Pyrite Oxidation

Окисление пирита (FeS2) в IRGP достигалось через такую же последовательность промежуточных реакций, которая использовалась для окисления арсенопирита, в соответствии со следующей общей реакцией:The oxidation of pyrite (FeS 2 ) in IRGP was achieved through the same sequence of intermediate reactions that was used to oxidize arsenopyrite, in accordance with the following general reaction:

Замечалось, что вся пиритная сера полностью окислялась в сульфат, в отличие от арсенопиритной серы, которая окислялась только до элементарного состояния.It was noted that all pyrite sulfur was completely oxidized to sulfate, in contrast to arsenopyrite sulfur, which was oxidized only to an elementary state.

Пирит является более огнеупорным, чем арсенопирит, и следовательно, для достижения приемлемой кинетики реакции, которая объяснена ниже, использовался более тонкий помол. Однако отдельные пиритные образцы проявляли переменную химическую активность, что наводило на мысль о влиянии замещения части серы в кристаллической решетке мышьяком. Такой пирит часто называется мышьяковистый пирит и чем выше было загрязнение мышьяком, тем больше химическая активность пирита приближалась к таковой действительного арсенопирита, при этом отношение As/S равно единице.Pyrite is more refractory than arsenopyrite, and therefore, finer grinding was used to achieve acceptable reaction kinetics, which are explained below. However, individual pyrite samples showed variable chemical activity, which suggested the effect of the substitution of part of the sulfur in the crystal lattice with arsenic. Such pyrite is often called arsenic pyrite, and the higher the arsenic contamination, the greater the chemical activity of pyrite approached that of actual arsenopyrite, and the As / S ratio is unity.

Реакция протекала через посредство пары Cu2+/Cu+, как и у арсенопирита, при температуре 90-95°С в таком же щелоке, который использовался для окисления арсенопирита, в соответствии со следующей реакцией:The reaction proceeded through the Cu 2+ / Cu + pair, as in arsenopyrite, at a temperature of 90-95 ° С in the same liquor that was used for the oxidation of arsenopyrite, in accordance with the following reaction:

Figure 00000009
Figure 00000009

Cu+ и Fe2+ окислялись дополнительно разбрызгиваемым кислородом в соответствии с реакциями (2) и (4). Образованный сульфат трехвалентного железа осаждался в виде гематита и гипса добавлением известняка при рН примерно 1-1,5 в соответствии со следующей реакцией:Cu + and Fe 2+ were oxidized with additionally sprayed oxygen in accordance with reactions (2) and (4). The ferric sulfate formed is precipitated as hematite and gypsum by the addition of limestone at a pH of about 1-1.5 in accordance with the following reaction:

Figure 00000010
Figure 00000010

Поддержание концентрации растворимого железа в диапазоне 2-5 г/л регулировали добавлением известняка, что предотвращало осаждение и потери двухвалентной меди с остатком от выщелачивания.The maintenance of the soluble iron concentration in the range of 2-5 g / l was regulated by the addition of limestone, which prevented the precipitation and loss of divalent copper with the residue from leaching.

Размер помола концентратаThe size of the grinding concentrate

Концентраты для использования в IRGP обычно получали с размером помола 80% концентрата в диапазоне менее 70-100 микрон. Испытания показали, что кинетика реакции значительно повышалась, когда концентраты повторно измельчались до более тонкого помола (зависящего от свойств каждого отдельного концентрата), и в первом варианте способа (раскрытом ниже) обычно использовалось повторное измельчение. Когда арсенопирит представлял собой только золотосодержащий минерал, было доказано, что размер 80% концентрата, равный менее 30-40 микрон, был адекватным для достижения высокого извлечения золота и приемлемого времени выщелачивания.Concentrates for use in IRGP are usually obtained with a grinding size of 80% concentrate in the range of less than 70-100 microns. Tests showed that the kinetics of the reaction increased significantly when the concentrates were regrind to a finer grinding (depending on the properties of each individual concentrate), and re-grinding was usually used in the first version of the method (disclosed below). When arsenopyrite was only a gold-bearing mineral, it was proved that a size of 80% of the concentrate, equal to less than 30-40 microns, was adequate to achieve high gold recovery and an acceptable leaching time.

Когда золото было «заперто» в пирите, размер помола зависел в основном от химической активности пирита, которая, как объяснялось выше, менялась в значительной степени. Для высокоактивного пирита использовали помол, который применялся для арсенопирита, но для примеров более огнеупорного пирита требовался более тонкий помол. В случае чрезвычайно огнеупорного пирита иногда использовался ультратонкий помол, при этом 80% концентрата имело размер помола менее 6-10 микрон. Авторами также отмечается, что технология ультратонкого помола развивалась в течение последних 10 лет до того момента, когда по всему миру на рудниках стали успешно работать мельницы ультратонкого помола.When gold was "locked" in pyrite, the size of the grinding depended mainly on the chemical activity of pyrite, which, as explained above, changed significantly. For highly active pyrite, grinding was used, which was used for arsenopyrite, but for examples of more refractory pyrite, finer grinding was required. In the case of extremely refractory pyrite, ultrafine grinding was sometimes used, with 80% of the concentrate having a grinding size of less than 6-10 microns. The authors also note that the ultrafine grinding technology developed over the past 10 years until the moment when ultrafine grinding mills began to operate successfully in mines around the world.

Извлечение золотаGold recovery

Золотосодержащий выщелачивающий раствор пропускали через колонны, содержащие активированный уголь, на который адсорбировалось золото. Продолжительность адсорбции золота составляла 10-15 минут, что характерно для традиционной практики с использованием цианидных составов. Нагрузка золота на углерод составляла обычно 2-5 мас./мас.%, вследствие относительно высоких концентраций золота в растворах (обычно 10-100 мг/л), что является следствием высокосортного золота в концентрате. Извлечение золота при такой нагрузке осуществлялось за счет деструкции углерода сжиганием в печи. При более низкой нагрузке более экономичным было элюирование цианидом с последующей реактивацией угля.A gold-containing leach solution was passed through columns containing activated carbon onto which gold was adsorbed. The duration of gold adsorption was 10-15 minutes, which is typical for traditional practice using cyanide compounds. The load of gold on carbon was usually 2-5 wt./wt.%, Due to the relatively high concentrations of gold in solutions (usually 10-100 mg / l), which is a consequence of high-grade gold in concentrate. The extraction of gold under such a load was carried out due to the destruction of carbon by burning in a furnace. At a lower load, elution with cyanide followed by coal reactivation was more economical.

Управление чистотойCleanliness management

Кроме основных загрязняющих примесей (таких как мышьяк, сурьма и т.д.), в исходном концентрате присутствуют примеси (такие как Cd, Mn, Mg и т.д.), которые не оказывают неблагоприятное влияние ни на операцию выщелачивания, ни на операцию осаждения. Тем не менее, для предотвращения их накапливания в технологическом растворе с течением времени используется метод управления примесями. Предотвращение их накапливания достигалось осаждением из слива регенерированного раствора двухвалентной меди очищенным рассолом, возвращенным в процесс. Важно, чтобы в IRGP не образовывались сточные воды и все примеси удалялись в виде твердых побочных продуктов.In addition to the main contaminants (such as arsenic, antimony, etc.), impurities (such as Cd, Mn, Mg, etc.) are present in the initial concentrate, which do not adversely affect either the leaching operation or the operation deposition. Nevertheless, to prevent their accumulation in the technological solution over time, the impurity control method is used. Prevention of their accumulation was achieved by precipitation from the drain of the regenerated solution of divalent copper with purified brine returned to the process. It is important that no wastewater forms in the IRGP and that all impurities are removed as solid by-products.

Для доведения рН до 3,5 в слив добавляли известняк, что вызывало осаждение остаточного железа и меди, которые удаляли фильтрацией и рециркулировали в щелок. Затем удаляли примеси, такие как Cd, Mn, Mg, добавляя гашеную известь при рН 9,0, при этом образовывались нерастворимые оксиды, которые извлекали фильтрацией и удаляли.To bring the pH to 3.5, limestone was added to the drain, which precipitated residual iron and copper, which were removed by filtration and recycled to the liquor. Then impurities such as Cd, Mn, Mg were removed by adding slaked lime at pH 9.0, and insoluble oxides formed, which were removed by filtration and removed.

В контексте технологического оборудования IRGP был подобен способам Biox в том, что использовалось атмосферное давление, но продолжительность процесса была значительно ниже и составляла обычно 6-20 часов. При окислении пирита использовалась температура выщелачивания более высокая, чем в способе Biox, а устранение установки для подачи кислорода (которая используется для POx) достигалось в том случае, когда подаваемый в процесс концентрат был тонкоизмельченным, обычно до ультратонкого размера, например до размера менее 10 мкм. Материалы, из которых было изготовлено технологическое оборудование, представляли собой упрочненный волокнами пластик, облицованную каучуком сталь и титан.In the context of the process equipment, the IRGP was similar to the Biox methods in that atmospheric pressure was used, but the process time was much shorter and was usually 6-20 hours. During pyrite oxidation, the leaching temperature was higher than in the Biox method, and the elimination of the oxygen supply unit (which is used for POx) was achieved when the concentrate supplied to the process was finely divided, usually to an ultrafine size, for example, to a size of less than 10 microns . The materials from which the process equipment was made were fiber-reinforced plastic, rubber-lined steel and titanium.

Арсенопирит плюс пирит плюс углерод (двуупорный)Arsenopyrite plus pyrite plus carbon (double back)

Влияние углерода при переработке золотосодержащих концентратов в значительной степени зависело от их сортности и активности. При содержании углерода в низком диапазоне для подавления адсорбциии золота использовались или органические добавки (защитные агенты), или для предпочтительной адсорбции золота в щелок добавляли активированный уголь (CIL - уголь в щелоке). Таким образом, в таких случаях окисление арсенопирита было таким, как оно указано выше.The influence of carbon in the processing of gold-bearing concentrates largely depended on their grade and activity. When the carbon content was in a low range, either organic additives (protective agents) were used to suppress the adsorption of gold, or activated carbon was added to the liquor for preferred adsorption of gold (CIL - liquor in coal). Thus, in such cases, the oxidation of arsenopyrite was as described above.

Однако, когда содержание исходного углерода превышало 3-5%, эффективность подавления адсорбции золота или CIL в значительной степени снижались, так как возрастало так называемое «вымывание» золота. В данном случае разрушение углерода обжигом являлось основным вариантом обработки, практикуемой в способах предшествующего уровня в данной области. Обжиг является относительно сложным процессом, так как на извлечение золота из образовавшегося огарка оказывают влияние условия обжига. Кроме того, оптимальные условия обжига пирита отличаются от таковых для арсенопирита, что неизбежно влечет за собой использование двухстадийного процесса обжига.However, when the initial carbon content exceeded 3-5%, the efficiency of suppressing the adsorption of gold or CIL was significantly reduced, as the so-called “leaching” of gold increased. In this case, the destruction of carbon by calcination was the main processing option practiced in the prior art methods in this field. Calcination is a relatively complex process, as the conditions of calcination affect the recovery of gold from the cinder. In addition, the optimal conditions for burning pyrite differ from those for arsenopyrite, which inevitably entails the use of a two-stage firing process.

Использование IRGP перед обжигом обеспечивало селективное выщелачивание мышьяка и серы и упрощало последующий обжиг, который в данном случае становился более простым одностадийным процессом. Кроме того, удаление мышьяка и серы снижало образование отходящего газа, поступающего из обжиговых печей, потому что As2O3 и SO2 образовывались в значительно меньшей степени. Использование IRGP приводило к значительному уменьшению капитальных и эксплуатационных затрат на стадии обжига.The use of IRGP before firing provided selective leaching of arsenic and sulfur and simplified subsequent firing, which in this case became a simpler one-step process. In addition, the removal of arsenic and sulfur reduced the formation of exhaust gas from kilns, because As 2 O 3 and SO 2 were formed to a much lesser extent. The use of IRGP resulted in a significant reduction in capital and operating costs at the firing stage.

Первый и второй варианты способаThe first and second variants of the method

При обработке огнеупорных сульфидов в первом варианте способа в соответствии с изобретением использование галогенидной среды при определенном окислительном потенциале раствора обеспечивало возможность осуществления окисления сульфидов одновременно с растворением золота (так называемый процесс «все в одном»). Во втором варианте способа в соответствии с изобретением использование галогенидной среды с другими параметрами раствора обеспечивало осуществление окисления загрязняющей примеси (например, мышьяка и т.д.) перед окислением сульфида, обычно с некоторым растворением золота, при этом отделение загрязняющей примеси и дальнейшее извлечение золота осуществлялись отдельно и последовательно. Теперь будет описан подробно первый вариант способа в соответствии с изобретением и затем будет описан подробно второй вариант способа в соответствии с изобретением.In the processing of refractory sulfides in the first embodiment of the method in accordance with the invention, the use of a halide medium with a certain oxidation potential of the solution made it possible to oxidize sulfides simultaneously with the dissolution of gold (the so-called all-in-one process). In the second variant of the method in accordance with the invention, the use of a halide medium with other solution parameters ensured the oxidation of the polluting impurity (for example, arsenic, etc.) before oxidation of the sulfide, usually with some dissolution of gold, while the separation of the polluting impurity and further extraction of gold were carried out separately and sequentially. Now, the first embodiment of the method in accordance with the invention will be described in detail, and then the second embodiment of the method in accordance with the invention will be described in detail.

Первый вариант способаThe first variant of the method

При описании первого варианта способа будет сделана ссылка на Фиг.2-4 и примеры 1-3.When describing the first variant of the method, reference will be made to FIGS. 2-4 and Examples 1-3.

Как следует из Фиг.2, на ней схематически изображен способ извлечения золота 10 из одноупорного пирита. Подаваемый в процесс концентрат 12, содержащий ценные металлы, получают добычей, измельчением и последующей флотацией сульфидной руды. Концентрат обычно представляет собой золотосодержащий арсенопирит (когда он имеет высокое содержание углерода, он становится двуупорным). Концентрат измельчают в специальной шаровой мельнице, обычно до ультратонкого размера, составляющего менее 10 мкм. Затем измельченный концентрат подают на первую стадию выщелачивания в форме стадии выщелачивания арсенопирита 14.As follows from Figure 2, it schematically depicts a method for extracting gold 10 from single-refractory pyrite. Served in the process concentrate 12, containing valuable metals, obtained by mining, grinding and subsequent flotation of sulfide ore. The concentrate is usually a gold-containing arsenopyrite (when it has a high carbon content, it becomes bicarbonate). The concentrate is ground in a special ball mill, usually to an ultra-thin size of less than 10 microns. The ground concentrate is then fed to the first leaching stage in the form of the leaching stage of arsenopyrite 14.

В процессе выщелачивания арсенопирита 14 поддерживают кислую среду (рН предпочтительно менее 1, так как при низком рН раствора выщелачивание арсенопирита усиливается). Кислая среда может быть достигнута только рециркуляцией раствора или может быть также добавлена не содержащая загрязняющие примеси кислота (такая как серная или хлористоводородная кислота). Eh выщелачивающего раствора обычно поддерживают при значении более 0,4 вольт для способствования окислению арсенопиритного компонента материала и растворению золота. Температуру выщелачивания поддерживают при значении около 80-95°С.During the leaching of arsenopyrite 14, an acidic medium is maintained (pH is preferably less than 1, since at low pH the leaching of arsenopyrite is enhanced). An acidic medium can only be achieved by recirculating the solution, or an acid-free acid (such as sulfuric or hydrochloric acid) can also be added. The Eh of the leach solution is usually maintained at a value of more than 0.4 volts to promote oxidation of the arsenopyrite component of the material and the dissolution of gold. The leaching temperature is maintained at a value of about 80-95 ° C.

Выщелоченный материал затем подают на вторую стадию выщелачивания пирита 16, где для повышения окислительного потенциала раствора и, вследствие этого, окисления пирита добавляют окислитель (такой как кислород, воздух, хлор, пероксид водорода и т.д.). Для поддержания мышьяка в осажденной форме на второй стадии выщелачивания может быть необходимым добавление кислоты (такой как серная кислота) или основания (такого как карбонат кальция) для поддержания рН раствора выше около 0,2.The leached material is then fed to the second stage of leaching of pyrite 16, where an oxidizing agent (such as oxygen, air, chlorine, hydrogen peroxide, etc.) is added to increase the oxidation potential of the solution and, consequently, oxidize the pyrite. To maintain the arsenic in precipitated form in the second leaching step, it may be necessary to add an acid (such as sulfuric acid) or a base (such as calcium carbonate) to maintain the pH of the solution above about 0.2.

Технологический раствор обычно представляет собой водный раствор хлорида двухвалентной меди, имеющий концентрацию хлорида 8 моль/л. На обеих стадиях выщелачивания мышьяка и пирита ион двухвалентной меди окисляет сульфидный материал и восстанавливается до иона одновалентной меди (уравнения (2) и (8)). Ион двухвалентной меди также регенерируется в кислой окислительной среде (уравнения (3) и (9)). Таким образом, в способе медь действует в качестве средства для переноса электронов, существуя в виде пары Cu2+/Cu+. Данную функцию могут выполнять другие агенты, включающие железо, кобальт, марганец, ванадий и т.д.The process solution is usually an aqueous solution of divalent copper chloride having a chloride concentration of 8 mol / L. At both stages of leaching of arsenic and pyrite, the divalent copper ion oxidizes the sulfide material and is reduced to a monovalent copper ion (equations (2) and (8)). The divalent copper ion is also regenerated in an acidic oxidizing medium (equations (3) and (9)). Thus, in the method, copper acts as a means for electron transfer, existing in the form of a pair of Cu 2+ / Cu + . This function can be performed by other agents, including iron, cobalt, manganese, vanadium, etc.

Когда сульфидный материал имеет высокое содержание углерода (например, до 3-5 мас.%) в раствор на стадии 14 и 16 может быть добавлено маскирующее поверхностно-активное вещество, предотвращающее адсорбцию на углерод золота (или другого ценного металла), выщелоченного в раствор. Поверхностно-активное вещество обычно представляет собой органический защитный агент, такой как керосин, простой феноловый эфир и т.д. Альтернативно для преимущественной адсорбции золота и последующего его удаления альтернативно может быть добавлен активированный уголь.When the sulfide material has a high carbon content (for example, up to 3-5 wt.%), A masking surfactant can be added to the solution at stages 14 and 16 to prevent the adsorption of gold (or other valuable metal) leached into the carbon onto the carbon. The surfactant is usually an organic protective agent, such as kerosene, phenol ether, etc. Alternatively, to preferentially adsorb gold and subsequently remove it, activated carbon can alternatively be added.

Авторами обнаружено, что в первом варианте на стадии выщелачивания арсенопирита 14 при регулируемом рН менее 1, но выше рН, при котором растворяется мышьяк, при регулируемом относительно умеренном Eh около 0,7-0,8 вольт (в сравнении с SHE) и при относительно низких температурах (80-95°С) материал может быть выщелочен и золото растворено, при этом без окисления пиритного сульфида в сульфат.The authors found that in the first embodiment, at the stage of leaching of arsenopyrite 14 at a regulated pH of less than 1, but higher than the pH at which arsenic dissolves, at a regulated relatively moderate Eh of about 0.7-0.8 volts (compared with SHE) and at relatively at low temperatures (80-95 ° C), the material can be leached and gold dissolved, without oxidizing pyrite sulfide to sulfate.

Условия окисления, применяемые на стадии выщелачивания пирита 16, являются более жесткими, чем условия на стадии выщелачивания мышьяка 14. В данном случае в раствор разбрызгивают окислитель с тем, чтобы окислительный потенциал Eh повысился примерно до 0,85 вольт. Кроме того, на второй стадии выщелачивания может стать необходимым повышение температуры раствора примерно до 90-105°С. В первом варианте рН раствора на второй стадии выщелачивания опять регулируют при значении менее 1, но выше значения, при котором растворяется мышьяк.The oxidation conditions used at the stage of leaching of pyrite 16 are more stringent than the conditions at the stage of leaching of arsenic 14. In this case, the oxidizing agent is sprayed into the solution so that the oxidation potential Eh rises to about 0.85 volts. In addition, in the second leaching stage, it may be necessary to increase the temperature of the solution to about 90-105 ° C. In the first embodiment, the pH of the solution in the second leaching stage is again regulated at a value of less than 1, but higher than the value at which arsenic dissolves.

Поскольку на второй стадии выщелачивания способа расходуется кислота (то есть когда регенерируется Cu (II)), в раствор на стадии выщелачивания 16 может быть необходима периодическая или непрерывная подача кислоты, такой как серная кислота, хлористоводородная кислота или другая кислота, которая не влияет на химию процесса. Однако доливка кислоты зависит от того, достаточное ли количество серной кислоты образуется при выщелачивании пирита. Кроме того, на стадии выщелачивания 16 регулируют рН добавлением карбоната кальция для предотвращения растворения мышьяка.Since acid is consumed in the second leach stage of the process (i.e., when Cu (II) is regenerated), a periodic or continuous supply of an acid such as sulfuric acid, hydrochloric acid, or another acid that does not affect the chemistry may be necessary in the solution in leach stage 16 process. However, the addition of acid depends on whether a sufficient amount of sulfuric acid is formed during the leaching of pyrite. In addition, in the leaching stage 16, the pH is adjusted by adding calcium carbonate to prevent arsenic from dissolving.

На стадии выщелачивания 16 сульфид окисляется в сульфат и железо выщелачивается в раствор в виде Fe (III) (уравнение (1)) и типично любое оставшееся в пирите золото (или другой ценный металл) растворяется. Авторами неожиданно обнаружено, что окислительный потенциал достижим в галогенидном растворе под влиянием Cu2+ и Fe3+ в диапазоне 850 мВ (в сравнении c SHE) в присутствии кислорода. Данный потенциал был достаточным для растворения золота в используемой 8М среде, содержащей Cl-, вследствие образования золото-хлоридного комплекса.At the leaching stage 16, sulfide is oxidized to sulfate and iron is leached into solution in the form of Fe (III) (equation (1)) and typically any gold (or other valuable metal) remaining in pyrite is dissolved. The authors unexpectedly found that the oxidation potential is achievable in a halide solution under the influence of Cu 2+ and Fe 3+ in the range of 850 mV (compared with SHE) in the presence of oxygen. This potential was sufficient to dissolve gold in the used 8M medium containing Cl - , due to the formation of a gold chloride complex.

Образовавшуюся пульпу, содержащую твердые частицы, со стадии выщелачивания пирита 16 подают на стадию разделения твердое-жидкость 18, на которой твердые частицы обычно фильтруют из раствора с использованием известной фильтровальной установки. Полученный жидкий фильтрат 20 подают на стадию извлечения ценного металла 22 «на линии», тогда как отфильтрованные твердые частицы 24 удаляют в виде хвостов. Для компенсации потерь воды с хвостами на стадии 18 добавляют доверху воду.The resulting pulp containing solid particles from the leaching stage of pyrite 16 is fed to the solid-liquid separation stage 18, in which the solid particles are usually filtered from solution using a known filter unit. The obtained liquid filtrate 20 is fed to the step of extracting the valuable metal 22 “in line”, while the filtered solid particles 24 are removed in the form of tails. To compensate for the loss of water with tails in stage 18, water is added to the top.

Стадия извлечения металла 22 включает одну или несколько колонн, заполненных активированным углем, через который раствор поступает вверх, как в реакторе с псевдоожиженным слоем. Солюбилизированное в растворе золото (или другой ценный металл) адсорбируется на уголь, в то время как жидкий поток слива 26 вытекает из колонны и его рециркулируют на стадию выщелачивания 14. Содержащий золото активированный уголь затем удаляют или периодически обрабатывают и подают в виде потока золотосодержащего продукта 28 в процесс извлечения золота (например, сжиганием угольного продукта или элюированием колонны с углем раствором цианида).The metal extraction step 22 includes one or more columns filled with activated carbon through which the solution flows upward, as in a fluidized bed reactor. Gold (or another valuable metal) solubilized in the solution is adsorbed onto coal, while the liquid discharge stream 26 flows from the column and is recycled to the leaching stage 14. The activated carbon containing gold is then removed or periodically treated and fed as a stream of gold-containing product 28 in the process of extracting gold (for example, by burning a coal product or eluting a column of coal with a cyanide solution).

Жидкий поток слива 26 рециркулируют на стадию выщелачивания 14 через стадию осаждения железа в виде стадии кондиционирования раствора 30. На стадии 30 осаждают растворимый сульфат трехвалентного железа со стадии окисления пирита 16 для удаления серы и железа из процесса добавлением известняка и карбоната кальция с образованием гематита и гипса (уравнение (6)). Добавление известняка регулируют для поддержания концентрации железа в растворе примерно 2 г/л, чтобы предотвратить осаждение двухвалентной меди. Перед удалением в хвосты суспензию гематит/гипс фильтруют и остаток промывают. После этого раствор рециркулируют на стадию 14.The liquid discharge stream 26 is recycled to the leaching stage 14 through the iron precipitation stage as the conditioning stage of solution 30. At stage 30, soluble ferric sulfate is precipitated from the oxidation stage of pyrite 16 to remove sulfur and iron from the process by adding limestone and calcium carbonate with the formation of hematite and gypsum (equation (6)). The addition of limestone is adjusted to maintain an iron concentration of about 2 g / l in the solution to prevent the precipitation of divalent copper. Before being removed to the tails, the hematite / gypsum suspension is filtered and the residue washed. After that, the solution is recycled to stage 14.

Для предотвращения накопления загрязняющих примесей в процессе в целом часть 32 потока 26 рециркулируют в виде слива 34 для отделения загрязняющих примесей, таких как Mn, Cd, Ni, Co и т.д. (например, посредством регулируемого осаждения повышением рН сливного раствора).To prevent the accumulation of contaminants in the whole process, part 32 of stream 26 is recycled as a drain 34 to separate contaminants such as Mn, Cd, Ni, Co, etc. (for example, by controlled precipitation by increasing the pH of the drain solution).

Примеры первого варианта способаExamples of the first variant of the method

Выше была раскрыта оптимальная технологическая схема первого варианта способа, теперь будут раскрыты предпочтительные примеры, иллюстрирующие первый вариант способа в соответствии с настоящим изобретением.The optimum flow diagram of the first embodiment of the method has been disclosed above, preferred examples will now be described illustrating the first embodiment of the method in accordance with the present invention.

Пример 1Example 1

Для предварительной оценки извлечение золота из первого концентрата проводили на трех различных стадиях: выщелачивание арсенопирита, 1-е выщелачивание пирита и 2-е выщелачивание пирита. Следующие протоколы лабораторных испытаний описывают методику и результаты трех указанных стадий. CON1 01 относится к выщелачиванию арсенопирита и 1-му окислению пирита и CON1 02 относится ко 2-му окислению пирита. Первый концентрат измельчали до Р80=30 мк и подвергали выщелачиванию As с последующим окислением пирита.For a preliminary assessment, gold extraction from the first concentrate was carried out at three different stages: leaching of arsenopyrite, 1st leaching of pyrite and 2nd leaching of pyrite. The following laboratory test protocols describe the methodology and results of these three steps. CON1 01 refers to the leaching of arsenopyrite and the 1st oxidation of pyrite and CON1 02 refers to the 2nd oxidation of pyrite. The first concentrate was ground to P80 = 30 microns and leached As, followed by oxidation of pyrite.

ЗадачаA task

Задача состояла в применении IRGP для одноупорного Au концентрата. В металлургическую лабораторию доставляли образец руды для его измельчения и концентрирования.The challenge was to use IRGP for a single-refractory Au concentrate. An ore sample was delivered to a metallurgical laboratory for grinding and concentration.

МетодикаMethodology

Данный эксперимент проводили двумя частями и осуществляли в 7,5 л баке с титановой изоляцией. Первая часть включала выщелачивание As с использованием обычного смесителя. Вторая часть включала окисление пирита с использованием плосколопастной турбины и разбрызгивателя.This experiment was carried out in two parts and was carried out in a 7.5 L tank with titanium insulation. The first part included the leaching of As using a conventional mixer. The second part included pyrite oxidation using a flat-blade turbine and a sprinkler.

Часть 1: Выщелачивание AsPart 1: As Leaching

В 7,5 л титановом реакторе, снабженном импеллерной мешалкой, приготавливали 3,5 л нейтрального рассола, содержащего 200 г/л NaCl, 50 г/л CaCl2, с рН<0,5. Приготавливали также 5 л «вспомогательного» раствора, содержащего 200 г/л NaCl, 50 г/л CaCl2 и 75 г/л Cu из CuCl2, с рН<0,5. Когда было необходимо, регулировали Eh в диапазоне между 580 и 600 мВ добавлением нескольких граммов дендритов меди. Вспомогательный раствор поддерживали при 80°С.In a 7.5 L titanium reactor equipped with an impeller stirrer, 3.5 L neutral brine containing 200 g / L NaCl, 50 g / L CaCl 2 , with a pH <0.5, was prepared. Also prepared were 5 L of an “auxiliary” solution containing 200 g / L NaCl, 50 g / L CaCl 2 and 75 g / L Cu from CuCl 2 , with pH <0.5. When necessary, Eh was adjusted between 580 and 600 mV by adding a few grams of copper dendrites. The auxiliary solution was maintained at 80 ° C.

После нагрева реактора выщелачивания до 105°С к рассолу добавляли эквивалент 300 г сухого концентрата. Когда было необходимо, через 15 минут к суспензии добавляли концентрированную HCl для доведения рН до значения <0,5 и при t=0 брали пробу. Все добавки кислоты фиксировали (время, объем добавки, объем в реакторе выщелачивания).After heating the leach reactor to 105 ° C., an equivalent of 300 g of dry concentrate was added to the brine. When necessary, after 15 minutes, concentrated HCl was added to the suspension to adjust the pH to <0.5, and a sample was taken at t = 0. All acid additives were fixed (time, volume of additive, volume in the leach reactor).

Измеряли Eh и рН, медленно со скоростью 2,5 л/час добавляли вспомогательный раствор, контролируя Eh для того, чтобы он не превышал 530 мВ. Каждые 30 минут брали пробы раствора для анализа на содержание As, Fe, Cu. Eh и рН контролировали каждые 30 минут.Eh and pH were measured, an auxiliary solution was slowly added at a rate of 2.5 L / h, monitoring Eh so that it did not exceed 530 mV. Every 30 minutes, samples of the solution were taken for analysis on the content of As, Fe, Cu. Eh and pH were monitored every 30 minutes.

Когда достигался Eh 530 мВ и он был устойчив, выщелачивание As считалось завершенным. Пульпу фильтровали. Кек дважды промывали горячим рассолом (50 г/л NaCl и рН<1,0) с последующими промывками горячей водой до получения прозрачного фильтрата. Кек сушили в печи всю ночь. Кек анализировали на содержание S(общ), S(элем), As, Fe, Au и С.When an Eh of 530 mV was reached and it was stable, As leaching was considered complete. The pulp was filtered. The cake was washed twice with hot brine (50 g / L NaCl and pH <1.0), followed by washing with hot water until a clear filtrate was obtained. Kek was dried in an oven all night. Kek was analyzed for the content of S (total) , S (ale) , As, Fe, Au and C.

Часть 2: Окисление пиритаPart 2: Pyrite Oxidation

7,5 л реактор снабжали плосколопастной турбинной мешалкой и титановой трубкой для разбрызгивания. В реакторе выщелачивания приготавливали 10 литров концентрированного солевого раствора, содержащего 200 г/л NaCl, 50 г/л CaCl2 и 75 г/л Cu из CuCl2, с рН<0,5 и с добавкой 8,8 молярной концентрированной HCl. Раствор нагревали до 105°С, при t=0 брали пробу и сухой кек, полученный в 1-й части, где выщелачивали мышьяк, подавали в реактор. Через 15 минут брали пробу раствора для измерения Eh и рН. Когда было необходимо, добавляли техническую HCl для доведения рН до значения <0,5.The 7.5 L reactor was equipped with a flat-blade turbine stirrer and a titanium spray tube. In a leach reactor, 10 liters of concentrated brine were prepared containing 200 g / L NaCl, 50 g / L CaCl 2 and 75 g / L Cu from CuCl 2 , with a pH <0.5 and with an addition of 8.8 molar concentrated HCl. The solution was heated to 105 ° C, at t = 0, a sample was taken and the dry cake obtained in the 1st part, where arsenic was leached, was fed into the reactor. After 15 minutes, a sample of the solution was taken to measure Eh and pH. When necessary, technical HCl was added to adjust the pH to <0.5.

Подавали кислород со скоростью 2 л/мин; Eh и рН контролировали каждые 30 минут и каждый час брали пробы для анализа на содержание Fe, As, Cu. Когда значение Eh выше 600 мВ было устойчивым в течение 3-х часов и концентрация Fe в растворе не изменялась, выщелачивание считалось завершенным. Суспензию фильтровали. Кек дважды промывали горячим рассолом (50 г/л NaCl и рН<1,0) с последующими промывками горячей водой до получения прозрачного фильтрата. Кек сушили в печи всю ночь. Кек анализировали на содержание S(общ), S(элем), As, Fe, Au и С.Oxygen was supplied at a rate of 2 l / min; Eh and pH were monitored every 30 minutes and samples were taken every hour for analysis on the content of Fe, As, Cu. When the Eh value above 600 mV was stable for 3 hours and the concentration of Fe in the solution did not change, leaching was considered complete. The suspension was filtered. The cake was washed twice with hot brine (50 g / L NaCl and pH <1.0), followed by washing with hot water until a clear filtrate was obtained. Kek was dried in an oven all night. Kek was analyzed for the content of S (total) , S (ale) , As, Fe, Au and C.

Пример 2Example 2

Проводили дополнительное окисление пирита в остатке концентрата из примера 1.Conducted additional oxidation of pyrite in the residue of the concentrate from example 1.

ЗадачаA task

Анализ данных и остатка из примера 1 показал, что окисление пирита было незавершенным, когда эксперимент был закончен. В этой методике с усовершенствованным составом рассола пытались повысить степень извлечения Au с использованием кислорода для окисления пирита.Analysis of the data and residue from Example 1 showed that the oxidation of pyrite was incomplete when the experiment was completed. In this technique with an improved brine composition, attempts were made to increase the degree of extraction of Au using oxygen to oxidize pyrite.

РезультатResult

Второе окисление пирита повышало степень извлечения металлов, как показано в следующей таблице (основанной на независимом анализе):The second oxidation of pyrite increased the degree of metal recovery, as shown in the following table (based on independent analysis):

Figure 00000011
Figure 00000011

МетодикаMethodology

7,5 л реактор снабжали плосколопастной турбинной мешалкой и разбрызгивателем из титана. В реакторе выщелачивания готовили 5 л солевого раствора, содержащего 100 г/л NaCl, 250 г/л CaCl2 и 100 г/л Cu из CuCl2, с рН<0,5 и с добавкой концентрированной HCl. Раствор нагревали до 105°С, при t=0 брали пробу и сухой кек, полученный в примере 1, подавали в реактор выщелачивания As/окисления пирита. Через 15 минут брали пробу раствора для измерения Eh и рН. Когда было необходимо, добавляли концентрированную HCl для доведения рН до значения <0,5.The 7.5 L reactor was equipped with a flat-blade turbine stirrer and a titanium sprinkler. A 5 L saline solution containing 100 g / L NaCl, 250 g / L CaCl 2 and 100 g / L Cu from CuCl 2 , with pH <0.5 and with the addition of concentrated HCl, was prepared in a leach reactor. The solution was heated to 105 ° C, at t = 0, a sample was taken and the dry cake obtained in Example 1 was fed into the As / oxidation pyrite leach reactor. After 15 minutes, a sample of the solution was taken to measure Eh and pH. When necessary, concentrated HCl was added to adjust the pH to <0.5.

Подавали кислород со скоростью 2 л/мин, Eh и рН контролировали каждые 30 минут и каждый час брали пробы для анализа на содержание Fe, As, Cu. Когда значение Eh выше 600 мВ было устойчивым в течение 3-х часов и концентрация Fe в растворе не изменялась, подачу потока кислорода прекращали и контролировали Eh. Когда Eh оставался равным выше 600 мВ, окисление пирита считалось завершенным.Oxygen was supplied at a rate of 2 L / min, Eh and pH were monitored every 30 minutes and samples were taken every hour for analysis on the content of Fe, As, Cu. When the value of Eh above 600 mV was stable for 3 hours and the concentration of Fe in the solution did not change, the flow of oxygen was stopped and Eh was controlled. When Eh remained equal above 600 mV, the oxidation of pyrite was considered complete.

Пульпу фильтровали. Кек дважды промывали горячим рассолом (50 г/л NaCl и рН<1,0) с последующими промывками горячей водой до получения прозрачного фильтрата. Кек сушили в печи всю ночь. Кек анализировали на содержание S(общ), S(элем), As, Fe, Au и С.The pulp was filtered. The cake was washed twice with hot brine (50 g / L NaCl and pH <1.0), followed by washing with hot water until a clear filtrate was obtained. Kek was dried in an oven all night. Kek was analyzed for the content of S (total) , S (ale) , As, Fe, Au and C.

Результатыresults

Следующие результаты получали из экспериментов примеров 1 и 2.The following results were obtained from the experiments of examples 1 and 2.

Figure 00000012
Figure 00000012

Результаты извлечения золота показаны на Фиг.3.Gold recovery results are shown in FIG. 3.

Пример 3Example 3

В данном эксперименте извлечение золота из второго концентрата достигалось на трех последовательных стадиях: стадия 1 - выщелачивание арсенопирита и пирита, стадия 2 - выщелачивание пирита кислородом и стадия 3 - выщелачивание пирита хлором.In this experiment, the extraction of gold from the second concentrate was achieved in three successive stages: stage 1 — leaching of arsenopyrite and pyrite, stage 2 — leaching of pyrite with oxygen, and stage 3 — leaching of pyrite with chlorine.

ЗадачаA task

Следуя поисковому эксперименту по выщелачиванию As, в данной методике ставилась задача обработать второй концентрат в процессе «все в одном» с использованием рассола, содержащего 250 г/л CaCl2 и 100 г/л Cu. Загрузка твердых веществ составляла 200 г/л.Following a search experiment on the leaching of As, in this method the task was to process the second concentrate in an all-in-one process using a brine containing 250 g / l CaCl 2 and 100 g / l Cu. The solids loading was 200 g / l.

РезультатResult

Окисление хлором повышало степень извлечения Au, как показано в следующей таблице (основанной на независимом анализе):Chlorine oxidation increased Au recovery, as shown in the following table (based on independent analysis):

Figure 00000013
Figure 00000013

МетодикаMethodology

Процесс осуществляли в 7,5 л реакторе, снабженном турбиной мешалкой. Готовили 5 л рассола, имеющего следующий состав: 100 г/л NaCl, 250 г/л CaCl2 и 100 г/л Cu и рН доводили до <0,5 добавлением концентрированной HCl.The process was carried out in a 7.5 L reactor equipped with a turbine stirrer. Prepared 5 l of brine having the following composition: 100 g / l NaCl, 250 g / l CaCl 2 and 100 g / l Cu and the pH was adjusted to <0.5 by adding concentrated HCl.

Часть 1: Выщелачивание арсенопиритаPart 1: Leaching Arsenopyrite

При вращении мешалки со скоростью оборотов в минуту 90% от ее мощности рассол нагревали до 90°С. Брали пробу раствора для будущего сравнения. В рассол добавляли 1,000 г-эквивалент сухого концентрата «в том виде, как он был получен» (Р 80 около 37 мк). Брали пробу при t=0 и через 15 минут регистрировали Eh и рН.When the stirrer was rotating at a speed of 90 rpm, its brine was heated to 90 ° C. We took a sample of the solution for future comparison. To the brine was added 1,000 g-equivalent of the dry concentrate "in the form as it was received" (P 80 about 37 microns). A sample was taken at t = 0 and after 15 minutes, Eh and pH were recorded.

В реактор подавали воздух со скоростью 2 л/мин. Eh и рН контролировали каждые 30 минут, когда пробу раствора брали для анализа на содержание As, Fe. Когда значения Eh и Fe в растворе были устойчивыми, подачу потока воздуха прекращали. Если значение Eh падало более чем на 20 мВ, подачу воздуха возобновляли в течение 2-х часов. Когда значение Eh не падало более чем на 20 мВ, брали твердый образец массой примерно 100 г и вместо воздуха подавали кислород.Air was supplied to the reactor at a rate of 2 l / min. Eh and pH were monitored every 30 minutes when a sample of the solution was taken for analysis of the content of As, Fe. When the values of Eh and Fe in the solution were stable, the flow of air was stopped. If the Eh value fell by more than 20 mV, the air supply was resumed for 2 hours. When the Eh value did not fall by more than 20 mV, a solid sample of about 100 g was taken and oxygen was supplied instead of air.

Часть 2: Окисление пиритаPart 2: Pyrite Oxidation

Повышали температуру до 105°С. Изменяли образец и частоту измерения с интервалом в один час. Под нижнюю часть турбиной мешалки подавали кислород со скоростью 2 л/мин. Когда Eh и концентрация Fe в растворе были устойчивыми, подачу кислорода прекращали. Если значение Eh падало более чем на 20 мВ, подачу кислорода возобновляли в течение 2-х часов. Когда значение Eh не падало более чем на 20 мВ, процесс считали завершенным.The temperature was increased to 105 ° C. Changed the sample and measurement frequency with an interval of one hour. Under the turbine turbine bottom, oxygen was supplied at a rate of 2 L / min. When Eh and the concentration of Fe in the solution were stable, the oxygen supply was stopped. If the Eh value fell by more than 20 mV, the oxygen supply was resumed for 2 hours. When the value of Eh did not fall by more than 20 mV, the process was considered complete.

Суспензию фильтровали, кек дважды промывали кислым рассолом с последующей промывкой горячей водой до получения прозрачного фильтрата. Промытый кек сушили и взвешивали. Остаток анализировали на содержание As, Fe, Cu, элементной серы, общей серы и Au. Последнюю пробу раствора также анализировали на содержание Au.The suspension was filtered, the cake was washed twice with acid brine, followed by washing with hot water until a clear filtrate was obtained. The washed cake was dried and weighed. The residue was analyzed for As, Fe, Cu, elemental sulfur, total sulfur, and Au. The last sample of the solution was also analyzed for Au content.

Часть 3: Хлорирование пиритаPart 3: Chlorination of Pyrite

Для повышения степени извлечения Au эксперимент был расширен и в него было включено хлорирование пирита с использованием гипохлорита в качестве источника хлора. Остаток от окисления пирита кислородом подавали в 4 литра рассола, имеющего вышеуказанный состав. Температуру повышали выше 100°С и каждые 30 минут добавляли 50 г гипохлорита. Контролировали концентрацию Fe. Когда концентрация Fe после добавления гипохлорита не увеличивалась и Eh был устойчивым, эксперимент считался завершенным.To increase the degree of extraction of Au, the experiment was expanded to include chlorination of pyrite using hypochlorite as a source of chlorine. The remainder of the oxidation of pyrite with oxygen was fed into 4 liters of brine having the above composition. The temperature was raised above 100 ° C. and 50 g of hypochlorite was added every 30 minutes. The concentration of Fe was monitored. When the Fe concentration did not increase after the addition of hypochlorite and Eh was stable, the experiment was considered complete.

Суспензию фильтровали, кек дважды промывали кислым рассолом с последующей промывкой горячей водой до получения прозрачного фильтрата. Промытый кек сушили и взвешивали. Остаток анализировали на содержание As, Fe, Cu, элементной серы, общей серы и Au. Последнюю пробу раствора анализировали также на содержание Au.The suspension was filtered, the cake was washed twice with acid brine, followed by washing with hot water until a clear filtrate was obtained. The washed cake was dried and weighed. The residue was analyzed for As, Fe, Cu, elemental sulfur, total sulfur, and Au. The last sample of the solution was also analyzed for Au content.

Результатыresults

Figure 00000014
Figure 00000014

Результаты извлечения золота показаны на Фиг.4.Gold recovery results are shown in FIG. 4.

Второй вариант способаThe second variant of the method

Перед детальным описанием второго варианта способа примером второй вариант способа будет описан со ссылкой на Фиг.5.Before a detailed description of the second variant of the method by example, the second variant of the method will be described with reference to FIG.

На Фиг.5 подаваемый в процесс концентрат 10, содержащий ценные металлы, получали добычей, измельчением и последующей флотацией сульфидной руды. Во втором варианте способа концентрат мог представлять собой золотосодержащий арсенопирит с высоким содержанием углерода (например, от 2 до 20 мас.% углерода) или он мог иметь низкое содержание углерода или не содержать углерод (например, содержание углерода менее 2 мас.%). Концентрат измельчали в шаровой мельнице 12 и затем подавали на стадию окисления загрязняющих примесей в форме процесса выщелачивания мышьяка 14.In Fig. 5, a concentrate 10 containing valuable metals fed into the process was obtained by mining, grinding and subsequent flotation of sulfide ore. In a second embodiment of the method, the concentrate could be a gold-containing arsenopyrite with a high carbon content (for example, from 2 to 20 wt.% Carbon) or it could have a low carbon content or not contain carbon (for example, a carbon content of less than 2 wt.%). The concentrate was ground in a ball mill 12 and then fed to the stage of oxidation of contaminants in the form of a leaching process of arsenic 14.

Предпочтительный способ выщелачивания мышьяка описан ниже более подробно со ссылкой на Фиг.6 и 7 и примеры 11 и 12. Выщелачивание может быть проведено за одну стадию (например, при наличии одной или нескольких технологических установок, емкостей или реакторов), но обычно его проводят в виде много- (двух-) стадийного процесса. Каждая стадия может иметь одну или несколько технологических установок, емкостей или реакторов, работающих в прямоточном или противоточном режиме выщелачивания, и включать (как известно) использование слива и нижнего потока продукта.A preferred method for leaching arsenic is described in more detail below with reference to FIGS. 6 and 7 and Examples 11 and 12. Leaching can be carried out in one step (for example, if one or more process plants, tanks or reactors are present), but it is usually carried out in as a multi- (two-) stage process. Each stage can have one or more technological units, tanks or reactors operating in direct-flow or counter-current leaching mode, and include (as is known) the use of a drain and a lower product stream.

В любом случае на стадии выщелачивания 14 поддерживается сильнокислая среда (рН предпочтительно менее 1, так как выщелачиванию мышьяка из арсенопирита благоприятствует низкий рН раствора). Кислая среда может быть достигнута только окислением сульфидного материала (например, когда сера в материале окисляется в растворе до сульфата) и/или может быть добавлена не содержащая примесей кислота (такая как серная или хлористоводородная кислота).In any case, a strongly acidic medium is maintained at the leaching stage 14 (the pH is preferably less than 1, since leaching of arsenic from arsenopyrite is favored by a low pH of the solution). An acidic environment can only be achieved by oxidizing the sulfide material (for example, when sulfur in the material is oxidized in solution to sulfate) and / or an impurity-free acid (such as sulfuric or hydrochloric acid) can be added.

Во втором варианте способа Eh выщелачивающего раствора обычно поддерживают при значении более 0,4 вольт (смотри Фиг.8) для растворения загрязняющей примеси (например, мышьяка). Как указано ниже со ссылкой на Фиг.6 и 7 и примеры, процесс выщелачивания является двухстадийным. На первой стадии выщелачивания Eh раствора внимательно контролируют для способствования более предпочтительному окислению и растворению мышьяка до его состояния в степени окисления +3, чем до его состояния в относительно менее растворимой степени окисления +5, при этом окисление пирита в арсенопиритном материале по существу не происходит. На второй стадии выщелачивания добавляют окислитель (такой как кислород, воздух, хлор, пероксид водорода и т.д.) для повышения окислительного потенциала раствора и, вследствие этого, окисления пирита (который в то же время окисляет оставшийся мышьяк до его степени окисления +5). Во втором варианте способа и на второй стадии выщелачивания As (V) может быть или сохранен в растворе регулируемым добавлением кислоты (такой как серная кислота) для уменьшения рН раствора до значения, достаточного для растворения мышьяка, или он может быть сохранен в осажденной форме с тем, чтобы он был устранен из процесса с пиритными остатками.In a second embodiment of the method, the Eh of the leach solution is usually maintained at a value of more than 0.4 volts (see FIG. 8) for dissolving a contaminant (e.g., arsenic). As indicated below with reference to Fig.6 and 7 and examples, the leaching process is two-stage. In the first stage of leaching, the Eh of the solution is carefully monitored to facilitate the more preferred oxidation and dissolution of arsenic to its state of oxidation state +3 than to its state of relatively less soluble oxidation state +5, while the pyrite oxidation in the arsenopyrite material essentially does not occur. In the second leaching stage, an oxidizing agent (such as oxygen, air, chlorine, hydrogen peroxide, etc.) is added to increase the oxidation potential of the solution and, as a result, oxidize pyrite (which at the same time oxidizes the remaining arsenic to its oxidation state +5 ) In the second variant of the method and in the second leaching stage, As (V) can either be stored in the solution by the controlled addition of acid (such as sulfuric acid) to reduce the pH of the solution to a value sufficient to dissolve the arsenic, or it can be stored in a precipitated form so so that it is eliminated from the process with pyrite residues.

Технологический раствор опять же обычно представляет собой водный хлоридный раствор двухвалентной меди, предпочтительно имеющий концентрацию хлорида 7-8 моль/л. Медь действует опять как выщелачиватель и как средство переноса электронов.The process solution is again usually an aqueous chloride solution of divalent copper, preferably having a chloride concentration of 7-8 mol / L. Copper acts again as a leach agent and as a means of electron transfer.

Когда сульфидный материал имеет высокое содержание углерода (например, более 2 мас.%) в раствор на стадию 14 может быть добавлено маскирующее поверхностно-активное вещество, предотвращающее адсорбирование углем ценного металла, выщелоченного в раствор.When the sulfide material has a high carbon content (for example, more than 2 wt.%), A masking surfactant can be added to the solution in step 14 to prevent the adsorption of valuable metal leached into the solution by carbon.

При рН кислоты менее 1 и при регулируемом Eh в диапазоне от 0,4 до 1,25 вольт, оптимально при около 0,5 вольт, мышьяк может быть окислен и выщелочен в раствор, предпочтительно в виде его состояния с относительно растворимой степенью окисления +3, при этом без окисления пиритного сульфида в сульфат, который может отрицательно повлиять на свойства раствора.At an acid pH of less than 1 and with regulated Eh in the range from 0.4 to 1.25 volts, optimally at about 0.5 volts, arsenic can be oxidized and leached into the solution, preferably in the form of its state with a relatively soluble oxidation state of +3 without oxidizing pyrite sulfide to sulfate, which can adversely affect the properties of the solution.

На первой стадии выщелачивания арсенопиритный концентрат выщелачивают в течение заданного периода времени (которое указано ниже в примерах) до выщелачивания заданного количества мышьяка из арсенопиритного материала (обычно около 85% от общего содержания на первой стадии выщелачивания и дополнительно 10% от общего содержания на второй стадии выщелачивания). В любом случае выщелоченное количество определяется обычно приемлемыми остаточными уровнями в выщелоченном арсенопиритном материале, при этом полагается, что он будет отделен и затем переработан традиционными методами плавки или обжига или удален (как указано ниже). Выражение «рафинированный арсенопирит» или «рафинированный сульфидный материал» поэтому следует интерпретировать с учетом вышесказанного.In the first stage of leaching, the arsenopyrite concentrate is leached for a predetermined period of time (which is indicated in the examples below) until the specified amount of arsenic is leached from the arsenopyrite material (usually about 85% of the total content in the first stage of leaching and an additional 10% of the total content in the second stage of leaching ) In any case, the leached amount is usually determined by the acceptable residual levels in the leached arsenopyrite material, and it is believed that it will be separated and then processed by traditional smelting or calcining methods or removed (as indicated below). The expression “refined arsenopyrite” or “refined sulfide material” should therefore be interpreted in the light of the foregoing.

Таким образом, во втором варианте способа рН и Eh раствора регулируют таким образом, чтобы мышьяк и многовалентные разновидности Cu2+ (которые окисляют и выщелачивают мышьяк из материала) остались в растворе и не осаждались из него на первой стадии выщелачивания.Thus, in the second variant of the method, the pH and Eh of the solution are adjusted so that arsenic and multivalent varieties of Cu 2+ (which oxidize and leach arsenic from the material) remain in the solution and do not precipitate from it in the first leaching stage.

Кроме того, рабочие условия процесса регулируют таким образом, чтобы мышьяк оставался в растворе во время стадии разделения твердое/жидкость (на которой осуществляют отделение твердых частиц рафинированного арсенопирита от раствора) до тех пор, пока раствор подают на стадию осаждения мышьяка. На Фиг.5 это схематически изображено в виде стадии сгущения 16. В способе Фиг.6 и 7 указанную стадию сгущения используют после первой стадии выщелачивания. На стадии сгущения 16 твердые частицы рафинированного арсенопирита флокулируют (за счет добавления к ним флокулянта), при этом твердые частицы выпадают в виде нижнего потока продукта 18, а раствор супернатанта, обогащенный мышьяком и ценными металлами, вытекает со стадии сгущения в виде потока слива 20. На Фиг.5 нижний поток продукта или суспензию 18 затем подают на стадию разделения твердое/жидкость 22, на которой твердые частицы обычно фильтруют из раствора с использованием известной фильтровальной установки.In addition, the process operating conditions are adjusted so that arsenic remains in the solution during the solid / liquid separation step (which separates the refined arsenopyrite solid particles from the solution) until the solution is supplied to the arsenic precipitation stage. 5, this is schematically shown as a thickening stage 16. In the method of FIGS. 6 and 7, said thickening stage is used after the first leaching step. At the thickening stage 16, the solid particles of refined arsenopyrite flocculate (by adding a flocculant to them), while the solid particles precipitate in the form of a lower product stream 18, and the supernatant solution enriched in arsenic and precious metals flows from the thickening stage in the form of a discharge stream 20. In FIG. 5, the bottom product stream or suspension 18 is then fed to a solid / liquid separation step 22, in which solids are usually filtered from solution using a known filter unit.

Полученный жидкий фильтрат 24 возвращают в поток слива 20, тогда как отфильтрованные твердые частицы 26 (то есть рафинированный арсенопирит) подают на традиционную стадию обжига 28 и традиционную стадию цианидного выщелачивания 30 для извлечения оставшегося ценного металла в виде золотосодержащего продукта 32.The resulting liquid filtrate 24 is returned to the discharge stream 20, while the filtered solid particles 26 (i.e. refined arsenopyrite) are fed to the traditional calcination step 28 and the traditional cyanide leach stage 30 to recover the remaining valuable metal in the form of a gold-containing product 32.

В зависимости от степени выщелачивания ценного металла на стадии выщелачивания мышьяка 14, золото (и любой другой ценный металл) может поступать с объединенным жидким потоком 34 (объединение потоков 20 и 24) и может быть извлечено на стадии извлечения ценного металла «на линии» 36. Стадия извлечения включает использование одной или более колонн, заполненных активированным углем, через который раствор поступает вверх, как в реакторе с псевдоожиженным слоем. Растворенное в растворе золото (или другой ценный металл) адсорбируется углем, тогда как растворенный в растворе мышьяк проходит через колонну в виде жидкого потока слива 38. Содержащий золото активированный уголь затем периодически удаляют и подают в виде потока золотосодержащего продукта 40 (вместе с потоком золотосодержащего продукта 32) в процесс извлечения золота (например, сжиганием или элюированием угольного продукта).Depending on the degree of leaching of the valuable metal in the leaching stage of arsenic 14, gold (and any other valuable metal) can come with a combined liquid stream 34 (combining streams 20 and 24) and can be extracted at the stage of extraction of the valuable metal "on line" 36. The recovery step involves the use of one or more columns filled with activated carbon through which the solution flows upward, as in a fluidized bed reactor. The gold (or other valuable metal) dissolved in the solution is adsorbed by coal, while the arsenic dissolved in the solution passes through the column as a liquid discharge stream 38. The activated carbon containing gold is then periodically removed and fed as a stream of gold containing product 40 (together with a stream of gold containing product) 32) in the process of extracting gold (for example, by burning or eluting a coal product).

Раствор 38 (включающий растворенный мышьяк) со стадии извлечения металла 36 поступает на стадию осаждения загрязняющих примесей в форме стадии осаждения мышьяка 42. Стадию 42 обычно осуществляют при рН 1,5-3. На стадии 42 в раствор вводят (например, разбрызгивают) окислитель (например, воздух, кислород, хлор и т.д.) для повышения окислительного потенциала (Eh) раствора, что побуждает растворенный мышьяк образовывать осадок, обычно нерастворимый осадок арсената трехвалентного железа (то есть FeAsO4 или скородит). Когда загрязняющая примесь включает, например, сурьму, загрязняющая примесь может принимать форму нерастворимого антимоната трехвалентного железа. Когда образуется осадок загрязняющей примеси, обычно генерируется кислота и поэтому для расхода кислоты и поддержания оптимального рН и Eh раствора может быть добавлена щелочь. Обычно щелочь представляет собой соль щелочного металла, такую как карбонат кальция, оксид кальция и т.д., которая имеет дополнительное преимущество, состоящее в выделении сульфата в технологическом щелоке.The solution 38 (including dissolved arsenic) from the metal extraction stage 36 enters the precipitation stage of contaminants in the form of the precipitation of arsenic 42. Stage 42 is usually carried out at a pH of 1.5-3. At step 42, an oxidizing agent (e.g., air, oxygen, chlorine, etc.) is introduced (e.g., sprayed) into the solution to increase the oxidation potential (Eh) of the solution, which causes the dissolved arsenic to form a precipitate, usually an insoluble precipitate of ferric arsenate (i.e. have FeAsO 4 or beetroot). When the contaminant includes, for example, antimony, the contaminant may take the form of insoluble ferric antimonate. When a contaminant precipitate forms, an acid is usually generated and, therefore, an alkali may be added to consume the acid and maintain an optimal pH and Eh of the solution. Typically, the alkali is an alkali metal salt such as calcium carbonate, calcium oxide, etc., which has the additional advantage of sulphate separation in the process liquor.

Во втором варианте способа регулируют добавление окислителя и щелочи для поддержания оптимальных уровней рН и Eh на стадии осаждения загрязняющей примеси 42 до полного осаждения всей загрязняющей примеси. После этого уровни рН и Eh раствора необходимо восстановить до таких значений, которые имеются на стадии выщелачивания 14, для того чтобы после осаждения загрязняющей примеси раствор мог быть рециркулирован на стадию выщелачивания.In a second embodiment of the method, the addition of an oxidizing agent and an alkali is controlled to maintain optimal pH and Eh levels at the stage of deposition of contaminant 42 until complete precipitation of all contaminant. After this, the pH and Eh levels of the solution must be restored to those values that are present at the leaching stage 14, so that after the deposition of contaminants, the solution can be recycled to the leaching stage.

На стадии осаждения второго варианта способа окислитель вызывает окисление одновалентной меди до двухвалентной меди, вследствие чего данные разновидности регенерируются и обеспечивается возможность их рециркуляции и повторного использования. Соответственно, регулирование Eh и рН раствора выгодно ускоряет повторное окисление мультивалентных разновидностей при одновременном сохранении их в растворе в течение всего времени с тем, чтобы во время процесса в целом степень окисления меди менялась от +1 до +2 и она функционировала в качестве средства переноса электронов и принимала участие в выщелачивании. Регенерация мультивалентных разновидностей повышает экономичность способа, упрощает способ и обеспечивает полный материальный баланс процесса.At the deposition stage of the second variant of the method, the oxidizing agent causes the oxidation of monovalent copper to divalent copper, as a result of which these varieties are regenerated and their recycling and reuse is possible. Accordingly, the regulation of Eh and the pH of the solution favorably accelerates the re-oxidation of multivalent species while maintaining them in solution at all times so that during the whole process the oxidation state of copper changes from +1 to +2 and it functions as an electron transfer agent and took part in leaching. The regeneration of multivalent species increases the efficiency of the method, simplifies the method and provides a complete material balance of the process.

После осаждения мышьяка осадок мышьяка отделяют от технологического щелока на стадии разделения твердое/жидкость. На Фиг.5 это изображено в виде дополнительной стадии сгущения 44, где образуется состоящий из твердых частиц (осадок мышьяка) нижний поток продукта 46, который затем подают на дополнительную стадию разделения твердое/жидкость 48. Поток слива супернатанта 50 выпускают из верхней части сгустителя, используемого на стадии сгущения 44. На стадии разделения твердое/жидкость 48 осадок мышьяка обычно отфильтровывают с использованием фильтровальной установки с получением отхода, являющегося мышьяковым продуктом 52. Жидкий фильтрат возвращают в поток слива 50 в виде жидкого потока 54. Объединенный жидкий поток 56 затем подают на дополнительную стадию извлечения ценного металла 58, например, в колонну с активированным углем и т.п. для извлечения металла, не извлеченного на стадии 36. Альтернативно вместо стадии 36 может быть использована стадия 58. Образовавшийся поток ценного металла и активированного угля 60 объединяют с другими потоками с извлеченным ценным металлом 40 и 32, тогда как сливной раствор 62 рециркулируют на стадию выщелачивания мышьяка 14, замыкая контур процесса извлечения.After arsenic precipitation, the arsenic precipitate is separated from the process liquor in the solid / liquid separation step. 5, this is depicted as an additional condensation step 44, where a lower product stream 46 is formed, consisting of solid particles (arsenic precipitate), which is then fed to the additional solid / liquid separation stage 48. The supernatant discharge stream 50 is discharged from the top of the thickener, used at the thickening stage 44. At the solid / liquid separation stage 48, the arsenic precipitate is usually filtered off using a filter unit to obtain an arsenic waste product 52. The liquid filtrate is returned to the stream Lib 50 as liquid stream 54. The combined liquid stream 56 is then fed to a further step of extracting precious metal 58, e.g., in a column with activated coal, etc. to recover the metal not recovered in step 36. Alternatively, instead of step 36, step 58 may be used. The resulting valuable metal and activated carbon stream 60 is combined with other precious metal recovered streams 40 and 32, while the effluent 62 is recycled to the arsenic leach stage 14, closing the contour of the extraction process.

Для обработки любой накопленной загрязняющей примеси в процессе часть рециркулируемого потока 62 может быть рециркулирована в контур слива 64 для отделения загрязняющей примеси, не извлеченной на стадии осаждения мышьяка, и необязательно других загрязняющих примесей, таких как Mn, Cd, Ni, Co и т.д.To process any accumulated contaminant in the process, a portion of the recycle stream 62 can be recycled to the drain circuit 64 to separate the contaminant not recovered in the arsenic deposition step and optionally other contaminants such as Mn, Cd, Ni, Co, etc. .

Теперь после описания второго варианта способа, описанного подробно, будут описаны технологические схемы предпочтительного второго варианта способа со ссылками на Фиг.6 и 7.Now, after the description of the second variant of the method described in detail, the flowcharts of the preferred second variant of the method will be described with reference to Fig.6 and 7.

Фиг.6 показывает технологическую схему способа обработки одноупорного сульфидного материала. На Фиг.6 для обозначения стадий процесса, подобных или похожих на стадии Фиг.5, используются подобные цифровые ссылки. Как и в способе Фиг.5 получают и измельчают золотосодержащий арсенопиритный концентрат 10, 12, имеющий низкое содержание углерода или не содержащий его (то есть одноупорный). Затем измельченный концентрат подают в предпочтительный процесс выщелачивания. Предпочтительный процесс выщелачивания имеет две стадии, а именно: первую стадию выщелачивания арсенопирита (FeAsS) 70 и вторую стадию выщелачивания пирита (FeS2) 72.6 shows a flow chart of a method for processing a single-refractory sulfide material. 6, similar digital references are used to indicate process steps similar or similar to those of FIG. 5. As in the method of FIG. 5, a gold-containing arsenopyrite concentrate 10, 12 is obtained and ground, having a low carbon content or not containing it (i.e., single-refractory). The ground concentrate is then fed to a preferred leaching process. The preferred leaching process has two stages, namely: the first stage of leaching of arsenopyrite (FeAsS) 70 and the second stage of leaching of pyrite (FeS 2 ) 72.

Арсенопиритный концентрат подают на первую стадию выщелачивания 70, где условия выщелачивания регулируют таким образом, чтобы по существу окислялся и выщелачивался в раствор только содержащийся в концентрате мышьяк, а не пиритный компонент концентрата. В таком случае условия выщелачивания на первой стадии выщелачивания 70 регулируют таким образом, чтобы окислительный потенциал Eh составлял около 0,5 вольт, рН раствора был менее 1,0 и температура раствора поддерживалась примерно при 105°С (хотя процесс может протекать в диапазоне от 80 до 105°С). Авторами установлено, что данные условия являются оптимальными для выщелачивания мышьяка в раствор. Как указано ниже в примере 11, примерно через 6 часов выщелачивания в раствор выщелачивается примерно 85% от общего содержания мышьяка в арсенопиритном концентрате.Arsenopyrite concentrate is fed to the first leaching stage 70, where the leaching conditions are controlled so that only arsenic contained in the concentrate is oxidized and leached into the solution, and not the pyrite component of the concentrate. In this case, the leaching conditions in the first leaching stage 70 are controlled so that the oxidation potential Eh is about 0.5 volts, the pH of the solution is less than 1.0, and the temperature of the solution is maintained at about 105 ° C (although the process can range from 80 up to 105 ° C). The authors found that these conditions are optimal for leaching arsenic into solution. As described in Example 11 below, after about 6 hours of leaching, approximately 85% of the total arsenic content in the arsenopyrite concentrate is leached into the solution.

Когда заданное количество мышьяка выщелочено в раствор, раствор и содержащий мышьяк рафинированный арсенопирит подают на стадию сгущения 16 путем, подобным описанному для Фиг.5. Твердые частицы рафинированного арсенопирита флокулируют и выпадают в виде нижнего потока продукта 18, тогда как раствор супернатанта, обогащенный мышьяком, вытекает из сгустителя в виде потока слива 20 на стадию осаждения мышьяка 42.When a predetermined amount of arsenic is leached into the solution, the solution and refined arsenopyrite containing arsenic are fed to the thickening stage 16 in a manner similar to that described for FIG. 5. The solid particles of refined arsenopyrite flocculate and precipitate in the form of a lower stream of product 18, while the solution of the supernatant enriched in arsenic flows out of the thickener in the form of a discharge stream 20 to the deposition stage of arsenic 42.

Во втором варианте способа твердый поток рафинированного арсенопирита 18 поступает на вторую стадию выщелачивания 72 для выщелачивания пирита. Условия окисления на второй стадии выщелачивания являются более жесткими, чем на первой стадии выщелачивания. В таком случае в раствор разбрызгивают окислитель, такой как кислород, с тем, чтобы окислительный потенциал Eh повысился, по меньшей мере, до 0,6 вольт и обычно до более 0,8 вольт. Кроме того, температуру раствора на второй стадии выщелачивания поддерживают примерно при 105°С. рН раствора на второй стадии выщелачивания все еще поддерживают при значении менее 1.In a second embodiment of the method, a solid stream of refined arsenopyrite 18 enters the second leaching stage 72 to leach pyrite. The oxidation conditions in the second leaching stage are more stringent than in the first leaching stage. In this case, an oxidizing agent, such as oxygen, is sprayed into the solution so that the oxidation potential Eh rises to at least 0.6 volts and usually to more than 0.8 volts. In addition, the temperature of the solution in the second leaching stage is maintained at approximately 105 ° C. The pH of the solution in the second leaching stage is still maintained at a value of less than 1.

Поскольку на второй стадии процесса выщелачивания расходуется кислота (так как Cu (II) и Fe (III) восстанавливаются до Cu(I) и Fe (II) соответственно) может быть необходима периодическая или непрерывная подача кислоты в раствор, такой как серная кислота, хлористоводородная кислота или другая кислота, которая не влияет на химию процесса. Однако необходимость добавления кислоты зависит от того, достаточное ли количество серной кислоты получается при выщелачивании пирита. Поддержание низкого значения рН на второй стадии выщелачивания также способствует растворению As (V), когда это необходимо.Since acid is consumed in the second stage of the leaching process (since Cu (II) and Fe (III) are reduced to Cu (I) and Fe (II), respectively), periodic or continuous supply of acid to a solution, such as sulfuric acid, hydrochloric acid, may be necessary acid or other acid that does not affect the chemistry of the process. However, the need to add acid depends on whether a sufficient amount of sulfuric acid is obtained by leaching pyrite. Maintaining a low pH in the second leaching stage also promotes the dissolution of As (V) when necessary.

На второй стадии выщелачивания сульфидный материал окисляется в сульфат, железо выщелачивается в раствор в виде Fe (III) и часть мышьяка, оставшегося в арсенопиритной руде, также выщелачивается в раствор. Авторами замечено, что в раствор могут быть выщелочены дополнительные 10% мышьяка от его общего содержания так, что конечное остаточное содержание мышьяка в результате процесса выщелачивания составляет 5% или менее от его общего содержания в исходном концентрате. Такое остаточное содержание приравнивается к уровням мышьяка, которые являются достаточно низкими для безопасно удаляемых из процесса остатков.In the second leaching stage, the sulfide material is oxidized to sulfate, iron is leached into the solution in the form of Fe (III), and part of the arsenic remaining in the arsenopyrite ore is also leached into the solution. The authors noted that an additional 10% of arsenic from its total content can be leached into the solution so that the final residual content of arsenic as a result of the leaching process is 5% or less of its total content in the initial concentrate. This residual content equates to arsenic levels that are low enough for residues safely removed from the process.

Щелок со второй стадии выщелачивания 72 подают в виде потока 74 на стадию разделения твердое/жидкость 22, подобную таковой на Фиг.5, на которой оставшиеся твердые частицы фильтруют из раствора и поток жидкого фильтрата 24 возвращают и объединяют с потоком слива 20, поступающим на стадию осаждения мышьяка 42. Твердые остатки отфильтровывают на стадии 22 и затем подают в виде потока 76 в хвосты или в виде отфильтрованных твердых частиц или в виде суспензии. Альтернативно твердые частицы могут быть дополнительно обработаны для извлечения оставшихся металлов. Для поддержания уровней воды в процессе и/или для добавления доверху воды, потерянной с остатком в процессе, на стадии 22 может быть добавлена вода.The liquor from the second leach stage 72 is supplied as stream 74 to a solid / liquid separation stage 22 similar to that of FIG. 5, in which the remaining solid particles are filtered from the solution and the liquid filtrate stream 24 is returned and combined with the drain stream 20 entering the stage arsenic deposition 42. The solid residues are filtered off in step 22 and then fed as stream 76 to the tails or as filtered solid particles or as a suspension. Alternatively, solid particles can be further processed to recover the remaining metals. To maintain water levels in the process and / or to add to the top of the water lost with the remainder of the process, water may be added in step 22.

В одноупорном арсенопиритном материале и пиритном материале золото или другой ценный металл не связаны в значительной степени с углеродом и поэтому обычно выщелачиваются в раствор как на первой, так и на и второй стадиях выщелачивания и, следовательно, может быть извлечено в контуре процесса.In a single-refractory arsenopyrite material and a pyrite material, gold or another valuable metal is not significantly bound to carbon and therefore is usually leached into the solution at both the first and second stages of leaching and, therefore, can be recovered in the process loop.

В способе Фиг.6 на стадии осаждения мышьяка 42 рН раствора доводят примерно до 2-3 (например, добавлением карбоната кальция), и в раствор добавляют окислитель, такой как воздух или кислород, для окисления мышьяка и перевода его из растворимого состояния со степенью окисления +3 в его нерастворимое состояние со степенью окисления +5. Поскольку в растворе от окисления пирита на второй стадии выщелачивания присутствует Fe (III), мышьяк выгодно осаждается в виде скородита (FeAsO4). В качестве дополнительного преимущества, поскольку на второй стадии выщелачивания сульфид окисляется в сульфат, для повышения рН раствора на стадии осаждения мышьяка и осаждения сульфата в виде сульфата кальция может быть использовано добавление карбоната кальция.In the method of FIG. 6, in the precipitation stage of arsenic 42, the pH of the solution is adjusted to about 2-3 (for example, by adding calcium carbonate), and an oxidizing agent, such as air or oxygen, is added to the solution to oxidize the arsenic and transfer it from a soluble state with an oxidation state +3 to its insoluble state with an oxidation state of +5. Since Fe (III) is present in the solution from pyrite oxidation at the second leaching stage, arsenic precipitates favorably in the form of scorodite (FeAsO 4 ). As an additional advantage, since the sulfide is oxidized to sulfate in the second leaching step, the addition of calcium carbonate can be used to increase the pH of the solution during the precipitation of arsenic and precipitation of sulfate as calcium sulfate.

Осадок мышьяк/твердые частицы вместе с технологическим раствором затем подают в виде потока 78 на стадию разделения твердое - жидкость 48, на которой твердые частицы фильтруют из раствора. Поток твердых частиц остатка 80 обычно содержит FeAsO4, Fe2O3 и CaSO4 в форме, подходящей для удаления (например, в виде отвала). Твердые частицы могут быть удалены в виде суспензии и, следовательно, в процесс на стадию 48 может быть добавлена доверху вода. Таким образом, мышьяк, железо и сера могут быть успешно извлечены в легкоудаляемых формах из исходного арсенопиритного концентрата.The arsenic / particulate precipitate, together with the process solution, is then supplied as stream 78 to the solid-liquid separation step 48, in which the solid particles are filtered from the solution. The solids stream of residue 80 typically contains FeAsO 4 , Fe 2 O 3 and CaSO 4 in a form suitable for disposal (e.g., as a blade). The solids can be removed in suspension and, therefore, water can be added to the top of the process at step 48. Thus, arsenic, iron and sulfur can be successfully recovered in easily removable forms from the initial arsenopyrite concentrate.

Условия на стадии осаждения мышьяка не оказывают влияние на выщелоченный в раствор ценный металл на стадии выщелачивания и поэтому отделенный раствор 56 может быть теперь подан на стадию извлечения ценного металла 58 способом, подобным таковому на Фиг.5. Стадия 58 включает одну или более колонн, содержащих активированный уголь, на который адсорбируются ценные металлы, обычно золото, и периодически поток золотосодержащего продукта 60 удаляют со стадии 58 и подают на извлечение золота (сжиганием или элюированием угля с адсорбированным на нем золотом).The conditions in the arsenic deposition step do not affect the valuable metal leached into the solution in the leaching step, and therefore, the separated solution 56 can now be fed to the valuable metal recovery step 58 in a manner similar to that of FIG. 5. Stage 58 includes one or more columns containing activated carbon onto which valuable metals are adsorbed, typically gold, and the gold-containing product stream 60 is periodically removed from stage 58 and fed to gold recovery (by burning or eluting coal with gold adsorbed on it).

Как и в способе Фиг.5, сливной раствор 62 со стадии 58 рециркулируют в процесс выщелачивания и часть рециркулированного потока может быть удалена в контур слива 64 для отделения загрязняющих примесей, которые могут накапливаться в процессе, вследствие чего образуется загрязненный примесями поток побочного продукта 82.As in the method of FIG. 5, the drain solution 62 from step 58 is recycled to the leach process and a portion of the recycled stream can be removed to the drain circuit 64 to separate contaminants that may accumulate in the process, resulting in a by-product contaminated by-product stream 82.

Во втором варианте способа рециркулирующий раствор 62 расщепляют с получением рециклового компонента 84, подаваемого на первую стадию выщелачивания, и рециклового компонента 86, подаваемого на вторую стадию выщелачивания. Медь, содержащуюся в технологическом щелоке хлорида меди в состоянии со степенью ее окисления +2, рециркулируют на каждую из стадий выщелачивания для того, чтобы она принимала участие в выщелачивании арсенопирита на первой стадии выщелачивания и в выщелачивании пирита на второй стадии выщелачивания.In a second embodiment of the method, the recycle solution 62 is split to obtain a recycle component 84 fed to the first leach stage and a recycle component 86 fed to the second leach stage. Copper contained in the technological liquor of copper chloride in a state with a oxidation state of +2 is recycled to each of the leaching stages so that it takes part in the leaching of arsenopyrite in the first leaching stage and in the leaching of pyrite in the second leaching stage.

Как следует из Фиг.7, на ней показана технологическая схема второго варианта способа обработки двуупорного сульфидного материала. На Фиг.7 для обозначения стадий процесса, подобных или похожих на стадии Фиг.5 и 6, используются подобные цифровые ссылки. Кроме этого, верхняя половина (то есть над пунктирной линией) технологической схемы процесса Фиг.7 по существу подобна таковой Фиг.6 и поэтому такие технологические стадии не будут опять раскрыты.As follows from Fig. 7, it shows a flow chart of a second embodiment of a method for processing a double-refractory sulfide material. 7, similar digital references are used to indicate process steps similar or similar to those of FIGS. 5 and 6. In addition, the upper half (that is, above the dashed line) of the process flow diagram of FIG. 7 is substantially similar to that of FIG. 6 and therefore such process steps will not be disclosed again.

В двуупорном арсенопирите ценный металл (например, золото) обычно ассоциирован с углеродом и, следовательно, такое ассоциированное золото не легко выщелачивается в раствор на первой или второй стадиях выщелачивания. Соответственно, поток твердых частиц 76 включает твердые остатки вместе с ассоциированным компонентом углерод/золото. Однако, поскольку в процессе выщелачивания по существу удалены мышьяк, железо, сера и другие загрязняющие примеси до приемлемо низких уровней, остаток твердых частиц из процесса выщелачивания является теперь в значительной степени подходящим для обжига или плавки на стадии обжига 28.In bivalent arsenopyrite, a valuable metal (for example, gold) is usually associated with carbon and, therefore, such associated gold is not easily leached into the solution at the first or second leaching stages. Accordingly, solids stream 76 includes solids together with an associated carbon / gold component. However, since arsenic, iron, sulfur, and other contaminants are substantially removed during the leaching process to acceptable low levels, the remainder of the solids from the leaching process is now substantially suitable for calcination or smelting in the calcining step 28.

На стадии обжига 28 подают воздух и топливо вместе с твердыми частицами материала 76, которые обжигают обычным путем с получением потока продукта 90, который затем подают на стадию выщелачивания золота 30 известным путем. Выщелачивание золота обычно проводят окислением обожженных твердых частиц газообразным хлором или цианидом (хотя газообразный хлор является предпочтительным, потому что он является менее токсичным, чем цианид). Во втором варианте способа часть 92 раствора, рециркулируемого со стадии осаждения мышьяка 42, подают на стадию выщелачивания золота 30 для способствования экономичности процесса в целом.At the calcination stage 28, air and fuel are supplied together with solid particles of material 76, which are calcined in the usual way to obtain a product stream 90, which is then fed to the gold leaching stage 30 in a known manner. Gold leaching is usually carried out by oxidizing the calcined solids with chlorine gas or cyanide (although chlorine gas is preferred because it is less toxic than cyanide). In the second embodiment of the method, part 92 of the solution recycled from the precipitation stage of arsenic 42 is fed to the gold leaching stage 30 to facilitate the overall efficiency of the process.

Поток отходящего газа 94 со стадии обжига 28 (обычно содержащий диоксид углерода, диоксид серы и другие газы SOx) подают на первую стадию очистки газа 96. Первая стадия очистки газа обычно включает один или более скрубберов, в которых воду и необязательно рециркулированную промывную воду приводят в контакт с газовым потоком 94. Преимущественно находящаяся в газовом потоке 94 пыль может быть отфильтрована. Такая пыль может включать хлорид золота (AuCl3) и оксид трехвалентного мышьяка (As2O3). Указанная пыль вместе с другими частицами может быть подана в виде твердых частиц или в растворе в виде потока 98 обратно на стадию осаждения мышьяка 42 для дополнительного извлечения мышьяка и золота.The off-gas stream 94 from firing stage 28 (typically containing carbon dioxide, sulfur dioxide and other SO x gases) is supplied to a first gas purification step 96. The first gas purification step typically includes one or more scrubbers in which water and optionally recycled wash water are provided into contact with the gas stream 94. Preferably, the dust present in the gas stream 94 can be filtered. Such dust may include gold chloride (AuCl 3 ) and trivalent arsenic oxide (As 2 O 3 ). Said dust together with other particles can be supplied in the form of solid particles or in solution in the form of stream 98 back to the deposition stage of arsenic 42 for additional extraction of arsenic and gold.

Оставшиеся газы с первой стадии очистки газов 96 подают в виде потока 100 на вторую стадию очистки газов 102, обычно включающую скрубберы, в которых карбонат кальция в растворе приводят в контакт с газами, содержащими SOx. Поток продукта 104 со второй стадии очистки газов 102 поэтому обычно содержит сульфат кальция и сульфит кальция.The remaining gases from the first gas purification step 96 are supplied as stream 100 to the second gas purification step 102, typically including scrubbers in which the calcium carbonate in solution is brought into contact with gases containing SO x . Product stream 104 from the second gas purification step 102 therefore typically contains calcium sulfate and calcium sulfite.

Поток щелока от выщелачивания 106, содержащий растворенное золото, со стадии выщелачивания золота 30 теперь подают на стадию разделения твердое-жидкость 108 для отделения золотосодержащего раствора от остатка, содержащего твердые частицы. Поток содержащего твердые частицы остатка 110 подают в хвосты для удаления, тогда как обогащенный золотом раствор поступает на стадию извлечения золота 114, включающую обычно колонну, содержащую активированный уголь. Уголь и адсорбированное золото периодически удаляют в виде потока 116 для извлечения золота, тогда как обедненный золотом раствор 118 рециркулируют в контур выщелачивание/удаление мышьяка для объединения с потоком 34.The leached liquor liquor stream 106 containing dissolved gold from the gold leach stage 30 is now fed to a solid-liquid separation step 108 to separate the gold-containing solution from the residue containing solid particles. A stream of solids-containing residue 110 is fed to the tailings for removal, while the gold-enriched solution enters the gold recovery step 114, typically including a column containing activated carbon. Coal and adsorbed gold are periodically removed as stream 116 to recover gold, while the gold-depleted solution 118 is recycled to the arsenic leach / removal circuit to combine with stream 34.

Примеры второго варианта способаExamples of the second variant of the method

Только что были раскрыты оптимальные технологические схемы второго варианта способа, теперь будут раскрыты предпочтительные примеры второго варианта способа. В следующих примерах перерабатывали высокоупорный арсенопиритный концентрат с месторождения Бакирчик в Казахстане. Задача состояла в разработке способа, который обеспечивал переработку всех образцов арсенопиритной руды, доставленной с месторождения Бакирчик.The optimal technological schemes of the second variant of the method have just been disclosed, now preferred examples of the second variant of the method will be disclosed. The following examples processed highly refractory arsenopyrite concentrate from the Bakirchik deposit in Kazakhstan. The task was to develop a method that provided processing of all samples of arsenopyrite ore delivered from the Bakirchik deposit.

Пример 4Example 4

Свойства концентратаConcentrate Properties

Методика:Methodology:

6 кг концентрата подвергали ультратонкому повторному измельчению. Концентрат обладал размером частиц Р100 20 микрон.6 kg of the concentrate was subjected to ultrafine re-grinding. The concentrate had a particle size of P 100 20 microns.

Figure 00000015
Figure 00000015

Концентрат с размером частиц Р100 20 микрон получали в трех брикетах, определяли влагосодержание каждого брикета и среднее значение использовали в качестве влагосодержания концентрата.A concentrate with a particle size of P 100 20 microns was obtained in three briquettes, the moisture content of each briquette was determined, and the average value was used as the moisture content of the concentrate.

Брикет 1Briquette 1

Влажный образец + бумага: 113,84 гWet sample + paper: 113.84 g

Сухой образец + бумага: 85,68 гDry sample + paper: 85.68 g

Бумага: 4,83 гPaper: 4.83 g

Сухой образец: 80,85 гDry sample: 80.85 g

Содержание влаги, %: 25,8%Moisture Content,%: 25.8%

Брикет 2Briquette 2

Влажный образец + бумага: 88,35 гWet sample + paper: 88.35 g

Сухой образец + бумага: 66,65 гDry sample + paper: 66.65 g

Бумага: 4,83 гPaper: 4.83 g

Сухой образец: 62,02 гDry sample: 62.02 g

Содержание влаги, %: 25,9%Moisture Content,%: 25.9%

Брикет 3Briquette 3

Влажный образец + бумага: 86,41 гWet sample + paper: 86.41 g

Сухой образец + бумага: 68,79 гDry sample + paper: 68.79 g

Бумага: 4,85 гPaper: 4.85 g

Сухой образец: 63,94 гDry sample: 63.94 g

Содержание влаги, %: 21,6%Moisture Content,%: 21.6%

Определенное среднее влагосодержание составляло 24,4%. С учетом данного показателя было вычислено, что 100 г сухого концентрата переводилось в образец влажного концентрата массой 132,3 г.The determined average moisture content was 24.4%. Based on this indicator, it was calculated that 100 g of dry concentrate was transferred to a sample of wet concentrate weighing 132.3 g.

Пример 5Example 5

Окислительное выщелачиваниеOxidative Leaching

Испытания проводили на повторно измельченном образце Р100=20 микрон для обеспечения первоначального доказательства выщелачивания мышьяка через посредство процесса окисления. Следует отметить, что рудный концентрат месторождения Бакирчик содержал мышьяк в виде арсенопирита. Реакция была предназначена для определения того, мог ли мышьяк становиться растворимым (и вследствие этого быть селективно удаленным) при использовании в качестве окислителя хлорида двухвалентной меди.Tests were carried out on a re-ground sample of P 100 = 20 microns to provide initial evidence of leaching of arsenic through an oxidation process. It should be noted that the ore concentrate of the Bakirchik deposit contained arsenic in the form of arsenopyrite. The reaction was designed to determine if arsenic could become soluble (and therefore be selectively removed) when using divalent copper chloride as an oxidizing agent.

Методика:Methodology:

Готовили 1 л раствора, содержащего 80 г/л Cu2+ (в виде CuCl2 205,13 г), 100 г/л CaCl2, 200 г/л NaCl и 30 г/л NaBr. К полученному раствору добавляли 140 г влажного концентрата (содержание влаги ~24%, следовательно, 105,8 г сухого концентрата) и образовавшуюся суспензию перемешивали при 105°С. В течение четырех часов измеряли рН, Eh и содержание Fe и Cu.Prepared 1 l of a solution containing 80 g / l Cu 2+ (in the form of CuCl 2 205,13 g), 100 g / l CaCl 2 , 200 g / l NaCl and 30 g / l NaBr. To the resulting solution was added 140 g of wet concentrate (moisture content ~ 24%, therefore, 105.8 g of dry concentrate) and the resulting suspension was stirred at 105 ° C. For four hours, pH, Eh, and Fe and Cu were measured.

Затем твердые частицы фильтровали с использованием бюхнеровской воронки и фильтрат сохраняли для дальнейшего анализа. Твердый кек промывали рассолом с низким значением рН (~0,5 л, 280 г/л, рН 0,3), полученный влажный кек взвешивали, сушили в печи и взвешивали опять. Сухие твердые частицы сохраняли для дальнейшего анализа.Then the solid particles were filtered using a Buchner funnel and the filtrate was stored for further analysis. The solid cake was washed with a low pH brine (~ 0.5 L, 280 g / l, pH 0.3), the resulting wet cake was weighed, dried in an oven and weighed again. Dry solids were stored for further analysis.

Результаты и их обсуждениеResults and its discussion

Зарегистрированные с течением времени значения рН, Eh и общее содержание Fe и Cu показаны в нижепредставленной таблице.The pH, Eh, and total Fe and Cu values recorded over time are shown in the table below.

Figure 00000016
Figure 00000016

Анализ остатка показал концентрацию мышьяка 0,66%. Предполагалось, что вычисленная потеря массы составляла 6,5%, при этом степень выщелачивания мышьяка составляла 82,3%.Analysis of the residue showed an arsenic concentration of 0.66%. It was assumed that the calculated mass loss was 6.5%, while the degree of leaching of arsenic was 82.3%.

Реакция явно протекала быстро. В течение первого часа хода реакции наблюдалось значительное уменьшение Eh и рН. После этого реакция стабилизировалась и более не прогрессировала.The reaction was clearly quick. During the first hour of the reaction, a significant decrease in Eh and pH was observed. After this, the reaction stabilized and no longer progressed.

Пример 6Example 6

Окислительное выщелачиваниеOxidative Leaching

Задача данного примера состояла в исследовании того, будет ли свежий щелок облегчать дальнейшее выщелачивание железа/мышьяка из предварительно выщелоченного материала. Предполагалось, что обработка твердого вещества, полученного от предыдущего выщелачивания, будет удалять большую часть арсенопирита. Готовили свежий раствор исходного щелока и осуществляли повторение предыдущего выщелачивания с использованием в качестве твердой загрузки выщелоченного материала.The objective of this example was to investigate whether fresh liquor would facilitate the further leaching of iron / arsenic from pre-leached material. It was assumed that the processing of solids obtained from the previous leaching will remove most of the arsenopyrite. A fresh stock liquor solution was prepared and the previous leach was repeated using the leached material as a solid charge.

Методика:Methodology:

Готовили 500 мл раствора, содержащего 80 г/л Cu2+ (в виде CuCl2 102,55 г), 100 г/л CaCl2, 200 г/л NaCl и 30 г/л NaBr. К данному раствору добавляли 30 г выщелоченного концентрата, полученного от предыдущего окисления, и образовавшуюся суспензию перемешивали при 105°С. В течение четырех часов измеряли рН, Eh. Затем твердые частицы фильтровали с использованием бюхнеровской воронки и фильтрат сохраняли для дальнейшего анализа. Твердый кек промывали рассолом с низким значением рН (~0,5 л, 280 г/л, рН 0,3), полученный влажный кек взвешивали, сушили в печи и взвешивали опять. Сухие твердые частицы сохраняли для дальнейшего анализа.A 500 ml solution was prepared containing 80 g / L Cu 2+ (as CuCl 2 102.55 g), 100 g / L CaCl 2 , 200 g / L NaCl and 30 g / L NaBr. To this solution was added 30 g of leached concentrate obtained from the previous oxidation, and the resulting suspension was stirred at 105 ° C. Within four hours, pH, Eh was measured. Then the solid particles were filtered using a Buchner funnel and the filtrate was stored for further analysis. The solid cake was washed with a low pH brine (~ 0.5 L, 280 g / l, pH 0.3), the resulting wet cake was weighed, dried in an oven and weighed again. Dry solids were stored for further analysis.

Образцы, взятые из твердых частиц, полученных выше, и от предыдущей реакции, а также исходный концентрат подвергали обработке в автоклаве с использованием смеси царская водка/перхлорная кислота. Данные растворы затем анализировали на содержание мышьяка с использованием ICP.Samples taken from the solid particles obtained above and from the previous reaction, as well as the starting concentrate, were autoclaved using a mixture of aqua regia / perchloric acid. These solutions were then analyzed for arsenic content using ICP.

Результаты и их обсуждениеResults and its discussion

Зарегистрированные с течением времени значения рН, Eh показаны в нижепредставленной таблице.The pH, Eh values recorded over time are shown in the table below.

Figure 00000017
Figure 00000017

Влажный кек + бумага + фильтровальная бумага: 72,5 гWet cake + paper + filter paper: 72.5 g

Сухой кек + бумага + фильтровальная бумага: 40,24 гDry cake + paper + filter paper: 40.24 g

Бумага + фильтровальная бумага: 11,5 гPaper + filter paper: 11.5 g

Полученный сухой кек: 28,74 гReceived dry cake: 28.74 g

Результаты анализа ICP на содержание мышьяка в извлеченных твердых частицах показаны в нижепредставленной таблице.The results of the ICP analysis of the arsenic content in the recovered solid particles are shown in the table below.

Figure 00000018
Figure 00000018

Как и в предыдущем выщелачивании, реакция протекала быстро и стабилизировалась в течение часа. Опять наблюдалось значительное уменьшение Eh и рН вместе с уменьшением массы извлеченных твердых частиц по сравнению с массой твердых частиц, поданных в раствор. Исходя из данного факта предполагалось, что оставшийся в остатке от первого выщелачивания материал был все же извлекаемым. Анализ содержания мышьяка как в исходной загрузке, так и в твердом остатке от обоих выщелачиваний показал прогрессивное уменьшение содержания мышьяка в извлеченных твердых частицах.As in the previous leaching, the reaction proceeded quickly and stabilized within an hour. Again, there was a significant decrease in Eh and pH, together with a decrease in the mass of the recovered solid particles compared to the mass of the solid particles fed into the solution. Based on this fact, it was assumed that the material remaining in the residue from the first leaching was still recoverable. Analysis of the arsenic content both in the initial charge and in the solid residue from both leaches showed a progressive decrease in the arsenic content in the recovered solid particles.

Пример 7Example 7

Окислительное выщелачиваниеOxidative Leaching

Задача данного примера состояла в усовершенствовании условий, используемых на стадии выщелачивания мышьяка из руды месторождения Бакирчик. Достигнув степени выщелачивания мышьяка, содержащегося в руде с месторождения Бакирчик, равной ~65%, способ усовершенствовали с целью получения большей эффективности выщелачивания. В способе сосредотачивалось внимание на двух направлениях: во-первых, упрощали щелок от выщелачивания и, во-вторых, реакцию проводили при различных температурах и исходных значениях рН для определения влияния таких изменений на повышение эффективности выщелачивания.The objective of this example was to improve the conditions used in the leaching stage of arsenic from the ore of the Bakirchik deposit. Having reached the degree of leaching of arsenic contained in the ore from the Bakirchik deposit equal to ~ 65%, the method was improved in order to obtain greater leaching efficiency. The method focused on two directions: firstly, the liquor from leaching was simplified and, secondly, the reaction was carried out at different temperatures and initial pH values to determine the effect of such changes on the increase in leaching efficiency.

Методика:Methodology:

Готовили 5 л раствора, содержащего 80 г/л Cu2+ (в виде CuCl2 1025,64 г), 150 г/л CaCl2 (750 г) и 150 г/л NaCl (750 г), и нагревали до 80°С. Данный раствор затем разделяли на три 1,5 л раствора, при этом каждый раствор использовался для окислительного выщелачивания при различных условиях 142,86 г влажного концентрата (содержание влаги ~24%, следовательно, 108 г сухого концентрата).A 5 L solution was prepared containing 80 g / L Cu 2+ (as CuCl 2 1025.64 g), 150 g / L CaCl 2 (750 g) and 150 g / L NaCl (750 g), and heated to 80 ° FROM. This solution was then divided into three 1.5 L of the solution, with each solution used for oxidative leaching under various conditions of 142.86 g of wet concentrate (moisture content ~ 24%, therefore, 108 g of dry concentrate).

Раствор для 1-го окислительного выщелачивания: выщелачивание осуществляли при 80°С.Solution for 1st oxidative leaching: leaching was carried out at 80 ° C.

Раствор для 2-го окислительного выщелачивания: выщелачивание осуществляли при 100°С.Solution for 2nd oxidative leaching: leaching was carried out at 100 ° C.

Раствор для 3-го окислительного выщелачивания: выщелачивание осуществляли при 80°С. Исходный рН<0,4, Eh>550 мВ.Solution for 3rd oxidative leaching: leaching was carried out at 80 ° C. Initial pH <0.4, Eh> 550 mV.

Измеряли рН и Eh данных растворов в течение 2,5 часов. Из каждого раствора через промежутки времени брали пробы и анализировали на содержание в них железа и меди.The pH and Eh of these solutions were measured for 2.5 hours. Samples were taken from each solution at time intervals and analyzed for their iron and copper contents.

Твердые частицы затем фильтровали с использованием воронки Бюхнера, и фильтрат сохраняли для дальнейшего анализа. Твердый кек промывали рассолом с низким значением рН (~1 л, 280 г/л, рН 0,3) и полученный влажный кек взвешивали, сушили в печи и взвешивали опять. Сухие твердые частицы сохраняли для дальнейшего анализа.The solids were then filtered using a Buchner funnel, and the filtrate was stored for further analysis. The solid cake was washed with a low pH brine (~ 1 L, 280 g / L, pH 0.3) and the resulting wet cake was weighed, dried in an oven and weighed again. Dry solids were stored for further analysis.

Образцы, взятые из твердых частиц, полученных в каждой реакции, а также исходный концентрат подвергали обработке в автоклаве и анализировали на содержание мышьяка, меди и железа с использованием ICP.Samples taken from the solid particles obtained in each reaction, as well as the starting concentrate, were autoclaved and analyzed for arsenic, copper, and iron using ICP.

Результаты и их обсуждение:Results and its discussion:

Анализы раствора 1-го окислительного выщелачивания (80°С) Tests of the 1st oxidative leach solution (80 ° C)

Figure 00000019
Figure 00000019

Влажный кек + бумага + фильтровальная бумага: 173,24 гWet cake + paper + filter paper: 173.24 g

Сухой кек + бумага + фильтровальная бумага: 105,48 гDry cake + paper + filter paper: 105.48 g

Бумага + фильтровальная бумага: 11,5 гPaper + filter paper: 11.5 g

Полученный сухой кек: 93,98 гReceived dry cake: 93.98 g

Анализы раствора 2-го окислительного выщелачивания (100°С)Tests of the 2nd oxidative leach solution (100 ° C)

Figure 00000020
Figure 00000020

Влажный кек + бумага + фильтровальная бумага: 170,3 гWet cake + paper + filter paper: 170.3 g

Сухой кек + бумага + фильтровальная бумага: 113,32 гDry cake + paper + filter paper: 113.32 g

Бумага + фильтровальная бумага: 11,5 гPaper + filter paper: 11.5 g

Полученный сухой кек: 101,82 гReceived dry cake: 101.82 g

Анализы раствора 3-го окислительного выщелачивания (80°С, низкий рН) Tests of the 3rd oxidative leach solution (80 ° C, low pH)

Figure 00000021
Figure 00000021

Влажный кек + бумага + фильтровальная бумага: 172,4 гWet cake + paper + filter paper: 172.4 g

Сухой кек + бумага + фильтровальная бумага: 108,46 гDry cake + paper + filter paper: 108.46 g

Бумага + фильтровальная бумага: 11,5 гPaper + filter paper: 11.5 g

Полученный сухой кек: 96,96 гReceived dry cake: 96.96 g

Результаты анализа IPC на содержание мышьяка, меди и железа в извлеченных твердых частицах показаны в нижепредставленной таблице.The results of the IPC analysis for the content of arsenic, copper and iron in the recovered solid particles are shown in the table below.

Figure 00000022
Figure 00000022

Данные результаты ясно показывают, что скорость реакции значительно выше при 100°С, чем при 80°С.These results clearly show that the reaction rate is significantly higher at 100 ° C than at 80 ° C.

Пример 8Example 8

Процесс отвода железа/мышьякаIron / arsenic removal process

Методика:Methodology:

Полученный от предыдущей реакции окисления щелок (10 л) возвращали в чан и нагревали до 80°С при слабом перемешивании. При достижении указанной температуры измеряли рН и Eh щелока и брали пробу. Затем щелок аэрировали (100 л/ч) при перемешивании, измеряли рН и Eh щелока и после этого каждые тридцать минут брали пробу. Через четыре часа процесс отвода считали завершенным, щелок фильтровали с использованием воронки Бюхнера и отведенный осадок удаляли в виде фильтрационного кека. Влажный кек взвешивали и затем сушили в печи в течение двадцати четырех часов. Затем сухой кек взвешивали и пробу обрабатывали в автоклаве для анализа.The liquor obtained from the previous oxidation reaction (10 L) was returned to the vat and heated to 80 ° C with gentle stirring. Upon reaching the indicated temperature, the pH and Eh of the liquor were measured and a sample was taken. Then the liquor was aerated (100 l / h) with stirring, the pH and Eh of the liquor were measured, and then a sample was taken every thirty minutes. After four hours, the removal process was considered complete, the liquor was filtered using a Buchner funnel, and the recovered sediment was removed as a filter cake. Wet cake was weighed and then dried in an oven for twenty-four hours. Then the dry cake was weighed and the sample was autoclaved for analysis.

Результаты и их обсуждение:Results and its discussion:

Значения рН и Eh и состав щелока с течением времени показаны в нижеприведенной таблице.The pH and Eh values and the composition of the liquor over time are shown in the table below.

Figure 00000023
Figure 00000023

Влажный кек + бумага + фильтровальная бумага: 257,2 гWet cake + paper + filter paper: 257.2 g

Сухой кек + бумага + фильтровальная бумага: 128,94 гDry cake + paper + filter paper: 128.94 g

Бумага + фильтровальная бумага: 11,5 гPaper + filter paper: 11.5 g

Полученный сухой кек: 117,44 гReceived dry cake: 117.44 g

Анализ осадка показал следующие результаты:Sediment analysis showed the following results:

Figure 00000024
Figure 00000024

Во время четырехчасового эксперимента осадилось по существу 100% как железа, так и мышьяка, в то время как окислительный потенциал (Eh) одновременно восстановился до уровня, достаточно высокого для использования в дальнейшем выщелачивании. Молярное отношение Fe/As было равно 2,4, при этом ожидалось, что FeAsS осаждался вместе с другими соединениями на основе Fe.During the four-hour experiment, essentially 100% of both iron and arsenic precipitated, while the oxidation potential (Eh) was simultaneously restored to a level high enough for use in further leaching. The Fe / As molar ratio was 2.4, while it was expected that FeAsS precipitated along with other Fe-based compounds.

Пример 9Example 9

Процесс отвода железа/мышьякаIron / arsenic removal process

Методика:Methodology:

Полученный в результате реакции окисления щелок (10 л) возвращали в чан и нагревали до 80°С при слабом перемешивании. При достижении указанной температуры измеряли рН и Eh щелока и брали пробу. Затем щелок аэрировали (100 л/час) при перемешивании, измеряли рН и Eh щелока и после этого каждые тридцать минут брали пробу. Через четыре часа процесс отвода считали завершенным, щелок фильтровали с использованием воронки Бюхнера и отведенный осадок удаляли в виде фильтрационного кека. Влажный кек взвешивали и затем сушили в печи в течение двадцати четырех часов. Затем сухой кек взвешивали и пробу обрабатывали в автоклаве для анализа.The resulting liquor (10 L) was returned to the vat and heated to 80 ° C with gentle stirring. Upon reaching the indicated temperature, the pH and Eh of the liquor were measured and a sample was taken. Then the liquor was aerated (100 L / hr) with stirring, the pH and Eh of the liquor were measured, and then a sample was taken every thirty minutes. After four hours, the removal process was considered complete, the liquor was filtered using a Buchner funnel, and the recovered sediment was removed as a filter cake. Wet cake was weighed and then dried in an oven for twenty-four hours. Then the dry cake was weighed and the sample was autoclaved for analysis.

Результаты и их обсуждение:Results and its discussion:

Значения рН и Eh и состав щелока с течением времени показаны в нижеприведенной таблице.The pH and Eh values and the composition of the liquor over time are shown in the table below.

Figure 00000023
Figure 00000023

Влажный кек + бумага + фильтровальная бумага: 257,2 гWet cake + paper + filter paper: 257.2 g

Сухой кек + бумага + фильтровальная бумага: 128,94 гDry cake + paper + filter paper: 128.94 g

Бумага + фильтровальная бумага: 11,5 гPaper + filter paper: 11.5 g

Полученный сухой кек: 117,44 гReceived dry cake: 117.44 g

Увлажненный компонент: 128,26 г (47,8%)Moistened component: 128.26 g (47.8%)

Пример 10Example 10

Выщелачивание регенерированным щелоком, являющимся суспензией пониженной плотностиLeach regenerated liquor, which is a suspension of low density

Методика:Methodology:

90 г образец влажного концентрата (влажность ~24%, следовательно, 68 г сухого концентрата) добавляли к щелоку, полученному в результате реакции окисления (1,5 л) и полученную суспензию перемешивали при 100-105°С. Контролировали рН и Eh щелока и в течение четырех часов каждые тридцать минут брали пробу. После этого щелок фильтровали с использованием воронки Бюхнера и удаляли фильтрационный кек, влажный кек взвешивали и затем сушили в печи в течение двадцати четырех часов. Затем сухой кек взвешивали и пробу обрабатывали в автоклаве для анализа.A 90 g sample of a wet concentrate (humidity ~ 24%, therefore, 68 g of a dry concentrate) was added to the liquor obtained by the oxidation reaction (1.5 L) and the resulting suspension was stirred at 100-105 ° C. The pH and Eh of the liquor were monitored and a sample was taken every thirty minutes for four hours. After that, the liquor was filtered using a Buchner funnel and the filter cake was removed, the wet cake was weighed and then dried in an oven for twenty-four hours. Then the dry cake was weighed and the sample was autoclaved for analysis.

Результаты и их обсуждение:Results and its discussion:

Значения рН и Eh и состав щелока с течением времени показаны в нижеприведенной таблице.The pH and Eh values and the composition of the liquor over time are shown in the table below.

Figure 00000025
Figure 00000025

Полученный сухой кек: 58 гReceived dry cake: 58 g

Примеры первой и второй стадий выщелачиванияExamples of the first and second leaching stages

Пример 11Example 11

Первая стадия выщелачиванияFirst stage leaching

В данном примере ставилась задача подтвердить через моделирование непрерывного способа, что используемые для порционного испытания технологические условия будут применимы для промышленного процесса. В данном эксперименте также предусмотрен материал, используемый для окисления пирита при атмосферном давлении.In this example, the task was to confirm through modeling a continuous method that the technological conditions used for a batch test would be applicable to an industrial process. This experiment also provides material used to oxidize pyrite at atmospheric pressure.

Как показано на Фиг.8, непрерывный способ при условиях, подобных условиям периодических способов примеров 5-7, последовательно давал степень извлечения золота, равную 85%.As shown in FIG. 8, a continuous process under conditions similar to the conditions of the batch processes of Examples 5-7 successively gave a gold recovery of 85%.

Методика:Methodology:

Использовали 7,5 л титановые реакторы, при этом слив из первого реактора соединялся со сливом второго и затем переливался в бак-сборник. Во время непрерывного процесса в первый реактор из расходного бака с использованием перистальтического насоса подавали раствор со скоростью 2 л/час. Скорость добавления твердых частиц составляла 144 г/час и достигалась периодическим добавлением 24 г концентрата (в пересчете на сухое вещество) в первый реактор каждые 10 минут.7.5 L titanium reactors were used, while the discharge from the first reactor was connected to the discharge of the second and then transferred to a collection tank. During a continuous process, a solution was supplied to the first reactor from a supply tank using a peristaltic pump at a rate of 2 L / h. The rate of addition of solid particles was 144 g / h and was achieved by the periodic addition of 24 g of concentrate (in terms of dry matter) to the first reactor every 10 minutes.

Первоначально готовили 30 л исходного раствора, содержащего 80 г/л Cu2+, 200 г/л NaCl, 100 г/л CaCl2 и имеющего рН<1. В каждый реактор добавляли 7,5 л исходного раствора и поддерживали при 100°С, при этом добавляли 360 г низкосортного золотосодержащего концентрата (30 г/тонну) в пересчете на сухое вещество с крупностью частиц Р80=30 микрон и образовавшуюся суспензию перемешивали и каждые 30 минут контролировали Eh, рН и содержание As, Fe и Cu. Через 3 часа брали 100 мл пробу суспензии и фильтровали на воронке Бюхнера и промывали кислым солевым раствором. Твердые частицы затем сушили и анализировали методом ICP на содержание меди, мышьяка и железа.Initially, 30 L of a stock solution was prepared containing 80 g / L Cu 2+ , 200 g / L NaCl, 100 g / L CaCl 2 and having a pH <1. 7.5 l of the initial solution was added to each reactor and maintained at 100 ° С, while 360 g of low-grade gold-containing concentrate (30 g / ton) was added in terms of dry matter with a particle size of P 80 = 30 microns and the resulting suspension was mixed and each Eh, pH, and the contents of As, Fe, and Cu were monitored for 30 minutes. After 3 hours, a 100 ml sample of the suspension was taken and filtered on a Buchner funnel and washed with acidic saline. The solids were then dried and analyzed by ICP for copper, arsenic and iron.

Через 3 часа осуществляли непрерывный процесс (как указано) в течение еще 10 часов, при этом каждые 2 часа брали 200 мл пробу суспензии и фильтровали, как указано выше. Затем твердые частицы сушили и анализировали методом ICP на содержание мышьяка, меди и железа.After 3 hours, a continuous process was carried out (as indicated) for another 10 hours, with a 200 ml sample of the suspension taken every 2 hours and filtered as described above. The solids were then dried and analyzed by ICP for arsenic, copper and iron.

Результаты показаны в следующих таблицах:The results are shown in the following tables:

Figure 00000026
Figure 00000026

Анализ твердых частиц в исходном сырье и сливе 2-го реактораAnalysis of solid particles in the feedstock and discharge of the 2nd reactor

Figure 00000027
Figure 00000027

Пример 12Example 12

Вторая стадия выщелачиванияThe second stage of leaching

В данном эксперименте ставилась задача оценить возможность окисления пиритного компонента остатка от выщелачивания As чистым кислородом при атмосферном давлении. В данном эксперименте использовали 500 г остатка, полученного во время испытания непрерывного выщелачивания в примере 11.In this experiment, the task was to assess the possibility of oxidizing the pyrite component of the residue from the leaching of As with pure oxygen at atmospheric pressure. In this experiment, 500 g of the residue obtained during the continuous leaching test in Example 11 was used.

Пирит последовательно окисляли кислородом при атмосферном давлении и температуре 105°С. Конечная степень извлечения как As, так и Fe составляла более 95%. Содержание S(элем.) (элементная сера) в остатке окисления было эквивалентно содержанию серы, ассоциированной с арсенопиритом в концентрате. Результаты представлены графически на Фиг.9.Pyrite was sequentially oxidized with oxygen at atmospheric pressure and a temperature of 105 ° C. The final recovery of both As and Fe was more than 95%. The content of S (elem.) (Elemental sulfur) in the oxidation residue was equivalent to the sulfur content associated with arsenopyrite in the concentrate. The results are presented graphically in FIG. 9.

Методика:Methodology:

Подготавливали 7,5 л титановый реактор с турбинной мешалкой для дисперсии газа и соответствующей титановой газовой форсункой на большой желтой нагревательной пластине. В 7,5 л титановом реакторе готовили 5 л концентрированного солевого раствора, имеющего следующий состав: 250 г/л NaCl, 50 г/л CaCl2, 20 г/л Cu (из хлорида меди) и устанавливали рН<1,0.A 7.5 L titanium reactor with a turbine stirrer for gas dispersion and a corresponding titanium gas nozzle on a large yellow heating plate was prepared. In a 7.5 L titanium reactor, 5 L of a concentrated saline solution was prepared having the following composition: 250 g / L NaCl, 50 g / L CaCl 2 , 20 g / L Cu (from copper chloride) and adjusted to pH <1.0.

Типичный образец сухого остатка от выщелачивания As в примере 11 направляли в независимую лабораторию для анализа на содержание элементной S, общей серы, Au, Fe и As.A typical sample of the dry residue from As leaching in Example 11 was sent to an independent laboratory for analysis on the content of elemental S, total sulfur, Au, Fe and As.

Привод мешалки устанавливали на частоту 80 Гц, температуру раствора повышали до 105°С, брали пробу при t=0, контролировали Eh и рН и в раствор подавали 500 г сухого остатка от выщелачивания мышьяка из примера 11. Через 30 минут брали пробу раствора для анализа на содержание Fe, As и Cu и контролировали Eh и рН.The stirrer drive was set to a frequency of 80 Hz, the temperature of the solution was raised to 105 ° C, a sample was taken at t = 0, Eh and pH were monitored, and 500 g of the dry residue from the leaching of arsenic from Example 11 was fed into the solution. After 30 minutes, a sample of the solution was taken for analysis on the content of Fe, As and Cu and controlled Eh and pH.

Подавали кислород со скоростью 1 л/мин. Каждые 30 минут в течение первых 3-х часов и каждый час после этого контролировали Eh, рН и содержание Fe, Cu и As. Когда анализ растворимого Fe показал, что повышение его содержания прекратилось, эксперимент считался завершенным.Oxygen was supplied at a rate of 1 l / min. Every 30 minutes for the first 3 hours and every hour after that, Eh, pH, and the contents of Fe, Cu, and As were monitored. When analysis of soluble Fe showed that the increase in its content had ceased, the experiment was considered complete.

Брали последнюю пробу, суспензию фильтровали, фильтрационный кек дважды промывали кислым рассолом с последующей промывкой горячей водой до получения прозрачного фильтрата. Промытый кек сушили, взвешивали и анализировали на содержание As, Fe, Cu, C, элементной S и общей S.The last sample was taken, the suspension was filtered, the filter cake was washed twice with acid brine, followed by washing with hot water until a clear filtrate was obtained. The washed cake was dried, weighed and analyzed for the contents of As, Fe, Cu, C, elemental S and total S.

Экспериментальные результатыExperimental results

Наблюдались следующие экспериментальные результаты.The following experimental results were observed.

Масса твердого после конечного выщелачиванияSolid mass after final leaching

Кек:Kek:

Влажный кек + бумага + фильтровальная бумага: 744,27 гWet cake + paper + filter paper: 744.27 g

Сухой кек + бумага + фильтровальная бумага: 490,96 гDry cake + paper + filter paper: 490.96 g

Бумага + фильтровальная бумага: 66,09 гPaper + filter paper: 66.09 g

Полученный сухой кек: 424,87 гReceived dry cake: 424.87 g

Уменьшение массы: 15%Weight reduction: 15%

Анализ твердого, подаваемого на окисление пирита кислородомAnalysis of solid oxygen fed to pyrite oxidation

Данные в сухом веществе в мас.% или ч/млнData in dry matter in wt.% Or ppm

Figure 00000028
Figure 00000028

Анализ твердого в остатке от окисления пирита кислородомAnalysis of solid in the remainder of pyrite oxidation with oxygen

Данные в сухом веществе в мас.% или ч/млнData in dry matter in wt.% Or ppm

Figure 00000029
Figure 00000029

Степень извлечения Fe и As из концентрата в остаток от окисления пиритаThe degree of extraction of Fe and As from the concentrate in the residue from the oxidation of pyrite

Степень извлечения как As, так и Fe превышала 95%, как показано в следующих таблицах.The recovery of both As and Fe exceeded 95%, as shown in the following tables.

Окисление пирита, исходный материал в сравнении с остатком:Pyrite oxidation, starting material in comparison with the remainder:

Figure 00000030
Figure 00000030

Эквивалентный концентратEquivalent Concentrate

Figure 00000031
Figure 00000031

Степень извлечения Fe и As из концентрата в остаток от окисления пирита:The degree of extraction of Fe and As from the concentrate in the residue from the oxidation of pyrite:

Figure 00000032
Figure 00000032

Степень извлечения элементной серы из остатка от окисления пирита показала, что содержание S(элем.) эквивалентно содержанию S, ассоциированной с AsFeS или 1,4% в концентрате.The degree of extraction of elemental sulfur from the pyrite oxidation residue showed that the content of S (elem.) Is equivalent to the content of S associated with AsFeS or 1.4% in the concentrate.

Figure 00000033
Figure 00000033

Теперь после иллюстрации предпочтительных способов специалистам в данной области понятно, что настоящее изобретение обеспечивает следующие преимущества:Now, after illustrating preferred methods, those skilled in the art will recognize that the present invention provides the following advantages:

Способ может быть использован для извлечения ценных металлов из сульфидных руд и концентратов, которые или трудно обработать или невозможно обработать с использованием традиционных доступных способов/методов, таких как плавка и обжиг.The method can be used to extract valuable metals from sulfide ores and concentrates, which are either difficult to process or impossible to process using traditional available methods / methods, such as smelting and roasting.

Способ может быть приспособлен к высокому содержанию углерода в таких рудах, потому что его осуществляют в растворе, и, вследствие этого, могут быть использованы защитные агенты, предотвращающие адсорбцию металла углеродом, которая, в противном случае, может отрицательно повлиять на извлечение ценного металла.The method can be adapted to a high carbon content in such ores, because it is carried out in solution, and, therefore, protective agents can be used to prevent the adsorption of metal by carbon, which, otherwise, could adversely affect the recovery of valuable metal.

Способ может быть использован для удаления загрязняющих примесей из широкого множества исходных руд и концентратов, которые сразу же после их удаления могут быть обработаны с использованием традиционных методов плавки/обжига.The method can be used to remove contaminants from a wide variety of source ores and concentrates, which immediately after their removal can be processed using traditional smelting / roasting methods.

Способ дает возможность удалить мышьяк, железо и серу в легкоудаляемых формах из исходного арсенопиритного концентрата, при этом остается легкообрабатываемый концентрат.The method makes it possible to remove arsenic, iron and sulfur in easily removable forms from the initial arsenopyrite concentrate, while an easily processed concentrate remains.

Способ обеспечивает возможность извлечения широкого множества экономически значимых металлов, в особенности ценных металлов, с использованием простых методик нецианидного выщелачивания и разделения и адсорбции активированным углем.The method provides the ability to extract a wide variety of economically significant metals, in particular valuable metals, using simple methods of non-cyanide leaching and separation and adsorption of activated carbon.

Способ может быть использован для обработки загрязненных примесями остатков с последующим удалением их с уменьшенным отрицательным воздействием на окружающую среду.The method can be used to treat contaminated residues with their subsequent removal with reduced negative impact on the environment.

Хотя изобретение было раскрыто со ссылкой на ряд предпочтительных вариантов, понятно, что данное изобретение может быть воплощено во многих других формах.Although the invention has been disclosed with reference to a number of preferred options, it is clear that this invention can be embodied in many other forms.

Claims (22)

1. Способ извлечения ценного металла из сульфидного материала, включающий стадии:
приготовления кислого водного галогенидного раствора, имеющего окислительный потенциал, достаточный для окисления сульфидного материала и растворения в растворе ценного металла;
добавления материала в кислый водный галогенидный раствор так, чтобы сульфидный материал окислился и ценный металл растворился; и
отделения ценного металла от окисленного сульфидного материала, в котором галогенид металла выбран таким образом, чтобы функционировать как поливалентные разновидности во время окисления сульфидного материала.
1. A method of extracting a valuable metal from a sulfide material, comprising the steps of:
preparing an acidic aqueous halide solution having an oxidizing potential sufficient to oxidize the sulfide material and dissolve the valuable metal in the solution;
adding material to the acidic aqueous halide solution so that the sulfide material is oxidized and the valuable metal is dissolved; and
separating the valuable metal from the oxidized sulfide material, in which the metal halide is selected to function as polyvalent species during the oxidation of the sulfide material.
2. Способ по п.1, в котором сульфидный материал загрязнен мышьяком, кислый водный галогенидный раствор имеет рН, при котором осаждается мышьяк таким образом, что при добавлении материала в кислый водный галогенидный раствор сульфидный материал окисляется, ценный металл растворяется и осаждается мышьяк, после чего отделяют ценный металл от окисленного сульфидного материала и осажденного мышьяка.2. The method according to claim 1, in which the sulfide material is contaminated with arsenic, the acidic aqueous halide solution has a pH at which arsenic precipitates in such a way that when the material is added to the acidic aqueous halide solution, the sulfide material is oxidized, the valuable metal dissolves and precipitates arsenic, after which separates the valuable metal from the oxidized sulfide material and precipitated arsenic. 3. Способ по п.1 или 2, в котором раствор, содержащий ценный металл, отделяют от окисленного сульфидного материала и осажденного мышьяка (когда он присутствует) на стадии разделения твердое/жидкость с извлечением ценного металла из раствора на стадии извлечения металла, на которой ценный металл адсорбируют активированным углем в одной или более углеродосодержащих колоннах, и после адсорбции ценного металла активированным углем уголь элюируют раствором цианида и элюат подают на стадию электролиза для извлечения ценного металла.3. The method according to claim 1 or 2, in which the solution containing the valuable metal is separated from the oxidized sulfide material and precipitated arsenic (when present) in the solid / liquid separation step, and the valuable metal is recovered from the solution in the metal extraction step, in which the valuable metal is adsorbed by activated carbon in one or more carbon-containing columns, and after the adsorption of the valuable metal by activated carbon, the carbon is eluted with a cyanide solution and the eluate is fed to the electrolysis step to recover the valuable metal. 4. Способ по п.3, в котором стадию извлечения металла проводят на линии после стадии разделения твердое-жидкость и перед рециркуляцией раствора на окисление сульфидного материала.4. The method according to claim 3, in which the stage of metal extraction is carried out on the line after the stage of separation of solid-liquid and before recirculation of the solution to oxidize the sulfide material. 5. Способ по п.1 или 2, в котором подлежащий извлечению ценный металл представляет собой золото, серебро, платину или другой металл платиновой группы.5. The method according to claim 1 or 2, in which the valuable metal to be extracted is gold, silver, platinum or another platinum group metal. 6. Способ по п.1 или 2, в котором водный галогенидный раствор представляет собой раствор растворимого галогенида металла, имеющий концентрацию галогенида примерно 8 моль/л, причем галогенид представляет собой хлорид или смесь галогенидов, содержащую хлорид и бромид.6. The method according to claim 1 or 2, wherein the aqueous halide solution is a soluble metal halide solution having a halide concentration of about 8 mol / L, wherein the halide is a chloride or a mixture of halides containing chloride and bromide. 7. Способ по п.6, в котором металл в растворе растворенного галогенида металла представляет собой медь и/или железо.7. The method according to claim 6, in which the metal in the solution of the dissolved metal halide is copper and / or iron. 8. Способ по п.1 или 2, в котором стадия окисления сульфидного материала включает одну или более стадий выщелачивания с тем, чтобы:
(i) для незагрязненного примесями одноупорного пиритного материала стадия окисления сульфидного материала включала одну стадию выщелачивания, на которой окисляют пиритный материал и одновременно растворяют ценный металл; или
(ii) для загрязненного примесями одноупорного или двуупорного пиритного материала стадия окисления сульфидного материала включала двухстадийный процесс выщелачивания, в котором раствор с первой стадии выщелачивания подают на вторую стадию выщелачивания.
8. The method according to claim 1 or 2, in which the stage of oxidation of the sulfide material includes one or more stages of leaching so that:
(i) for a non-impurity single-refractory pyrite material, the stage of oxidation of the sulfide material included one leaching stage in which the pyrite material is oxidized and the valuable metal is dissolved at the same time; or
(ii) for contaminated single-refractory or double-refractory pyrite material, the stage of oxidation of the sulfide material included a two-stage leaching process in which the solution from the first leaching stage is fed to the second leaching stage.
9. Способ по п.8, в котором: (ii) пиритный материал представляет собой арсенопирит, и на первой из стадий выщелачивания окислительный потенциал регулируют для выщелачивания мышьяка в раствор и рН раствора регулируют таким образом, чтобы сразу после выщелачивания мышьяк осаждался в виде арсената трехвалентного железа, и на второй из стадий выщелачивания выщелачивают пиритный компонент и рН раствора регулируют для поддержания мышьяка в виде осадка арсената трехвалентного железа с тем, чтобы мышьяк удалялся из процесса с окисленным сульфидным материалом, причем
на первой стадии выщелачивания материал приводят в контакт с раствором при Eh примерно 0,7-0,8 В, достаточном для выщелачивания загрязняющей примеси и растворения ценного металла, при рН раствора менее 1, но более около 0,5 с тем, чтобы осадить мышьяк сразу же после его выщелачивания, и при температуре раствора около 80-105°С, и где
на второй стадии выщелачивания материал приводят в контакт с раствором, имеющим Eh около 0,8-0,9 В, достаточный для выщелачивания пирита, рН раствора менее 1, но более около 0,2, с тем, чтобы осадить мышьяк сразу же после его выщелачивания, и при температуре раствора от около 90 до 105°С.
9. The method of claim 8, in which: (ii) the pyrite material is arsenopyrite, and in the first stage of leaching, the oxidation potential is regulated to leach arsenic into the solution and the pH of the solution is adjusted so that immediately after leaching, arsenic precipitates as arsenate ferric iron, and in the second of the leaching stages, the pyrite component is leached and the pH of the solution is adjusted to maintain arsenic as a precipitate of ferric arsenate so that arsenic is removed from the process with oxidized sulfide m material, and
in the first leaching stage, the material is brought into contact with the solution at Eh of about 0.7-0.8 V, sufficient to leach contaminants and dissolve the valuable metal, at a pH of less than 1, but more than about 0.5, in order to precipitate arsenic immediately after its leaching, and at a solution temperature of about 80-105 ° C, and where
in the second leaching stage, the material is brought into contact with a solution having an Eh of about 0.8-0.9 V, sufficient to leach pyrite, the pH of the solution is less than 1, but more than about 0.2, in order to precipitate arsenic immediately after it leaching, and at a temperature of the solution from about 90 to 105 ° C.
10. Способ по п.3, в котором после извлечения ценного металла используют стадию кондиционирования раствора для осаждения сульфата трехвалентного железа и регулирования таким образом уровня указанных разновидностей в процессе, причем
на стадии кондиционирования раствора в раствор добавляют известняк и карбонат кальция с образованием осадка гематит/гипс, который затем фильтруют и удаляют с остатком, состоящим из твердых частиц, со стадии(й) выщелачивания.
10. The method according to claim 3, in which, after the extraction of the valuable metal, the stage of conditioning the solution is used to precipitate ferric sulfate and thereby control the level of these varieties in the process,
at the stage of conditioning the solution, limestone and calcium carbonate are added to the solution to form a hematite / gypsum precipitate, which is then filtered and removed with the residue consisting of solid particles from the leaching stage (s).
11. Способ по п.1 или 2, в котором, в случае присутствия в сульфидном материале высокого уровня углерода, в раствор во время стадии окисления сульфидного материала добавляют поверхностно-активное вещество для предотвращения адсорбции ценного металла на содержащийся в материале углерод или в раствор во время стадии окисления сульфидного материала добавляют активированный уголь для предпочтительной адсорбции ценного металла активированным углем, причем
поверхностно-активное вещество представляет собой один или несколько органических растворителей, включающих керосин или простой феноловый эфир.
11. The method according to claim 1 or 2, in which, if a high level of carbon is present in the sulfide material, a surfactant is added to the solution during the oxidation of the sulfide material to prevent the adsorption of the valuable metal on the carbon contained in the material or in the solution activated carbon is added during the oxidation step of the sulfide material to preferentially adsorb the valuable metal with activated carbon, wherein
the surfactant is one or more organic solvents including kerosene or phenolic ether.
12. Способ удаления загрязняющей примеси из загрязненного примесями сульфидного материала, включающий стадии:
перемешивания материала в водном растворе, в котором поливалентные разновидности с относительно высокой степенью окисления окисляют загрязняющую примесь, делая ее растворимой в растворе, при этом получается содержащий загрязняющие примеси рафинированный материал, и восстанавливаются до относительно более низкой степени окисления; и
удаления загрязняющей примеси из раствора с одновременным регенерированием поливалентных разновидностей до их состояния с относительно высокой степенью окисления, причем загрязняющую примесь удаляют из раствора осаждением на отдельной стадии осаждения путем введения окислителя в раствор, при этом
рН раствора на стадии осаждения обычно поддерживают примерно при рН 1,5-3,0.
12. The method of removing contaminants from contaminated with impurities sulfide material, comprising the steps of:
mixing the material in an aqueous solution in which polyvalent species with a relatively high degree of oxidation oxidize the contaminant, making it soluble in the solution, and a refined material containing contaminants is obtained and reduced to a relatively lower oxidation state; and
removing contaminants from the solution while regenerating the polyvalent species to their state with a relatively high oxidation state, the contaminant being removed from the solution by precipitation at a separate precipitation stage by introducing an oxidizing agent into the solution,
The pH of the solution in the precipitation step is usually maintained at about pH 1.5-3.0.
13. Способ по п.12, в котором поливалентными разновидностями являются растворенные медь и/или железо.13. The method according to item 12, in which the multivalent species are dissolved copper and / or iron. 14. Способ по п.12, в котором загрязняющую примесь окисляют и выщелачивают в раствор в двухстадийном процессе выщелачивания, где на первой стадии выщелачивания окислительный потенциал регулируют для окисления, по существу, только загрязняющей примеси, чтобы сделать ее растворимой в растворе, и на второй стадии выщелачивания окислительный потенциал повышают для окисления сульфида в содержащем загрязняющие примеси рафинированном материале, причем содержащий загрязняющие примеси рафинированный материал отделяют от раствора после первой стадии выщелачивания и подают на вторую стадию выщелачивания и раствор отделяют от содержащего загрязняющие примеси рафинированного материала после каждой стадии выщелачивания для удаления из него загрязняющей примеси осаждением.14. The method according to item 12, in which the pollutant is oxidized and leached into the solution in a two-stage leaching process, where in the first stage of leaching, the oxidation potential is regulated to oxidize essentially only the pollutant to make it soluble in the solution, and to the second the leaching stage, the oxidation potential is increased for the oxidation of sulfide in the contaminant-containing refined material, and the contaminant-containing refined material is separated from the solution after the first tadii leaching and fed to the second leaching step, and the solution was separated from the contaminants-containing material is refined after each leaching step to remove it from contaminant deposition. 15. Способ по п.14, в котором сульфидный материал представляет собой пиритный материал, и на первой стадии выщелачивания загрязняющую примесь окисляют в кислом водном растворе с рН менее 1 при Eh раствора, достаточном для окисления загрязняющей примеси в растворе, но не для выщелачивания, по существу, пирита, и при температуре до около 105°С и на второй стадии выщелачивания пиритный материал также окисляют в кислом водном растворе с рН менее 1, но при более высоком Eh раствора, достаточном для выщелачивания пирита, и при температуре до около 105°С, причем
на второй стадии выщелачивания в раствор добавляют окислитель, такой как кислород, воздух, газообразный хлор, пероксид водорода.
15. The method according to 14, in which the sulfide material is a pyrite material, and in the first stage of leaching, the pollutant is oxidized in an acidic aqueous solution with a pH of less than 1 at an Eh of a solution sufficient to oxidize the pollutant in the solution, but not for leaching, essentially pyrite, and at temperatures up to about 105 ° C and in the second stage of leaching, the pyrite material is also oxidized in an acidic aqueous solution with a pH of less than 1, but at a higher solution Eh, sufficient to leach pyrite, and at temperatures up to about 105 ° S When in use,
In the second leaching step, an oxidizing agent such as oxygen, air, chlorine gas, hydrogen peroxide is added to the solution.
16. Способ по п.12 или 13, в котором раствор рециркулируют в процесс и он представляет собой раствор растворенного хлорида металла, имеющий концентрацию хлорида примерно 8 моль/л, и металл в растворе растворенного хлорида металла функционирует в виде поливалентных разновидностей.16. The method according to item 12 or 13, in which the solution is recycled to the process and it is a solution of dissolved metal chloride having a chloride concentration of about 8 mol / l, and the metal in the solution of dissolved metal chloride functions in the form of polyvalent species. 17. Способ по п.12, в котором сульфидный материал имеет высокий уровень присутствующего в нем углерода и в раствор во время окисления загрязняющей примеси добавляют поверхностно-активное вещество для предотвращения адсорбции ценных металлов содержащимся в материале углеродом.17. The method according to item 12, in which the sulfide material has a high level of carbon present in it, and a surfactant is added to the solution during the oxidation of the contaminant to prevent the adsorption of valuable metals by the carbon contained in the material. 18. Способ по п.12, дополнительно включающий одну или более стадий извлечения металла для извлечения металла, выщелоченного в раствор с загрязняющей примесью, и/или того, который присутствует в рафинированном материале, содержащем остаточную загрязняющую примесь, так что, когда
сульфидный материал представляет собой двуупорную руду, включающую углерод, то после конечной стадии выщелачивания предусмотрена стадия извлечения металла, предназначенная для извлечения металла, присутствующего в рафинированном материале, содержащем остаточную загрязняющую примесь, которая адсорбировалась углеродом, и
стадия извлечения металла, являющаяся традиционным процессом обжига или плавки, необязательно с выщелачиванием хлором или цианидом после обжига или плавки для извлечения металла, оставшегося в обожженных твердых частицах материала.
18. The method according to item 12, further comprising one or more stages of metal extraction to extract the metal leached into the solution with a contaminant, and / or that is present in a refined material containing a residual contaminant, so that when
the sulphide material is a double-ore ore comprising carbon, then after the final leaching step, a metal extraction step is provided to recover the metal present in the refined material containing the residual contaminant that has been adsorbed by the carbon, and
a metal recovery step, which is a traditional firing or smelting process, optionally leaching with chlorine or cyanide after firing or smelting to recover the metal remaining in the calcined solid particles of the material.
19. Способ по п.18, в котором перед и/или после осаждения загрязняющей примеси предусмотрена стадия извлечения металла на линии, предназначенная для удаления металла, который выщелочен в раствор на стадии выщелачивания, причем
перед извлечением металла предусмотрен ряд стадий отделения материала, предназначенных для отделения содержащего загрязняющую примесь рафинированного материала от раствора, причем
отделенный после стадии выщелачивания или после каждой стадии выщелачивания раствор подают на стадию извлечения загрязняющей примеси, и отделенный рафинированный материал подают на извлечение или удаление металла.
19. The method according to p. 18, in which before and / or after the deposition of contaminants provides a stage of metal extraction on the line, designed to remove metal that is leached into the solution at the stage of leaching,
prior to metal recovery, a series of material separation steps are provided for separating the contaminant-containing refined material from the solution, wherein
the solution separated after the leaching stage or after each leaching stage is supplied to the stage of extraction of the contaminant, and the separated refined material is fed to the extraction or removal of metal.
20. Способ по п.14, в котором после осаждения загрязняющей примеси предусмотрена стадия отделения загрязняющей примеси, предназначенная для удаления загрязняющей примеси из раствора перед рециркуляцией раствора на стадию выщелачивая.20. The method according to 14, in which after the deposition of the contaminant provides a stage of separation of the contaminant, designed to remove contaminants from the solution before recycling the solution to the leaching stage. 21. Способ удаления загрязняющей примеси из загрязненного примесями сульфидного материала, включающий стадии: перемешивания материала в водном растворе, имеющем окислительный потенциал, регулированный по существу для окисления только загрязняющей примеси, чтобы сделать ее растворимой в растворе, вследствие чего получается содержащий загрязняющие примеси рафинированный материал; и
отделения раствора от содержащего загрязняющие примеси рафинированного материала, причем загрязняющую примесь окисляют и выщелачивают в раствор в двухстадийном процессе выщелачивания, где на первой стадии выщелачивания окислительный потенциал регулируют для окисления по существу только загрязняющей примеси, чтобы сделать ее растворимой в растворе, и на второй стадии выщелачивания окислительный потенциал повышают для окисления сульфида в содержащем загрязняющие примеси рафинированном материале, и
содержащий загрязняющие примеси рафинированный материал отделяют от раствора после первой стадии выщелачивания и подают на вторую стадию выщелачивания и раствор отделяют от содержащего загрязняющие примеси рафинированного материала после каждой стадии выщелачивания для удаления из него загрязняющей примеси осаждением.
21. A method for removing a contaminant from an impurity-contaminated sulphide material, the method comprising the steps of: mixing the material in an aqueous solution having an oxidizing potential, regulated essentially to oxidize only the contaminant to make it soluble in the solution, whereby a refined material containing contaminants is obtained; and
separating the solution from the contaminant-containing refined material, the contaminant being oxidized and leaching into the solution in a two-stage leaching process, where in the first leaching step the oxidation potential is regulated to oxidize substantially only the contaminant to make it soluble in the solution, and in the second leaching step the oxidizing potential is increased to oxidize the sulfide in the contaminant-containing refined material, and
the contaminant-containing refined material is separated from the solution after the first leaching step and fed to the second leach stage, and the solution is separated from the refined contaminant-containing material after each leaching step to remove contaminant by sedimentation.
22. Способ по п.21, в котором сульфидный материал представляет собой пиритный материал, и на первой стадии выщелачивания загрязняющую примесь окисляют в кислом водном растворе с рН менее 1 при Eh раствора, достаточном для окисления загрязняющей примеси в растворе, но не для выщелачивания, по существу, пирита, и при температуре до около 105°С и на второй стадии выщелачивания пиритный материал также окисляют в кислом водном растворе с рН менее 1, но при более высоком Eh раствора, достаточном для выщелачивания пирита, и при температуре до около 105°С, причем
на второй стадии выщелачивания в раствор добавляют окислитель, такой как кислород, воздух, газообразный хлор, пероксид водорода.
22. The method according to item 21, in which the sulfide material is a pyrite material, and in the first stage of leaching, the contaminant is oxidized in an acidic aqueous solution with a pH of less than 1 at an Eh of a solution sufficient to oxidize the contaminant in the solution, but not for leaching, essentially pyrite, and at temperatures up to about 105 ° C and in the second stage of leaching, the pyrite material is also oxidized in an acidic aqueous solution with a pH of less than 1, but at a higher solution Eh, sufficient to leach pyrite, and at temperatures up to about 105 ° S When in use,
In the second leaching step, an oxidizing agent such as oxygen, air, chlorine gas, hydrogen peroxide is added to the solution.
RU2005124288/02A 2002-12-31 2003-12-19 Metals extraction from sulfide materials RU2353679C2 (en)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU2002953566A AU2002953566A0 (en) 2002-12-31 2002-12-31 Removing contaminants from sulfidic materials
AU2002953566 2002-12-31
AU2003902311A AU2003902311A0 (en) 2003-05-02 2003-05-02 Removing contaminants from sulfidic materials
AU2003902311 2003-05-02
AU2003903167 2003-06-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005124288A RU2005124288A (en) 2006-02-10
RU2353679C2 true RU2353679C2 (en) 2009-04-27

Family

ID=36049810

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005124288/02A RU2353679C2 (en) 2002-12-31 2003-12-19 Metals extraction from sulfide materials

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2353679C2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2447166C2 (en) * 2010-06-16 2012-04-10 Открытое акционерное общество "Иркутский научно-исследовательский институт благородных и редких металлов и алмазов" (ОАО "Иргиредмет") Method of sulphide stock containing noble metals
RU2528300C2 (en) * 2012-11-19 2014-09-10 Открытое акционерное общество "Иркутский научно-исследовательский институт благородных и редких металлов и алмазов" ОАО "Иргиредмет" Method of sulphide stock containing noble metals
RU2547056C1 (en) * 2013-09-26 2015-04-10 Открытое акционерное общество "Иркутский научно-исследовательский институт благородных и редких металлов и алмазов" ОАО "Иргиредмет" Method of processing of feed stock containing precious metals and sulphides
RU2637204C1 (en) * 2016-12-26 2017-11-30 Акционерное общество "Золотодобывающая компания "Полюс" Method of bioleaching solid gold-containing sulfide flotoconcentrates
RU2652415C1 (en) * 2017-05-26 2018-04-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Забайкальский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ЗабГУ") Production line for processing of solid sulphide concentrates, which contain precious metals
RU2749792C2 (en) * 2016-05-19 2021-06-16 Броумин Компаундс Лтд. Method for extracting gold from ores

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2444573C2 (en) * 2010-01-20 2012-03-10 Открытое акционерное общество "Кольская горно-металлургическая компания" Manufacturing method of concentrate of precious metals from sulphide copper-nickel raw material
RU2613823C1 (en) * 2015-12-18 2017-03-21 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук (ИХТРЭМС КНЦ РАН) Method for precious metals concentrate production from copper-nickel converter matte

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЛОДЕЙЩИКОВ В.В. Извлечение золота из упорных руд и концентратов. - М.: Недра, 1968, с.182-185. *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2447166C2 (en) * 2010-06-16 2012-04-10 Открытое акционерное общество "Иркутский научно-исследовательский институт благородных и редких металлов и алмазов" (ОАО "Иргиредмет") Method of sulphide stock containing noble metals
RU2528300C2 (en) * 2012-11-19 2014-09-10 Открытое акционерное общество "Иркутский научно-исследовательский институт благородных и редких металлов и алмазов" ОАО "Иргиредмет" Method of sulphide stock containing noble metals
RU2547056C1 (en) * 2013-09-26 2015-04-10 Открытое акционерное общество "Иркутский научно-исследовательский институт благородных и редких металлов и алмазов" ОАО "Иргиредмет" Method of processing of feed stock containing precious metals and sulphides
RU2749792C2 (en) * 2016-05-19 2021-06-16 Броумин Компаундс Лтд. Method for extracting gold from ores
US11041227B2 (en) 2016-05-19 2021-06-22 Bromine Compounds Ltd Process for recovering gold from ores
RU2637204C1 (en) * 2016-12-26 2017-11-30 Акционерное общество "Золотодобывающая компания "Полюс" Method of bioleaching solid gold-containing sulfide flotoconcentrates
RU2652415C1 (en) * 2017-05-26 2018-04-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Забайкальский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ЗабГУ") Production line for processing of solid sulphide concentrates, which contain precious metals

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005124288A (en) 2006-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7858056B2 (en) Recovering metals from sulfidic materials
US7947108B2 (en) Precious metal recovery using thiocyanate lixiviant
RU2125107C1 (en) Hydrometallurgical recovery of precious metals from precious metal ores by thiosulfate leaching
KR20080016607A (en) A process for the treatment of electric and other furnace dusts and residues containing zinc oxides and zinc ferrites
WO1998036102A1 (en) Refining zinc sulphide ores
AU2064997A (en) Process for stabilization of arsenic
RU2353679C2 (en) Metals extraction from sulfide materials
AU2018315046B2 (en) Recovery of metals from pyrite
ZA200505261B (en) Recovering metals for sulfidic materials
US7871454B2 (en) Chemical process for recovery of metals contained in industrial steelworks waste
RU2627835C2 (en) Method of complex processing of pyritic raw materials
BE1011619A3 (en) PROCESS FOR TREATING contaminated FERRUGINOUS SLIB.
EP2902510A1 (en) A new method for leaching of electric arc furnace dust (EAFD) with sulphuric acid
AU2016224142B2 (en) Processing of sulfidic ores
CN114807618B (en) Comprehensive recovery process for valuable metals in gold ore high-temperature chlorination roasting flue gas washing liquid
RU2737115C1 (en) Method of processing iron-containing sludge
RU2651017C1 (en) Method of leaching pyrite containing raw materials
OA20588A (en) Recovery of metals from pyrite
SA04250007A (en) Recovering metals from sulfidic materials
AU5974398A (en) Refining zinc sulphide ores

Legal Events

Date Code Title Description
NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20111110

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20121220